On fait l'analyse de la dynamique nonlinéaire d'une colonne de forage avec modélisation d'incertitudes. Une colonne de forage est une structure flexible mince qui tourne et fore des roches en cherchant du pétrole. Un modèle mathématique-mécanique est développeé pour cette structure en incluant de l'interaction fluide-structure, des impact, des nonlinéarités géométriques, et de l'interaction tête de la colonne-roche. Les équations de mouvement sont déduites, puis le système est discretisé par la méthode des éléments finis, et un code numérique est développeé pour les simulations numériques avec le logiciel MATLAB. Les modes normaux de la dynamique à la configuration précontrainte sont utilisés pour construire un modèle reduit pour le système. L'approche probabiliste nonparamétrique, qui est capable de prendre en compte les incertitude des paramètres du système et aussi les incertitude de modèle, est utilisée. Les fonctions densités de probabilité liées aux variables aléatoire sont construites par la méthode du Maximum d'Entropie et la réponse stochastique du système est calculée en utilisant la méthode de Monte Carlo. Une nouvelle approche pour prendre en compte des incertitudes de modèle dans une équation constitutive nonlinéaire (interaction tête de la colonne-roche) est développeé avec l'approche probabiliste nonparamétrique. La méthode du maximum de vraisemblance et la réduction statistique dans le domaine de la fréquence (Analyse de composantes principales) sont utilisés pour identifier le modèle probabiliste de l'interaction tête de la colonne-roche. Finalement, un problème d'optimisation robuste est analysé de façon à trouver les paramètres opérationnels du système qui maximise sa performance et respectent les limites d'intégrités du système, comme fatigue et instabilitée / This thesis analyzes the nonlinear dynamics of a drill-string including uncertainty modeling. A drill-string is a slender flexible structure that rotates and digs into the rock in search of oil. A mathematical-mechanical model is developed for this structure including fluid-structure interaction, impact, geometrical nonlinearities and bit-rock interaction. After the derivation of the equations of motion, the system is discretized by means of the finite element method and a computer code is developed for the numerical computations using the software MATLAB. The normal modes of the dynamical system in the prestressed configuration are used to construct a reduced order model for the system. To take into account uncertainties, the nonparametric probabilistic approach, which is able to take into account both system-parameter and model uncertainties, is used. The probability density functions related to the random variables are constructed using the maximum entropy principle and the stochastic response of the system is calculated using the Monte Carlo method. A novel approach to take into account model uncertainties in a nonlinear constitutive equation (bit-rock interaction model) is developed using the nonparametric probabilistic approach. To identify the probabilistic model of the bit-rock interaction model, the maximum likelihood method together with a statistical reduction in the frequency domain (using the Principal Component Analysis) is applied. Finally, a robust optimization problem is performed to find the operational parameters of the system that maximizes its performance, respecting the integrity limits of the system, such as fatigue and instability

La chaîne d’approvisionnement des entreprises industrielles (Supply Chain (SC) en anglais) devient de plus en plus complexe de par le nombre d’interactions et interdépendances entre les différentes entités, acteurs, processus et ressources qui la composent. Ainsi, les entreprises s’intéressent de plus en plus à l’étude de leurs systèmes de performances pour aider à piloter et améliorer leurs processus. Les diverses approches existantes traitent essentiellement de la mesure et de l’évaluation de la performance des processus internes de l’entreprise. Notre approche, par la systémique, nous permet de prendre en compte toutes les parties prenantes intervenantes dans les chaines de valeurs globales, allant du besoin à la satisfaction du besoin. Dans le cas spécifique du secteur aéronautique (européen), le défi est d’autant plus important qu’il a été identifié que 70 à 80% de la valeur ajoutée (VA) est produite chez les fournisseurs de rang 1 et 2. C’est la raison pour laquelle nous nous intéressons dans cette thèse au périmètre de la sous-traitance de la production.Nos travaux de recherche sont organisés en trois parties :1) Une modélisation systémique au sein de la SC afin de considérer son système de performance dans sa globalité partant des objectives stratégiques (en termes d’indicateurs globaux) jusqu’à la re-conception des processus créateurs de valeurs internes. Cette modélisation permet d’identifier un sous-systèmeà étudier, les acteurs concernés et les attentes traduites par des indicateurs de performances qui sont mesurés à travers les processus internes. Nous identifions des indicateurs à prioriser et à améliorer en consensus avec les experts industriels.2) Un traitement de l’indicateur priorisé : « la Livraison à temps des fournisseurs (Supplier On Time Delivery) ». Dans un premier temps, nous analysons la mesure de cet indicateur, ses variables et ses paramètres qui l’impactent et nous approfondissons l’étude en se concentrant sur les dysfonctionnements (destructeurs de valeurs) qui empêchent d’atteindre les objectifs stratégiques fixés. Après cette phase d’analyse, nous proposons une simulation des impacts de dysfonctionnements sur l’indicateur et menons ensuite des analyses de sensibilité sur les variables identifiées afin de quantifier ces impacts et leur évolution.3) Une méthodologie d’établissement de plan d’actions d’amélioration à appliquer dans le périmètre étudié. Nous proposons une analyse qualitative sur l’implémentation des leviers et leur efficacité afin d’améliorer la performance.Des conclusions et limites de notre approche sont discutées et nous donnons des perspectives de recherche sur la re-conception et l’amélioration des performances de systèmes au sein de la chaîne d’approvisionnement. / The Supply Chain of industrial companies is becoming more complex due to the high number of interactions and interdependencies between different entities, actors, processes and resources belonging to the supply process. Thus, companies are increasingly interested in the study of their performance systems to help managing and improving their processes. The various existing approaches deal mainly with the measurement and the evaluation of the performance of internal business processes. Our work, based on the systemic approach, allows us to take into account all stakeholders involved in the global value chain, from the need to the fulfillment of it. In the specific case of the aeronautics (European), the challenge is even more important in as much as it was identified that 70 to 80% of value added (VA) occurred with the first and second-tier suppliers. This is why we focus our work within the scope of the outsourcing of aircraft production.Our research is organized in three parts:1) A systemic modeling within the SC is realized to consider the performance of the overall system, starting from the strategic objectives (in terms of global indicators) to the re-design of theinternal processes creating values. This model identifies asubsystem to be studied, stakeholders involved, and their expectations reflected by the performance indicators measured through internal processes. We identify indicators to be prioritized and improved by consensus with industrial experts.2) A treatment of the prioritized indicator "Supplier On Time Delivery" is proposed: first, we analyze the measurement of this indicator, its variables and parameters that impact it, and we go into the study in depth focusing on the dysfunctions (destroying values) that prevent achieving the strategic goals. After this phase of analysis, we propose a simulation of the dysfunctions’ impacts on the indicator and we then conduct sensitivity analysis of the identified variables of interest in order to quantify these impacts and their evolution.3) A methodology leading to an establishment of an improvement actions plan is presented in the perimeter studied. We provide a qualitative analysis on the implementation and effectiveness of the levers improving the performances.Conclusions and limitations of our approach are discussed and we provide research perspectives on the re-design and the improvement of the system’s performance within the supply chain.

