Contrôle intégré du pilotage d'atelier et de la qualité des produits. : Application à la société ACTA mobilier.

Centre de Recherche en Automatique de Nancy. The idea is to take advantage of Product Driven System in an industrial environment disturbed by many loops and a rework rate (non quality) causing significant loss of products, non-compliance deadlines, unstable workloads, etc ... impossible link between the product and identifying infotronic lead to more difficult traceability. Work on scheduling and optimization are hampered by these disturbances on the production line that make them untenable schedules. Priority processing on defective products ensures a service rate that remains outstanding compared to the percentage of products to repair. But it also leads to loss of products that prevent the full delivery of the order. The scientific problem revolves around the control of flow in a production context disturbed by the loops and the quality level by assessing its impact on congestion.The quality-control issue has been addressed by using neural networks that can predict the occurrence of the defect to which they are dedicated from production and environmental parameters. This anticipation allows us to offer a program alternative to use or to plan to postpone the task. The adaptation of the forecasting model to the drift of the physical model with a behavior regarded as nervous is made "on line" using control charts that detect drift and its start date.Despite this simplification of flows, the flow control remains complex due to normal production loops and residual nonqualities. There are different system saturation states for which the most suitable control rule is not always the same. This analysis is presented in a two-dimensional mapping which each axis has a key indicator on non-quality rate and / or disruption of flows.Although, unlike algorithms, the most suitable control rule will not always be highlighted, this mapping has other advantages such as the simplification of the control, the ability for all users to have important information about the workshop state, or the need for homogenization of the global state of the production unit.In this context, the intelligent container offers interesting perspectives with the will to trace a group of products with the same rooting sheet rather than products one by one, to share information such as its delivery date, the urgency degree, to know what paths they should take and what are the possible alternatives or to communicate with other machines and systems including the quality forecasting system and retain information over the manufacture of the products. The proposed system is so interactive where container is at the heart of the decision. It reported his presence to scheduling system only if the quality system requirements are met, and simplify this work while allowing a traditional linear algorithm to achieve this task seen as particularlycomplicated at first. It is however the responsibility of the scheduler to ensure the pilot rule to use and request the relevant information available to the lots. The contribution of this thesis is a methodology to simplify complex problems by a division of work between different subsystems actors applied to the case of a manufacturer of high-finished lacquered panels.Cette thèse CIFRE s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre Acta-Mobilier, fabricant de façades laquées haut de gamme, et le Centre de Recherche en Automatique Nancy. L’idée est de tirer parti du concept de Système Contrôlé par le Produit dans un environnement industriel perturbé par de nombreuses boucles de production et par un taux de reprises (non-qualités) non négligeable engendrant des pertes de pièces, le non-respect des délais, des charges de travail instables, etc… le lien impossible entre le produit et un identifiant infotronique rendant en plus la traçabilité difficile. Les travaux sur l’ordonnancementet son optimisation sont freinés par ces perturbations sur la chaîne de production qui rendent les plannings intenables. Le traitement prioritaire des pièces défectueuses permet d’assurer un taux de service qui reste remarquable au regard du pourcentage de pièces à réparer. Mais cela engendre aussi des pertes de pièces qui empêchent la livraison complète de la commande. La problématique scientifique s’articule autour du pilotage des flux dans un contexte de production perturbé par les reprises et de la maîtrise de la qualité en évaluant son impact sur l’engorgement. L’enjeu de maîtrise de la qualité a été abordé à l’aide de réseaux de neurones capables de prévoir l’apparition du défaut auquel ils sont dédiés en fonction des paramètres de production et environnementaux. Cette anticipation permet de proposer une alternative de programme à utiliser ou à reporter la planification de la tâche. L’adaptation du modèle de prévision aux dérives du modèle physique au comportement considéré comme nerveux est réalisée « en-ligne » à l’aide de cartes de contrôle qui permettent de détecter la dérive et sa date de début.Malgré cette simplification des flux, le pilotage reste complexe en raison des boucles normales de production et des non qualités résiduelles. Il existe différents états de saturation du système pour lesquels la règle de pilotage la plus adaptée n’est pas toujours la même. Cette analyse est présentée sous forme de cartographie en deux dimensions dont chacun des axes présente un indicateur clé du taux de non-qualité et/ou de la perturbation des flux. Même si, contrairement aux algorithmes, la règle de pilotage la mieux adaptée ne sera pas toujours mise en évidence, cette cartographie présente d’autres avantages tels que la simplification du pilotage, la possibilité pour tous les utilisateurs d’avoir l’information importante sur l’état de l’atelier en uncoup d’oeil, ou encore la nécessité d’homogénéisation sur la globalité de l’unité de production.Dans ce contexte, le container intelligent offre des perspectives intéressantes avec la volonté de tracer un groupe de produits ayant la même gamme de fabrication plutôt que des produits un à un, de partager des informations telles que sa date de livraison, son degré d’urgence, de connaître quels chemins ils doivent emprunter dans l’atelier et quelles sont les alternatives possibles ou encore de communiquer avec les machines et les autres systèmes dont celui de prévision de la qualité et retenir des informations au fil de la fabrication des produits. Le système proposé est donc interactif ou le conteneur est au coeur de la décision. Il signale sa présence au système d’ordonnancement seulement si les conditions qualité sont réunies, permettant ainsi de simplifier sontravail autorisant alors un simple algorithme traditionnel de programmation linéaire à réaliser cette tâche particulièrement compliquée au premier abord. C’est en revanche à la charge de l’ordonnanceur de s’assurer de la règle de pilotage à utiliser et de demander les informations correspondantes aux lots disponibles.La contribution de cette thèse est donc une méthodologie de simplification de problèmes complexes par une répartition des tâches entre différents sous-systèmes acteurs appliquée au cas d’une entreprise de fabrication de façades de cuisine laquées haut de gamme

