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RÉSUMÉ
Après l'automatisation des systèmes apportant rapidité d'exécution mais aussi rigidité, après la prise en compte de la sûreté de fonctionnement intégrant les incertitudes liées aux prévisions de fonctionnement, l'émergence des systèmes reconfigurables se veut une suite logique dans l'évolution des systèmes. Les RMS (Reconfigurable Manufacturing Systems) se posent ainsi comme un outil extrêmement intéressant fournissant des clés pour répondre à des objectifs de production, souvent contradictoires, dans un contexte fortement contraint et incertain. Après avoir passé en revue les facettes de la conduite des systèmes manufacturiers, différentes notions liées aux systèmes reconfigurables seront citées, avec un focus tout particulier sur le domaine manufacturier. De plus, les contraintes et avantages liés à la prise en compte et à l'exploitation de ce type de systèmes seront également décrits.
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Marwa KANSO : Doctorante à l'université de Bretagne Sud - Ingénieur communication et informatique
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Pascal BERRUET : Professeur à l'université de Bretagne Sud (IUT de Lorient)
INTRODUCTION
Les exigences liées à la conjoncture actuelle ont amené les systèmes à s'adapter aux multiples variations de leurs conditions d'exploitation. Conduire un système nécessite ainsi de maîtriser ce dernier. Cette tâche passe, en particulier, par la connaissance précise des degrés de flexibilité, des potentialités résiduelles en regard des missions à réaliser. Or, il s'avère que, bien souvent, ces caractéristiques sont peu connues des acteurs de conduite.
L'objectif de ce dossier consiste à faire émerger et à identifier les concepts majeurs définis dans le domaine des systèmes manufacturiers, en précisant les étapes d'évolution amenant ces systèmes vers les « systèmes manufacturiers reconfigurables ». Le lecteur pourra ainsi prendre conscience de la problématique de la conduite en contexte incertain et découvrir les apports des systèmes reconfigurables, leur capacité à réagir et leurs limites.
Cet article est constitué de quatre parties :
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la première aborde la problématique de la conduite, en tenant compte l'incertitude de l'environnement dans lequel évolue le système, ainsi que des contraintes de qualité de services liées aux compromis coût/performance ;
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la deuxième détaille les capacités des systèmes reconfigurables dans différents secteurs. Le lecteur peut ainsi se familiariser avec leurs caractéristiques principales : architectures, configurations, processus de reconfiguration, ainsi que qualité de service ;
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la troisième se focalise sur le domaine manufacturier. Elle détaille les étapes de l'évolution des systèmes manufacturiers afin de définir et de positionner RMS et FMS. La notion de réaction face aux aléas est également abordée ;
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la quatrième et dernière partie discute les apports, ainsi que les contraintes relatives aux systèmes reconfigurables.
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Apports et contraintes des systèmes reconfigurablesArticle inclus dans l'offre
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3. Systèmes reconfigurables en domaine manufacturier
3.1 Évolution des systèmes manufacturiers
Les systèmes de production manufacturière ont subi une première évolution lorsqu'il a fallu augmenter la capacité de production. Nous sommes ainsi passé des systèmes disposant de machines à faible volume, proposant une variété élevée et requerrant une implication humaine importante, à des lignes de production dédiées à capacité élevée, mais à faible variété de produits (souvent un seul type de produit comme les DML). Le compromis coût/performance dans de tels systèmes est assuré en réalisant un pilotage pré-planifié et optimisé.
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Concept de production flexible
Introduit, dans les années 1980, pour répondre avec une meilleure réactivité aux changements des demandes (produits), aux nouvelles technologies de production, et aux marchés. Les « systèmes flexibles manufacturiers » (FMS) ont alors été développés pour répondre aux volumes et aux variétés de production.
Les FMS sont donc des systèmes intégrés de modules d'usinages et d'outils de manutention. Leur objectif est de réaliser un ensemble de types de produits, qui peut changer avec le temps (types, quantités), en assurant le compromis coût/performance et en respectant la qualité de la production.
La robustesse de ce type de systèmes a été remarquable grâce aux solutions intégrées (a priori grâce à la flexibilité introduite), mais leur coût est assez élevé. Dans les années 1990, l'agilité, la réduction des déchets, la qualité de production et la production sans gaspillage ont été identifiées et introduites comme objectifs de la production.
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Concept de production reconfigurable
Apparaît dans les années 2000 autour des notions de fonctionnalité et de capacité extensible ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BAILLET (P.) - Contribution à l'amélioration de la réactivité dans les systèmes de production notamment par la mise en œuvre des concepts de décentralisation des fonctions de décision. - Thèse de doctorat en sciences, Université d'Aix-Marseille III (1994).
-
(2) - DESCHAMPS (E.) - Diagnostic de services pour la reconfiguration dynamique de systèmes à événements discrets complexes. - Thèse de doctorat en Automatique-Productique, Institut National Polytechnique de Grenoble (2007).
-
(3) - SCHMITZ (M.T.) et al - System-level design techniques for energy-efficient embedded systems. - Kluwer Academic Publishers, ISBN 978-1-4020-7750-0 (2004).
-
(4) - KOREN (Y.) et al - A framework for evaluating production policies to improve customer responsiveness. - Technical Report, number 5-6, mars 2005.
-
(5) - WILLS (L.) et al - An open platform for reconfigurable control. - IEEE Control Systems Magazine, 21, p. 49-64 (2001).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/
http://www.developpement-durable.gouv.fr/energie/statisti/pdf/depliant.pdf
Xilinx (2006). Page d'accueil de la société Xilinx http://www.xilinx.com
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