UNIVERSITE DE SAVOIE. Document de Synthèse. Présenté par. Georges Habchi. Pour obtenir L HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES

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1 UNIVERSITE DE SAVOIE Document de Synthèse Présenté par Georges Habchi Pour obtenir L HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES Date de soutenance : 5 décembre 2001 Composition du jury M. Pierre LADET (Président jury) M. Henri PIERREVAL (Rapporteur) M. René SOENEN (Rapporteur) M. François VERNADAT (Rapporteur) M. Alain HAURAT (Examinateur) M. Alain COURTOIS (Examinateur) Professeur à l INP de Grenoble Professeur à l IFM d Aubière Professeur à l Université de Lyon1 Professeur à l Université de Metz Professeur à l Université de Savoie Professeur à l Université de Savoie LLP/CESALP ESIA Université de Savoie BP 806 Annecy Cedex

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3 Partie 1!" #$% Partie 2 &' $$! () *!! $##$! +( # %,! ( %$+! $( $, *-./0!1 2 Partie 3 3 #4

4 Partie 1 1. Etat civil Cursus universitaire Fonctions universitaires occupées à l issue du doctorat 15!" #$% 1. Activités pédagogiques Actions à des fins pédagogiques Enseignements assurés de septembre 1985 à septembre Enseignements assurés depuis octobre Activités de recherche et d encadrement Les thématiques abordées et les résultats obtenus La fissuration de solidification (mars 1982 septembre 1986) La plasticité dynamique (octobre 1986 septembre 1988) La modélisation et la simulation des SdPs (depuis octobre 1988) Activités d encadrement Encadrements et co-encadrements de DEA La fissuration de solidification (octobre 1983 septembre 1986) La plasticité dynamique (octobre 1986 septembre 1988) La modélisation et la simulation des SdPs (depuis oct. 1988) Encadrement de thèses de doctorat en modélisation et simulation Activités scientifiques nationales et internationales Activités administratives et responsabilités d intérêt collectif Conseils et commissions Responsabilités administratives Liste des travaux, publications et développements Mémoires de DEA et de thèse de doctorat Ouvrage Revues spécialisées Article invité (régional) Congrès avec comité de lecture et actes Workshop et manifestations nationales Rapports de synthèse et de fin de contrats industriels 38

5 4.8. Projets Université/Industrie Conférences invitées et séminaires Développement de prototype et de logiciel 40 Partie 2 &' $$! () *!! $##$ 1. Introduction Le système de production Les composantes d un système de production Le système de fabrication Le système de pilotage La maîtrise des systèmes de production L évaluation des performances des systèmes de production Les mesures directes Les méthodes analytiques La simulation pour l évaluation des performances Méthodes analytiques vs simulation La simulation informatique Définition de la simulation informatique Le processus de simulation Méta-modélisation, modélisation, logique de changement d état et simulation Méta-modélisation et modélisation Logique de changement d état et simulation La logique orientée événements (event scheduling) La logique orientée activités (activity scanning) La logique orientée processus (process interaction) L approche orientée objets Les langages de simulation Classification des langages en fonction de la spécialisation Classification des langages en fonction de l approche de modélisation Etat de l art actuel de la simulation dans les SdPs La simulation pour l analyse et la conception des SdPs La simulation pour le pilotage, l ordonnancement et la planification des SdPs Intégrations et approches hybrides de la simulation La simulation pour l enseignement et l apprentissage 69

