Systèmes Durables

Les « Systèmes Durables » sont des produits complexes, des systèmes ou encore des systèmes de systèmes. Le caractère durable peut être lié à la longue durée de vie, les usages et/ou la prise en compte des indicateurs environnementaux lors de la conception, l’intégration, la reconfiguration, le pilotage de ces systèmes. La recherche porte sur les systèmes de production de biens (automobile, aéronautique, cosmétique, …) et de services (hôpitaux, transport et mobilité urbaine, route intelligente, …), les chaînes logistiques, les systèmes cyber-physiques, etc. Elle couvre les différentes phases du cycle de vie de ces systèmes : de la conception globale à la fin de vie et s’inscrivent dans des champs de recherche comme « big data », « industrie4.0 », « villes intelligentes et durables ».

Les travaux de recherches de thème SD portent sur le développement des outils et des méthodes d’aide à la conception, modélisation, au pilotage, la reconfiguration ou l’amélioration continue des performances des systèmes et des processus en prenant en compte non seulement les aspects techniques et économiques mais aussi les impacts environnementaux.

Les outils utilisés sont : les réseaux de Petri et leurs extensions, les réseaux Bayésiens et leurs extensions, la simulation à événements discrets, les métaheuristiques, les graphes, les méthodes et outils de recherche opérationnelle et d’intelligence artificielle, etc. Naturellement, les phases de modélisation et d’optimisation occupent une place très importante dans nos recherches.

Les contributions majeures se situent au niveau de l’intégration de plusieurs outils et méthodes de modélisation et de résolution de problèmes : modélisation multi-vues et multi-outils graphique/formelle, simulation/métaheuristique, optimisation, etc.

RESPONSABLE DU THÈME

Abderrahman EL MHAMEDI (PU) - PARIS 8
a.elmhamedi@iut.univ-paris8.fr

Nos activités sont centrées sur

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Le but des travaux est de produire un ensemble d’outils permettant d’aider à la conception préliminaire et à l’optimisation globale de systèmes complexes multi-physiques par le biais d’une approche par synthèse.

A l’heure actuelle, la majorité des formalismes existants permettent de décrire des systèmes totalement définis c’est-à-dire des solutions au problème de conception initial. Ils ne permettent pas de décrire le problème de conception dans son ensemble et à priori en précisant notamment les propriétés que doit nécessairement vérifier le système résultat, les exigences à respecter, les constantes du problème, les inconnues (variables de conception et d’architecture), les architectures potentielles en intension (par opposition à une description en extension). De même il y a un manque d’outil logiciel de synthèse (et non pas d’analyse) qui permettrait d’interpréter cette description du problème de manière à utiliser les propriétés et exigences exprimées et de manière à générer une ou plusieurs solutions de systèmes qui vérifient nécessairement les dites propriétés et exigences par construction (Model Based System Synthesis ou MBSS).

Les problèmes que nous cherchons à modéliser et à résoudre concernent le dimensionnement, la configuration, l’allocation et la synthèse d’architecture de systèmes techniques ou de production de biens ou de service.

 

Pour ce faire, nous participons à la spécification et au développement du formalisme DEPS (www.depslink.com) ainsi qu’aux travaux de réalisation de l’atelier logiciel de modélisation, de compilation et de résolution intégrée DEPS Studio. Les techniques de résolution utilisées sont celles de la programmation par contraintes sur domaines mixtes.

 

Une autre partie des travaux concerne la mise en place d’une approche de modélisation des problèmes de programmation mathématique (particulièrement linéaire) à partir d’une transformation d’un modèle de type UML pour en produire un modèle de programmation linéaire, en vue de sa résolution par un solveur de type CPLEX.

 

Nos travaux sont appliqués sur des systèmes tant matériels que logiciels, mécaniques, électriques, embarqués et cyber-physiques. Tous ces travaux concourent à développer des approches orientées modèles pour la représentation et la résolution de la conception de systèmes complexes.

 

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L’introduction massive des technologies complexes dans les systèmes les rend potentiellement très sensibles à l’obsolescence. L’obsolescence d’un composant/d’une technologie accroit automatiquement des risques opérationnels des systèmes dans la mesure où toute action de réparation ou d’évolution (retrofit et upgrade) devient difficile voire impossible. Tous les acteurs de la chaine de valeur, ainsi que les consommateurs, sont exposés à des risques fonctionnels (non-accomplissement des fonctions attendues) et non-fonctionnels (performances altérées) dus à l’obsolescence. La résolution des problèmes posés par l’obsolescence peut représenter des risques industriels accompagnés de coûts très importants. Les enjeux peuvent être structurés en deux dimensions :

  1. Problem-posing.

Les travaux antérieurs décrivent le phénomène d’obsolescence essentiellement comme un problème lié à l’indisponibilité ou l’inadéquation de composants (SD-22,2016), (NATO,2001), (Feldman and Sandborn,2007). Toutefois, il n’existe pas de modèles associés. Les travaux prévus de cette action devront permettre de proposer un modèle de données en s’appuyant sur les concepts de l’ingénierie des systèmes afin de définir les différents types de problèmes d’obsolescence et de raréfaction, (Zolghadri et al.,2020).

