Proposition de Thèse : Conception optimisée de l?Outil de Production : Optimisation de la Performanc

Résumé du sujet :

Optimiser la conception des systèmes de production est une des étapes majeures qui permettent de garantir une productivité optimale tout en respectant de nombreuses contraintes telles que : les normes de qualité, la sécurité des processus de fabrication, l’impact environnemental et autres contraintes économiques. Ces contraintes sont liées à la fois aux types de produits, aux types d’outils de fabrication ainsi qu’à l’environnement. C’est pourquoi, lors de la conception d’un système de production, toutes les alternatives fonctionnelles et technologiques doivent être étudiées afin de garantir le ou les meilleurs choix possibles. En effet, une évaluation précise de la performance d’un système de production est nécessaire pour l’optimisation de sa conception ainsi que pour le pilotage de son fonctionnement. Cette problématique globale se décline souvent comme la conjugaison de plusieurs sous problèmes tels que : la sélection de pièces d’équipements à partir d’un ensemble de solutions candidates pour chaque opération de fabrication; l’équilibrage et le dimensionnement des postes de travail (affectation des opérations aux postes de travail) ; le dimensionnement des zones de stockage ; le dimensionnement des systèmes de transport; l’aménagement des emplacements.

La performance d'un système de production doit être évaluée globalement et sur la durée du cycle vie du système et des produits réalisés. Elle intègre non seulement les notions de coût, délais, qualité, mais aussi de flexibilité, (capacité de changement rapide de la planification en cours et/ou modification de l'outil de production), de robustesse (comportement stable vis à vis de variations de la demande et d'occurrence d'aléas) et de valeur liée à la satisfaction du client. En outre, les caractéristiques énergétiques et environnementales sont des paramètres primordiaux de la performance globale de l’outils de production. Il en résulte un besoin important de méthodologies et d'outils pouvant aider les décideurs à mieux intégrer et évaluer la notion de performance économique et énergétique dès la phase de la conception et/ou de la reconfiguration d'un système de production.

Cette thèse a pour objectif de définir une méthodologie globale pour l’optimisation de la conception d’un système de production qui va de la définition du besoin jusqu’à la validation et le déploiement du système. L’étude doit établir un modèle analytique et algorithmique pour l’évaluation des performances d’un système de production énergétiquement efficace.  En effet, cette démarche définira les outils qui permettront d’analyser la performance économique et énergétique d’une ligne de production ou d’un atelier, de définir les besoins puis d’évaluer les différentes alternatives technologiques jusqu’à la validation finale de la solution.

Il s’agit de concevoir un outil de production moderne énergétiquement intelligent en se basant sur des indicateurs de performance adéquats pour évaluer son efficacité énergétique. Ces indicateurs qui doivent alimentés à partir de données de production telles que :  le plan de production, les paramètres de fiabilité des machines, les niveaux des stocks tampons et les temps d’inactivités des machines afin de garantir une meilleure une utilisation des ressources énergétiques. De nouveaux indicateurs de d'efficacité énergétique basés des données de production en temps réel sont à étudier afin identifier l’impact de la ou les machines les plus énergivores sur la performance économique du système de production.

Mots-clés : conception, systèmes de production, évaluation de performance, algorithmes d’optimisation, efficacité énergétique

Profil du candidat :

Le candidat devra être d’un niveau master 2 recherche (ou 5ème année en école d’ingénieurs) et posséder de solides connaissances en programmation mathématique et informatique et si possibles posséder une culture sur les algorithmes d’optimisation (recherche opérationnelle). Des connaissances en processus stochastiques sera fortement appréciée 

Cette thèse sera encadrée par : Dr. Yassine Ouazene et Pr. Farouk Yalaoui.

Les dossiers de candidature (CV, lettre de motivation, relevés de notes M1 et M2 et lettres de recommandation) sont à envoyer à : yassine.ouazene@utt.fr

Début de la thèse : octobre 2018

Laboratoire d’accueil : Laboratoire d’Optimisation des Systèmes Industriels de l’institut Charles Delaunay à l’Université de Technologie de Troyes.                        

Quelques références

1. Wen Su et al. (2017): Reducing energy consumption in serial production lines with Bernoulli reliability machines, International Journal of Production Research, Pages 7356-7379.
2. Wen Su et al. (2016): Improving energy efficiency in Bernoulli serial lines: an integrated model, International Journal of Production Research, Pages 3414-3428.
3. Guorong Chen et al. (2016): Transient Performance Analysis of Serial Production Lines with Geometric Machines. IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, VOL. 61, NO. 4, 2016