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LES SYSTEMES DE PRODUCTION A HAUTE CADENCE ACTUELS DOIVENT S'ADAPTER A DES COMMANDES SUCCESSIVES DE PRODUITS DIFFERENTS (MULTIPRODUITS) EN QUANTITES LIMITEES. CES SYSTEMES SONT SOUVENT COMPOSES DE MACHINES SEPAREES PAR DES CONVOYEURS QUI JOUENT LE ROLE A LA FOIS DE TRANSFERT ET DE STOCK TAMPON. ILS SONT HYBRIDES, CAR ILS METTENT EN JEU DES MODELES CONTINUS ET DISCONTINUS. LES PARTIES CONTINUES CORRESPONDENT SOIT A DES PRODUITS EVALUES ET CONSOMMES DE FACON CONTINUE, SOIT A DES DEPLACEMENTS DE PRODUITS DISCRETS SUR LES CONVOYEURS. L'OBJECTIF DE CES TRAVAUX ETAIT DE DETERMINER UN OUTIL DE MODELISATION DEDIE AUX SYSTEMES DE PRODUCTION A HAUTE CADENCE MULTIPRODUITS. IL AVAIT ETE DEFINI ULTERIEUREMENT UN MODELE HYBRIDE DEDIE AUX SYSTEMES MONOPRODUIT, LE RESEAU DE PETRI LOT. AFIN DE BENEFICIER DES AVANTAGES DE CE MODELE MONOPRODUIT DEJA EXISTANT, NOUS AVONS DONC DEFINI UNE EXTENSION UTILISANT LA COULEUR. CETTE NOUVELLE NOTION PERMET D'IDENTIFIER LA MATIERE CIRCULANT DANS UNE CHAINE (PAR UNITE OU PAR LOT) ET DE PRENDRE EN COMPTE LA MULTIPLICITE DES PRODUITS. CE NOUVEAU MODELE S'APPELLE RESEAU DE PETRI LOTS COLORE. UN MODELE GENERIQUE DES SYSTEMES DE CONVOYAGE EST PRESENTE : LE TRANSPORTEUR COLORE VIRTUEL (TCV). LES DIFFERENTS PHENOMENES OBSERVES LORSQUE DEUX LOTS COLORES RENTRENT EN CONTACT SUR UN TCV SONT EGALEMENT ANALYSES. NOUS PROPOSONS ENSUITE UNE ETUDE SUR LES CONFLITS TRANSITIONS ET COULEURS RENCONTRES DANS NOTRE MODELE. ENFIN, UNE PARTIE EST CONSACREE A L'APPLICATION DU MODELE MONOPRODUIT A LA SIMULATION DES CHAINE DE PRODUCTION A HAUTE CADENCE.
One critical barrier leading to successful implementation of flexible manufacturing and related automated systems is the ever-increasing complexity of their modeling, analysis, simulation, and control. Research and development over the last three decades has provided new theory and graphical tools based on Petri nets and related concepts for the design of such systems. The purpose of this book is to introduce a set of Petri-net-based tools and methods to address a variety of problems associated with the design and implementation of flexible manufacturing systems (FMSs), with several implementation examples.There are three ways this book will directly benefit readers. First, the book will allow engineers and managers who are responsible for the design and implementation of modern manufacturing systems to evaluate Petri nets for applications in their work. Second, it will provide sufficient breadth and depth to allow development of Petri-net-based industrial applications. Third, it will allow the basic Petri net material to be taught to industrial practitioners, students, and academic researchers much more efficiently. This will foster further research and applications of Petri nets in aiding the successful implementation of advanced manufacturing systems.
