Lors de la phase de conception d'un système de production, toutes les alternatives fonctionnelles et technologiques doivent être étudiées afin de proposer la ou les meilleures solutions possibles. Ceci se traduit souvent par une conjugaison de plusieurs sous-problèmes tels que: la sélection de pièces d'équipements à partir d'un ensemble de solutions candidates pour chaque opération de fabrication; l'équilibrage et le dimensionnement des postes de travail; le dimensionnement des zones de stockage; le dimensionnement des systèmes de transport et l'aménagement des emplacements.Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’évaluation des performances ainsi qu’à l’optimisation de la conception d’un système de production très répandus dans l'industrie manufacturière à gros volume à savoir les lignes de production en série.Nous avons proposé une nouvelle méthode analytique d’évaluation de performances dite « Méthodes par Machines Equivalentes ». Cette méthode présente les avantages d'être plus précise et plus rapide que les approches existantes dans la littérature. Nous avons aussi montré la pertinence de cette méthode pour l’évaluation du taux de production des systèmes en configuration séries-parallèles ainsi que les lignes avec des machines ayant plusieurs modes de défaillance. Nous avons aussi développé un nouvel algorithme de programmation non linéaire afin d’optimiser le dimensionnement des stocks intermédiaires / During the design phase of a production system, all functional and technological alternatives should be explored in order to propose the best possible solutions. This often results in a combination of several sub-problems such as: selection of pieces of equipments from a set of candidate solutions for each manufacturing operation, dimensioning and allocation of buffers and storage areas, balancing workload among the different workstations, the specification of the type and capacity of the material handling system and the layout of equipments which consists of determining which workstations should be adjacent to each other and how they should be connected.In this context, we were interested in performance evaluation and optimization of serial production lines which are very common in high volume production systems.We have proposed a new analytical method, known as « Equivalent Machines Method» to evaluate the production line throughput. This method has the advantages to be more accurate and faster than the existing approaches in the literature.We have also established the relevance of this method for evaluating the production rate of series-parallel systems and other serial lines with machines having multiple failure modes.We have also developed a new algorithm based on nonlinear programming approach to solve the buffer allocation problem

This master thesis contains the basic information about knowledge and expert systems. The thesis contains theoretic text about architecture of the expert systems and representation knowledge. The text regarding on representation knowledge contains examples of different ways of knowledge representation for expert systems. In the next part is described the design and all functions of the expert systems. This expert system uses frames representation.

The diploma thesis Order optimization and validation of resource capacities in company Formex s.r.o. is composed from three parts. The first one is an introduction to the types and specifications of production systems. It also follows production planning and control. The second part is dedicated to analysis of the information system WorkPlan and to the analysis of the company Formex s.r.o. (the company structure, the production and the planning process). The possible ways of production planning and order optimization with respect to the use of IS WorkPlan were designed in the third part of the diploma thesis. Consequently the most suitable planning way was selected and the templates with the normalized technological processes were designed. The diploma thesis also contains validation of the proposals and it is enclosed with the recommendation for the future steps in the production planning in the company Formex s.r.o.

