Contribution à la modélisation et à la gestion des configurations des Systèmes de Production Reconfigurables (SPR) (Kombaya, 2020 ?)

8.3.1 Introduction

Pour demeurer compétitives, les entreprises concevant des produits complexes sont amenées à collaborer dans le cadre de réseaux ad hoc. Cette compétitivité de plus en plus accrue des entreprises dépend donc de leur capacité à réagir rapidement et au moindre coût aux fluctuations du marché. Cette capacité au changement concerne tous les niveaux de l’entreprise.

Le degré de changement pourrait ainsi être mesuré à tous les niveaux organisationnels de l’entreprise en réponse aux perturbations du marché ou bien face aux éventuels aléas de production. Cette capacité d’adaptation est désignée dans la littérature par la notion de « changement ». Ce concept a été introduit pour désigner différents types de flexibilité d’une entreprise. Cependant, la mesure du changement comme attribut n’est pas bien définie dans la littérature, même si elles sont souvent associées à des métriques similaires à celles de la qualité. La reconfiguration d’un système de production permet de changer son taux de production et les types de produits avec un minimum de coût et de délai. Elle est obtenue en intégrant de nouvelles ressources (de transport ou de transformation) dans le système de production mais aussi de nouveaux partenaires. Ce type d’organisation nécessite l’interconnexion d’une multitude de systèmes d’information, qui sont de facto hétérogènes que ce soit par les fonctions qu’ils assurent ou par leurs conceptions (modèles, architectures, ...) et difficiles à intégrer. Ce qui amène des problèmes en ce qui concerne l’échange et le partage des modèles d’un produit et les processus associés entre les environnements numériques des différents partenaires.

La reconfiguration contribue à l’extension du cycle de vie du système de production en modifiant ses caractéristiques physiques, organisationnelles et informatiques en fonction des changements du marché. Les études menées dans ce domaine proposent généralement plusieurs stratégies de reconfiguration. Elles sont déterminées en fonction de la difficulté de leur mise en œuvre par les modules opérationnels (Pilotage,) et le temps qu’elles nécessitent. Les ressources de production sont classées en trois catégories : les ressources engagées en production, les ressources en attente et les ressources à l’arrêt. Chacun des types de reconfiguration suivants concerne l’une de ces catégories : la reconfiguration mineure, la reconfiguration significative et la reconfiguration majeure. En cas d’échec d’une reconfiguration majeure, il faudrait changer les objectifs de production en cours.

Il existe plusieurs approches permettant d’aborder, de modéliser ou de résoudre un problème de reconfiguration. En fonction de l’objectif visé par l’étude ou des spécificités du domaine d’application, différentes approches existent dans la littérature. Le Tableau ci-dessous présente une synthèse des travaux de la littérature portant sur la conception et la modélisation des systèmes de production reconfigurables.

Auteurs

Niveau de

reconfiguration Aspect de

reconfiguration Méthodologie Outils Strat égiq ue Tacti que Opér ation nel

IRCCyN

[Olivier Cardin, 2007] ●

Pilotage des systèmes de

production Simulation ARENA

[Quintanilla, Cardin et al,

2013] ● Le système Simulation /

[Youssef Benama, 2016] ● ●

Conception d'un système de production mobile

Aide à la décision multicritères

[Khaled LEMECHE, 2016] ● ● ● Projet STAR Modélisation SysML

SIGMA

[Imad Chalfoun et al, 2013] ● ● Système SPRA Modélisation et conception SysML

[Chalfoun, Kouiss et al, 2013] ● ● ● Système RAMS Modélisation et conception SysML

[Nadège Benkamoun, 2016] ● Système changeable Modélisation

Des scénarii de reconfiguratio

n

LAGIS

[Eun Joo Lee, 2006] ● ● La commande reconfigurable

des SED Conception

CASPAIM/R dP

[Yongliang Huang, 2013] ● Système Modélisation mathématique RdP

FAYOL

[Mohamed ESSAFI, 2010] ● ● Les lignes de transfert

Modélisation linéaire en nombre mixte / Approches

heuristique

ILOG CPLEX

[Borisovsky, Delorme, 2012] ● Les lignes de transfert Modélisation mathématique

Algorithme de programmatio

n dynamique

[Fatma MAKSSOUD, 2014] ● ● Les lignes de transfert ou d'assemblage

Modélisation mathématique/ Programmation linéaire en

nombre mixte/ Goal Programming

C++/ ILOG CPLEX

LIMOS

[Makssoud, Battaia et al, 2014] ● Les lignes de transfert Modélisation mathématique /

[Battaia, Bissaud et al, 2015] ● ● Système de production rotative

Modélisation mixte en

G-SCOP

[Eric Deschamps, 2007] ● ● Le système Modélisation /

CRAN

[Pascal Marange et al, 2011] ● Projet TRANE Modélisation UPPAAL

Travaux internationaux

Travaux canadiens

[ElMaraghy et Deif, 2006] ● ● ● Le système et ses composants Conception IDEF0

[ElMaraghy et Youssef, 2006] ● Le système Méthode de conception /

[ElMaraghy et Youssef, 2007] ● Le Système Méta-heuristiques

Algorithme génétique/ Recherche avec tabou

Travaux du Etats Unis

[Bruccoleri, Paesk et al, 2006] ● Le système/ Machine Simulation UML

[Koren et Shpitlani et al, 2010] ● Système Modèle mathématique /

[Bryan, Wang et al, 2013] ● RAS Modèle mathématique

Programmatio n non linéaire intégrée

[Bryan, Hu et al, 2013] ● ● Système d'assemblage Programmation non linéaire

en nombre mixte ASRP

Travaux du Royaume-Uni

[Abdi et Labib, 2003] ●

Le système Modélisation mathématique AHP

[Abdi et Labib, 2004] ● ● ● Le système Modèle mathématique multicritère flou

Approche multicritère/fl

ou

Travaux allemands

[Tracht et Hogreve, 2012] ● ● Du système au poste de travail Conception /

[Andreas Hees et al, 2017] ● ● Planification Modèle mathématique

Mixed integer linear programming

(MILP)