  1. Problem-solving.

Des méthodes de gestion réactives de l’obsolescence sont bien définies dans des rapports et GuideBooks tels que (SD-22,2016), (ISO 62404) ou (Bartles et al.,2012), même s’il reste encore des problèmes à résoudre, comme les conditions de stockage de longue durée des composants. Des champs d’investigation prometteurs relèvent des méthodes proactives et stratégiques (Sandborn,2013).

Les pistes de recherche que nous avons actuellement identifiées sont donc :

-Gestion réactive :

 -1- Stockage longue durée des composants électroniques. [Boissie,2019]

 -2- Définition et estimation des coûts totaux de gestion d’obsolescence

-Gestion proactive :

  • Prédiction du degré de l’obsolescence. (Jennings et al.,2016), (Zolghadri et al.,2020) (Thèse en cours de Mme Imen Trabelsi, Quartz-Supméca)
  • Définition et estimation des risques (fonctionnels et altération de performance) d’exposition d’un système à l’obsolescence de composants/fonctions/technologies. (Thèse de Mme. Sophia Salas, ISAE-Supaéro / Quartz-Supméca)

-Gestion stratégique :

  • (re-)Conception de systèmes résilients à l’obsolescence. (Thèses de Mme. Sophia Salas, ISAE-Supaéro / Quartz-Supméca et Amel Soltane, Quartz-Supméca)

Institut Français de l’Obsolescence

Fort du constat selon lequel, l’obsolescence et ses conséquences devront être traitées avec le plus grand soin en y associant des travaux de recherche académique, mais aussi des pratiques industrielles, Kevin Boissié, Sid-Ali Addouche ainsi que Marc Zolghadri ont créé en décembre 2018, l’« institut national de l’obsolescence », l’IFO est une association loi 1901 à but non lucratif.

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Ce sous-thème recouvre des recherches dans les domaines des chaînes logistique et des systèmes de production de biens et ont pour objet ; le pilotage, la reconfiguration et l’améliorations des performances. 

  1. Chaînes Logistiques

L’objectif de ces travaux est de développer des outils et méthodes d’aide à la décision pour améliorer les performances et restructurer des chaînes logistiques en tenant compte des performances environnementales et sociétales. Ces travaux ont fait l’objet de plusieurs thèses soutenues ou en cours et couvrent plusieurs aspects de la chaîne logistique, selon les domaines :

  • Secteur pharmaceutique : La thèse de Madame EL MOKRINI (2018) menée en cotutelle avec l’École Mohammedia d’Ingénieur de Rabat a pour objet la reconception de la chaine d’approvisionnement des produits pharmaceutique dans le secteur public Marocain. La détermination des différentes configurations de la chaîne a été élaborée et évalué en collaboration avec le ministère de la santé Marocain. Dans cette étude, des méthodes d’aide à la décision multicritères et la logique floue ont été utilisées pour aider les décideurs à choisir la meilleure configuration de la chaîne. 
  • Secteur agroalimentaire : La thèse de Hatem ELLEUCH (2018) avait pour objectif la maîtrise de la vulnérabilité de la chaine logistique dans le secteur agroalimentaire. La thèse d’Emna TURKI porte sur le même secteur, elle a pour objet le problème de localisation-routage multi-dépôts, multi-véhicules à deux niveaux avec gestion de stock cas de la société GIPA.
  • Logistique urbaine : nous citons également les recherches menées actuellement dans le cadre du projet TOUBKAL (Campus France) et qui ont pour objet la localisation et le pilotage de centre de distribution urbains (cas de la ville de Casablanca), ces travaux font l’objet des thèses en cours de Youssef MELLIANI et Maha BENANI.
  • Livraison par Drones (TROUDI 2019) : dimensionnement d’un parc de donnes pour la livraison de colis et son maintien en condition opérationnel.

