Dans cette section, nous reprenons les explications données au chapitre 2. Dans ses travaux Draghici et al. ont énoncé cinq propositions pour tenter de définir le terme pilotage [Draghici, 1998] :
Proposition 1 – Une organisation comprend un ensemble d’acteurs qui
interagissent entre eux pour produire, en temps fini, un résultat global pertinent par rapport à un environnement externe. Ce résultat global attendu pour un horizon donné est appelé objectif stratégique. L’objectif stratégique est défini en termes qualitatifs suffisamment généraux pour être compris par tous les acteurs.
Proposition 2 – Tout acteur réalise un ensemble d’actions grâce à ses compétences.
Les compétences mises en œuvre sont à la fois individuelles (spécifiques à l’individu) et collectives (spécifiques à son groupe d’appartenance). Elles s’améliorent en continu.
Proposition 3 – La connaissance et le pouvoir sont distribués au sein de l’organisation.
Aucun acteur n’a toute la connaissance ou tout le pouvoir. Le contrôle est réparti et ses modalités sont multiples, Ceci suppose donc à la fois un contrôle d’organisation horizontal et vertical.
Proposition 4 – Un système de pilotage est un sous-système mis en oeuvre par les acteurs,
pour mettre en oeuvre leurs compétences, de sorte à garantir l’obtention d’objectifs stratégiques qualitatifs définis dans un contexte incertain. Ce système intègre des modèles de Description, d’évaluation de performance et d’action, partagés entre les acteurs. Le système de Pilotage repose sur un système d’information réparti.
Proposition 5 – La mise en oeuvre d’un système de pilotage se traduit par une amélioration
Collective : « piloter, c’est définir et mettre en oeuvre des méthodes qui permettent
d’apprendre ensemble : à agir ensemble de manière performante ; à agir ensemble de manière de plus en plus performante ». Cette amélioration se traduit par une élévation des Performances, mais aussi une meilleure compréhension collective des objectifs et des facteurs qui y contribuent. Ces cinq propositions de base aident à définir ce qu’est le pilotage.
Définition : le pilotage est un mode de contrôle d’organisation nécessaire quand l’environnement devient incertain et dans lequel l’évaluation de performance repose sur l’apprentissage organisationnel.
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3.2.2 Approche par Objets
Grâce à leurs propriétés de réutilisabilité, et de localité des données, les objets sont adaptés à la problématique de l’étude des systèmes de production.
L’objet incarne un concept ou les attributs et méthodes décrivent sont état et les fonctions qu’il est capable d’effectuer, ainsi l’objet correspond à une entité structurante du système ; et afin de modéliser le système de production, deux types d’objets sont considérés : les objets externes et les objets internes [Draghici, 1998]. L'utilisation de l'approche objet pour la conduite des systèmes de production implique une structuration hiérarchique du système, en le décomposant en plusieurs niveaux. Le fonctionnement de chaque niveau est supervisé et coordonné par le niveau qui lui est hiérarchiquement supérieur. Les décisions se prennent au niveau supérieur pour tous les niveaux qui lui sont subordonnés.
La démarche de modélisation par objet a pour objectif de définir les objets du système de production identifiés lors du processus de conception. Une première étape correspond à la définition des entités génériques ou objets abstraits qui constitueront la bibliothèque initiale de composants. Ensuite, par l'exploitation des entités génériques, l'utilisateur de la méthode pourra adapter les modèles proposés à son besoin, en définissant de cette manière l'architecture de conduite du système de production considéré.
L’approche objet pour la conduite des systèmes de production a été utilisée par Fabian et al. [Fabian et al. , 1992] au Control Engineering Laboratoire de Göteborg, Suède. Afin de modéliser le système de production, deux types d'objets sont considérés : les objets externes et les objets internes.