Ces dernières années, un nouveau type de système de production nommé système de production géographiquement dispersé (GDPS) est prôné par de nombreuses entreprises manufacturières internationales. Par cette vision « dispersée », il présente un certain nombre d'avantages tels que l'économie des coûts du produit livré (puisque proche des clients), l'amélioration de la qualité des services (délais de livraison courts, services après-vente de haute qualité) favorisant la pérennité et la compétitivité des entreprises dans un contexte de compétition mondiale. Cependant l’exploitation multi-sites d’un GPDS est confronté à de nombreux défis concernant les normes, les réglementations, la maîtrise des flux de production, et en particulier la planification et l'optimisation de la maintenance en raison de la dispersion géographique des sites de production. Sur ce dernier point et plus globalement la définition d’une stratégie de maintenance adaptée au GDPS, peu d'études ont été menées compte tenu de la jeunesse du sujet et de la complexité des GDPSs (ex. multi-sites, multi-composants). Cette thèse se positionne donc sur ce sujet émergeant avec comme objectif de développer une stratégie de maintenance de regroupement dynamique pour un GDPS en tenant compte de dépendances à la fois aux niveaux composants et sites de production (dépendances économique et géographique) et des impacts des contextes dynamiques (à savoir, taux de détérioration variable des composants, modification des itinéraires de maintenance, possibilités de maintenance, etc.) auxquels il est soumis. Dans cette stratégie, les itinéraires de maintenance et l'ordonnancement sont considérés conjointement dans un modèle global. Le modèle vise à trouver un plan optimal de maintenance et de routage des ressources de maintenance. A cette fin, une structure de coûts et un modèle de dépendance qui prend en compte conjointement la dépendance économique et géographique sont formulés. Ils servent de base à l'élaboration du modèle global de planification et d'ordonnancement de la maintenance et du routage. De plus, pour la recherche de la solution optimale, des algorithmes d’optimisation basés sur l'algorithme génétique et l'algorithme Branch and Bound sont proposés. Enfin, une étude numérique est investiguée pour évaluer la performance, les avantages et aussi les limites de la stratégie proposée. / In the recent years, the Geographically Dispersed Production System (GDPS) with a number of advantages such as saving the product delivered costs (closed to the clients), improving quality of services (short delivery time, high quality after-sales services) has been extensively developed by many manufacturing companies to ensure their competitiveness. In operation, the GPDS faces many challenges concerning standards, regulation, production management, and especially maintenance planning and optimization due to the geographical dispersion of production sites. However, few studies have been developed for maintenance strategies of GDPSs. To face this challenge, the main objective of this thesis is to develop a dynamic grouping maintenance strategy for a GDPS with consideration of dependencies between at both component and site level (economic, geographical dependencies) and impacts of dynamic contexts (i.e. varying deterioration rate of components, change of maintenance routes, maintenance opportunities, etc.). In this strategy, maintenance routing and scheduling are jointly considered in a global model. The model aims at finding an optimal maintenance and routing plan. For this purpose, a cost structure and a dependence model jointly considering economic and geographical dependence are formulated. They are used as a basis for the development of the global model of maintenance routing and scheduling. In addition, to find a joint optimal maintenance and routing plan, advanced algorithms using jointly Genetic Algorithm and Branch and Bound are proposed. Finally, a numerical study is investigated to evaluate the performance and the advantage as well as limits of the proposed maintenance strategy.

Nowadays, shorter product life cycles and fluctuating demand quantities require flexible and adaptable production planning techniques. Fuel cell technology offers an innovative product, for which future demands in terms of quantities and variety are difficult to predict making it hardly possible to plan demand-adequate production capacities. One feasible solution is the application of Discrete Event Simulations (DES) with a high degree of adaptability and scalability. In this paper, a concept for the modular simulation of assembly lines with scalable automation is introduced and applied to an assembly line for fuel cell stacks. The model presents a modular and hierarchical system structure, which allows for adaptability and reusability. The model can be easily integrated on a factory level to study the behavior of parallel assembly lines. For an industrial use case different experiments offer valuable insights for the optimization, the automation and the upscaling of the assembly. / Kürzere Produktlebenszyklen und schwankende Bedarfsmengen erfordern heute flexible und anpassungsfähige Produktionsplanungstechniken. Die Brennstoffzellentechnologie bietet ein innovatives Produkt, dessen zukünftige Nachfrage hinsichtlich Stückzahl und Vielfalt nur schwer vorhersehbar ist und somit kaum bedarfsgerechte Produktionskapazitäten planbar sind. Eine mögliche Lösung ist die Anwendung von Discrete Event Simulations (DES) mit einem hohen Maß an Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur modularen Simulation von Montagelinien mit skalierbarem Automatisierung vorgestellt und auf eine Montagelinie für Brennstoffzellenstacks angewendet. Das Modell nutzt eine modulare und hierarchische Systemstruktur, die Anpassungsfähigkeit und Wiederverwendbarkeit ermöglicht. Das Modell kann leicht auf Fabrikebene integriert werden, um das Verhalten paralleler Montagelinien zu untersuchen. Für einen industriellen Anwendungsfall bieten verschiedene Experimente wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung, Automatisierung und Hochskalierung der Montagelinie.

