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CES TRAVAUX S'INTERESSENT A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION DES SYSTEMES DE PRODUCTION DE SERVICES (SPS). POUR CELA, NOUS NOUS SOMMES FIXES PLUSIEURS OBJECTIFS. NOTRE PREMIER OBJECTIF A ETE D'ETUDIER LES TYPES D'ORGANISATIONS QUI LEUR SONT ADAPTEES. NOUS AVONS OPTE POUR UNE APPROCHE PAR PROCESSUS. SUR LA BASE DE CETTE APPROCHE, NOUS AVONS ANALYSE COMMENT AMELIORER LA FIABILITE ET LA PERFORMANCE DES SPS. POUR CELA NOUS AVONS PROPOSE UNE METHODE DE MODELISATION ET DE SIMULATION DES PROCESSUS DES SPS (MOSISER). ELLE EST APPLIQUEE A DEUX VUES D'UN PROCESSUS QUE NOUS DEFINISSONS COMME SUIT : UNE PREMIERE VUE (ACTIVITES) ANALYSE UN PROCESSUS DONNE DANS SA GLOBALITE ET S'INTERESSE AU SEQUENCEMENT DE SES ACTIVITES. UNE SECONDE VUE (OPERATIONS) ANALYSE UN PROCESSUS DONNE DANS LE DETAIL DE SES ACTIVITES ET DE SES OPERATIONS ET S'INTERESSE A L'ORGANISATION DES OPERATIONS ET AU DIMENSIONNEMENT DES RESSOURCES NECESSAIRES POUR LA REALISATION D'UN PROCESSUS DONNE. LA METHODE EST REALISEE EN DEUX PHASES, UNE PHASE DE REPRESENTATION DE PROCESSUS BASEE SUR UN OUTIL DE REPRESENTATION GRAPHIQUE (ORGANIGRAMMES) ET UNE PHASE D'ANALYSE DU PROCESSUS BASEE SUR UN OUTIL DE SIMULATION (RESEAUX DE PETRI) ET SUR LE FORMALISME ORIENTE OBJETS (NOTATION UML). NOUS AVONS PROPOSE UNE METHODE POUR L'INTEGRATION UML/RESEAUX DE PETRI DE TYPE THORN. NOUS AVONS ENSUITE VALIDE LA METHODE EN L'APPLIQUANT A UN TYPE DE SPS PARTICULIER, LES SYSTEMES DE PRODUCTION TECHNIQUES ET RELATIONNELS. DANS CE CADRE, NOUS AVONS DEVELOPPE DES MODELES RESEAUX DE PETRI POUR CHACUNE DES DEUX VUES DE MOSISER, DANS LE CAS OU LES ACTIVITES DU PROCESSUS ETUDIE SONT SOUMISES A DES PERTURBATIONS EXTERNES ET INTERNES. DEUX ALGORITHMES ONT ETE DEVELOPPES POUR DETERMINER L'ORDONNANCEMENT DES ACTIVITES ET DES OPERATIONS LORSQUE DES PREFERENCES LEUR SONT ASSOCIEES.
