Vendredi 21 octobre 2022 à 10h, Mme MACHERKI Douha soutiendra à ISAE‑Supméca ses travaux de thèse intitulés:Contribution à la gestion de l’adaptabilité et l’évolutivité des systèmes cyber-physiques de production (CPPS - Cyber-Physical Production Systems) et dirigés par Monsieur Jean-Yves CHOLEY et Monsieur Mohamed HADDAR en co-tutelle avec l’université de Sfax (École Nationale d’Ingénieur de Sfax – TUNISIE).

Résumé

Les systèmes de production doivent s’adapter aux changements internes et externes qui sont de plus en plus fréquents. Grâce à leur capacité d’auto-reconfiguration, les systèmes cyber-physiques de production (CPPS) peuvent faire face à ce besoin d’adaptation. Pour mettre en œuvre cette fonctionnalité d’auto-reconfiguration dans des conditions économiques et sécuritaires satisfaisantes, les CPPS doivent disposer d’outils appropriés et d’informations contextualisées. Ces informations peuvent être organisées sous la forme d’une architecture. Après une analyse de plusieurs architectures holoniques et non holoniques, nous avons proposé une architecture holonique qui permet une reconfiguration fiable et efficace : l’architecture QHAR (Q-Holonic-based ARchitecture). QHAR est construite à partir des Q-Holons. Le Q-Holon est un Holon enrichi ayant quatre dimensions (physique, cyber, humaine et énergétique) et peut échanger trois flux (énergie, donnée et matériel) que nous avons développé. Nous l’avons défini pour être un Holon générique pouvant représenter toute entité ou tout acteur de la chaîne de valeur et capable de représenter tous les flux que ces entités et acteurs peuvent s’échanger. L’architecture QHAR est structurée en trois niveaux : contrôle centralisé, contrôle décentralisé et exécution. En adoptant la philosophe des architectures oligarchiques ou semi-hétérarchique, l’architecture QHAR permet les échanges entre les entités d’un même niveau pour négocier et coopérer. Nous avons ensuite proposé un algorithme de reconfiguration basé sur l’architecture QHAR permettant la mise en œuvre effective de la fonctionnalité d’auto-reconfiguration. Cet algorithme se déroule en trois étapes principales : (1) la détection du besoin de reconfiguration, (2) la détermination des entités nécessaires à la nouvelle configuration et (3) la définition de la nouvelle implémentation. Pour automatiser la vérification des contraintes dans le processus de reconfiguration, nous avons modélisé le problème de reconfiguration à l’aide des équations logiques de la SMT (Satisfaction Modulo Théories). Cette modélisation a consisté essentiellement à la définition de la topologie, de la validité et des missions du système. Les trois contributions précédentes ont été appliquées et testées sur un cas d’étude représentatif des systèmes de production visés.

Mots-clés : Adaptabilité, Architecture holonique, CPPS, Industrie 4.0, Algorithme de reconfiguration, Satisfaction Modulo Théories