Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse s'intéressent à la validation fonctionnelle de contrôleurs logiques par des techniques de test de conformité et de validation en boucle fermée. Le modèle de spécification est décrit dans le langage industriel Grafcet et le contrôleur logique est supposé être un automate programmable industriel (API) mono-tâche. Afin de contribuer à ces techniques de validation fonctionnelle, ces travaux présentent : - Une extension d'une méthode de formalisation du Grafcet par traduction sous la forme d'une machine de Mealy. Cette extension permet de produire un modèle formel de la spécification lorsque le Grafcet est implanté selon un mode d'interprétation sans recherche de stabilité, qui n'est pas préconisé dans la norme IEC 60848 mais largement utilisé dans les applications industrielles. - Une contribution au test de conformité par la définition d'un ensemble de relations de conformité basées sur l'observation de plusieurs cycles d'exécution pour chaque pas de test. - Une contribution à la validation en boucle fermée par la définition d'un critère de fin d'observation et par une technique d'identification en boite grise pour la construction et l'analyse du système en boucle fermée. / The results presented in this PhD thesis deal with functional validation of logic controllers using conformance test and closed-loop validation techniques. The specification model is written in the Grafcet language and the logic controller is assumed to be a Programmable Logic Controller (PLC). In order to contribute to these validation techniques, this thesis presents: - An axtension to a fomalization methods for Grafcet languages by translation to a Mealy machine. This extension generates a formal model of a Grafcet specification that is interpreted without search of stability. This mode of interpretation is not recommended by the standard IEC 60848 but is widely used in industrial applications. - A contribution to conformance test by a definition of a set of conformance relation based on the observation of several execution cycles for each test step. - A contribution to closed-loop validation by the definition of a termination criterion and by a new gray-box identification technique that is used for construction and analysis of the closed-loop system.

La présence de spécularité sur un objet est un problème récurrent qui limite l'application de nombreuses méthodes de segmentation. En effet, les spécularités sont des zones ayant une intensité très élevée et perturbent énormément la détection dès lors que l'on utilise la notion de gradient de l'image. Les travaux menés dans cette thèse permettent de proposer une nouvelle méthode de détection d'un objet tubulaire métallique dans une image. La méthode s'affranchit de la notion de gradient en utilisant la notion de profil d'intensité. Nous proposons dans ce manuscrit, un processus qui parcourt des zones rectangulaires prédéfinies de l'image, par balayage d'un segment discret à la recherche d'un profil d'intensité référence. Ces travaux s'inscrivent dans une collaboration avec Numalliance, une entreprise qui fabrique des machines-outils. Cette collaboration permet de mettre en pratique cette méthode dans le cadre d'un système de contrôle qualité automatique et temps-réel des pièces manufacturées par les machines-outils. Pour cela, la méthode présentée doit être rapide, robuste aux spécularités et à l'environnement industriel tout en étant suffisamment précise pour permettre de conclure sur la conformité ou non de la pièce / The presence of specularity on an object is a recurring problem that limits the application of many segmentation methods. Indeed, specularities are areas with a very high intensity and greatly disturb the detection when the notion of gradient of the image is used. The work carried out in this thesis makes it possible to propose a new detection method for a metallic tubular object in an image. The method avoids the notion of gradient by using the notion of intensity profile. We propose in this manuscript a process which traverses predefined rectangular areas of the image by scanning a discrete segment in search of a reference intensity profile. This work is part of a collaboration with Numalliance, a company that manufactures machine tools. This collaboration enables this method to be put into a real industrial application as part of an automatic and real-time quality control system for parts manufactured by machine tools. To this end, the method presented must be fast, robust to the specularities and to the industrial environment while being sufficiently precise to make it possible to conclude on the conformity or not of the part

