Technologies pour le developpement durabe des produits intelligents
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- Dominique Paquin
- il y a 8 ans
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1 Technologies pour le developpement durabe des produits intelligents Dimitris Kyritsis (Kiritsis) EPFL, ICT for Sustainable Manufacturing EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 1
2 Les 4 dimensions du developpement durable Economic Performance/Indicators Socio-economic Indicators Societal Performance/Indicators Econo Technological Measures Sociotechnological Measures Integrated Measures Eco-Eco-efficiency Indicators Socio-environmental Indicators Environmental Perforrmance/Indicators Eco-technological Measures Technological Measures EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 2
3 ICT for Sustainable Manufacturing SYSTEMS ENG Business Process Modeling Functional Modeling COMPUTER SCIENCE Ontology Engineering / Semantic Web Internet of Things Knowledge Management /AI Data mining Data Analysis Reasoning Optimisation of Lifecycles of Product Systems Main disciplines: MECHANICAL ENG MANUFACTURING ENG LIFECYCLE MANAGEMENT OPERATIONS RESEARCH Petri Nets Graph Theory Statistical Analysis «Sustainable Manufacturing» est un système complexe des Produits, Processus et Ressources approche multidisciplinaire EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 3
4 Les nouvelles technologies IoT & CPS permettent de produire des produits intelligents pour des consommateurs intelligents et avertis Quatre niveaux d intelligence des produits EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 4
5 Quatre niveaux d intelligence - 1 Niveau d intelligence 1: produits physiques sans aucun système embarqué (de périphériques ou logiciels). Ils ne interagissent pas avec leur environnement. Exemples: un axe de machine, une bouteille. EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 5
6 Quatre niveaux d intelligence - 1 Niveau d intelligence 2: produits physiques avec de simples capteurs embarqués. Leurs capteurs intégrés leur permettent d'interagir avec leur environnement. Exemple: un réfrigérateur avec un thermostat. Le thermostat permet le réfrigérateur d'adapter sa température interne à un niveau désiré. EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 6
7 Quatre niveaux d intelligence - 3 Niveau d intelligence 3: produits physiques avec capteurs intégrés, de la mémoire et des capacités de traitement de données. Ce système de dispositifs embarqués et de logiciels (traitement de données) permet à un produit de s adapter rapidement à des environnements changeants sophistiqués. Exemple: une voiture avec un système ETS. Une telle voiture est capable d'adapter sa trajectoire à l'évolution des conditions de la route soudainement comme de la glace sur la route, un obstacle soudain etc. EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 7
8 Quatre niveaux d intelligence - 4 Niveau d intelligence 4: produits physiques avec Product Embedded Information Devices (PEID). Exemples de PEID: des dispositifs d'identification tels que des étiquettes RFID, les capteurs ou les réseaux de capteurs, ordinateurs de bord, etc.. Exemples: avions avec des composants marqués («tagged») et les réseaux de capteurs qui permettent la maintenance prédictive EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 8
9 Un exemple d un systàme de niveau avancé: le partage des voitures mobility.ch EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 9
10 Elements d intelligence des produits Sensing (sensors) Memory (memory chips) Logic (micro-processors + software) Identity (barcodes, RFID, ) Communication (bluetooth, WiFi, IoT, ) EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 10
11 Produits Intelligents Produits de niveau d intelligence 4 peuvent développer les capacités de renseignement de pointe, car ils ont: I. identité et, en outre, avec leur II. III. IV. capacités de détection, des calcul et de communication, ils peuvent développer des capacités de raisonnement (à différents niveaux de prise de décision, du local au distribués) et garder une trace de leur propre histoire. Ces éléments sont semblables à des éléments qui à nous, les humains, permettent de développer notre propre «intelligence». Et si un produit peut vous dire quoi faire avec lui-même pour son utilisation optimale? EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 11
12 Le consommateur/utilisateur intelligent dans la boucle in the Product Lifecycle loops K Consumer / User D, I Designer / Producer IoT & PEID (CPS) D, I D, I Service Provider EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 12
