ReconfiguratiOn rapide De systèmes de production : une approche couplée Ingénierie logicielle dirigée par les modèles et interaCtion avec l’humain – RODIC

Les systèmes de production reconfigurables (RMS) sont actuellement considérés comme l’une des voies les plus prometteuses dans l’objectif d’adaptabilité des entreprises face à de fortes incertitudes. L’idée directrice des RMS est de réussir à modifier à la fois la structure physique et la structure du système de pilotage d’un système de production afin de lui permettre de s’adapter à une évolution de son environnement ou de ses objectifs. Pour obtenir ce résultat, les systèmes de production doivent être conçus sous une forme modulaire, et une configuration correspond donc à un assemblage de ces modules, qu’ils soient logiciels ou matériels. Plusieurs phases successives sont effectuées lors d’une reconfiguration : (i) détection du besoin de reconfiguration, (ii) conception des configurations alternatives, (iii) choix de la configuration à appliquer, (iv) arrêt de la production, (v) reconfiguration, et enfin (vi) redémarrage de la production.
Le projet RODIC a pour objectif d’améliorer ce processus en proposant un outil permettant à un opérateur en charge de la reconfiguration d’évaluer plus simplement et plus rapidement les configurations qu’il souhaite tester (phase iii). La force principale du projet RODIC est de réussir à croiser trois disciplines scientifiques distinctes : la psychologie cognitive pour l’analyse cognitive de l’activité de l’opérateur et la définition de l’interaction à mettre en place avec l’outil, le génie industriel pour la contextualisation des travaux, la conception des configurations et la définition des indicateurs de performance en vis-à-vis de l’architecture d’entreprise et le génie logiciel pour la phase de vérification, de génération et d’évaluation des configurations proposées.
L’originalité du projet RODIC est multiple : réussir à proposer un modèle instanciable d’une configuration de système de production, permettre la génération d’un système de pilotage frugal et intelligent (à opposer aux systèmes monolithiques actuels restreignant les performances du système en restreignant le périmètre des configurations autorisées), proposer un ensemble d’outils d’évaluations ciblées (à opposer aux traditionnels modèles de simulation de flux omniscients, lourds et longs à développer) et ajuster ce cycle au plus près des attentes des utilisateurs en situation de production.
L’outil proposé dans le projet RODIC peut être décomposé en cinq sections globalement successives : l’opérateur, au travers d’une première interface, va pouvoir choisir, associer et paramétrer un ensemble de modules prédéfinis afin de créer sa configuration. Un modèle de la configuration sera alors traité par des techniques de Model-Based Software Engineering (MBSE) afin de vérifier la cohérence de la configuration et son respect des contraintes issues de l’architecture d’entreprise. Un ensemble de modèles d’évaluation est ensuite généré, et utilisé dans une phase de validation de la configuration par rapport aux indicateurs de performance attendus. Ces résultats sont ensuite affichés dans une seconde interface sous une forme permettant une explicabilité des résultats, afin de faciliter la prise de décision de l’opérateur. Lorsque la configuration est validée, le logiciel du système de pilotage de la configuration est généré et prêt à être appliqué sur le système réel.
Le projet RODIC développera deux cas d’application complémentaires. Premièrement, un cas industriel virtuel sera proposé, traitant de systèmes majoritairement automatisés, permettant de travailler sur des indicateurs de performance validés industriellement. Un second cas sera développé au sein d’une usine-école sur un système totalement manuel. Les développements seront intégrés à demeure à l’usine-école afin d’en faire une vitrine du projet.