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Résumé

Les travaux présentés concernent la supervision dans le domaine du génie industriel. Dans ces travaux la supervision est vue comme la prise en compte des contraintes ou critères de qualité, performance, fiabilité, sûreté et sécurité, tout au long du cycle de vie des systèmes, depuis l'expression des besoins jusqu'à la phase d'exploitation. En effet une mauvaise analyse des besoins, des erreurs de spécification ou de conception, des défauts de mise en ¿uvre auront des conséquences directes sur la qualité, les performances, la fiabilité ou la sécurité des systèmes. Les systèmes d'aujourd'hui sont de plus en plus complexes intégrant diverses technologies (systèmes de transport, systèmes de production, robotique, aéronautique, spatial, etc.), avec un degré d'automatisation poussé et une grande incidence économique, environnementale et sociale. Ceci accroît la nécessité de développer les méthodes et les outils nécessaires pour anticiper, en relation avec les choix possibles tout au long du processus de conception, l'impact des solutions envisagées sur les caractéristiques de sûreté, sécurité, fiabilité, qualité et performance du produit qui en résultera. De même que d'autres méthodes et outils doivent aussi être développés ou améliorées en vue de la supervision des systèmes en phase d'exploitation et de maintenance. Dans nos travaux nous avons choisi de porter nos efforts essentiellement sur deux approches pour contribuer au domaine de la supervision. La première basée sur les réseaux de Petri, méthode avec modèle à événements discrets, nous a permis d'aborder, en collaboration avec le CNES et ALCATEL, les aspects évaluation de performance, étude de disponibilité en phase d'avant projet dans le cas d'une constellation de satellites. Dans ce contexte des systèmes spatiaux nous avons contribué à poser les bases d'une approche d'aide à la construction de modèles structurels décrivant les interactions entre les éléments d'un système du point de vue des fins de vie des défaillances et des maintenances. D'autre part en collaboration avec PSA nous avons abordé les aspects sécurité en phase de conception pour le cas des systèmes mécatroniques du monde automobile. La problématique hybride, inhérente à ces systèmes nous a amené à rechercher une modélisation basée sur les réseaux de Petri colorés dans le but d'évaluer la probabilité d'apparition des événements redoutés. Dans les deux cas d'application c'est l'approche par simulation qui est utilisée. La seconde approche, méthode sans modèle, basée sur les réseaux de neurones artificiels nous a permis d'aborder d'une part les aspects détection et diagnostic, plus spécifiquement dans le cas de systèmes à événements discrets. D'autre part dans le cadre du projet Esprit ASTORIA, nous abordons les aspects conduite en temps réel; ces travaux ont pour objectif d'apporter une solution basée sur de nouvelles technologies (réseaux de neurones et algorithmes génétiques) pour le problème du contrôle de la signalisation des carrefours à feux pour gérer au mieux les situations de congestion.

Abstract

The work presented here is a contribution to the supervision of Industrial Systems. In our approach we consider that the goal of the supervision is to handle real world constraints and to achieve and assess quality, performance and dependability, during the life cycle of a system from the requirements to the exploitation. It is well known that a bad requirements analysis, or errors of specification ,design or implementation, will directly affect the quality, and dependability of the system. Today, systems are more and more complex, integrating different technologies and scientific domains (transportation systems, production systems, aeronautic systems, etc¿) with a high degree of automation and a high economical, social and environmental incidence. So that it is necessary to develop adequate methods and tools in order to anticipate, in relation with the different choices and decisions along the design process, the impact of the proposed solutions on the quality and dependability of the system. Adequate methods for the exploitation and maintenance phases must also be developed. To contribute to the domain of the supervision we focused our work on two approaches. The first one, based on Petri Nets, lead us in a collaboration with CNES and ALCATEL, to tackle the performance evaluation aspects of a spatial system and more precisely the availability of a constellation of satellites. In an other hand we tackled the problem of dependability of mecatronic systems of the automobile domain. In the second approach, based on neural networks, we tackled the problem of detection and diagnosis in discrete events systems. And in an other hand, in the framework of an Esprit project, we develop an approach for the monitoring of signalised junction in urban traffic, in order to deal with congestion of traffic.

Mots-Clés / Keywords

Sûreté et fiabilité; Evaluation de performances; Détection et diagnostic; Réseaux de neurones; Réseaux de Petri; Supervision; Petri nets; Neural Networks; Detection and diagnosis; Performance evaluation; Dependability;