6 6. Quelques-unes de nos contributions à la recherche en simulation Influence de la taille des lots Intégration des plans d expériences à la simulation Influence des règles d ordonnancement Etude de la variabilité des temps de processus Conclusion 73! +( # %, 1. Introduction Analyse des potentialités et des limites de la simulation des SdPs Potentiels et apports de la simulation Apports de la simulation Limites actuelles de la simulation Limites liées à la modélisation Limites liées à l outil informatique Conclusion Critères d efficacité de la simulation Critères liés à la modélisation Critères liés à l outil de simulation Propositions d améliorations Analyse et conceptualisation du SdP du point de vue de la simulation Analyse et conceptualisation du système de fabrication Structure hiérarchique du système de fabrication Comportement d une ressource du point de vue de la simulation Niveaux d abstraction et états d une ressource Décomposition et caractérisation du flux physique Le concept STP : Système de Transformation du Produit Comportement du STP dans un SdP dit «parfait» Le concept EC : Entité Circulante La ressource auxiliaire Analyse et conceptualisation du système de pilotage Des travaux existants autour de l'ordonnancement et la conduite d'ateliers Structures de pilotage Notre choix d une structure de pilotage hybride : une structure coordonnée hiérarchisée Structure globale et tridimensionnelle du pilotage Structure locale et typologie du pilotage Le concept CP : Centre de Pilotage Informations d échange entre STPs, ECs et CPs Proposition d un cadre de simulation en fonction de la décomposition adoptée du SdP Conclusion 107

7 ! ( %$+ 1. Introduction Description d un reseau STP/CP Formalisation du réseau STP/CP Formalisation du Système de Transformation du Produit (STP) Liste des attributs du STP Liste des fonctions du STP Liste des indicateurs du STP Liste des événements du STP Formalisation de l Entité Circulante (EC) Liste des attributs de l EC Liste des fonctions de l EC Liste des indicateurs de l EC Liste des événements de l EC Formalisation du Centre de Pilotage (CP) Analyse fonctionnelle du CP Analyse comportementale du CP Processus de pilotage du CP Etapes du processus de pilotage du CP Emission et réception des messages de coopération et de coordination entre CPs Logique de pilotage du CP Modélisation Orientee Objet du réseau STP/CP La Simulation Orientée Objet (SOO) La Programmation Orientée Objet (POO) La Modélisation Orientée Objet avec UML Les paquetages du modèle UML du réseau STP/CP Les relations entre paquetages du modèle Conclusion 141! $( $, 1. Conclusions sur nos recherches Conceptualisation du processus de fabrication Conceptualisation du processus de pilotage Modélisation orientée objet du processus de production Perspectives de nos recherches Evolution du modèle Apollo Génération automatisée de processus de simulation Contexte de la recherche Définition de la problématique 150

8 Des processus logiciels pour la génération et l automatisation de processus de simulation Modélisation et simulation du processus de pilotage selon une approche multiagents Contexte de l étude Définition de la problématique Pourquoi l approche multi-agents? Le CP vu comme un agent Conception d un système multi-agents des CPs Définition des mécanismes de coordination 155 *-./0! Ouvrages Revues Congrès Mémoires Rapports 168 Partie 3 3 #4

9 Ce mémoire présente essentiellement une synthèse des différents travaux menés depuis ma titularisation à l Université de Savoie, en vue d obtenir l Habilitation à Diriger des Recherches. Il comporte les trois parties suivantes : d abord, un curriculum vitæ et une synthèse d activités succincte, ensuite, les travaux de recherche et de transfert technologique, enfin, quelques publications réalisées. Le curriculum vitæ et la synthèse d activités ont pour objet de présenter de manière succincte mon cursus universitaire, mes diplômes ainsi que ma situation actuelle. Aussi, je précise dans cette partie les différentes activités que j ai réalisées (pédagogiques, scientifiques et administratives), mes expériences en matière de responsabilité collective, d animation scientifique et d encadrement doctoral, ainsi qu une liste des travaux et publications. La deuxième partie est consacrée à mon activité en matière de recherche dans le domaine du génie industriel et principalement sur la thématique de «la modélisation et la simulation des systèmes de production (SdPs)». Elle trace de manière plus détaillée les travaux réalisés, à la fois, personnels et encadrés au sein de l équipe «conception et optimisation des processus industriels» du LLP/CESALP (Laboratoire de Logiciels pour la Productique / CEntre des Sciences Appliquées à La Production) ainsi qu une conclusion générale et une perspective des travaux futurs. Une bibliographie relativement importante vient compléter cette partie. La troisième partie propose de présenter, à travers quelques publications sélectionnées, un aperçu des fondements proposés et des résultats scientifiques obtenus pendant ces années de recherche au LLP/CESALP.