La gestion des incertitudes constitue un sujet particulièrement important pour le processus de développement des systèmes (DS) complexes. Il faut donc améliorer la flexibilité et la prédictibilité des processus de DS en proposant une méthodologie pour appréhender et maîtriser les incertitudes qu’ils comportent, ce qui passe par la modélisation. Le travail présenté dans ce mémoire se concentre sur deux questions indispensables dans ce but : (1) Comment gérer les incertitudes pendant le processus de DS ? (2) Comment représenter les incertitudes dans la modélisation de processus de DS ? Pour répondre à ces questions, la thèse propose une méthodologie incluant l’identification des incertitudes, l’analyse de leurs effets, leur réduction et/ou leur exploitation, et leur surveillance et leur contrôle ; elle définit également une démarche de modélisation des incertitudes avec le langage UML en proposant un méta-modèle des incertitudes et un nouveau profil UML "Uncertainty-of" qui permet de rendre ce méta-modèle opérable avec les outils UML. La validité de la méthodologie et du profil proposés a été testée par l’étude d’un cas industriel. Cette étude a montré que la définition d’une telle méthodologie était utile pour l’organisation de la gestion des incertitudes dans la conception et le développement de systèmes, et que la création d’un nouveau profil UML apportait une solution pertinente dans la représentation des incertitudes. / Uncertainty management is a particularly important issue for complex systems development (SD) processes. The overall objective to be attained in this context is to improve the flexibility and predictability of SD process by proposing a methodology to understand and master the uncertainties. We believe that modeling uncertainties is an indispensable step in this direction. For this purpose, the presented work in this thesis focuses on two critical issues : (1) How should we manage uncertainties in SD processes ? (2) How can we represent uncertainties in modeling such processes ? In order to answer to these questions, this thesis proposes a methodology including identification, analysis of impact, diminution and / or exploitation, and monitoring and control of uncertainties ; and it also defines an approach to modeling uncertainties with UML by proposing a meta-model of uncertainties and a new UML profile named "Uncertaintyof", which allows to make this meta-model operable with UML tools. The validity of our proposals was tested by an industrial case study, which showed that the definition of such a methodology is helpful to manage the uncertainties in systems design and development, and that the creation of a new UML profile provides a valid solution in the representation of uncertainties.

La génomique structurale a donnée accès à un nombre remarquable d'informations sur le protéome. De nature essentiellement combinatoire---il apparaît que certaines protéines interagissent en complexe, elles gagnent à être complémentées par des modèles tridimensionnels pour étendre la connaissance jusqu'au niveau structural. Récemment, de tels modèles ont été reconstruits pour le pore nucléaire, en intégrant diverses données biophysiques et biochimiques. Cependant, la nature qualitative de ces modèles empêche une complète synergie entre ceux-ci et les données expérimentales. Cette thèse propose trois développements répondant à ces limitations. Premièrement, nous introduisons les modèles tolérancés pour représenter des formes aux contours incertains par un continuum de modèles. Nous montrons qu'un modèle tolérancé est équivalent à un diagramme de Voronoi additif multiplicatif, et nous développons le lambda-complexe, l'équivalent de l'alpha-complexe, pour un tel diagramme. Deuxièmement, nous utilisons les modèles tolérancés pour représenter des assemblages protéiques. Nous expliquons comment un modèle tolérancé peut être utilisé pour évaluer la stabilité des contacts entre les protéines et pour valider la cohérence d'un tel modèle vis à vis de données expérimentales. Troisièmement, nous proposons des outils pour comparer des graphes de contact entre protéines, issus d' une part d'un modèle tolérancé, et d'autre part d'un modèle connu à résolution atomique. L'ensemble de ces concepts et outils est utilisé pour sonder les reconstructions du pore nucléaire mentionnées ci-dessus.