Les grandes entreprises ferroviaires intègrent au niveau du matériel roulant une grande variété de systèmes complexes qui se doivent d’être fiables et ce, dès le démarrage du service commercial. Ce travail de thèse propose une méthodologie expérimentale pour l’amélioration de la robustesse d’un système prédominant, à savoir l’accès voyageurs. L'objectif est d'améliorer sa fiabilité intrinsèque dans un laps de temps raisonnable dans le cadre de projet industriel contraint par le temps. La méthodologie expérimentale proposée s’appuie sur la méthode des essais aggravés et accélérés de fiabilité, et se veut être optimisée grâce à l’utilisation de plans d’expériences D-optimaux. Après une analyse bibliographique, suivie d’une étude sur l’utilisation des plans d’expériences D-optimaux, ce travail expose les méthodes et moyens expérimentaux mis en place pour utiliser les plans d’expériences dans un contexte industriel. La dernière partie de cette thèse contient les résultats quantitatifs et qualitatifs issus des expérimentations réaliséessur le banc d'essais du système accès voyageurs développé par Bombardier. / The train manufacturer companies handle a large number of complex systems in their trains. These systems must be reliable to ensure reliability of the final product as soon the entry into commercial services. This thesis provides an experimental solution to improve robustness of a predominate system, namely passengers access system. The goal is to improve inherent reliability in a reasonable amount of time to be integrated in a project phase. This experimental method is based on testing aggravated and accelerated method temporally optimized with using of D-optimal design of experiment. After a literature review, followed by a focus on the definition and use of experimental design D-optimal, this work will present experimental methods and means used to set up the experimental design in an industrial context. The last part of this thesis contains quantitative and qualitative results performed on the passenger’s access test bench developed by Bombardier.

Le « transshipment (latéral) d’urgence » au sein des réseaux de distribution consiste à organiser les transferts de stocks entre les détaillants pour faire face aux situations de rupture. Sa mise en œuvre amène à arrêter une stratégie appropriée et à harmoniser ses paramètres avec la politique et paramètres de gestion des stocks, dans l’objectif de garantir un taux de satisfaction des demandes clients au moindre coût. Le présent travail se situe dans ce contexte et s’est focalisé sur l’analyse des apports de la mise en œuvre du transshipment d’urgence dans un système de pilotage de flux tirés par des demandes clients probabilistes, avec des politiques locales de gestion de stock du type (R, s, S). Notre étude a porté sur trois structures différentes de réseau : système de stock à deux échelons et à deux détaillants, avec coût unitaire de transshipment ; système de stock à deux échelons et à détaillants multiples, avec coût fixe de transshipment ; système de stock multi échelons à deux détaillants, avec coût fixe de transshipment. Pour chacune de ces structures, nous avons analysé le comportement du système pour différentes combinaisons des paramètres d’entrée (délais d’approvisionnement, écarts types de la demande et nombre des détaillants) et des paramètres de coût (commande, possession, rupture et transshipment). Nous avons visé à déterminer, sur un horizon fini de périodes, les seuils de stocks (s et S chez les détaillants et chez le centre de distribution) qui minimisent le coût total du système tout en garantissant un taux de service désiré. Dans ce cadre, quatre politiques de transshipment (« tout ou rien », « complete pooling standard », « complete pooling plafonné » et « complete pooling conditionné ») ont été explorées. L’étude est d’abord ébauchée selon une approche analytique puis approfondie par l’élaboration et l’expérimentation de modèles dont la résolution est basée sur la simulation-optimisation / The lateral emergency transshipment in distribution systems consists in organizing inventory transferts between retailers to face shortage situations. Its implementation leads to adopt an appropriate transhipment policy and harmonize its parameters with inventory policy parameters and inventory control policy. The objective is to ensure a desired service level at minimum cost. Thie work is situated in this context and focused on the analysis of emergency transhipment benefits in distribution systems faced to random customers demand. Each retailer used an (R,s,S) inventory control policy. Our study is related to three different distribution systems structure : two echelons two retailers inventory system with unit transhipment cost; two echelons multi retailers inventory system with fixed transhipment cost; multi echelons multi retailers inventory system with fixe transhipment cost. For each of these structures we analyzed the sensibility of system behaviour to input parameters. Our objective is to determine on a finite horizon the inventory parameters (s, S) that minimize total cost under service level condition.

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.