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13 1. ETAT CIVIL Nom et prénom : HABCHI Georges Date et lieu de naissance : LIBAN Nationalité : Française Adresse personnelle : Le Verseau 15 rue des cygnes Annecy-Le-Vieux Tél. : Fonction actuelle : Maître de Conférences 1ère classe Section 60 Génie Mécanique Etablissement : IUT d'annecy-le-vieux (Université de Savoie) Département «Organisation et Génie de la Production» 9 rue de l'arc-en-ciel Annecy-Le-Vieux Tél. : CURSUS UNIVERSITAIRE 1974 BACCALAUREAT Série : Mathématiques Elémentaires (éq. Série S) Date : juin 1974 Etablissement : Collège des Apôtres, Jounieh, LIBAN

14 1975 DEUG Option : Mathématiques/Physiques (1 ère année) Date : octobre 1974 juin 1975 Etablissement : Faculté des Sciences, Université de Beyrouth, LIBAN (Interruption entre 1975 et 1976, provoquée par les «événements au Liban») 1978 DUT Option : Génie Mécanique Date : juin 1978 Etablissement : IUT, Nantes 1981 MAITRISE DE TECHNOLOGIE DE CONSTRUCTION Option : Construction et Fabrication Mention : Bien (1 er / 14) Date : juin 1981 Etablissement : ENSM (Ecole Nationale Supérieure de Mécanique de Nantes), actuellement ECN (Ecole Centrale de Nantes) 1983 DIPLÔME D'INGÉNIEUR Option : Génie Mécanique Date : juin 1983 Etablissement : ECN 1983 DEA Option : Génie Mécanique Mention : Bien Date : octobre 1983 Etablissement : ECN 1986 DOCTORAT Spécialité : Sciences de l'ingénieur Option : Génie Mécanique Mention : Très Honorable Date : 18 septembre 1986 Etablissement : ECN Directeur de thèse : Professeur Félix LE MAITRE Membres du jury : F. Le Maitre, J.M. Haudin, C. Bouchy, S.K. Marya, E. El Koury 1992 CPIM de L APICS Diplôme : Certified In Production and Inventory Management Date : novembre 1992 Etablissement : American Production and Inventory Control Society

15 3. FONCTIONS UNIVERSITAIRES OCCUPEES A L ISSUE DU DOCTORAT d octobre 1986 à septembre 1988 : Assistant Associé au département «Génie Mécanique et Productique» Institut Universitaire de Technologie Université de Nantes depuis octobre 1988 : Maître de Conférences au département «Organisation et Génie de la Production» Institut Universitaire de Technologie d Annecy-Le-Vieux Université de Savoie