Travaux de Malta

[Francalanza, Borg et al, 2014] ● Système de production

changeable Conception /

Travaux des Pays-Bas

[Zhang, Rodrigues et al, 2009]

● Le système/ Le mécanisme Conception

RdP coloré et temporisé

[Puik, Telgen et al, 2013] ●

Les processus Conception

SADT/ AMDEC

8.3.2 Objectifs de la thèse

Le sujet de thèse de M. Kombaya portera sur le développement d’une démarche de modélisation d'un système de production reconfigurable qui doit permettre de déployer différentes configurations par des scénarios et indiquer la meilleure sur la base d’indicateurs de performance. Il est suggéré de cibler prioritairement les indicateurs globaux qui seront identifiés dans la littérature scientifique du domaine. Nous allons prouver la faisabilité et la pertinence de la configuration retenue à travers des modèles formels décrivant son comportement d'une part, et par la vérification et validation de ses propriétés de bon fonctionnement d'autre part.

L’objectif de ce travail de recherche est de proposer une démarche globale basée sur la simulation pour résoudre la problématique de la reconfiguration des systèmes de production en permettant de tester des scénarii et la conformité des organisations, des applications et des technologies à des objectifs de performance prédéfinis sur une gamme de scénarii réels.

Nous souhaitons construire et développer une démarche et des outils de « virtualisation » de système de production et formuler des recommandations sur les méthodes, langages et outils les plus efficaces pour leur modélisation et leur simulation comme un moyen de vérification et de validation de leur niveau de reconfiguration. Les résultats attendus sont la :

- Proposition d’une approche de modélisation des systèmes de production reconfigurables.

- Proposition et formalisation d’indicateurs de performance ciblés. - Proposition de scenarii organisationnels

- Développement d’un modèle théorique de représentation et de gestion des ressources. Ce modèle consiste à spécifier la plateforme technologique en tenant compte de la stratégie de reconfiguration adoptée.

- mise en œuvre de scénarii de reconfiguration et développement d’un simulateur pour la validation de la démarche.

8.4 Conclusion et perspectives

Cette section a présenté mes travaux en cours et leur possible projection dans le cadre d’une thèse. Mais chacune des thèses déjà soutenues donne lieu à des perspectives de recherche et des développements que je souhaiterais mener dans le cadre de futures thèses.

J’ai présenté dans la section 3 de ce mémoire de recherche mes travaux concernant la thématique « Méthodologie et référentiel de gestion de projet d'intégration » à la suite de notre approche basée sur la notion de prérequis. Il s’agit du travail de thèse de Pierre Mouawad (Mouawad, 2010) que j’ai co-encadré. Cette section présente la proposition d’une démarche basée sur une approche QFD (Quality Function Deployment).

Le travail présenté dans (Mouawad, 2010) a fait l’objet de plusieurs développements qui portent notamment sur la démarche proposée pour la composition des équipes projets. La section 4 présente les évolutions et les développements apportés dans le cadre du travail de thèse de Ikram Khatrouch (Khatrouch, 2014) que je pense pouvoir encore faire évoluer en proposant la construction d’un outil d’aide à la décision basée sur une démarche de raisonnement à partir de cas avec des paramètres flous.

La section 5 présente notre contribution à la gestion proactive des risques liés à la reconfiguration d’un processus métier. Le travail réalisé dans le cadre de la thèse de Mamadou Camara (Camara, 2009) propose une méthode de prédictions de l’impact opérationnel du changement sur les processus notamment sur l’acceptation du changement pas les utilisateurs finaux. Nous allons montrer comment cette méthode de prédiction va permettre une gestion proactive du changement dans les projets ERP en fournissant un outil d’évaluation des actions de gestion du changement qui cibleront en priorité les processus les plus impactés par le changement en amont du projet lors de la phase de réorganisation des processus métier.

C’est dans ce cadre que se pose la question de la prise en compte de la collaboration entre plusieurs entreprises pour la mise en œuvre d’un processus externalisé. Au-delà des avantages inéluctables de l’externalisation sur le niveau stratégique, financier, organisationnel et opérationnel, bon nombres de risques significatifs existent.

La section 6 présente le travail de (Bellaaj, 2009) qui propose une réponse fondée sur l’utilisation des méthodes de gestion des risques appliquées aux processus d’externalisation. L’objectif étant l’anticipation des problèmes et des opportunités à venir pour rendre le processus de prise de décisions associé au déroulement des projets plus agile.

La méthode proposée dans (Bellaaj, 2009) est une démarche générale, elle propose un outil d’aide à la décision mais les résultats dépendent des informations intégrées. Parmi les perspectives de recherche que je souhaiterais envisager à la suite du travail exposé dans cette section, je peux citer la mise en œuvre d'une démarche DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) combinée à la méthode ANP (Analytic Network Process) (Shih, Lin, Wang, & Hung, 2013) pour résoudre la question de la qualité des données.

Enfin la section 7 présente les premiers résultats de la thèse de Emna MOONES en cours. Cette thèse est menée dans le cadre du projet « Standard et Interopérabilité Plm » (SIP) à l’Institut de Recherche Technologique (IRT) « SystemX ». Elle tente d’apporter une réponse au problème de la maîtrise de l’interopérabilité dans les entreprises en réseau.