Par ce travail de recherche, nous tâchons de mettre à jour les dynamiques qui sous-tendent la relation entre syndicalistes et travailleurs d'un secteur de production de services tel que le nettoyage industriel. Ce secteur, désormais le plus souvent externalisé, emploie une main-d’œuvre majoritairement féminine et souvent d’origine immigrée. Ce n’est pourtant pas entièrement un « désert syndical », ce qui justifie une analyse fine des pratiques syndicales de ce secteur. Par la comparaison internationale, nous avons ciblé les interactions qui se déploient au niveau des structures territoriales de la bourse du travail pour la CGT de Marseille et de la Camera del Lavoro pour à la CGIL de Bologne. En particulier, une approche basée sur l'observation directe et sur le concept de stratégie syndicale nous a permis d'analyser trois pratiques syndicales, le suivi individuel, l'action collective et les assemblées. Des dynamiques de fonctionnement variées, ainsi que les différentes sources de légitimité des organisations syndicales, conduisent à parler de syndicalismeS au pluriel, plutôt que de syndicalisme. / The current research project aims to analyze the relation between cleaning workers and labor unions based on the comparative international approach. The cleaning sector mainly employs immigrant female workforce, and many of them work under, subcontracting. Although this sector is characterized by a weak labor-union presence, however labor-unions exist, and they have constant relations with cleaning workers. Therefore, the current research project highlights the importance of taking into account trade union practices, and studies more in details the interaction between union activists and cleaning workers. For the purpose of the analysis, we performed participant observation studies at the local structures of the CGT in (Marseille) and CGIL in (Bologna). The participant observation was focused on the concept of union strategies which helped us to identify three main union practices: (individual monitoring (suivi individuel), strikes, and meetings). The results show that different modes of union practices lead us to define the concept labor-unionismS in the plural form, rather than in the singular form.

Nous présentons dans cette thèse une méthode d’évaluation de l’efficience basée sur la modélisation temporelle et stochastique et de la simulation de la propagation des fautes dans les systèmes industriels. Les TRS (Taux de Rendement Synthétique) est devenu au travers de la norme NF E60-182 l’un des indicateurs majeurs de l’efficience du pilotage des systèmes de production. Il intègre essentiellement 3 notions (Qualité, Productivité et Disponibilité). Si son expression pour un composant est assez simple, sa modélisation pour l’évaluation du comportement fonctionnel et dysfonctionnel l’est beaucoup moins (prise en compte des facteurs d’échelle, des désynchronisations et du facteur humain). Afin de permettre une prise en compte des contributions individuelles de chaque composante du TRS et de chaque partie constitutive des systèmes de production (technique et humaine), nous avons utilisé les automates d’états comme haut langage de description. Les attendus débouchent en amont sur un apport formel pour l’établissement d’une méthodologie d’analyse et de conception, et en aval sur une fourniture d’indicateurs décisionnels. Les résultats sont implantés autour d’un démonstrateur basé sur AltaRica Data-Flow langage à la fois formel et graphique et véritable outil de modélisation / simulation. / We present in this thesis a method to assess a system efficiency based on modelling of the temporal and stochastic spread of faults. The OEE (Overall Equipment Effectiveness) has become through the NF E60-182 standard one of the major indicators of the effectiveness in piloting production systems. It includes 3 main concepts (Quality, Performance and Availability). If its evaluation can be easy for a single system, the modeling of its components for the global efficiency assessment is much more difficult (taking into account redundancies, temporal scale factors…).in order to take in account the local contribution of each component of complex production system, a notion of OTE (Overall Throughput Effectiveness) is developed. The purpose of OTE is twofold: it measures factory-level performance and factory-level diagnostics such as bottleneck detection. The expected result gives a formal contribution to establishment a methodology for analysis, design, and decision-making. The results are discussed using a demonstrator based on AltaRica Data-Flow, language in both formal and graphic and real tool modeling / simulation.