Intégration de la blockchain à l'Internet des objets

L'Internet des objets (IdO) est en train de transformer l'industrie traditionnelle en une industrie intelligente où les décisions sont prises en fonction des données. L'IdO interconnecte de nombreux objets (ou dispositifs) qui effectuent des tâches complexes (e.g., la collecte de données, l'optimisation des services, la transmission de données). Toutefois, les caractéristiques intrinsèques de l'IdO entraînent plusieurs problèmes, tels que la décentralisation, une faible interopérabilité, des problèmes de confidentialité et des failles de sécurité. Avec l'évolution attendue de l'IdO dans les années à venir, il est nécessaire d'assurer la confiance dans cette énorme source d'informations entrantes. La blockchain est apparue comme une technologie clé pour relever les défis de l'IdO. En raison de ses caractéristiques saillantes telles que la décentralisation, l'immuabilité, la sécurité et l'auditabilité, la blockchain a été proposée pour établir la confiance dans plusieurs applications, y compris l'IdO. L'intégration de la blockchain a l'IdO ouvre la porte à de nouvelles possibilités qui améliorent intrinsèquement la fiabilité, la réputation, et la transparence pour toutes les parties concernées, tout en permettant la sécurité. Cependant, les blockchains classiques sont coûteuses en calcul, ont une évolutivité limitée, et nécessitent une bande passante élevée, ce qui les rend inadaptées aux environnements IdO à ressources limitées. L'objectif principal de cette thèse est d'utiliser la blockchain comme un outil clé pour améliorer l'IdO. Pour atteindre notre objectif, nous relevons les défis de la fiabilité des données et de la sécurité de l'IdO en utilisant la blockchain ainsi que de nouvelles technologies émergentes, notamment l'intelligence artificielle (IA). Dans la première partie de cette thèse, nous concevons une blockchain qui garantit la fiabilité des données, adaptée à l'IdO. Tout d'abord, nous proposons une architecture blockchain légère qui réalise la décentralisation en formant un réseau superposé où les dispositifs à ressources élevées gèrent conjointement la blockchain. Ensuite, nous présentons un algorithme de consensus léger qui réduit la puissance de calcul, la capacité de stockage, et la latence de la blockchain. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous concevons un cadre sécurisé pour l'IdO tirant parti de la blockchain. Le nombre croissant d'attaques sur les réseaux IdO, et leurs graves effets, rendent nécessaire la création d'un IdO avec une sécurité plus sophistiquée. Par conséquent, nous tirons parti des modèles IA pour fournir une intelligence intégrée dans les dispositifs et les réseaux IdO afin de prédire et d'identifier les menaces et les vulnérabilités de sécurité. Nous proposons un système de détection d'intrusion par IA qui peut détecter les comportements malveillants et contribuer à renforcer la sécurité de l'IdO basé sur la blockchain. Ensuite, nous concevons un mécanisme de confiance distribué basé sur des contrats intelligents de blockchain pour inciter les dispositifs IdO à se comporter de manière fiable. Les systèmes IdO existants basés sur la blockchain souffrent d'une bande passante de communication et d’une évolutivité limitée. Par conséquent, dans la troisième partie de cette thèse, nous proposons un apprentissage machine évolutif basé sur la blockchain pour l'IdO. Tout d'abord, nous proposons un cadre