Contribution à l’amélioration de la conception préliminaire d’un produit : Approche basée sur l’implémentation des techniques d’optimisation

par Brahim Mahiddini

Thèse de doctorat en Génie industriel

Sous la direction de Améziane Aoussat et de Khaled Benfriha.

Soutenue le 16-12-2019

à Paris, ENSAM en cotutelle avec École Militaire Polytechnique (Alger) , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec Laboratoire Conception de Produits et Innovation (LCPI) (laboratoire) .

mots clés

• Conception Préliminairen
• Optimisation
• Performances de Produit
• Amélioration de la qualité
• Optimisation mathématique

Résumé

L’objectif de cette thèse est de proposer une approche de conception et d’optimisationinteractive afin d’améliorer la conception préliminaire d’un produit. Cette approcheoffre des outils d’aide à la prise de décision aux concepteurs pour mener à bien laconception préliminaire sans solliciter les experts d’une façon intensive. Cette approcheconsiste à structurer la phase de conception préliminaire en deux niveaux. Le premierniveau repose sur l’utilisation d’un modèle simplifié (analytique) du produit considéréet rechercher les solutions de conception associées. Le deuxième niveau de conceptionet d’optimisation repose sur l’utilisation d’un modèle fin (numérique) du produit pouraméliorer la conception autour de la conception retenue durant le premier niveau.L’approche proposée est testée sur un cas de conception routinière d’un produitmécanique. Suite à deux cas test, l’utilisation de cette approche a permis uneamélioration significative de la conception et des performances du produit. Les résultatsobtenus démontrent l’efficacité de l’approche proposée et ouvrent de nouvelles voies derecherche dans le domaine de l’amélioration du processus de conception.

mots clés

• Preliminary Design
• Optimization
• Product Performances

Titre traduit

Contribution to the improvement of the preliminary design of a product : Approach based on the implementation of optimization techniques

Résumé

The aim of this thesis is to propose an interactive design and optimization approach toimprove the preliminary design of product. This approach offers a set of tools to assistdesigners to make decisions without intensive expert inquiries. It consists in splittingthe preliminary design phase into two levels of design and optimization. In the firstlevel, the design process is based on a reduced (analytical) model of the product, whichis integrated in an appropriate optimization procedure to select best design solutions.The second level is based on the use of a fine (numerical) model of the consideredproduct to improve the design around a solution selected from results of the first level.The proposed approach is tested on a redesign case of a mechanical product. Throughtwo case study, the use of this approach leads to a significant improvement of theproduct design and the satisfaction of desired objectives in terms of performances. Theobtained results highlighted the efficiency of the proposed approach and open newperspectives for future research activities in the field of design process enhancement.