L'analyse isométrique s'est révélée être un outil très prometteur pour la conception et l'analyse. Une tâche difficile consiste toujours à faire passer l'IGA de concept à un outil de conception pratique pour l'industrie et ce travail contribue à cet effort. Ce travail porte sur l'implémentation de l'IGA dans le solveur explicite Altair Radioss afin de répondre aux applications de simulation de crash et d'emboutissage. Pour cela, les ingrédients nécessaires à une intégration native de l'IGA dans un code éléments finis traditionnel ont été identifiés et adaptés à l'architecture de code existante. Un élément solide B-Spline et NURBS a été développé dans Altair Radioss. Les estimations heuristiques des pas de temps élémentaires ou nodaux sont explorées pour améliorer l'efficacité des simulations et garantir leur stabilité. Une interface de contact existante a été étendue afin de fonctionner de manière transparente avec les éléments finis NURBS et de Lagrange. Un raffinement local est souvent nécessaire pour la bonne représentation de champs non linéaires tels que les champs de déformations plastiques. Une analyse est faite en termes de compatibilité pour l'analyse et de mise en oeuvre pour plusieurs bases de fonctions Spline telles que les Hierarchical B-Splines, les Truncated Hierarchical B-Splines, les T-Splines et les Locally Refined B-Splines (LR B-Splines). Les LR B-Splines sont implémentés. Un schéma de raffinement est proposé et définit un sous-ensemble de raffinements adapté à leur utilisation au sein de Radioss. Le processus de raffinement d’un maillage initialement grossier et régulier est développé au sein du solveur. Il permet à l’utilisateur d’établir du raffinement local par un ensemble d’instructions à fournir dans le jeu de donnée de la simulation. La solution globale est validée sur des cas tests industriels, pour des cas de validation classiquement utilisés pour les codes industriels comme l'emboutissage et les tests de chute. / IsoGeometric Analysis has shown to be a very promising tool for an integrated design and analysis process. A challenging task is still to move IGA from a proof of concept to a convenient design tool for industry and this work contributes to this endeavor. This work deals with the implementation of the IGA into Altair Radioss explicit finite element solver in order to address crash and stamping simulation applications. To this end, the necessary ingredients to a smooth integration of IGA in a traditional finite element code have been identified and adapted to the existing code architecture. A solid B-Spline element has been developed in Altair Radioss. The estimations of heuristic element and nodal stable time increment are explored to improve the accuracy of simulations and guarantee their stability. An existing contact interface has been extended in order to work seamlessly with both NURBS and Lagrange finite elements. As local refinement is needed for solution approximation, an analysis is made in terms of analysis suitability and implementation aspects for several Spline basis functions as Hierarchical B-Splines (HB-Splines), Truncated Hierarchical B-Splines (THB-Splines), T-Splines and Locally Refined B-Splines (LR B-Splines). The LR B-Spline basis is implemented. An improved refinement scheme is introduced and defines a set of analysis-suitable refinements to be used in Radioss. The refinement process of a regular coarse mesh is developed inside the solver. It allows the user to define a local refinement giving a set of instructions in the input file. The global solution is validated on industrial benchmarks, for validation cases conventionally used for industrial codes like stamping and drop test.