UNE ENTREPRISE INDUSTRIELLE N'EST COMPETITIVE QUE SI ELLE OFFRE DES PRODUITS SATISFAISANT A DIVERSES EXIGENCES QUALITATIVES (QUALITE, DELAI DE LIVRAISON, VARIETE, ETC.) ET EN MEME TEMPS A DES EXIGENCES DE COUTS. LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE S'INTERESSENT SIMULTANEMENT A L'ASPECT PRODUCTION AU SENS LARGE ET A L'ASPECT FINANCIER D'UNE ENTREPRISE. CE TRAVAIL A DEUX OBJECTIFS PRINCIPAUX. PREMIEREMENT, LA REALISATION D'UN MODELE DE SIMULATION D'ENTREPRISES INDUSTRIELLES, SIM'1, DANS LEQUEL ON MODELISE UN SYSTEME DE PRODUCTION ET SON ENVIRONNEMENT. CETTE MAQUETTE PERMET DE CONSTRUIRE UNE DEMARCHE PEDAGOGIQUE LIEE AUX PROBLEMES DE L'INTEGRATION PRODUCTIQUE. LE PRINCIPAL APPORT DE LA MAQUETTE EST DE MONTRER L'INTERET D'UNE GESTION CONJOINTE DES DIFFERENTES FONCTIONS D'UNE ENTREPRISE INDUSTRIELLE A SAVOIR LES APPROVISIONNEMENTS, LA COMPTABILITE, LE MARKETING ET LA PRODUCTION. LA SIMULATION DETAILLEE DE LA PRODUCTION PERMET DE MONTRER LES CONSEQUENCES DES DECISIONS ET DES ALEAS DE LA PRODUCTION SUR LES RESULTATS ECONOMIQUES DE L'ENTREPRISE. DEUXIEMEMENT, LA HIERARCHISATION DES DECISIONS ET L'ETUDE DES PERFORMANCES D'UNE ENTREPRISE INDUSTRIELLE A L'AIDE D'OUTILS D'ANALYSE DE DONNEES. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QU'UNE ETUDE GLOBALE D'UNE ENTREPRISE INDUSTRIELLE (MODELISATION, SIMULATION ET EVALUATION DES PERFORMANCES) DANS LAQUELLE SONT PRIS EN COMPTE DES INDICATEURS ECONOMIQUES PEUT ETRE MENEE ET PEUT AIDER A UNE BONNE GESTION A MOYEN ET COURT TERME
LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE CONCERNE LA DESCRIPTION ET LA MODELISATION DES SYSTEMES DE PRODUCTION EN VUE DE L'EVALUATION DE L'IMPACT DES INCERTITUDES SUR LES STRUCTURES, LES ACTIVITES ET LES FLUX DANS UN SYSTEME DE PRODUCTION. CETTE PROBLEMATIQUE EST COMPLEXE, ELLE A NECESSITE LE DEVELOPPEMENT D'UNE APPROCHE SYSTEMIQUE APPELEE APPROCHE PAR LES STRUCTURES D'ORGANISATION. APRES AVOIR DISCUTE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME DE PRODUCTION, UNE ANALYSE DES PROBLEMES DES STRUCTURES, DES ACTIVITES ET DES FLUX A ETE PRESENTEE. CETTE ANALYSE APPREHENDE EN PARTICULIER LES INCERTITUDES. ENSUITE, DEUX CONCEPTS FONDAMENTAUX ONT ETE DEVELOPPES POUR L'IDENTIFICATION DES ELEMENTS CONSTITUTIFS DES STRUCTURES, DES ACTIVITES ET DES FLUX DE PRODUCTION. DES MODELES DESCRIPTIFS ET DES DEFINITIONS ONT ETE PROPOSES ET COMMENTES. PAR AILLEURS, DEUX OUTILS DE MODELISATION FORMELS ONT ETE DEVELOPPES, ILS PRENNENT EN COMPTE LES INCERTITUDES: LES GRAPHES A RELATIONS FLOUES (GRF) ET LES RESEAUX DE PETRI A COLORATIONS FLOUES (RDPCF). LES GRF PERMETTENT DE REPRESENTER LES STRUCTURES ET DE LES COMPARER PAR APPLICATION DE QUELQUES ALGORITHMES D'ANALYSE. LES RDPCF PERMETTENT DE MODELISER LES ACTIVITES ET DE REPRODUIRE PAR SIMULATION LA DYNAMIQUE DES FLUX. DES MODELES DE SIMULATION D'ACTIVITES COOPERATIVES ONT ETE PROPOSES ET ANALYSES. EN FIN, UN EXEMPLE DU DOMAINE DE LA MAINTENANCE DANS UNE ENTREPRISE A SERVI DE SUPPORT DE VALIDATION DE NOS MODELES ET DE L'EVALUATION DE L'IMPACT DES INCERTITUDES SUR LES STRUCTURES, LES ACTIVITES ET LES FLUX DE PRODUCTION
La complexité des systèmes de production impose un cadre conceptuel et des outils adaptés à leurs spécificités. L'emploi de SADT et d'extensions de cette méthode est proposé, d'abord dans le cas général, puis pour le cas particulier de la simulation. Les principaux traits des modèles pour l'évaluation des systèmes de production sont introduits. La notion de modèle intermédiaire est définie et illustrée. La démarche méthodologique, et les outils nécessaires pour la mise en place de simulations sont exposés. Une place importante est attribuée à l'animation graphique. Le rôle des systèmes experts en simulation est déterminé; l'attention est portée sur leur apport pour la modélisation des activités décisionnelles en temps réel. Un processeur logique, basé sur GOSSEYN a été mis au point pour ce propos. Les différentes approches proposées sont illustrées par le cas de l'analyse, de la modélisation, et de la simulation avec SLAM des ateliers de fonderie de RVI à Vénissieux.