La reconfiguration des chaînes logistiques passe essentiellement par leurs systèmes de production, leurs systèmes d’information et leurs processus métiers. Ces derniers jouent un rôle crucial dans l’assurance d’une chaîne reconfigurable. Nous proposons d’adopter une approche basée sur une démarche qualité en introduisant les améliorations nécessaires qui permettent de réussir la reconfiguration des processus métiers. L’objectif de nos travaux est de proposer un outil d’aide à la décision permettant d’assurer un changement sélectif pour optimiser la performance d’un projet de reconfiguration d’une chaîne logistique. De ce point de vue les verrous scientifiques sont liés à la conduite de changement et à la mesure de performances de systèmes sociotechniques. Les verrous industriels sont :

  • L’adaptation à des marchés fluctuants, l’aptitude à réagir et à anticiper les aléas.
  • La maitrise des flux et des processus métier

- trois thèses sont en cours

  • Slim ZIDI : "Contribution à la reconfiguration des chaînes logistiques : cas des processus métiers de l’entreprise étendue"
  • Jésus KOMBAYA : "Contribution à la modélisation et la gestion des configurations des Systèmes de Production Reconfigurables"
  • Hana EYADI : "Contribution à la conception d’une logistique urbaine durable : Outil d’aide à la décision pour le Transport Marchandises"
    1. Pilotage et Configuration des Systèmes de Production

(En cours de construction)

  • Maintien en condition opérationnelle
  • Indicateurs de performances
  • Industrie 4.0

Collaborations

  • UTC Roberval
  • REENA Nantes
  • SupAéro
  • Dassault Aviation
  • Thalès
  • IRT System X
  • Université de Cergy-Pontoise
  • État de l’Armée de l’Air et de l’Espace
  • INSA Lyon - DISP
  • URCA - CReSTIC, Sigma-Clermont
  • ESTIA
  • LGP
  • LURPA

 

  • Defense Logistic Agency (DoD, USA),
  • International Institute of Obsolescence Management,
  • Université d’Angers,
  • Université de Tizi-Ouzou (Algérie),
  • Université de Tlemcen (Algérie),
  • Kharkiv National University of Radio Electronics (Ukraine),
  • TECHNICAL UNIVERSITY of Sofia (Bulgarie)
  • Cranfield University
  • Université Sfax
  • Université, Laval
  • Bulgarie (Sofia University),
  • Finlande (jyvaskyla university),
  • UTT (LOSI) ;
  • Université de Loraine Metz (LCOMS),
  • Université Hassan II de Casablanca 
  • Simon Bolton : Edge-Hill University, UK
  • Dr. Oyetola Emmanuel-Ebikake : Edge-Hill University, UK
  • Robin Brown : Defense Standardization Program Office, USA
  • Tracy Daubenspeck : Obsolescence Management Division, NUWC Division Keyport, USA
  • Yan Liu : Changchun University of Technology, Chine.
  • École Mohammedia de Rabat (MAROC)
  • Institut National des Sciences Appliquées de Kenitra (MAROC)
  • Ecole Supérieur de Technologie de Fes
  • Université Sidi Mohamed Ben Abdallah, Fes
  • ENSEM – Casablanca
  • ENS Oran – Algérie
  • Université Oran 2 - Algérie
  • Dassault Aviation
  • ThalèsRT
  • Valéo,
  • Sagem Defense Security,
  • Elapse,
  • Spring technology, ...
  • Exxelia
  • IRT SystemX
  • Valeo
  • Merem Electronic
  • D+D+M
  • Axone, 

Actualités du thèmes

AVIS DE SOUTENANCE – AMEL SOLTANE Publié le 10 décembre 2021
AVIS DE SOUTENANCE - Mme TRABELSI Imen Publié le 25 avril 2022
SOUTENANCE HDR ROBERTA COSTA -AFFONSO Publié le 13 juin 2022

Rayonnement

Membre de comités Organisation et/ou Scientifique de conférences internationales : CIGI-QUALITA, ROADIF, LOGISTIQUA, CPI, MOSIM, INCOM, MIM, IFAC WC, IEEE,…

Organisation de plusieurs conférences et journées d’étude : ICOSYL, LOGITIQUA 2019, MOSIM, co-fondateur des Journées de l’Obsolescence, dont la première édition (les 6 et 7 Avril 2021) 

Expertise de projets ANR

Review pour plusieurs revues et journaux scientifiques : EJOR, Computers & Operations Research, IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Resources, Conservation & Recycling, Applied Computing and Informatics, EAAI Engineering Applications of Artificial intelligence, Advances in Software Engineering, Independent Nondestructive Testing and Evaluation, International Journal of Computers and Mathematics, Journal Of Intelligent &Fuzzy System, Research in Engineering Design, Journal of Engineering Design, Journal of Intelligent Manufacturing, Journal of Systems Science and Systems Engineering, Production Planning and Control, International Journal of Product Development, International Journal of Design Engineering, IJ of Computer Integrated Manufacturing, Journal of Engineering and Technology Management, Production Research, etc.

