Présentation
Auteur(s)
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Pascal RICHARD : Maître de conférences en Informatique à l’Université de Poitiers (LISI/ENSMA)
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Christophe HARO : Ingénieur en Informatique - Enseignant-chercheur à l’École d’ingénieurs en informatique pour l’industrie (EIII) - Chercheur au laboratoire d’informatique (LI), Université de Tours
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’article présente l’utilisation de techniques utilisant les réseaux de Petri (RdP) pour aider les ingénieurs de production dans leur travail. Après une présentation générale, une première partie aborde, par l’étude d’un cas concret, la modélisation, le dimensionnement et l’évaluation des performances d’un atelier de fabrication de type job-shop. Une deuxième partie présente un cas industriel emprunté à la production verrière et décrit la mise en œuvre d’un système de planification de production.
Les réseaux de Petri, inventés par Carl Adam Petri en 1962, suscitent toujours aujourd’hui de nombreux travaux de recherche dans beaucoup de pays. Cet engouement est dû à l’élégante théorie mathématique sous-jacente à cette technique de modélisation graphique dont les fondements théoriques sont présentés dans l’article « Outils de modélisation des automatismes séquentiels. Les réseaux de Petri ». Malgré cette effervescence dans le domaine de la recherche, peu d’applications de taille industrielle voient le jour. Cela s’explique en partie par l’absence de normalisation internationale des réseaux de Petri, contrairement au grafcet. Cet inconvénient est en passe d’être corrigé puisque la norme ISO 15909 sur les réseaux de Petri de haut niveau est actuellement en cours d’élaboration. L’objectif de cet article est de présenter les applications des réseaux de Petri dans un contexte industriel. La suite de l’introduction établit une synthèse des types d’applications privilégiées des réseaux de Petri et replace dans ce cadre les deux cas d’étude qui seront ensuite présentés.
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VERSIONS
- Version courante de mai 2025 par David DELFIEU, Olivier Henri ROUX, Robert VALETTE
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"Automatique et ingénierie système"
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2. Analyse d’un système en cours de conception
Dans cette partie, nous présentons un système à fonctionnement cyclique de type job-shop à partir de l’étude d’un cas concret, mais cependant suffisamment simple pour permettre de ne pas accumuler les niveaux de difficultés. Nous montrons comment étudier son comportement dynamique et comment en optimiser les performances.
2.1 Présentation du cas simplifié
Un atelier doit produire des perforatrices de bureau. Celles-ci sont constituées à partir de l’assemblage de plusieurs types de pièces.
Le corps de la perforatrice est constitué de l’assemblage de deux demi-coquilles rigoureusement identiques. Chaque demi-coquille est obtenue par une opération de tournage réalisée sur un tour à commandes numériques, suivie d’un ensemble d’opérations réalisées sur une fraiseuse.
Le poinçon est obtenu par une opération de tournage, suivie d’une opération de fraisage. Il passe ensuite sur une rectifieuse qui termine sa préparation. Le poinçon est emmanché à force dans un bouton permettant d’actionner la perforatrice. Le bouton subit une opération de tournage puis une opération de fraisage.
Les pièces entrent dans l’atelier sur un tapis roulant. Un robot R1 les saisit et charge le tour M1. Lorsque l’opération est terminée, un second robot R2 décharge M1 et charge la fraiseuse M2 avec la pièce intermédiaire. L’opération de fraisage terminée, un robot R3 décharge M2. Si la pièce intermédiaire est un poinçon, il la charge sur la rectifieuse M3. Sinon, il la dépose sur un tapis qui conduit les pièces à l’atelier d’assemblage. À la fin d’une opération de rectifi-cation, le robot R3 décharge la rectifieuse M3 et dépose la pièce sur le tapis roulant.
Pour simplifier l’étude de ce cas, nous confondrons les opérations de chargement/déchargement des machines avec les opérations réalisées par ces machines. Ainsi, par exemple, le travail de R1 sera intégré à l’opération de tournage réalisée par M1. Le système se simplifie donc et devient celui représenté sur la figure 1.
Dans la suite, on désigne par P1 le produit brut en entrée de l’atelier destiné à être...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - PROTH (J.M.), XIE (X.) - Les réseaux de Petri pour la conception et la gestion des systèmes de production. - 292 p., bibl. (67 ref.), 1995 MASSON 120, boulevard Saint-Germain, 72580 PARIS Cedex 06.
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(2) - RICHARD (P.) - Contribution des réseaux de Petri à l’étude des problèmes de recherche opérationnelle. - 174 p., bibl. (142 ref.), 1997 Thèse de doctorat, Université « François RABELAIS », École d’Ingénieurs en Informatique pour l’Industrie, 64 Avenue jean Portalis, 37200 TOURS.
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(3) - SILVA (M.), VALETTE (R.) - Petri Nets and Flexible manufacturing (Réseaux de Petri et systèmes de production). - Lectures Notes in Computer Sciences, Advances in Petri Nets, n 424, 1989, pages 374 à 417, 6 figures, bibl. (172 ref.), Springer-Verlag, D-69042 Heidelberg, Germany.
-
(4) - XIE (X.) - Analyse, conception et contrôle des systèmes de production. - 250 p. bibl. (150 ref.), 1995 HDR en Sciences, Université de METZ.
-
(5) - PROUST (C.), GRÜNENBERGER (E.) - Planification...
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