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17 !" L activité d un maître de conférence est soumise quotidiennement à des sollicitations multiples et variées. Elle se concrétise dans trois principaux domaines : l enseignement, la recherche, l administration. Par conséquent, nous proposons de structurer cette synthèse conformément à ces trois domaines qui conduisent conjointement à un enrichissement mutuel des individus et des structures, à une efficacité par l exigence d organisation, à l équilibre par l ouverture intellectuelle et à la rigueur par le transfert des connaissances. Aussi, une liste des travaux et publications est présentée à la fin de cette synthèse. 1. ACTIVITES PEDAGOGIQUES Les structures universitaires technologiques telles que les Ecoles d Ingénieurs, les Instituts Universitaires de Technologie ainsi que les Instituts Universitaires Professionnalisés (mis en place ces dernières années) sont par nature des structures d enseignement ayant un profil de formation à compétences générales et techniques assez larges. De ce fait, l enseignant dans de telles structures est souvent sollicité dans des disciplines diverses. De plus, l entreprise étant en évolution permanente dans différents domaines (technologique, gestionnaire, économique, décisionnel...), l enseignant se trouve dans l obligation d adapter en permanence ses connaissances et donc les enseignements qu il effectue aux besoins industriels réels. Plus précisément, dans un tel contexte industriel, la plupart des disciplines de la productique et plus généralement du génie industriel, sont émergentes et variées, reprenant à leur compte des théories aussi bien orientales qu occidentales (juste à temps, kanban, qualité totale, planification des besoins et des capacités, pilotage d atelier, simulation des flux physiques, sûreté de fonctionnement, maintenance totale productive...) et plus généralement la modélisation en entreprise, la gestion de projets... Elles nécessitent une mise à jour régulière. De ce fait, l investissement à apporter en pédagogie est relativement important aussi bien en enseignement qu en encadrement.

18 Par ailleurs, outre les actions purement scientifiques (conférences, publications, projets...) sur lesquelles tout maître de conférences s appuie pour mettre à jour ses enseignements, il est d autres types d actions menées en parallèle allant dans ce sens. Aussi, avant d aborder à proprement parler, les activités d enseignement, résumons dans un premier paragraphe certaines de ces actions Actions à des fins pédagogiques Les participations aux différentes manifestations résumées ci-dessous ont été nécessaires pour l aide à : la définition du contenu du programme CPN 1 au département OGP 2, l équipement du département en moyens et outils d enseignements adéquats, la formation personnelle à des nouvelles disciplines, la mise en place des nouveaux modules enseignés... Année Manifestation Objectifs 1990 Ecole d été d automatique organisée par le Laboratoire d Automatique de Grenoble sur le thème : modélisation et évaluation des performances des SdPs 3. particulier Formation APICS 4 aux modules : 1. Material Requirements Planning (MRP). 2. Capacity Planning (CP). 3. Production Activity Control (PAC). 4. Inventory Management (IM). 5. Master Planning (MP). 6. Just-In-Time (JIT). 7. Systems And Technologies (SAT) Journées pédagogiques nationales du département OGP à Nice Stage de formation sur «Prodstar2 Migration». Stage de formation sur «Tool Box et Contrôle Flux Matières». Journées pédagogiques nationales du département OGP à Agen Journées pédagogiques nationales du département OGP à Belfort. Réflexions sur la recherche en génie industriel en général et l évaluation des performances en Obtention du certificat CPIM (Certified in Production and Inventory Management) par validation des modules cités. Participation à la refonte du programme CPN. Enseignement de la GPAO. Enseignement de la GPAO. Réflexions sur l utilisation des outils informatiques (GPAO, Simulation, Ordonnancement...) en OGP. Organisation du programme CPN en modules Journées pédagogiques nationales du département OGP à Agen. Réflexions sur la mise en place d outils pédagogiques en statistiques, mécanique et logistique. 1 CPN Comité Pédagogique National. 2 OGP Organisation et Génie de la Production. 3 SdP Système de Production. 4 APICS American Production and Inventory Control Society.!