IA multi-tâches qui exploite la blockchain pour permettre l'apprentissage parallèle de modèles. Ensuite, nous concevons une technique de partitionnement de la blockchain pour améliorer l'évolutivité de la blockchain. Enfin, nous proposons un algorithme d'ordonnancement des dispositifs pour optimiser l'utilisation des ressources, en particulier la bande passante de communication.Abstract : The Internet of Things (IoT) is reshaping the incumbent industry into a smart industry featured with data-driven decision making. The IoT interconnects many objects (or devices) that perform complex tasks (e.g., data collection, service optimization, data transmission). However, intrinsic features of IoT result in several challenges, such as decentralization, poor interoperability, privacy issues, and security vulnerabilities. With the expected evolution of IoT in the coming years, there is a need to ensure trust in this huge source of incoming information. Blockchain has emerged as a key technology to address the challenges of IoT. Due to its salient features such as decentralization, immutability, security, and auditability, blockchain has been proposed to establish trust in several applications, including IoT. The integration of IoT and blockchain opens the door for new possibilities that inherently improve trustworthiness, reputation, and transparency for all involved parties, while enabling security. However, conventional blockchains are computationally expensive, have limited scalability, and incur significant bandwidth, making them unsuitable for resource-constrained IoT environments. The main objective of this thesis is to leverage blockchain as a key enabler to improve the IoT. Toward our objective, we address the challenges of data reliability and IoT security using the blockchain and new emerging technologies, including machine learning (ML). In the first part of this thesis, we design a blockchain that guarantees data reliability, suitable for IoT. First, we propose a lightweight blockchain architecture that achieves decentralization by forming an overlay network where high-resource devices jointly manage the blockchain. Then, we present a lightweight consensus algorithm that reduces blockchain computational power, storage capability, and latency. In the second part of this thesis, we design a secure framework for IoT leveraging blockchain. The increasing number of attacks on IoT networks, and their serious effects, make it necessary to create an IoT with more sophisticated security. Therefore, we leverage ML models to provide embedded intelligence in the IoT devices and networks to predict and identify security threats and vulnerabilities. We propose a ML intrusion detection system that can detect malicious behaviors and help further bolster the blockchain-based IoT’s security. Then, we design a distributed trust mechanism based on blockchain smart contracts to incite IoT devices to behave reliably. Existing blockchain-based IoT systems suffer from limited communication bandwidth and scalability. Therefore, in the third part of this thesis, we propose a scalable blockchain-based ML for IoT. First, we propose a multi-task ML framework that leverages the blockchain to enable parallel model learning. Then, we design a blockchain partitioning technique to improve the blockchain scalability. Finally, we propose a device scheduling algorithm to optimize resource utilization, in particular communication bandwidth