Le développement des technologies infotroniques, qui permettent de faire porter numériquement des données par le produit afin de lui conférer un rôle actif dans la boucle cybernétique, conduisent à remettre en question l'organisation conventionnelle des systèmes de pilotage, pour s'orienter vers un pilotage par le produit. Il existe un large consensus sur l'intérêt de cette approche dans la prise de décision tant centralisée que distribuée. Cependant, peu de travaux portent sur l'évaluation de l'efficience du pilotage par le produit dans l'interaction entre des systèmes d'information centralisés de niveau business (ERP) et des systèmes distribués de niveaux process (MES). Notre contribution porte sur un outil de modélisation et de simulation de systèmes de pilotage contrôlés par le produit afin d'évaluer différentes topologies d'organisation combinant décisions centralisées et/ou distribuées en comparant certains critères de productivité. Nous présentons d'abord la définition, le développement et la validation d'un environnement d'évaluation orienté composants, basé sur un outil d'émulation et un système multi-agents, permettant d'analyser les performances d'un système de pilotage par le produit et de le comparer avec des approches classiques. Nous présentons ensuite l'application du pilotage par le produit à partir d'une série d'expériences réalisées à l'aide de l'environnement développé. Ces expériences, menées sur un cas industriel ainsi que sur une plateforme d'expérimentation de laboratoire permettent d'éprouver et de valider la faisabilité du concept de pilotage par le produit en terme d'impact décisionnel et en terme de contraintes techniques.
L'approche objet permet des applications plus évoluées et plus fiables et des développements spécifiques moins couteux et évolutifs. Les objectifs de ce travail sont, d'une part, de contribuer à la conceptualisation complète de modèles de simulation à objet et d'autre part, de les implémenter en utilisant des techniques de programmation concurrente. Après une présentation, au chapitre I, des concepts des systèmes de production et de leur gestion, nous avons évalué, au chapitre II, les différents modèles de structure et de simulation pour les systèmes de production. Le chapitre III propose une démarche d'analyse pour identifier des classes d'objets en cinq types du domaine; physiques, rôles, incidents, interactions et spécifications. Chacune de ces classes est spécifiée par quatre modèles: communication, information, transition d'état et processus. Dans le chapitre IV, nous avons conceptualisé une architecture générale des objets actifs, une plateforme de simulation à objets concurrents et des classes d'objets sémantiques tels que les transactions, les moyens de production et les décisions pour l'établissement des modèles de simulation de production. Nous avons illustré, au chapitre V, l'implémentation des coopérations spatiales et temporelles entre objets concurrents dans la simulation avec des concepts processus légers basés sur l'outil Meijin++.
Notre étude s'intéresse à l'utilisation et l'exploitation des concepts de ressource et d'activité. Ces notions sont utilisées communément par les ingénieurs et les gestionnaires dans le but d'améliorer les performances des systèmes de production ou de le mesurer financièrement. Malheureusement, l'exploitation pratique de ces concepts se heurte à une difficulté commune aux deux domaines : quantifier les activités. De plus, l'absence de langage commun entre ingénieur et gestionnaire nuie à la liaison entre la vue activité des ingénieurs (vision micro) et la vue coût des gestionnaires (vision macro). Notre travail a contribué, dans un premier temps, à concevoir selon les canons de la modélisation d'entreprise, un modèle de référence qui constituait un chaînon manquant de la fonction lexicologique d'un langage commun. Les manques constatés sur l'existence de démarche concrète exploitant un modèle de référence pour évaluer un système ont abouti à notre seconde contribution : une démarche d'instanciation de notre modèle de référence en un modèle particulier. Enfin, notre objectif étant la quantification des activités, la troisième contribution porte sur une démarche de mesure du modèle particulier, intégrable aux méthodes de conception et d 'évaluation à base d'activités. Nous avons montré diverses applications possibles reposant sur la combinaison des modèles et démarches présentés.