19 1.2. Enseignements assurés de septembre 1985 à septembre 1988 Les enseignements regroupés dans le tableau ci-dessous ont été assurés d une part, en dernière année de thèse de doctorat (de septembre 1985 à septembre 1986) au titre de vacations, et d autre part, dans le cadre de ma fonction d Assistant Associé au département Génie Mécanique et Productique à l IUT de Nantes (de septembre 1986 à septembre 1988). Année Matière enseignée Etablissement et niveau Nature des enseignements 1985 à 1988 Résistance des Matériaux 1. Ecole Centrale de Nantes (Bac+5) Travaux Dirigés et Travaux Pratiques 2. ISITEM de Nantes (Bac+5) 3. Départements OGP et GMP de l IUT de Nantes (Bac+2) 1985 à 1986 Métallurgie 1. Ecole Centrale de Nantes Travaux Pratiques (Bac+5) 2. ISITEM de Nantes (Bac+5) 1986 à 1988 Mécanique Départements OGP et GMP de Cours et Travaux Générale l IUT de Nantes (Bac+2) 1986 à 1988 Automatismes Centres de Formation Continue et CNAM, Nantes (Bac+3, +4). Dirigés Travaux Dirigés et Travaux Pratiques Durant cette période, il m a été possible d encadrer différentes réalisations «clé en main» (travaux réalisés sur dossiers APIES de l'anvar) pour équiper le laboratoire de recherche FORSEM (Laboratoire de FORmage Sans Enlèvement de Matière) dirigé par le professeur Maurice Leroy. A titre d exemple, citons les deux réalisations suivantes : un traceur automatique de grilles piloté par micro-ordinateur permettant l'étude d'embouties par ondes de choc (mars 1987), une machine d'essais de caractérisations rhéologiques de composites sandwichs (mars 1988) Enseignements assurés depuis octobre 1988 Durant ces dernières années, le site annecien de l Université de Savoie a connu une expansion importante. Il est passé de quelques centaines d étudiants à quelques milliers. Des nouvelles structures et filières d enseignements ont vu le jour. Dans ce sens, l implication du corps enseignant a été absolument nécessaire sur l ensemble du processus de mise en place (préparation, démarrage, suivi...). Ainsi, mes diverses activités pédagogiques et administratives (définition des programmes, participation aux enseignements, aux conseils et aux tâches administratives...) couvrent une partie importante de ces structures, notamment : l IUT (Institut Universitaire de Technologie) particulièrement au département OGP, la FAST (Faculté Annecienne des Sciences et Techniques) avant l ouverture de l école d ingénieurs, puis l ESIA (Ecole Supérieure d Ingénieurs d Annecy) principalement en Option Productique, le DESS A2I (Automatique et Informatique Industrielle), transformé en DESS AGIP (Automatique, Génie Informatique et Productique) depuis septembre 1999, "

20 l ITII 2 Savoies (Institut des Techniques d Ingénieur de l Industrie des 2 Savoies), l IUP/GSI (Institut Universitaire Professionnalisé Génie des Systèmes Industriels), le SUFCEP (Service Universitaire de Formation Continue et d Education Permanente), le CUEFA Annecy en formation du soir, le centre de formation par alternance TETRAS en TEQ (TEchnicien de la Qualité). Outre la mise en place des enseignements fondamentaux inhérents à ma formation universitaire d origine (Mathématiques, Mécanique, Automatique...), l émergence de ces nouvelles structures a nécessité la mise en place d enseignements nouveaux, à toutes les étapes (définition du contenu, élaboration du cours et des travaux dirigés, achat de logiciels et des maquettes pédagogiques pour assurer les travaux pratiques) et niveaux pédagogiques (1 er et 2 ème cycles). Ces enseignements nouveaux concernent la gestion de production, la GPAO 5, la pratique des SdPs... Dans ce contexte, les deux principaux enseignements qui ont suscité et suscitent encore mon intérêt et ma motivation sont : «la modélisation et la simulation des SdPs» et «la sûreté de fonctionnement des systèmes industriels». En effet, chose curieuse, dès la mise en place de ces enseignements, je me suis «senti» de développer une dynamique conjointe enseignement recherche dans cette thématique. Nous verrons plus tard combien les contextes industriel et scientifique m ont donné raison dans cette motivation. La modélisation et la simulation des SdPs peuvent être définies comme étant «un processus de conception de modèle de système réel puis de conduite d expériences avec ce modèle pour appréhender le comportement du système réel et/ou évaluer différentes stratégies de production de ce système». Le processus de simulation comprend une dizaine d étapes : la formulation du problème et la définition des objectifs, l analyse des données, la modélisation, la vérification, la validation, l expérimentation, l analyse des résultats, l implémentation et la documentation. Donc, enseigner la simulation, c est avoir des compétences étendues aux SdPs, à l informatique, à la modélisation, à la structuration des expériences, aux statistiques... J ai accompagné l enseignement de cette discipline par des travaux de recherche depuis au LLP/CESALP, et validés par de nombreux échanges industriels. La sûreté de fonctionnement des systèmes industriels est définie au sens large comme étant «la science des défaillances : analyse, mesure, traitement, modélisation, prévention...». Elle comprend différents paramètres tels que : la fiabilité, la maintenabilité, la disponibilité, la maintenance, la sécurité, la maintenance totale productive (TPM)... La sûreté de fonctionnement couvre toutes les étapes du cycle de vie d un système : conception, fabrication, exploitation. Pour ma part, je n ai eu de cesse que lorsque j ai concrétisé ma perception de la sûreté de fonctionnement par le développement de l outil informatique ADONIS pour modéliser et caractériser la fiabilité pendant les phases de fabrication et d exploitation d un système. Ce logiciel est utilisé en enseignement et en projets scientifiques et industriels dans différentes structures (ESIA, IUT, ITII...). Le tableau ci-après résume les enseignements dispensés jusqu à ce jour. 5 GPAO Gestion de Production Assistée par Ordinateur. #$