Coopération asynchrone colocalisée dans l'habitat intelligent en santé

Le Québec vit un vieillissement marqué de sa population et doit faire face aux problèmes que cela engendre. Cette situation soulève des enjeux sociaux et économiques liés à la santé comme l'augmentation des problèmes chroniques de santé en fin de vie, le maintien de la qualité des soins à la population et plus généralement le financement du domaine de la santé. Le Centre de recherche sur les habitats intelligents (CRHI) de l'Université de Sherbrooke cherche à développer une solution technologique socialement acceptable à ces enjeux. Les travaux qui y sont faits visent à favoriser l'autonomie de personnes atteintes de troubles cognitifs afin de leur permettre de demeurer à domicile le plus longtemps possible. Cette recherche doctorale porte spécifiquement sur l'utilisation des technologies de l'habitat intelligent pour soutenir le travail coopératif entre les professionnels de la santé, les intervenants sociaux et les proches aidants. On y aborde la problématique du travail "même lieu/temps différents" dans l'équipe hétérogène sous l'angle du travail coopératif assisté par ordinateur (TCAO). Un collecticiel asynchrone distribué dans l'habitat intelligent a été développé à titre de preuve de concept. Des activités de communication, de coordination et de production des intervenants ont été scénarisées afin de démontrer le fonctionnement du prototype. Le collecticiel C4C intègre notamment des outils de travail éprouvés comme le système de mesure de l'autonomie fonctionnelle (SMAF) qui est utilisé pour déterminer et suivre le niveau de service à offrir à une personne en perte d'autonomie. Notre recherche a permis d'élaborer : - une infrastructure distribuée de services sous l'approche par réseau de pairs pour un habitat intelligent ; - un modèle de gestion de l'information dans une perspective historique et spatiale intérieure tridimensionnelle ; - un modèle de gestion de la coopération en mode "pousser de l'information" basé sur le contexte de travail. Ensemble, ces contributions structurent et définissent le mode de travail dans l'équipe de soins et de maintien à domicile. En facilitant la coopération dans l'habitat intelligent, notre recherche vise la continuité accrue des soins pour permettre à plus de personnes souffrant de limitations cognitives ou physiques de vivre à la maison dans leur communauté

Enterprise at the era of the Knowledge Economy

Although left for a few decades the era Taylorism, we have done nothing but enter the era of the accoutable persons i.e. people who, making decisions, are able and have the will to justify them; there is a true request which started to appear in the field of the finance (in France, Law of Financial Safety echoing the law Sarbanes-Oxley in the United States) but which will not fail to extend gradually to the other fields by contagion because the financial field is only the reflection of what takes place within. These accountable persons will justify of as much better the decisions than those will have been made within the framework of a collaborative work; the justification can be based only on facts, reasoning and a context corresponding to a certain number of allowed values of reference by the concerned organization. These facts, this reasoning revealing new facts, these values of reference, all that constitutes knowledge i.e. a whole of signals or stimuli helping us with better perceiving and understanding the world which surrounds us. Either they are preexistent with the process of decision-making or are its consequence, this knowledge must be able to be communicated to any person entitled to justify the decision made even the not-decision (indeed, the fact of not making a decision when a problem has to be solved can paralyse the activity of various recipients to even have serious consequences and must be able to be justified as well as a decision). This need for justification has an indirect effect but great importance; when an activity is carried on and that one has accounts to report, its good execution is not enough to secure you against any critic because it is necessary to be able to show the cogency of this activity and the adopted step, taking into account the aim in view; there is thus a permanent questioning in the light of the evolution of the context and the environment. The justification starting from knowledge is thus not a simple obligation but a factor of progress, innovation and adaptation to the change thus of competitiveness. Let us quote a forum (1) which will interest those who are “seeking to comply with the requirements of this important legislation”; indeed, it offers free downloading of the Act itself and provides a compliance toolkit. In this e-book, you will find two parts: one to explain the conditions of organizing an e-enterprise and the second one to show how you might be able to working out knowledge in a dynamic way. For French speaking KB Members, we recommend interesting hints (2) written by Netegrity’s Didier Schreiber who underlines the consequences of this law from the point of view of IS and security devices. (1) http://www.sarbanes-oxley-forum.com (2) http://www.guideinformatique.com/fiche-loi_sarbanes_oxley-481.html: capital intellectuel; information; réseau; production; réalité virtuelle; travail collaboratif; commerce électronique; portail; gestion; supply chain; organisation; modélisation; documents; Web services; agents intelligents; Corporate Performance Management; connaissances; métaconnaissances; K-Maps

13th International Conference on Modeling, Optimization and Simulation - MOSIM 2020

