Nouvelle approche de la prédiction Production-Maintenance-Qualité dans un environnement industriel 4.0

New approach for Production-Maintenance-Quality prediction in an industrial 4.0 environment

• Auteur / Autrice : Manal Ayad
• Direction : Ali Siadat, Mohamed Hamlich
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur spécialité Génie industriel
• Date : Inscription en doctorat le 01/05/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM en cotutelle avec Université Hassan II
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LCFC Laboratoire de Conception Fabrication Commande
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)

Mots clés

Mots clés libres

Qualité

Maintenance

Production

Quality

Maintenance

Production

Résumé

Dans un monde à évolution prompte, les systèmes de production sont devenus de plus en plus compétitifs au niveau de la satisfaction client qui représente le but ultime de toute industrie. Ainsi, en matière de gestion industrielle, les industries doivent fixer en priorité la qualité de leurs processus de production pour enfin arriver à satisfaire ces clients. Pour cela, de nombreuses approches industrielles ont joué un rôle important dans la création d'entreprises prospères, qui s'efforcent d'être plus compétitives en maintenant un niveau élevé de qualité des produits finis à moindre coût. Ce développement industriel qui a duré plusieurs centaines d'années fait place à l'ère de l'industrie 4.0 qui est responsable de la numérisation, de l'optimisation, de l'automatisation, de la personnalisation et également de la garantie la communication interne et/ou externe entre les processus de production réussit ainsi à rendre ces processus intelligents, et maintenant va plus loin pour former les bases de l'industrie 5.0. Ces technologies bien qu'elles aient contribué à la production en masse, ont haussé la barre de défis en termes de mesures de la performance du système, et les entreprises intelligentes sont faces maintenant à des défis dynamiques généralement en matière de l'amélioration de la qualité. La qualité, considérée une stratégie commerciale menant au succès, est basée sur deux grands leviers « la productivité » et la « maintenance », c'est pourquoi l'intégration de la qualité, la production et la maintenance, a suscité la curiosité de plusieurs chercheurs ces dernières années. Le lien entre la production et la maintenance a été très bien traitée par plusieurs chercheurs, mais celui entre la qualité et la maintenance bien qu'il soit toujours là, on n'est pas arrivé à le concrétiser vu que la maintenance est liée à plusieurs fonctions de la production et donc préciser l'entrée/sortie de la maintenance s'avère difficile, de plus on considérait la maintenance comme un mal nécessaire qui oblige l'arrêt de production, et non pas une partie à part entière de la qualité de produit fini. C'est pour ça, malgré sa relation directe avec le processus de production, et malgré le progrès de la recherche dans les différents types de maintenance allant jusqu'à la simulation physique de la machine étudiée pour augmenter la précision de la maintenance prédictive en utilisant les techniques de pronostic et de gestion de la santé, rares sont les recherches qui visent à préciser la politique de maintenance optimale en tenant compte du processus de production et donc le produit fini souvent connu par la maintenance basée sur la fiabilité. Dans cette recherche, les deux catégories de maintenance mentionnées auparavant seront mises en exergue : classique, qui est la maintenance prédictive qui s'intéresse au comportement interne l'équipement lui-même indépendamment du reste du processus et donc le lien entre la qualité du produit fini et la performance de l'équipement est négligée, et avancée qui se base sur la dépendance fonctionnelle des machines et lit la qualité du produit fini avec la qualité d'entrée/sortie de des différents phases de la production, et donc elle considère les machines comme des boîtes noires négligeant ainsi les dégâts collatéraux entre les composants interne de chaque machine. L'objectif donc est de combiner ces deux catégories de maintenance pour en sortir avec une approche de maintenance prédictive basée sur la qualité du processus et donc par extension du produit fini.

In a rapidly changing world, production systems have become increasingly competitive in terms of customer satisfaction which is the ultimate goal of any industry. Thus, in terms of industrial management, industries must prioritize the quality of their production processes to finally achieve customer satisfaction. For this purpose, many industrial approaches have played an important role in the creation of successful companies, which strive to be more competitive by maintaining a high level of quality of finished products at lower cost. This industrial development that lasted several hundred years is giving way to the era of Industry 4.0 which is responsible for digitization, optimization, automation, customization and also ensuring internal and/or external communication between production processes thus manages to make these processes intelligent, and now goes further to form the foundations of Industry 5.0. These technologies, while contributing to mass production, have raised the bar in terms of measuring system performance, and smart companies are now facing dynamic challenges generally in terms of quality improvement. Quality, considered as a business strategy leading to success, is based on two major levers productivity and maintenance, therefore the integration of quality, production and maintenance, has aroused the curiosity of several researchers in recent years. The link between production and quality has been very well treated by several researchers, but the link between quality and maintenance, although it is still there, has not been able to be concretized, since maintenance is linked to several functions of production and therefore specifying the entry/exit of maintenance is difficult, moreover, maintenance was considered as a necessary evil that forces the production to stop, and not a part of the quality of the finished product. That's why, in spite of its direct relation with the production process, and in spite of the progress of the research in the different types of maintenance going up to the physical simulation of the studied machine to increase the precision of the predictive maintenance using the techniques of prognostics and health management, few researches aim at specifying the optimal maintenance policy taking into account the production process and therefore the final product, often known by the reliability based maintenance. In this research, the two categories of maintenance above-mentioned will be highlighted: the classical maintenance, which is predictive maintenance that focuses on the internal behavior of the equipment itself independently of the rest of the process and therefore the link between the quality of the finished product and the performance of the equipment is neglected, and the advanced maintenance that is based on the functional dependence of the machines and binds the quality of the finished product with the quality of the input/output of the different phases of production, and therefore it considers the machines as black boxes neglecting the collateral damage between the internal components of each machine. The objective of the research is to combine these two categories of maintenance, in order to come up with a predictive maintenance approach based on the quality of the process and therefore, by extension, the quality of the finished product.