Les objets externes représentent les équipements physiques du système de production, tandis que les objets internes sont des modèles informatiques des objets externes. La conduite est réalisée par un contrôleur qui assure la synchronisation et le contrôle des objets. Les objets externes exécutent les tâches qui leur sont réparties à travers les objets internes correspondants. Ceux-ci communiquent par des messages avec le contrôleur et les autres objets du système et transforment les messages reçus en messages compréhensibles par les objets externes. Chaque objet interne est divisé en deux parties : une partie générale qui participe à l'échange de messages et une partie spécifique qui communique avec les objets externes. Le comportement des objets est modélisé par la technique de l'automate d'état fini. La partie générale contient également l'information sur l'état courant de l'objet physique. Elle valide les messages reçus, en fonction de l’état courant. Si le message est validé, alors une routine spécifique correspondante à ce message est exécutée, sinon une réponse négative est envoyée vers l'émetteur du message. La partie générale est identique pour tous les objets qui représentent des équipements physiques ayant des comportements similaires. A ce niveau, la représentation des équipements physiques est abstraite, afin d'utiliser des modèles génériques.
Ceux-ci permettent un développement facile du système par l'ajout des nouveaux modules ou par le remplacement des certains modules par d’autres, sans nécessiter de grandes modifications. La flexibilité du système est ainsi augmentée. La partie spécifique,
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quant à elle, assurent la liaison avec l'objet externe. Elle permet l'implémentation des toutes les fonctions de l'équipement, décrites de façon abstraite dans la partie générale. L'utilisation des objets internes garantit une séparation entre le contrôleur et le niveau équipement, qui permet au contrôleur de ne pas s'occuper avec les tâches spécifiques des équipements.
Les produits sont modélisés par une liste d'opérations nécessaires à leur réalisation. La commande du système consiste en l'affectation à chaque opération de la liste d’un équipement physique capable d'accomplir cette opération. Celle-ci est effectuée par le contrôleur qui établit le routage de chaque pièce dans le système.
La limite de cette architecture est la structure centralisée du système de conduite. Toutes les décisions sont gérées au niveau du seul contrôleur qui les synchronise en fonctions de variables propres à l'environnement de conduite du système de production. Cette approche ne prend pas en compte ni les aléas de production, ni le suivi de production. Le suivi de production est un critère déterminant dans la conduite des systèmes de production, car il permet de reconstituer la genèse complète et temporelle du système et de parer par conséquent aux situations imprévues de production.
3.2.3 Approche par les agents
Les systèmes multi-agents ont été développés dans le cadre de l'intelligence artificielle distribuée. L'intérêt qu'ils suscitent est lié à leur capacité d'aborder les problèmes complexes d'une manière distribuée et de proposer des solutions réactives et robustes. La résolution distribuée par l'approche multi-agents s'adapte bien avec la nature des systèmes de production généralement composés de plusieurs équipements, où il faut intégrer plusieurs fonctions (conduite, gestion de production etc.) et où les décisions doivent se prendre à plusieurs niveaux. L’architecture distribuée d’un système multi-agents permet également aux systèmes de production, qui sont modélisés à l’aide de cette approche, d’acquérir la propriété de proactivité.
L'approche multi-agents fait partie des méthodes utilisées pour l'ordonnancement dynamique et le pilotage des systèmes de production [Kouiss et Pierreval, 1995]. L'ordonnancement est la fonction qui décide quoi faire, quand et où. Il est dynamique lorsqu'il s'intéresse à un environnement changeant, où il peut y avoir des retards, des tâches nouvelles, des pannes de machines. Quant au pilotage, il consiste à commander en temps réel les différentes tâches planifiées dans les systèmes de production.
L’approche multi-agents a été utilisée par Querrec et al. [Querrec et al. , 1997] au Laboratoire d’Informatique Industrielle de Brest, les auteurs ont proposé une architecture multi-agents générique pour des systèmes réactifs tels qu’une cellule de production. Chaque entité de la cellule est représentée par un agent autonome qui possède un comportement individuel et la capacité de prise de décision locale. Les entités sont constituées d’une Partie Opérative et de son contrôleur (Partie Conduite).
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