Strategic improvement programs, which aim for corporate-wide lean transformation, are resource-demanding and challenging to deploy. Industrial manufacturers often develop company-specific production system (XPS) programs to coordinate the lean transformation simultaneously in multiple production sites. However, transferring lean-related knowledge in a multi-site context is complex as it is associated with tacit knowledge embedded in people.  This thesis aims to contribute with knowledge of how multinational corporations (MNCs) can develop their deployment strategies to add more value in the business by investigating i) what constitutes deployment of an XPS program and ii) how an XPS program promotes the transfer of lean-related knowledge. The qualitative research conducted was based on three empirical case studies, which all applied an intra-firm perspective within an MNC.  Regarding the deployment challenges, it was found to be poorly described in the literature. This thesis explores and describes the deployment of XPS programs based on empirical findings and scholarly literature. Applying program management theory and a knowledge transfer perspective contributed to holistically understanding XPS programs' deployment. It was observed that four deployment variables are the most important. These deployment variables constitute the content of an XPS (conceptual models and a toolbox of improvement tools) and implementation support (implementation structure and control practices). XPS programs are often assumed to facilitate the transfer of lean-related knowledge. This thesis expands the discourse to show how an XPS program may promote and hinder knowledge transfer in three different perspectives; when implementing larger improvement projects, rolling out global lean method standards, and incorporating new lean methods bottom-up. This research contributes to theory by describing the deployment of an XPS program in depth. A deployment model was developed that stipulates the deployment variables and their interconnection. Some of the findings may have practical applications for industrial practitioners when developing and evaluating the deployment strategies within their XPS program. / Strategiska förbättringsprogram som strävar efter en bred lean transformation inom företaget är resurskrävande och utmanande att rulla ut. Industriella tillverkare utvecklar ofta program för företagsspecifika produktionssystem (XPS) för att koordinera lean transformationen på flertal produktionsanläggningar parallellt. Lean kunskap förknippas med tyst kunskap, inneboende i människor, vilken är mer komplex att överföra i en kontext med multipla produktionsanläggning sprida över världen. Denna avhandling har som mål att bidra med kunskap om hur multinationella företag (MNC) kan utveckla sina utrullningsstrategier så att de tillför mer värde till verksamheten genom att undersöka i) vad utgör utrullning av ett XPS-program och ii) hur ett XPS-program främjar överföring av leanrelaterad kunskap. Den kvalitativa forskningen som genomfördes baserades på tre empiriska fallstudier, som alla tillämpade ett internt perspektiv inom det multinationella företaget (MNC) som studerades. Utmaningarna med utrullningar visade sig det vara dåligt beskrivet i litteraturen. Av den anledningen har denna avhandling utforskat och beskrivit utrullning av XPS-program baserat på empiriska fallstudierna och vetenskaplig litteratur. I arbetet har programledningsteori och ett kunskapsöverföringsperspektiv tillämpats, vilket bidrog till en holistisk förståelse av XPS-programs utrullning. Studien identifierade fyra viktiga variabler för utrullning som utgör både innehållet i en XPS (konceptuella modeller och en verktygslåda med förbättringsverktyg) och ett implementeringsstöd (implementeringsstruktur och kontroll-handlingar). I tidigare publikationer antas ofta att XPS-program underlättar överföringen av lean-relaterad kunskap. Denna avhandling utökar det resonemanget genom att visa hur ett XPS-program kan dels främja, men även hindra kunskapsöverföring utifrån tre olika perspektiv; när man implementerar större förbättringsprojekt, rullar ut globala standarder för lean-metoder och vid inkorporering av nya lean-metoder där produktionsanläggningen är källan till kunskapen. Denna forskning bidrar till teorin genom att på djupet beskriva utrullningen av ett XPS-program. En utrullningsmodell utvecklades för att beskriva utrullningsvariablerna och deras sammankoppling. Vissa av resultaten kan även ha praktiska tillämpningar för verksamma inom industrin när de utvecklar och utvärderar strategierna inom deras XPS-program.