  • Membre de International Institute of Obsolescence Management (IIOM) ;
  • Membre du Comité de Pilotage (CoPil) de l’Enjeu Transformation numérique de l’Industrie et des Services, pôle systematic.
  • Membre de l’Alliance Industrie du Futur GT1 (GT 1 – Développement de l’offre technologique du futur). 
  • Membre du Comité Technique « Jumeau Numérique » de l’Enjeu Transformation numérique de l’Industrie et des Services, pôle systematic.
  • Membre du comité « Vision 2030+ » à l’AFIS.
  • Porteur au nom de Supméca du projet « Plateforme d’Accélération vers l’Industrie du Futur » en Ile-de-France, piloté par CEA LIST.
  • Président et membre fondateur de l’association « Institut Français de l’Obsolescence »
  • MOPEE (avec UTC financement GDR SEEDS), PEO (avec IREENA), DEPS (avec l’association DEPS Link) Projet Toubkal avec Campus France
  • Cyber Defense in industry 4.0 (Nato Projet)
  • Imprimante 3D au service du Bâtiment ( EMERGENCE program, The Paris Seine Initiative )
  • NATO Project en Cybersécurité Industrielle
  • WARN Project en Cybersécurité
  • ARG ! - Conception d’un serious game sur les systèmes de production reconfigurables
  • EUGENE. systèmE prodUction intelliGEnt coNnecté rEconfigurable (2017-2021)

Composition de l’équipe

Maître de conférences

Tél. +33 1 49 45 25 46
Mél. roberta.costa@isae-supmeca.fr

Établissement : ISAE-SUPMECA

Gestion des opérations
Outil d’aide à la décision
Système de production reconfigurable

Maître de conférences

Tél. +33 1 49 45 25 44
Mél. patrice.leclaire@isae-supmeca.fr

Établissement : ISAE-SUPMECA

Optimisation (mathématiques appliquées)
Ingénierie dirigée par les modèles
Simulation à événements discrets

Professeur des Universités

Tél. +33 1 49 45 29 00
Mél. marc.zolghadri@isae-supmeca.fr

Établissement : ISAE-SUPMECA

Maîtrise de l’Obsolescence
Ingénierie de changements
Transformation digitale des entreprises

Professeur des Universités

Tél. +33 1 48 70 37 48
Mél. a.elmhamedi@iut.univ-paris8.fr

Établissement : Université Paris 8

Modélisation et Organisation des Systèmes de Production
Pilotage des Processus Logistiques
Analyse et Evaluation des Performances industielles
​​

ResearchGate

Maître de conférences

Mél. l.kermad@iut.univ-paris8.fr

Établissement : Université Paris 8

Conduite du changement et reconfigurabilité
Logistique durable
Logistique et Industrie 4.0

ResearchGate

Enseignant-Chercheur HDR

Tél. +33 1 30 75 60 40
Mél. k.labadi@ecam-epmi.com

Établissement : ECAM-EPMI

Discrete Event modelling
Simulation and performance optimization of Industrial
Logistic and Transportation Systems

Maître de conférences

Tél. : +33 1 48 70 34 60
Mél. : s.addouche@iut.univ-paris8.fr

Établissement : Université Paris 8

Gestion des opérations
Obsolescence
Modèles causaux

Maître de conférences

Tél. +33 1 48 70 37 26
Mél. e.dafaoui@iut.univ-paris8.fr

Établissement : Université Paris 8

Enseignant chercheur

Tél. +33 1 30 75 60 40
Mél. s.hamaci@ecam-epmi.com

Établissement : ECAM-EPMI

Systèmes à événements discrets
Évaluation de performances
Optimisation

Maître de conférences

Mél. y.hani@iut.univ-paris8.fr

Établissement : Université Paris 8

Optimisation
Chaine logistique
Maintenance

Professeur des Universités

Tél. +33 1 49 45 29 25
Mél : pierre-alain.yvars@isae-supmeca.fr

Établissement : ISAE-SUPMECA

Synthèse de système basé sur des modèles
Programmation par contraintes
Optimisation

Researchgate

Maître de conférences
Établissement : ISAE-SUPMECA

Maître de conférences
Établissement : ISAE-SUPMECA

Aide à la décision
Evaluation et indicateurs de performances
Conception-reconception

Proposition de Projets de Recherche