Afin de répondre aux besoins croissants en énergie primaire, le groupe Europlasma a développé le procédé CHO-Power permettant de valoriser énergétiquement un mélange de refus de tri d’ordures ménagères et de résidus de biomasse. L’une des particularités de ce procédé est l’utilisation d’un réacteur de dégradation thermique des goudrons et des particules solides fines par assistance plasma. L’objectif de cette étude de mieux appréhender les mécanismes réactionnels mis en jeu lors de l’épuration thermique du gaz. Dans cette optique, un réacteur pilote a été dimensionné puis construit sur la plate-forme de Recherche et Développement d’Europlasma. Il a été ensuite nécessaire de modifier le schéma réactionnel permettant la modélisation numérique de la dégradation des goudrons. Ce schéma réactionnel, couplé à l’utilisation d’un logiciel de mécanique des fluides numérique, permet de représenter les processus couplés (chimie, aéraulique, transferts thermiques) se déroulant au sein du réacteur. Deux modifications importantes ont été alors apportées au modèle cinétique simplifié jusque-là utilisé : la modélisation d’une phase discrète réactive permettant de prendre en compte la gazéification des particules de résidus carbonés et l’ajout de nouvelles voies réactionnelles afin de mieux modéliser la formation des particules de suie et de ses précurseurs. À terme, la comparaison des valeurs expérimentales à celle issues de la modélisation numérique permettra de valider ou non le schéma réactionnel dans sa globalité. / In order to contest to the high world demand for primary energy, the Europlasma group developed a new process, called CHO-Power, to enhance the thermochemical potential of a mixture of urban waste and biomass residues. One of the characteristics of this process is the use of a high temperature reactor assisted by a plasma torch for tar and soots thermal cracking. The aim of this study to improve the knowledge of the global reaction mechanism involved during the thermal treatment of gas. In this context, a pilot plant reactor was designed and built on the Europlasma Research and Development Center. During this work, the reaction pathway used to represent tars cracking at high temperature has been enhanced. Coupled to a computational fluid Dynamics Software, allow simulating the complex processes occurring within the reactor (aeraulics, reaction, and heat transfer). Two major changes were made to the simplified kinetic model previously used: the modeling of a discrete and reactive phase to take into account the possible particle gasification of carbonaceous residues and the addition of new reaction pathways to enhance the modeling of the formation of soot and its precursors. The comparison between the experimental and numerical values will validate or not the global reaction scheme and will give important information about the next evolution of the tar degradation scheme.

Contexte: La société IP Leanware est une start-up en pleine expansion. Créée en 2008, son C.A. a quadruplé en 4 ans et elle a implantée deux filiales (Brésil et Etats-Unis). Depuis, sa croissance est à deux chiffres (2015). Elle optimise la performance d’entreprises industrielles par un logiciel (BrainCube) qui identifie les conditions de sur-performance. La thèse, réalisée en CIFRE au sein du service R&D dirigé par Sylvain Rubat du Mérac, se situe à l’interface du contrôle de gestion, de la gestion de production et des systèmes d’information. Objectif : BrainCube gère des données descriptives massives des flux des processus de ses clients. Son moteur d’analyse identifie les situations de sur-performance et les diffusent en temps réel par des interfaces tactiles. BrainCube couple deux flux : informationnels et physiques. La mission est d'intégrer la variable économique. Une étude de la littérature montre qu’une évaluation simultanée en temps réel des flux physiques, informationnels et financiers, couplée à une amélioration continue des processus de production, n'est pas réalisée. Résultat : Une revue de la littérature étudie les pratiques et les méthodes du contrôle de gestion pour proposer une méthode temps réel adaptée aux spécificités de BrainCube. L'étude de cas, basée sur une recherche-ingénierique, propose une méthodologie de modélisation générique de la variable économique. Des modèles génériques décisionnels paramétrables sont proposés. Ils doivent faciliter l'usage d'une information temps réel à forte granularité. Les apports, limites et perspectives mettent en relief l'intérêt des travaux pour l'entreprise et les sciences de gestion. / Context: IP Leanware is a growing start-up. Created in 2008, its consolidated sales has quadrupled in 4 years and established two subsidiaries (Brazil and the United States). Since then, its growth has been two digits (2015). It optimizes the performance of industrial companies with software (BrainCube) that identifies overperformance conditions. The thesis, carried out in CIFRE within the R&D service led by Sylvain Rubat du Mérac, is located at the interface of management control, production management and information systems.Aim: BrainCube manages massive descriptive data of its customers' process flows. Its analysis engine identifies overperformance situations and broadcasts them in real time through tactile interfaces. BrainCube couples two flows: informational and physical. The mission is to integrate the economic variable. A literature study shows that simultaneous real-time evaluation of physical, informational and financial flows coupled with continuous improvement of production processes is not realized.Result: A literature review examines the practices and methods of management control to propose a real-time method adapted to the specificities of BrainCube. The case study, based on an engineering-research, proposes a generic modeling methodology of the economic variable. Configurable generic decision models are proposed. They must facilitate the use of real time information with high granularity. The contributions, limits and perspectives highlight the interest of works for the company and the management sciences.