Comité d’organisation: Université Internationale d’Agadir – Agadir (Maroc) Laboratoire Conception Fabrication Commande – Metz (France)Session RS-1 “Simulation et Optimisation” / “Simulation and Optimization” Session RS-2 “Planification des Besoins Matières Pilotée par la Demande” / ”Demand-Driven Material Requirements Planning” Session RS-3 “Ingénierie de Systèmes Basées sur les Modèles” / “Model-Based System Engineering” Session RS-4 “Recherche Opérationnelle en Gestion de Production” / "Operations Research in Production Management" Session RS-5 "Planification des Matières et des Ressources / Planification de la Production” / “Material and Resource Planning / Production Planning" Session RS-6 “Maintenance Industrielle” / “Industrial Maintenance” Session RS-7 "Etudes de Cas Industriels” / “Industrial Case Studies" Session RS-8 "Données de Masse / Analyse de Données” / “Big Data / Data Analytics" Session RS-9 "Gestion des Systèmes de Transport” / “Transportation System Management" Session RS-10 "Economie Circulaire / Développement Durable" / "Circular Economie / Sustainable Development" Session RS-11 "Conception et Gestion des Chaînes Logistiques” / “Supply Chain Design and Management" Session SP-1 “Intelligence Artificielle & Analyse de Données pour la Production 4.0” / “Artificial Intelligence & Data Analytics in Manufacturing 4.0” Session SP-2 “Gestion des Risques en Logistique” / “Risk Management in Logistics” Session SP-3 “Gestion des Risques et Evaluation de Performance” / “Risk Management and Performance Assessment” Session SP-4 "Indicateurs Clés de Performance 4.0 et Dynamique de Prise de Décision” / ”4.0 Key Performance Indicators and Decision-Making Dynamics" Session SP-5 "Logistique Maritime” / “Marine Logistics" Session SP-6 “Territoire et Logistique : Un Système Complexe” / “Territory and Logistics: A Complex System” Session SP-7 "Nouvelles Avancées et Applications de la Logique Floue en Production Durable et en Logistique” / “Recent Advances and Fuzzy-Logic Applications in Sustainable Manufacturing and Logistics" Session SP-8 “Gestion des Soins de Santé” / ”Health Care Management” Session SP-9 “Ingénierie Organisationnelle et Gestion de la Continuité de Service des Systèmes de Santé dans l’Ere de la Transformation Numérique de la Société” / “Organizational Engineering and Management of Business Continuity of Healthcare Systems in the Era of Numerical Society Transformation” Session SP-10 “Planification et Commande de la Production pour l’Industrie 4.0” / “Production Planning and Control for Industry 4.0” Session SP-11 “Optimisation des Systèmes de Production dans le Contexte 4.0 Utilisant l’Amélioration Continue” / “Production System Optimization in 4.0 Context Using Continuous Improvement” Session SP-12 “Défis pour la Conception des Systèmes de Production Cyber-Physiques” / “Challenges for the Design of Cyber Physical Production Systems” Session SP-13 “Production Avisée et Développement Durable” / “Smart Manufacturing and Sustainable Development” Session SP-14 “L’Humain dans l’Usine du Futur” / “Human in the Factory of the Future” Session SP-15 “Ordonnancement et Prévision de Chaînes Logistiques Résilientes” / “Scheduling and Forecasting for Resilient Supply Chains

Les figures de l'utilisateur aux Bell Labs : analyse de la construction des représentations dans la R&D industrielle