A novel Electro-Hydrostatic Actuator (EHA) prototype – designed to operate on subsea gate valves in deep and ultra-deep water – is analysed and qualified in terms of functionality under design and normative constraints. The prototype is assembled in a test bench for load control in a hyperbaric chamber where the high subsea environmental pressure can be emulated. The process variables under evaluation are monitored through a set of pressure and position sensors, which are part of the prototype design. The experimental results demonstrate a robust behaviour of the actuator concerning the imposed external pressure and load forces even with a forced limitation in its power input. Moreover, the prototype performs consistently throughout the entire endurance trial, asserting high reliability. With the results obtained, the subsea EHA concept is effectually eligible to a technology readiness level 4, according to the API 17N.

This paper reflects the results of the evaluation phase of building a data production system for the retail research division of the GfK, Europe's largest market research company. The application specific requirements like end-user needs or data volume are very different from data warehouses discussed in the literature, making it a real data warehouse. In a case study, these requirements are compared with state-of-the-art solutions offered by leading software vendors. Each of the common architectures (MOLAP, ROLAP, HOLAP) was represented by a product. The result of this comparison is that all systems have to be massively tailored to GfK's needs, especially to cope with meta data management or the maintenance of aggregations.

[ES] Aunque la quinua (Chenopodium quinoa W.) se venía cultivando por los pueblos andinos desde la época preincaica, durante la segunda mitad del siglo XX, por diversas razones, fue postergado, siendo abandonado y casi olvidado en los lugares en los que se domesticó originalmente, originando así una serie de consecuencias sobre los sistemas productivos y comportamiento sociocultural de los pobladores andinos. Sin embargo, las cualidades intrínsecas de su grano como alimento, unido a cambios en los hábitos de consumo en países desarrollados, provocaron un interés creciente por su cultivo, pasando de ser un producto de autoconsumo, en un ámbito geográfico y cultural muy limitado, a ser un producto estrella de exportación; el rápido incremento de la demanda ha provocado un ajuste en los modelos productivos de la región y generando así impactos multidimensionales. En la presente investigación se ha analizado el impacto generado por el boom de quinua en los sistemas productivos agrarios de las zonas en las que su cultivo se había mantenido de forma tradicional. De acuerdo con los objetivos planteados, se ha realizado, en primer lugar, un diagnóstico y desarrollo de la importancia del cultivo sobre la población andina peruana y el papel desempeñado en los sistemas agrarios tradicionales del ande peruano. En segundo lugar, se ha realizado un análisis de la evolución de las variables que determinan la producción y distribución del grano en los últimos 70 años; se han identificado periodos de subutilización, recuperación y expansión en el contexto nacional y a nivel de los departamentos productores; hemos centrado nuestro análisis en dos escenarios extremos de superficie. Con las variables de comercialización se ha determinado la importancia económica de las zonas productoras, la penetración en nuevo mercados y su contribución sobre la economía nacional y, algunos cambios estructurales, para lo que hemos realizado un estudio de caso en las comunidades andinas de Cusco; los resultados de la encuesta nos han permitido observar la situación actual de los agricultores en el contexto del auge de quinua desde la dimensión social, tecnológica y económica; mostrando un panorama limitado y precario por las condiciones geográficas y medios productivos para el mantenimiento del cultivo en las condiciones que garanticen la sostenibilidad y el mantenimiento de la diversidad propia de los sistemas agrarios tradicionales de la zona andina del Perú. Así mismo, el indicador de sustentabilidad ambiental y social son similares y superiores al umbral, mientras que el económico es inferior, influyendo sobre el índice general de sustentabilidad. El análisis de los resultados económicos en términos absolutos de las distintas alternativas de tecnología productiva en diversos escenarios económicos muestra que, antes del boom de quinua, los agricultores prácticamente carecían de alicientes para introducir transformaciones tecnológicas importantes en sus procesos productivos tradicionales, conservando la tecnología productiva que permitía