L’objectif de la thèse est d’effectuer l’analyse de sensibilité paramétrique du logiciel Phast de modélisation de la dispersion atmosphérique de gaz toxiques et/ou inflammables. La technique a consisté à coupler Phast et l’outil d’analyse de sensibilité SimLab, ce qui permet d’exécuter automatiquement un grand nombre de simulations en faisant varier l’ensemble des paramètres du modèle de façon simultanée. La méthode d’analyse de sensibilité globale choisie, E-FAST, est basée sur l’analyse de la variance des sorties du modèle pour le calcul des indices de sensibilité. Nous avons étudié des scénarios de rejet continus pour six produits différents (monoxyde d’azote, ammoniac, chlore, azote, n-hexane et fluorure d’hydrogène), sélectionnés pour couvrir une large gamme de caractéristiques physiques et de conditions de stockage. L’analyse du modèle de dispersion de Phast, Unified Dispersion Model, a été séparée en deux étapes : étape de « screening » avec pour but de comparer l’influence de l’ensemble des paramètres puis étude de l’influence globale des paramètres de modélisation, autres que les paramètres météo et du terme source, sur une plage large de valeurs. Pour chaque produit, nous avons décomposé les scénarios de base en sous-scénarios correspondant à des conditions de rejet différentes. Ce travail a notamment permis de classifier les paramètres du modèle selon leur degré d’influence sur la variabilité de différentes sorties et d’effectuer une analyse comparative par produit indiquant, pour des conditions de rejet données, quels paramètres sont les plus influents sur les sorties. Une étude complémentaire a consisté à effectuer une analyse de sensibilité locale de ces paramètres autour de leur valeur par défaut. / We have undertaken a parametric sensitivity analysis of the Phast software tool’s models for atmospheric dispersion of toxic and/or inflammable gases. We have coupled Phast with the sensitivity analysis tool SimLab, and have automated the execution of a large number of simulations while varying simultaneously selected model parameters. The global sensitivity analysis method used, E-FAST, is based on analysis of the variance of model outputs, and allows us to estimate sensitivity indices. We have studied continuous release scenarios for six different products (nitric oxide, ammonia, chlorine, nitrogen, n-hexane and hydrogen fluoride), which were chosen to cover a wide range of physical characteristics and storage conditions. Our analysis of Phast’s Unified Dispersion Model comprises two phases: a screening phase which allows the sensitivity of a wide range of parameters to be compared, followed by a phase focusing on the sensitivity of internal model parameters (excluding weather and source term variables), over a wide input range. For each product, we have broken down base-case scenarios into a number of sub-scenarios corresponding to different release conditions. This work has allowed us to rank model parameters according to their influence on the variability of a number of model outputs. It also includes a per-product comparative analysis indicating, for each release condition studied, which parameters have the most influence on the outputs. In the final part of the work, we have analyzed the local sensitivity of these parameters in a narrow range around their default values.

Dans ce travail de recherche, l’intérêt est porté sur les établissements d’hospitalisation à domicile (HAD) avec l’objectif de développer une approche systématique et globale d’optimisation des soins à domicile dans le but de réduire les dépenses du domaine de la santé tout en satisfaisant une bonne qualité de service. Ce travail de recherche a pour objectif de proposer des modèles mathématiques, étudier les propriétés de ces modèles et développer des méthodes d’optimisation. La prise en compte des principales sources d’incertitudes dans la planification des soins à domicile est un objectif majeur de cette thèse. Dans ce travail, nous nous intéressons à trois problématiques distinctes issues du domaine d’HAD. La première concerne la planification multipériode des tournées des infirmiers en hospitalisation à domicile dont l’objectif consiste étudier le problème de la planification des soins à domicile sur plusieurs périodes en tenant compte de l’aspect de l’incertitude pour chaque période. Un plan hebdomadaire optimisé est donc établi afin de faciliter l’insertion des nouvelles demandes qui arrivent au cours de la semaine. Dans une deuxième problématique, nous étudions le problème de la planification des soins à domicile en tenant en compte de l’aspect de la pénibilité. Nous considérons ce concept comme résultant d’une situation de travail difficile et contraignante, pouvant causer un désintérêt, une situation de stress, voire une dégradation de l’état de santé du travailleur. La dernière problématique porte sur le problème de sectorisation qui impacte au niveau tactique la qualité de soin et de condition de travail pouvant être proposée. / The focus of this research is home health care activities planning. We aim to develop a global systematic approach in order to reduce costs of health care while satisfying a good quality of service. We propose mathematical modelsand we develop optimization methods. The major objective of this thesis is the consideration of the main sources of uncertainty in home health care planning. We are interested in three issues. The first is related to the multi-period home health care planning. An optimized weekly plan is established with a distribution of dle times that allows to insert new demands. We also study drudgery in the activities planning. We consider drudgery as constraining work, which can cause lack of interest or stress. The last topic concerns the districting problem as a key issue in an optimized home health care system organisation.