21 Matière enseignée Année Etablissement et niveau Volume annuel Modélisation et simulation des SdPs (Responsable de Depuis 1988 Département OGP (Bac+2) 10 H Cours, 12 H TD, 36 H TP. module) Depuis 1992 DESS A2I et AGIP (Bac+5) 14 H (Cours et TD), 16 H TP. Depuis 1995 ITII 2 Savoies (Bac+5) 20 H (Cours, TD et TP). Depuis 1999 IUP/GSI (Bac+4) 14 H (Cours et TD), Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels (Responsable) Bases de la mécanique (Responsable) Bases de l automatique (Coresponsable) Pratique des SdPs Automates programmables (Coresponsable) Mathématiques (Analyse, Statistiques) Gestion de Production Assistée par Ordinateur Mécanique vibratoire, Mécanique des milieux continus, mécanique numérique (Responsable) Depuis 1992 Département OGP (Bac+2) De 1995 à ESIA Option 1999 Productique (Bac+5) Depuis 1995 ITII 2 Savoies (Bac+5) De 1997 à TETRAS Technicien 1999 de la Qualité (Bac+3) En CUEFA (Bac+3) 1988/1989 Depuis 1988 Département OGP (Bac+1) En 1989 Département GMP (Bac+1) De 1988 à Département OGP 1999 (Bac+1) Depuis 1994 Département OGP (Bac+1) Depuis 1988 Département OGP (Bac+1) De 1988 à Département OGP 1999 (Bac+2) Depuis 1992 CUEFA (Bac+4) 28 H TP. 2*22 H (Cours et TD), 2*16 H TP. 18 H (Cours et TD). 28 H (Cours, TD et TP). 32 H (Cours, TD et TP). 84 H (Cours, TD et TP). 18 H Cours, 22 H TD, 3*15 H TP. 46 H TD. 8 H Cours, 18 H TD. 4*28 H TP. 30 H TD. 36 H TP. 76 H (Cours et TD). Un encadrement permanent d étudiants en stages en entreprises et en projets scientifiques ou industriels complète les enseignements dispensés. Nous résumons dans le tableau ci-dessous quelques projets encadrés au département OGP, à l ESIA, à l ITII 2 Savoies et à l IUP/GSI. #

