Stratégies d'intégration du processus de cadenassage/décadenassage en production manufacturière intelligente : vers la santé, sécurité et environnement (SSE) 4.0

Résumé

Cette thèse explore des stratégies d'intégration des procédures de cadenassage/décadenassage (Lockout-Tagout / LOTO) dans un environnement manufacturier intelligent, visant à améliorer la santé, la sécurité et l'environnement dans le cadre de la transition vers l’Industrie 4.0. Le LOTO est une procédure de sécurité utilisée pour garantir que les machines soient correctement arrêtées et ne puissent pas être redémarrées avant la fin des travaux de maintenance. L'objectif principal est d'apporter des solutions concrètes aux défis rencontrés dans l'industrie manufacturière pour la planification, la préparation et l’exécution des procédures LOTO. Une politique conjointe de production, maintenance et LOTO opérationnel a été proposée, avec le développement d'un modèle sur la théorie du contrôle optimale stochastique et utilisant les équations de Hamilton-Jacobi-Bellman. Les résultats montrent une réduction significative des coûts de production grâce à l'inclusion du LOTO opérationnel. De plus, un outil de gestion de la production et de la maintenance de gestion a été obtenu. L'assistance à la rédaction des procédures LOTO a été abordée avec l'utilisation de l'apprentissage machine et de l’apprentissage profond. Des algorithmes de classification multitâches ont été employés pour prédire les dispositifs à verrouiller à partir des noms de machines. Le temps nécessaire à l’élaboration des procédures LOTO diminue, mais cette assistance de rédaction se restreint aux machines simples. Les machines complexes nécessitent encore une intervention humaine en raison de la criticité du LOTO. La fusion des procédures LOTO a été automatisée à l'aide d'un modèle d'optimisation en programmation non-linéaire en nombres entiers multi-objectifs, planifiant les trajets des équipes de maintenance en fonction des machines à verrouiller. L'utilisation d'algorithmes de résolution de problème de routage de véhicules a permis de réduire les déplacements des travailleurs et le temps de verrouillage de plus de 30%. Des stratégies de LOTO intelligentes adaptées à l’environnement manufacturier ont également été développées. La première approche, basée sur la position géographique des dispositifs, permet aux équipes de se répartir géographiquement les dispositifs à verrouiller, maximisant l’utilisation des ressources humaines et réduisant le temps de verrouillage de 20%. La seconde approche est une approche dynamique du LOTO, où les procédures s’adaptent en temps réel aux imprévus, réduisant le temps de verrouillage de 30% dans les scénarios les plus difficiles. Les technologies intelligentes, dans le contexte de l’Industrie 4.0, telles que l'Internet des Objets et l'Intelligence Artificielle peuvent considérablement améliorer les procédures LOTO en augmentant l'efficacité des opérations. Une réduction significative des temps de cadenassage, une meilleure gestion des ressources humaines et une amélioration de la continuité de la production sont possibles avec les stratégies proposées. Les résultats ont été développés et validés avec des études de cas réels provenant des partenaires industriels.

Date	15 août 2024
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Lucas Hof (Directeur(-trice)) & Jean-Pierre Kenné (Codirecteur(-trice))