L’aérosol est une technologie omniprésente dans notre quotidien (mousse à raser, laque capillaire, insecticide, chantilly…), sans cesse critiquée et concurrencée par de multiples alternatives, elle comporte dans son script même différents risques à contenir. Cette thèse part de ce constat pour poser une question concise : comment la technologie aérosol et l’industrie qui la produit parviennent-elles à se maintenir depuis les années 1950 ? Pour répondre à cette question la thèse développe une analyse diachronique du développement de l’aérosol et de son industrie en mobilisant une instrumentation méthodologique adaptée. L’enquête part du principe qu’il n’existe pas « une industrie » mais des industries situées en fonction des lieux et des temporalités qui sont le fruit d’un travail menant à des recompositions successives des collectifs industriels. Pour suivre les recompositions conjointes de la technologie aérosol et de son appareil productif, l’enquête ne suit pas un objet technique spécifique mais mobilise la notion de principe technologique permettant ainsi à l’analyse d’articuler plusieurs moments critiques du développement de la technologie aérosol. Chaque moment critique constitue ainsi une forme d’épreuve spécifique au cours de laquelle l’industrie adopte une modalité réflexive adaptée. Outre l’apport méthodologique permettant d’articuler des questionnements en Sciences and Technology Studies, en sciences politiques, en la sociologie des risques, en sociologie des marchés et en histoire industrielle, les principaux résultats de la thèse consistent à caractériser des configurations problématiques. Chacune d’entre elles met en évidence les relations entre une façon de composer avec les risques associés à la technologie aérosol, une manière de prendre en compte des critiques spécifiques, un mode d’intervention des autorités publiques et des modalités différentes de la réflexivité industrielle. / Aerosol dispenser is a pervasive technology in our everyday life (shaving foam, hairspray, insecticide, whipped cream ...), yet constantly criticized and in competition with multiple alternatives. Its very script comprises various risks. The thesis starts from this observation to ask a concise question : How have aerosol technology and the industry producing it managed to persist since the 1950s? To answer this question, the thesis develops a diachronic analysis of the development of the aerosol and its industry by mobilizing an adapted methodological instrumentation. The empirical work supposes that there is no single "industry" but several industries based on sites and temporalities. These industries are the outcome of works leading to the successive recompositions of industrial collectives. In order to follow the joint reconstructions of aerosol technology and its productive apparatus, the thesis does not follow a specific technical object but mobilizes the notion of technological principle enabling the analysis to articulate several critical moments in the development of aerosol technology. Thus, each critical moment constitutes a specific form of trial in which the industry adopts an adapted reflexive modality. In addition to a methodological contribution proposing to articulate several scholarly fields such as Science and Technology Studies, political science, the sociology of risk, the sociology of markets and industrial history, the main results of the thesis consist in characterizing problematic configurations, each of them highlighting the relations between a way of dealing with the risks associated with the aerosol technology, a way of taking into account specific criticisms, a mode of intervention of public authorities and various modalities of industrial reflexivity.