la sostenibilidad del cultivo, mientras que hoy en día los retornos de un sistema productivo basado en la productividad de variedades mejoradas genéticamente e insumos externos de las explotaciones son muy elevados y suponen un aliciente importante para el abandono de los sistemas productivos tradicionales, más o menos evolucionados, que corren el riesgo de ser abandonados, perdiéndose parte de la capacidad de estos sistemas tradicionales de ser sostenibles y adaptarse a los retos del cambio climático. El análisis de simulación efectuado sobre los resultados monetarios en diversos escenarios económicos y tecnológicos nos permite disponer de una base cuantitativa sobre la que estimar un modelo de compensación equilibrada que permita el mantenimiento de los sistemas tradicionales de producción con su demostrada capacidad para adaptarse a diversos escenarios agroclimáticos. / [CA] Encara que la quinoa (Chenopodium quinoa W.) s'havia cultivat pels pobles andins des de l'època preincaica, durant la segona meitat del segle XX, per diverses raons va ser postergat, sent abandonat i quasi oblidat als llocs en els quals es va domesticar originàriament, causant així una sèrie de conseqüències sobre els sistemes productius i comportament sociocultural dels pobladors andins. No obstant això, les qualitats intrínseques del seu gra com a aliment, unit a canvis en els hàbits de consum en països desenvolupats van provocar un interés creixent pel seu cultiu, passant de ser un producte d'autoconsum, en un àmbit geogràfic i cultural molt limitat, a ser un producte estrela d'exportació; el ràpid increment de la demanda ha provocat un ajust en els models productius de la regió i generant així impactes multidimensionals. En la present investigació s'ha analitzat l'impacte generat pel boom de quinoa en els sistemes productius agraris de les zones en les quals el seu cultiu s'havia mantingut de manera tradicional. D'acord els objectius plantejats, s'ha realitzat, en primer lloc, un diagnòstic i desenvolupament de la importància del cultiu sobre la població andina peruana i el paper exercit en els sistemes agraris tradicionals de la serralada dels Andes del Perú. En segon lloc s'ha elaborat una anàlisi de l'evolució de les variables que determinen la producció i distribució del gra en els últims 70 anys; s'han identificat períodes de subutilizació, recuperació i expansió en el context nacional i a escala dels departaments productors; hem centrat la nostra anàlisi en dos escenaris extrems de superfície. Amb les variables de comercialització s'ha determinat la importància econòmica de les zones productores, la penetració en nou mercats i la seua contribució sobre l'economia nacional i, alguns canvis estructurals, per al que hem realitzat un estudi de cas en les comunitats andines de Cusco; els resultats de l'enquesta ens han permés observar la situació actual dels agricultors en el context de l'auge de quinoa des de la dimensió social, tecnològica i econòmica; mostrant un panorama limitat i precari per les condicions geogràfiques i mitjans productius per al manteniment del cultiu en les condicions que garantisquen la sostenibilitat i el manteniment de la diversitat pròpia dels sistemes agraris tradicionals de la zona andina del Perú. Així mateix, l'indicador de sustentabilitat ambiental i social són similars i superiors al llindar, mentre que el d'econòmic és inferior, influint sobre l'índex general de sostenibilitat. L'anàlisi dels resultats econòmics en termes absoluts de les diferents alternatives de tecnologia productiva en diversos escenaris econòmics mostra que, abans del boom de quinoa, els agricultors pràcticament mancaven d'al·licients per a introduir transformacions tecnològiques importants en els seus processos productius tradicionals, conservant la tecnologia productiva que permetia la sostenibilitat del cultiu, mentre que hui dia els retorns d'un sistema productiu basat en la productivitat de varietats millorades genèticament i inputs externs de les explotacions són molt elevats i suposen un al·licient important per a l'abandó dels sistemes productius tradicionals, més o menys evolucionats, que corren el risc de ser abandonats, perdent-se part de la capacitat d'aquests sistemes tradicionals ser sostenibles i adaptar-se als reptes del canvi climàtic. L'anàlisi de simulació efectuada sobre els resultats monetaris en diversos escenaris econòmics i tecnològics ens permet disposar d'una base quantitativa sobre la qual estimar un model de compensació equilibrada que permeta el manteniment dels sistemes tradicionals de producció amb la seua demostrada capacitat per a adaptar-se a diversos escenaris agroclimàtics. / [EN] Although quinoa (Chenopodium quinoa