Thèse soutenue

Politique de maintenance prédictive opportuniste pour un système à composants multiples avec dépendances multiples
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Auteur / Autrice : Duc-Hanh Dinh
Direction : Phuc Do VanBenoît Iung
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie Informatique
Date : Soutenance le 22/10/2021
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en automatique (Nancy)
Jury : Président / Présidente : Pierre Dehombreux
Examinateurs / Examinatrices : Phuc Do Van, Zineb Simeu-Abazi, Thi Phuong Khanh Nguyen, Philip Scarf
Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Dehombreux, Zineb Simeu-Abazi

Résumé

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Les dépendances (économiques, stochastiques et/ou structurelles) entre composants influencent de manière significative le processus de dégradation des composants ainsi que le processus de prise de décision en maintenance. En ce sens, la non prise en compte des dépendances entre composants dans la modélisation de la maintenance pourrait entraîner des surcoûts de maintenance et un planning de maintenance sous-optimal. En lien avec ces considérations de nombreux travaux en maintenance prédictive de systèmes multi-composants avec des dépendances entre composants ont été récemment faits. Cependant, la plupart des modèles de maintenance prédictive existants ne permettent de prendre en compte qu'un seul type de dépendances, car la considération de plusieurs dépendances entraîne une complexité plus importante lors de la modélisation de la dégradation mais aussi la formalisation des processus de décision et d’optimisation de la maintenance. Cependant, dans les cas réels de systèmes industriels, plusieurs types de dépendances peuvent exister ensemble, notamment les dépendances économiques et structurelles. Par exemple, la plupart des systèmes mécaniques sont construits sur une structure hiérarchique impliquant que la maintenance d'un composant nécessite le démontage d'autres composants. L’objectif de cette thèse est donc d’intégrer à la fois des dépendances économiques et structurelles dans le processus de modélisation de la dégradation et le processus de décision en maintenance d'un système à composants multiples dans le cadre de la maintenance prédictive. Plus précisément, cet objectif repose sur deux axes scientifiques majeurs. Le premier consiste à étudier l'impact des dépendances structurelles et économiques sur le processus de dégradation des composants et sur la structure des coûts de maintenance. Le deuxième axe de recherche a pour objet d’intégrer les impacts des dépendances économiques et structurelles dans les processus de décision et d'optimisation de la maintenance. Face à ces problématiques, dans cette thèse nous avons proposé trois contributions principales : (1)-Formalisation et proposition de modèles mathématiques permettant de modéliser les dépendances structurelles et économiques entre composants; (2)-Développement d'un modèle de dégradation considérant les impacts de la dépendance structurelle entre composants; (3)-Développement d'une politique de maintenance prédictive opportuniste adaptée permettant de prendre en considération les impacts des dépendances économiques et structurelles dans les processus de prise de décision et d'optimisation de la maintenance. Enfin, pour évaluer la faisabilité et la valeur ajoutée ainsi que les limites des modèles proposées dans un cadre d'optimisation de la maintenance, une étude numérique sur un convoyeur industriel est investiguée.