Les systèmes de production sont aujourd'hui flexibles et intégrés, donc complexes et coûteux. Ceci impose de maîtriser tous les aspects de leur conception, notamment la phase de conception préliminaire, appelée "étude papier". Celle-ci inclut la spécification fonctionnelle, la modélisation et l'évaluation du comportement du système. Les réseaux de Petri (RdP) permettent de prendre en compte ces trois facettes de l'étude. Les RdP sont des graphes bipartis qui comportent deux types de sommets, à savoir les places qui permettent de modéliser les stocks d'encours, et les transitions qui représentent les opérations. Ils ont le double avantage de fournir un support graphique naturel qui est d'une aide précieuse pour le concepteur, et de posséder des propriétés analytiques qui permettent souvent une évaluation simple du comportement du système étudié. En outre, les RdP se prêtent à la simulation lorsque le système modélisé est trop complexe pour autoriser une étude analytique. Nous sommes donc en présence d'un outil complet et efficace qui justifie amplement le présent ouvrage. La première partie du livre expose les bases des RdP et se termine par l'étude des classes élémentaires de RdP, essentiellement les graphes d'événements et les RdP contrôlables. La seconde partie est consacrée aux applications. Les principaux modules rencontrés dans les systèmes de fabrication sont passés en revue. Nous étudions ensuite les systèmes à fonctionnement cyclique pour terminer par l'étude des systèmes à fonctionnement non cyclique.
Le travail présenté dans cette thèse est principalement consacré au développement d'une méthodologie pour la modélisation et la commande des systèmes flexibles de production. Elle combine, en simulation, un modèle réseau de Petri (reproduisant la partie physique du système) et une commande hiérarchisée floue. Comme les modèles réseaux de Petri existants ne répondent que partiellement à notre objectif, nous avons proposé un ensemble d'extensions à ces modèles: les réseaux de Petri contrôlés. A travers ces extensions nous avons souhaité repousser au maximum les limites des réseaux de Petri et leur capacité à prendre en compte la complexité des systèmes de production. Le fonctionnement de chacun de ces modèles, traitant un besoin particulier de la modélisation, est illustré au travers d'exemples simples. Les concepts de base dans les réseaux de Petri sont redéfinis et la plupart des résultats théoriques sont prouvés. Pour l'élaboration de la partie contrôle/commande de tels systèmes, nous avons proposé une structure hiérarchisée composée d'un ensemble d'unités de commande locales, de superviseurs et d'un coordinateur. Etant donné la complexité et le grand nombre de paramètres à prendre en compte dans le contrôle des systèmes flexibles, nous avons opté pour une commande floue. Chaque unité de commande locale est un contrôleur flou assurant le contrôle d'un élément particulier du système physique. Ces éléments sont, généralement, des procédés multivariables à plusieurs entrées et plusieurs sorties. Différentes techniques sont développées pour réduire le nombre d'entrée-sortie et de règles utilisées dans les contrôleurs locaux. Pour la validation de notre approche une application industrielle est utilisée: les chaînes de la société Perrier.
Le travail présenté dans cette thèse constitue une contribution à la modélisation et à l’analyse de performances des systèmes logistiques à l’aide d’un nouveau modèle de réseaux de Pétri stochastiques. Il s’agit d’une problématique au centre des préoccupations actuelles des entreprises industrielles mais très peu abordée par la communauté des réseaux de Pétri. Dans ce travail, nous développons un nouveau modèle de réseaux de Pétri dits réseaux de Pétri lots déterministes et stochastiques (BDSPNs) capable de supporter les caractéristiques essentielles des systèmes logistiques et plus généralement des systèmes à événements discrets. Ils sont particulièrement adaptés pour la modélisation de flux évoluant en quantités discrètes (lots de différentes tailles et variables) et ils permettent de prendre en compte des activités plus spécifiques telles que les commandes des clients, l’approvisionnement des stocks, la production et la livraison en mode lot. Les BDSPNs permettent par leur formalisme graphique et mathématique de capturer pertinemment et simplement cet aspect lot omniprésent dans différentes locations de ces systèmes et qui s’implique très considérablement dans leur comportement et par conséquent dans leur analyse. Nos travaux portent à la fois sur la théorie d’un nouveau modèle, sur ses techniques d’analyse et sur ses applications aux systèmes logistiques. Ainsi, les résultats obtenus et les applications effectuées font des BDSPNs un outil de modélisation performant aussi bien pour l’analyse que pour la simulation