W.) had been cultivated by the Andean Peoples since pre-Inca times, its farming was postponed during the second half of the 20th century for various reasons. In fact, it was abandoned and almost forgotten in the places where it was originally domesticated what has caused a series of consequences on the productive systems and sociocultural behaviour of the Andean inhabitants. Nevertheless, the intrinsic qualities of its grain as a food supply, together with changes in consumption habits in developed countries, has provoked a growing interest in its cultivation. From being a product of self-consumption in a very limited geographical and cultural scope to becoming a star product to export. The quick increase in its demand has caused an adjustment in the productive models of the region and that has generated multidimensional impacts. In the present research, the impact generated by the quinoa's boom on the agricultural production system of the traditionally-maintained cultivation areas has been analysed. According to the objectives considered on this work, a diagnosis and development of the importance of the crop on the Peruvian population has firstly been made, same with the role played in the traditional agrarian systems of the Peruvian Andes. Secondly, an analysis of the evolution of the variables that determine the production and distribution of the grain in the last 70 years has been carried out. The periods of underutilization, recovery and expansion have been also identified in both the national context and at the level of the producing departments. We have focused our analysis on two extreme surface scenarios. With the commercial variables, the economic importance of the producing areas has been determined, same with the penetration of new markets and their contribution to the national economy and some structural changes, for which we have conducted a case study in the Andean communities of Cusco. The results of the conducted survey have allowed us to observe the current farmers' situation in the context of the quinoa's boom. This has showed a limited and precarious panorama due to geographical conditions and productive means which keep the crop in the conditions that guarantee sustainability and maintenance of the diversity of the traditional agrarian systems of the Andes in Peru. Moreover, the environmental and social sustainability indicators are similar at the same time they both exceed the threshold whereas the economic indicator is lower influencing on the overall sustainability index. The analysis of the economic results in absolute terms of the different alternatives of productive technology in various economic scenarios shows that, before the quinoa's boom, farmers had virtually no incentive to introduce major technological transformations into their traditional production processes preserving the productive technology that allowed the sustainability of the crop whereas nowadays, the returns of a production system based on the productivity of genetically-improved varieties and external inputs from farms are really higher. They represent an important incentive for abandoning traditional production systems, more or less evolved, which run the risk of being abandoned what provokes a loss of some of the capacity of these traditional systems to be sustainable and to be adapted to the climate change. The simulation analysis carried out on the monetary results in various economic and technological scenarios allows us to have a quantitative basis on which estimate a balanced compensation model allowing the maintenance of traditional production systems with its proven ability to be adapted to various agroclimatic scenarios. / Huillca Quispe, J. (2022). Valoración socioeconómica del impacto de la expansión del cultivo de Quinua (Chenopodium quinoa W.) sobre la competitividad y sostenibilidad de la diversidad en las explotaciones tradicionales del Perú [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181509 / TESIS

This paper reflects the results of the evaluation phase of building a data production system for the retail research division of the GfK, Europe's largest market research company. The application specific requirements like end-user needs or data volume are very different from data warehouses discussed in the literature, making it a real data warehouse. In a case study, these requirements are compared with state-of-the-art solutions offered by leading software vendors. Each of the common architectures (MOLAP, ROLAP, HOLAP) was represented by a product. The result of this comparison is that all systems have to be massively tailored to GfK's needs, especially to cope with meta data management or the maintenance of aggregations.