In this thesis we examine the genealogy of the concept of user and its contemporary dramaturgy in industrial research. For forty years, the literature in sciences and technology studies, in design and in strategy have been revealing the importance of users in the innovation process. This thesis is the result of a doctoral research that aims at exploring further this issue by studying the institutional, economical and socio-technical reasons that settle the user as an artefact in the research laboratory of Bell Labs. Our theorical frameword combine both semiotic (Charles S. Peirce) and symbolic (Lucien Sfez) aproaches, and the theory of actor-network (Bruno Latour). We focus on the terms of the representational system of the user and its symbolic implications in Bell Laboratories : the diffusion of the concept in the scientific journal of Bell Labs through a statistical analysis, the different types of user-model in Bell Labs history through a speech analysis, and the process of user integration through the socio-technical analysis of an innovation project. For this research, we developed a methodology designed at tracking and analyzing the birth and propagation of concepts in innovation. Finally we defend that Bell Labs, through its user-models, have established an equivalence between human and machine that make the user a symbolic picture half human, half-machine.Cette thèse examine la généalogie du concept d’utilisateur et sa mise en scène contemporaine dans la recherche et développement industriel. De nombreuses recherches du champ des sciences et techniques, du design et de la stratégie ont mis en évidence ces 40 dernières années le rôle clé de l’utilisateur dans le processus d’innovation. Le laboratoire de recherche Bell Labs sert de terrain d’analyse car il permet d’observer sur une période de 88 années les raisons institutionnelles, économiques et socio-techniques qui ont établi l’utilisateur comme un artefact à même de répondre aux enjeux industriels de formalisation des conditions de réceptions et d’usages dans le but de les intégrer aux objets en développement dans le domaine des télécommunications. Ancré au confluent des approches sémiotique (C. S. Peirce), symbolique (L. Sfez), et de la théorie de l’acteur-réseau (B. Latour), nous analysons les différents termes du système représentatif de l’utilisateur et sa symbolique aux Bell Labs : la diffusion du concept dans le journal scientifique de Bell Labs à partir d’une analyse statistique, les différents types de figures de l’utilisateur présents dans ce journal avec une analyse de discours, et le processus de prise en compte de l’utilisateur par l’analyse socio-technique d’un projet d’innovation. Pour ce travail, nous avons développé une méthodologie permettant le suivi et l’analyse de l’émergence et de la diffusion des concepts d’innovation. In fine, nous défendons que les Bell Labs, au travers des représentations de l’utilisateur, ont progressivement établi une équivalence entre l’homme et la machine qui porte l’utilisateur au rang d’image symbolique mi-homme mi-machine

Epistémologie historique de l'étude du comportement animal

Projet réalisé dans le cadre d'une cotutelle avec l'Université de Bourgogne (Dijon, France)Dans cette enquête nous entreprenons d’explorer la notion de comportement animal telle que l’exprime une discipline contemporaine, l’écologie comportementale. Afin de procéder à l’examen d’une notion aussi complexe, positionnée dans un contexte étroit, nous développons et utilisons un outil d’investigation : l’épistémologie historique. De façon générale, cet outil consiste à intégrer en une seule démarche les perspectives d’investigation diachronique et synchronique sur un même thème. Ainsi, pour procéder à l’examen de la notion de comportement animal, nous puisons d’abord dans l’histoire récente de l’écologie comportementale. Nous nous intéressons plus particulièrement à sa filiation avec l’éthologie classique et, après avoir reconstitué la trame historique qui unit les deux disciplines, nous procédons à leur comparaison. Cette seconde étape de notre épistémologie contribue à mettre en évidence plusieurs différences critiques dans la conception du comportement animal qu’endosse chacune des disciplines. Ces distinctions, en faisant ressortir la spécificité de l’écologie comportementale, nous permettent ensuite de nous intéresser à la notion de comportement animal à travers les approches principales que cette discipline mobilise. Ultimement, nous élaborons deux définitions de la notion de comportement animal. La première reflète le statut ontologique du comportement dans la discipline, alors que la seconde correspond à la conception qui se dégage de la pratique des écologues.In this inquiry I undertake to explore the notion of animal behaviour as it is expounded in a contemporary field of inquiry: behavioural ecology. In order to carry out an analysis of such a complex notion, localized in a very narrow context, I design and use a specific tool of investigation called “historical epistemology”. Simply understood, this tool consists in the integration of diachronic and synchronic perspectives of investigation into a single approach to investigate a circumscribed theme. So, in order to proceed to the analysis of the notion of animal behaviour, I first draw into the recent history of behavioural ecology. I take special interest in its filiation with classical ethology and, after having reconstructed the historical frame that links the two fields together, I proceed to compare them. This comparison, the second step of my epistemology, is used to highlight the characteristics of the animal behaviour conceptions put forward by the two scientific disciplines. These distinctions, bringing to the fore the specificity of behavioural ecology, then allow me to scrutinize the notion of animal behaviour as it is instantiated in the main approaches mobilized by the discipline (especially what I identifies as the “phenotypic adaptationist”, the “phenotypic structural”, the “comparative” and the “by reduction” approaches). Last, I design two definitions of the notion of animal behaviour. The first one reflects the ontological status of the notion in this field of investigation, whereas the second corresponds to the conception underlying behavioural ecologist practices