22 Année Etablissement Sujet de projet Objectifs et niveau 1989 OGP (Bac+2) - Diminution de la taille des lots chez DASSAULT. Amélioration de la réactivité OGP (Bac+2) - Suivi de production chez SOMFY et chez BOSCH. Formalisation des documents production OGP (Bac+2) - Réalisation d une maquette Equipement du hall de généralisée de gestion de production. productique et - Modélisation et simulation de la cellule flexible d OGP. utilisation en travaux pratiques OGP (Bac+2) - Mise en place d une GPAO chez SALOMON. Planification du calcul de besoins OGP (Bac+2) - Modélisation et simulation d une cellule d assemblage chez SOMFY. Validation des règles de travail. - Utilisation des plans d expérience avec la simulation. Automatisation des expériences OGP (Bac+2) - Enquête sur les essais de fiabilité dans les entreprises de la région. Détermination des types d essais utilisés OGP (Bac+2) - Création de procédures de contrôle chez ERDEM. Amélioration de la qualité ESIA (Bac+5) - Modélisation et simulation d une ligne de production chez ALCATEL. Validation d une gestion en kanban. OGP (Bac+2) - Influence des règles de pilotage sur un carnet de commandes. Mise en place d un TP. ITII 2 Savoies (Bac+5) - Mise en place de la TPM (Totale Maintenance Productive). Formalisation de certains indicateurs OGP (Bac+2) - Etude de faisabilité d un mode de production chez PAB Sud-Est. Réduction des changements de série. - Influence de la variabilité des temps opératoires dans un SdP. Application de la simulation. - Influence de la date de lancement et Mise en place de TP. des règles de priorité en production. - Réalisation d une étude de cas sur la fiabilité OGP (Bac+2) - La TPM : fondements et applications Approfondissement du dans les entreprises de la région. cours. - Etude des SdPs gérés par kanban. - Le Kaizen : mise en place dans les entreprises de la région. ITII 2 Savoies (Bac+5) - Mise en place d une GMAO chez l entreprise DAV. Planification de la maintenance OGP (Bac+2) - Etude de la fiabilité opérationnelle des remontées mécaniques des ARAVIS Société SATELC. Mise en place d une maintenance préventive. - Comparaison entre différents types de gestion : les charges, les contraintes, le kanban. Approfondissement du cours. ##

23 IUP/GSI (Bac+3 et +4) - Réalisation d un fichier d aide dynamique du logiciel ADONIS. - Modélisation et simulation d un atelier chez RECTIPHASE. OGP (Bac+2) - Réalisation de jeux d essais pour caractériser la fiabilité en phases expérimentale et opérationnelle. IUP/GSI (Bac+3 et +4) - Réalisation d un fichier d aide dynamique du logiciel ADONIS. - Etude bibliographique sur la génération aléatoire des nombres. - Modélisation UML 6 et programmation objets d une plateforme de simulation. - Couplage des réseaux de neurone avec la simulation. OGP (Bac+2) - Programmation d une base de données ACCESS pour la gestion des anciens étudiants OGP. Aide en ligne du logiciel en TP. Réimplantation d un atelier. Utilisation du logiciel ADONIS en TP. Aide en ligne du logiciel en TP. Intégration dans une plate-forme de simulation. Réalisation d une plate-forme. Intégration en simulation. Approfondissement cours et gestion des anciens OGP. 2. ACTIVITES DE RECHERCHE ET D ENCADREMENT Cette partie présente une synthèse des travaux réalisés dans le cadre de mes activités de recherche depuis Elle est structurée selon trois principaux paragraphes : d abord, les thématiques et les résultats obtenus, ensuite, les activités d encadrement en DEA et en thèses de doctorat, et enfin les activités scientifiques nationales et internationales. Mais, avant d aborder ces parties, revenons sur l intérêt et la motivation, à l origine de ma thématique de recherche actuelle abordée depuis 1988 au LLP/CESALP ainsi que sur la finalité de ces travaux. Il est largement connu, que les systèmes continus jouissent d un cadre méthodologique et de modélisation rigoureux et formel depuis plusieurs années. Cet aspect est jusqu à présent plus difficile à cerner pour les systèmes discrets et plus particulièrement les systèmes manufacturiers. Il nous paraît donc essentiel de rationaliser et d améliorer la conception et le pilotage des SdPs manufacturiers. C est dans ce contexte que nous voulons inscrire notre contribution scientifique qui porte sur l amélioration des modèles de simulation pour l évaluation des performances et le pilotage des SdPs manufacturiers. L amélioration du pilotage des systèmes manufacturiers passe également par la réduction des aléas et des incertitudes donc, l amélioration de la fiabilité des ressources de production. Ainsi, certains travaux s inscrivent également dans l amélioration des techniques de traitement des données pour la sûreté de fonctionnement des systèmes. 6 UML Unified Modeling Language. #%

