Modélisation du processus de pilotage d'un atelier - Les thèses en ...

AUTEUR : Samieh MIRDAMADI
DIRECTEUR DE THESE : Lionel DUPONT
LIEU ET DATE DE SOUTENANCE : École des Mines d’Albi - le 17 Juin 2009
Modélisation du processus de pilotage d’un atelier en temps réel
à l’aide de la simulation en ligne couplée à l’exécution
Résumé :
Ce travail de recherche met en avant l’intérêt qu’offre la simulation en ligne comme outil d’aide à la
décision, outil centré sur le pilotage d’atelier vis-à-vis d’événements se produisant en temps réel et pour un
horizon à très court terme. Après avoir présenté le contexte général du pilotage des systèmes de production, nous
avons étudié les outils existants et utilisés industriellement pour l’exploitation de la production, de même que les
outils d’aide au pilotage permettant d’assurer le respect optimal des objectifs fixés. Après un travail préalable sur
la simulation hors ligne, nous proposons de coupler un outil de simulation en ligne à un outil d’exécution
d’atelier de type MES afin de piloter en temps réel le processus de production. Une démarche de modélisation
faisant appel de façon complémentaire à deux approches, analytique et simulatoire, est finalement mise en place.
Nous mettons en exergue l’utilisation de la simulation de flux en ligne pour aider au pilotage d’un processus
opérationnel. Ainsi nous modélisons le processus de pilotage en temps réel afin de décrire les fonctions requises.
Pour cela, nous utilisons différentes stratégies d’utilisation des simulateurs en ligne pour le pilotage, avec un ou
deux modèles et avec plusieurs méthodes d’utilisation de ces modèles. La simulation en ligne apporte alors des
informations objectives sur les conséquences à court terme d’un événement, ainsi que sur les divers scenarii de
correction envisagés. Pour mieux convaincre les industriels de l’intérêt de la simulation en ligne, nous présentons
des solutions pratiques aux spécifications et besoins énoncés précédemment en nous appuyant sur une plateforme
expérimentale.
Mots-Clés : Simulation en ligne, pilotage en temps réel, aide à la décision, MES, Supervision.
Decision-making aid for production activity control in production
by the integration of manufacturing executive system and online discrete event simulation
Abstract:
This research work highlights the interest of online simulation as a decision support tool. This tool is
focused on workshop control in relation with real time and short-term events. Online simulation enables to
analyze and compare scenarios affecting the production, such as failures or unexpected orders. Moreover online
simulation allows a very short term projection in the future in order to quantify the consequences of some
unexpected event: we call it projection simulation. Finally, online simulation is helpful to choose the solution
that will reduce the impact of a critical event, through the simulation of several scenarios. To conclude, online
simulation is one the most interesting decision support tool in workshop piloting. However, there are few
industrial applications in manufacturing systems.
The first part of this research work introduces the overall context of production system management. The
different generic functions of controlling the production, the modes of piloting and the evolutions of workshop
are detailed. We also explain piloting typologies according to their reactivity. In the second part, we study the
existing software tools used in industry for the operation of production, and support tools that ensure optimal
compliance in regard to the objectives. After a preliminary work on the offline simulation, we propose to couple
an online simulation tool with a type MES delivery tool in order to control the production process in real time. A
modeling approach using two complementary approaches, an analytical one and simulation, is then introduced.
The objective of the third part is to emphasize the use of online flow simulation to assist in operating a
production process. Thus we model the process in real time to describe the required functions. Therefore we try
out different strategies of use of online simulators, through one or two models and several methods of using
these models. Online simulation then provides realistic information on the short-term consequences of an event,
as well as on the different ways of correcting the scenarios. To convince industry of the relevance of online
simulation, the fourth part presents practical solutions to the specifications and requirements previously stated.
An experimental platform helped us validate the concept of online simulation as piloting support tool, but also
underline the difficulties of development.
Keywords : Online discrete event simulation, production activity control, real-time décision making, MES, Shop
floor monitoring and control.
DISCIPLINE ADMINISTRATIVE : Systèmes Industriels
Institut National Polytechnique de Toulouse - Laboratoire Génie Industriel - École des mines d'Albi - France
http://www.mines-albi.fr/