Création d’un outil d’aide à la décision pour la définition d’implantation de moyens de production dans le cas d’une production variable

La fourniture de systèmes électriques pour l’industrie automobile pose des contraintes inédites sur la conception et l’exploitation des moyens de production qui leur sont associés. En effet, les produits – de maturité variables, sont renouvelés plus fréquemment, avec des cycles de développement notablement réduits. De plus, en production, les fluctuations de demande se manifestent avec plus d’amplitude et de fréquence. Dans cet environnement, la compétitivité repose possiblement sur des systèmes de productions flexibles et hautement reconfigurables.

Afin de fournir des premiers éléments de réponse à ces enjeux, Valeo a déjà initié un projet de station flexibles et versatiles, permettant de couvrir une grande partie des process communs utilisés pour la fabrication des produits. Cette brique technologique est d’ores et déjà disponible à échelle 1. Or, la versatilité de ces moyens complexifie de façon importante l’optimisation de leur agencement et des flux des différents produits qui pourront y transiter. En effet, leur adaptabilité permet de les utiliser à plusieurs étapes distinctes d’un processus de montage pour des opérations même nature (vissage, collage, …). Dans ce contexte, les méthodes habituelles d’organisation de type ‘job job’ ou ‘flow shop’ deviennent significativement sous optimales, notamment quant à l’intensité d’utilisation des moyens. Un des enjeux majeurs de ce projet est d’être aussi capable d’exploiter des cellules au plus juste niveau d’investissement, donc nécessairement scalables pour accompagner les variations de demande, en
s’appuyant sur un parc de stations allouées de façon judicieuse à différentes cellules ou ensemble de cellules pour couvrir les besoins de productions tout au long des cycles de vie des différents produits.

Les enjeux de ce travail se situent ainsi sur plusieurs niveaux, allant de la détermination outil d’aide à la décision de l’efficacité opérationnelle de cellules de productions complexes, à la conception des meilleures implantations, tout en incorporant des objectifs de minimisation des investissements associés.

Le projet de recherche consistera à proposer une méthodologie d’exploitation et d’ordonnancement de cellules flexibles et reconfigurables, en participant à lever les verrous scientifiques et techniques suivants :
i. Identifier des méthodologies de conception d’implantation de cellules flexibles incorporant des stations versatiles
ii. Proposer des modèles de simulation et d’optimisation de cellules flexibles et reconfigurables dans des scenarios de variation de la demande (systèmes scalables, flexibles et adaptables)
iii. Identifier des méthodes de minimisation de l’engagement des moyens entre les différents besoins de production, en incluant le réemploi de stations d’un projet à l’autre.
iv. Intégrer les utilisateurs (opérateurs) dans la démarche de conception afin de préserver leur autonomie de décision dans ces nouveaux environnements

Le LISPEN est une unité de recherche propre de l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (ENSAM), dont les activités sont réparties sur trois campus : Lille, Cluny/Chalon-sur-Saône et Aix-en-Provence. Les travaux de recherche du LISPEN se focalisent sur la maîtrise du développement et l’exploitation des systèmes dynamiques multi-physiques et virtuels pour l’industrie du futur.

L’axe de recherche principal du site Lillois du laboratoire (en termes d’historique, de moyens matériels associés et d’ETP) concerne les développements en gestion industrielle d’algorithme d’aide à la décision pour l’optimisation des systèmes de production, en particulier dans un contexte de systèmes de production reconfigurables. Les membres du laboratoire impliqués dans ce projet de thèse (Richard Béarée, Anthony Quenehen et Nathalie Klement) regroupent leurs activités au sein du thème « Transformations Industrielles » et disposent d’une expertise reconnue dans les domaines de la gestion industrielle et les outils d’aide à la décision, en considérant les facteurs humains.

Ces activités de recherche sont adossées à une plateforme technologique baptisée « Usine Agile », située dans les locaux de l’ENSAM de Lille et regroupant un ensemble de moyens industriels en robotique et assemblage industriel. Ces moyens seront mis à profit pour la réalisation expérimentale des travaux de thèse.

Issu(e) d’une grande école d’ingénieur ou d’une université, vous présentez un fort intérêt pour la gestion industrielle, les technologies de l’industrie 4.0 et les méthodes de résolution (recherche opérationnelle, simulation, etc.) ; un bon niveau de français et anglais scientifique.