13 CL2M: Closed Loop Lifecycle Management CPS (PEID) - Sensors - Tags - Memory - Data Embedded device - Data - Info Wireless comm. (short distance) - Product/Asset - Semantics - Ubiquitous computing - Data Producer s PDKM - Info - Info request - Info - Advice - PLM agent - Knowledge agent - DFX agent In the Cloud - PLM system - KB repositories Internet (long distance) - PLM Agent - Diagnosis - Decision making EPFL EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 13
14 Architecture CL2M Business Processes Design/ Design for X Production Adaptive Production Preventive Maintenance Tracking & Effective Decommissioning Tracing Recycling Applications Decision Making Knowledge Management Analytics Middleware Data Services PEID Management Semantic enrichment Dispatching Notifications Read/Write PEID RFID Embedded Systems Products EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 14
15 Les cycles de durabilité DESIGN PRODUCTION MOL EOL Process Process Process Process Resource Resource Resource Resource Product Product Product Product Materials Service Re-use Re-mfg. Recycling Disposal EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 15
16 Les cycles de durabilité et les floux d information Business Processes Design/ Design for X Production Adaptive Production Preventive Tracking & Effective Maintenance Decommissioning Tracing Recycling Applications Decision Making Knowledge Management Analytics (1) Boucle fermée horizontalement Middleware Data Services PEID Management Semantic enrichment Dispatching Notifications Read/Write PEID RFID Embedded Systems Products BOL MOL EOL Business applications Data analytics and transformations (Middleware) Data gathering (PEID) (2) Boucle fermée verticalement - Information, Connaissances - Feedback - Collections des données - Feedback Lifecycle Data-Information-Knowledge Transformations EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 16
17 Avec CL2M: visibilité et boucles fermées d information Comprendre la vie complete du produit Prendre des bonnes décisions pendant la vie du produit Affecter le présent, le futur et les générations futures du produit EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 17
18 Key Enabling IC Technologies IoT & CPS (PEID) Technologies sémantiques EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 18
19 CPS (PEID) EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 19
20 Technologies sémantiques: le projet LinkedDesign EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 20
21 Technologies sémantiques: l ontologie LinkedDesign EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 21
22 L ontologie LinkedDesign Upper Ontology EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 22
23 L ontologie LinkedDesign Spécifications LCC Domaine: Évaluation LCC pour les lignes de fabrication Objectif: Vue fédérée sur les données et les méthodes requises pour l'estimation et le calcul du LCC Navigation facile grâce à des composants et des connaissances LCC Niveau de pertinence des coûts différents EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 23
24 L ontologie LinkedDesign Spécifications contrôle qualité Domaine: Contrôle de la qualité dans le processus d'estampage à chaud Objectif: Vue fédérée des données et informations nécessaires à l'analyse et le diagnostic des pièces produites et des processus Identifier des corrélations entre la configuration de fabrication et la présence des défauts physiques EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 24
25 L ontologie LinkedDesign EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 25
26 Principes de modélisation sémantique pour le cycle de vie Static Properties Dynamic Properties Process Events Time point ^^ xsd:double Static Properties is executedat Static Properties Dynamic Properties Product is operated at Time serve at Agent Dynamic Properties Events supports at Events Resource requests Static Properties Dynamic Properties Events EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 26
27 Les technologies sémantiques- Visualisations EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 27
28 Exemples de nos projets Usine du future H2020 & FP7 EPFL/STI/IGM/ICT for Sustainable 28
29 The FALCON Vision 11/16/2015 The FALCON Vision 29
30 The SatisFactory Vision Increasing working environment attractiveness in Factories of the Future SatisFactory Kick-off Meeting, Thessaloniki January
31 Merci SatisFactory Kick-off Meeting, Thessaloniki January
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