24 2.1. Les thématiques abordées et les résultats obtenus D abord, nous présentons les travaux concernant la thématique de «la fissuration de solidification» dans les alliages d aluminium et les aciers inoxydables abordés entre mars 1982 et septembre 1986, ensuite les travaux sur la thématique de «la plasticité dynamique» réalisés par magnétoformage sur des matériaux hétérogènes entre octobre 1986 et septembre 1988, et enfin essentiellement les travaux effectués et actuels sur la thématique de «la modélisation et la simulation des SdPs» depuis octobre La fissuration de solidification (mars 1982 septembre 1986) Les travaux de recherche menés durant cette période, au Centre de Productique de l Ecole Nationale Supérieure de Mécanique de Nantes (actuellement ECN), dirigé par le professeur Félix Le Maître, concernent principalement mon DEA et ma thèse de doctorat, en Génie Mécanique (Sciences Pour l Ingénieur). La thématique de ces travaux porte sur l appréhension des phénomènes de fissurations provoquées pendant la phase de solidification de la matière, lors d une opération de soudage TIG (Tungsten Inert Gas). Les matériaux choisis pour nos applications et sujets à cette problématique sont à haute performance et utilisés dans des domaines à sécurité élevée (aéronautique, nucléaire, chimique...). Ils comprennent certains alliages d aluminium et certains aciers inoxydables austénitiques. Ainsi, le mémoire de DEA porte sur le «traitement informatique des isothermes, des contraintes et déformations de soudage». L objectif de ce travail est d implanter sur Mini 6 un programme de calcul à même de présenter sous forme graphique en temps réel les cycles thermiques du soudage ainsi que les contraintes et les déformations transitoires et résiduelles qu engendre toute opération de soudage. La thèse de doctorat porte sur une «étude métallurgique de la fissuration de solidification de quelques aciers inoxydables austénitiques et de quelques alliages d aluminium en relation avec les paramètres de soudage TIG». Dans cette thèse un nouvel essai de fissuration rectangulaire est validé et l influence d une nouvelle forme de la tête de l électrode est étudiée. Les observations, d une part fractographiques et d autre part macrographiques, réalisées sur plusieurs éprouvettes montrent que les fissurations se propagent en présence d un film liquide situé aux joints des grains quand des tensions internes dues au gradient thermique sont appliquées sur le matériau. Durant cette période, trois publications internationales dans des revues avec comité de lecture et dans des congrès avec actes, ont été réalisées La plasticité dynamique (octobre 1986 septembre 1988) Au Laboratoire FORSEM (Laboratoire de FORmage Sans Enlèvement de Matière), les travaux de recherche de cette période ont été plus appliqués dans la mesure où ils s orientaient essentiellement vers le transfert technologique et l équipement du laboratoire en moyens expérimentaux dans le domaine de la mise en forme des matériaux. La nouvelle thématique, partagée avec 2 professeurs, alors s inscrit dans le domaine de «la plasticité dynamique» où la déformation de la matière s effectue par impact à très grande vitesse de déplacement. Principalement deux méthodes sont utilisées au Laboratoire FORSEM : la formabilité des matériaux par effet électromagnétique et la formabilité par effet électro-hydraulique. Différentes applications en découlent, notamment : le plaquage, le sertissage, et la soudabilité #

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