Conception Modulaire Intégrée Produit/Process – IPROD

1) Le développement d’une méthode intégrée pour la sélection des modules de produits et la reconfiguration d’un système manufacturier reconfigurable, dans le cadre de la customisation de masse.
2) Le développement d’un démonstrateur (configurateur) pour illustrer la méthode développée.

Les résultats du projet IPROD sont : 1) Un modèle conceptuel pour la méthode intégrée de sélection de modules et reconfiguration d’un RMS. 2) Deux formulations mathématiques du problème intégré ; 3) Deux propositions de méthode de résolution : la première consiste à combiner un algorithme génétique avec de la recherche exhaustive, la deuxième est basée sur du Messy Genetic Algorithm. 4) Un configurateur accessible en ligne qui a permis de valider les propositions du projet autour d’un cas d’étude autour des baskets. Le projet a donné lieu à plusieurs publications scientifiques ainsi qu’un test par 100 utilisateurs du démonstrateur développé.

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Campos Sabioni, R.; Daaboul, J.; Le Duigou, J. Concurrent optimisation of modular product and Reconfigurable Manufacturing System configuration: a customer-oriented offer for mass customization. Int. J. Prod. Res. 2022, 60(7), 2275-2291.

Campos Sabioni, R.; Daaboul, J.; Le Duigou, J. Joint optimization of product configuration and process planning in Reconfigurable Manufacturing Systems. Int. J. Ind. Eng. Manage. 2022, 13(1), 58–75.

Campos Sabioni, R.; Daaboul, J.; Le Duigou, J. An integrated approach to optimize the configuration of mass-customized products and reconfigurable manufacturing systems. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2021, 1-23.

Campos Sabioni, R.; Wartelle, L.; Daaboul, J.; Le Duigou, J. Attribute-based integrated product process configurator for mass customization. Procedia CIRP. 2021, 103, 140-145.

Au regard de l’évolution de l’économie caractérisée par une forte mondialisation, un cycle de vie du produit de plus en plus court, et un développement technologique effréné, les industriels doivent s’adapter et répondre à une production tirée par le client, qui souhaite acquérir des produits lui permettant d’exprimer son individualité et sa personnalité. Ceci induit une forte diversité de produits et l’émergence de nouveaux paradigmes comme la customization de masse. Pour survivre dans cet environnement, les industriels ont fait évolués leurs processus vers des systèmes flexibles, agiles et reconfigurables basés sur le concept de modularité : modularité du produit et modularité du processus. La conception modulaire permet d’offrir une forte variété de produits tout en minimisant les coûts et les délais. Il existe de nombreux travaux de recherche sur les deux domaines, mais rare sont ceux qui envisagent une conception modulaire intégrée produit/processus. Ce projet vise à proposer une méthode intégrée de conception et modulaire produit/processus et à développer un configurateur. Les objectives de ce projet consiste dans un premier temps à proposer un modèle conceptuel d’un module basé sur une approche intégrée produit/processus. Ceci nécessite l'analyse des différentes typologies et classifications de modularité existantes afin de combiner et d'enrichir les plus adéquates pour une approche intégrée. La typologie la plus utilisée est la fonctionnalité qui consiste à définir les modules du système selon leurs fonctions. Néanmoins considérer la fonctionnalité seule ne suffit pas. D’autres critères comme les caractéristiques de fabrication devraient être incluses. En second lieu, une méthode intégrée de conception modulaire produit/processus doit être élaborée. Cette méthode comprend la définition des modules (définir en quoi consiste un module), d'une plateforme intégrée produit/processus (une plateforme est l'ensemble des éléments qui établissent une structure commune), et d'une architecture intégrée produit/processus (une architecture est la façon de définir quels modules formeront l'ensemble des produits et processus requis). Troisièmement, une méthode intégrée pour l’identification des modules du produit et pour le reséquençage du processus sera développée. Même si la recherche de solutions techniques est la préoccupation majeure dans la conception du produit, c’est au stade de la production que les coûts des produits sont effectivement engagés. Par conséquent l'intégration de la conception de processus modulaire dans la méthode de conception du produit modulaire conduit à la réduction du temps de configuration et des coûts de production et à l'augmentation de la qualité (en particulier dans le cas de forte diversité des produits). Actuellement, le reséquençage du processus est réalisé sur la base d'un ensemble prédéfini de modules pour former le produit. L'objectif principal est de réduire le temps de reconfiguration tout en étant en mesure de produire les modules des produits déjà choisis. Il serait intéressant que le choix des modules de produits prenne en compte les contraintes du reséquençage du processus (temps et coûts). Enfin, une plateforme technique en support de la méthode de conception proposée sera développée. Elle consiste en un configurateur intégré produit/processus. Ce configurateur doit être basé sur un modèle d'information structuré soutenant l’approche intégrée. Le but du projet n'est pas de développer un nouveau modèle de donnée produit, mais de choisir et d'enrichir un modèle déjà existant. Le configurateur doit être extensible, évolutif et flexible. Un cas d’étude sera utilisé pour l’évaluation et la validation de l’ensemble des concepts, méthodes et outils développés. Le cas d’étude est le bloc optique d’une voiture. Un bloc optique est formé de plusieurs sous-systèmes mécaniques et mécatroniques. Il est suffisamment complexe pour tester la méthode développée de conception modulaire intégrée.