La ré-ingénierie du système de production et des produits est une activité permanente de l'entreprise, et en constitue en quelques sorte le pilotage organisationnel. Le besoin en méthodologie est dasn ce domaine très important, et constitue le sujet de ce travail. Dans un premiers temps, nous éclaircissons l'usage qui peut être fait des modèles pour structurer la démarche d'ingénierie, et cherchons ainsi à promouvoir la modélisation d'entreprise comme outil de raisonnement de pré-évaluation et de documentation des systèmes de production. Dans un second temps, nous situons la démarche d'ingénierie produit / système comme une acitvité récurrente participant à l'évolution de l'entreprise en tant que niveau de pilotage venant, par une logique de projets ou par une amélioration continue, moduler la structure et l'organisation du système physique.

Cette thèse porte sur l'apport de la simulation en ligne dans le pilotage des systèmes de production. Au fil des ans, ces systèmes deviennent de plus en plus compliqués et requièrent une capacité d'analyse toujours plus grande de la part de son pilote. Plusieurs études ont démontré que l'aide la plus précieuse qu'une entité décisionnelle pouvait obtenir pour optimiser ses décisions était un outil lui permettant de prévoir la conséquence de ses décisions. En effet, c'est cet aspect de la prise de décision qui est rendu particulièrement hasardeux par l'augmentation de la complexité des systèmes. L'objet de cette thèse est d'étudier comment la simulation de flux, après avoir été un outil d'aide à la conception d'unité de production, peut devenir un outil d'aide à la décision dans le cadre du pilotage de cette unité.<br />La première partie présente le contexte de nos travaux. Après avoir resitué le pilotage des systèmes de production, nous présentons les principes et les outils de la simulation du flux. Enfin, nous présentons un état de l'art concernant la simulation en ligne, en remarquant qu'il s'agit d'un domaine encore relativement peu exploré par la communauté de la recherche sur les systèmes de production. La seconde partie de nos travaux portent sur l'intégration des outils de simulation dans l'architecture de commande. Dans un premier temps, nous étudions la place relative de l'humain et de la machine au niveau de la prise de décision. Les outils de simulation classique permettent depuis longtemps déjà de prévoir la conséquence de décisions portant sur un terme long relativement à la dynamique du système. Lorsque l'horizon se restreint, l'état initial des simulations est problématique : de par son influence grandissante sur les résultats, il est nécessaire d'assurer une équivalence de plus en plus stricte avec l'état du système de production au moment du début des simulations. C'est pourquoi, dans la deuxième partie de ce chapitre, nous montrons sur un exemple l'importance de l'initialisation dans une simulation en ligne pour la prise de décision.<br />La troisième partie de nos travaux porte sur la résolution de ce problème par l'introduction dans l'architecture de commande d'un observateur, également réalisé par simulation, en communication constante avec les organes de commande du système. Au moment où la simulation se lance, elle s'initialise sur l'état de l'observateur, qui est considéré comme étant une bonne approximation de l'état actuel réel du système. La dernière partie présente une validation sous la forme d'une application complète des concepts et de l'architecture proposés sur un système de production flexible, actuellement en production dans le cadre de l'Institut Universitaire de Technologie de Nantes.

Le domaine de la simulation interactive ou computational steering a pour but d'améliorer le processus de simulation numérique (modélisation, calcul, analyse) en le rendant plus interactif. Dans cette approche, le scientifique n'attend plus passivement les résultats de la simulation ; il peut visualiser en ligne l'évolution des données calculées et peut interagir à tout moment en modifiant certains paramètres à la volée ou plus généralement en pilotant le déroulement des calculs. Un tel outil peut s'avérer très utile pour la compréhension des phénomènes physiques modélisés et la détection d'erreurs dans le cas de simulations longues.<br /><br />L'objectif de cette thèse est de concevoir et de développer une plate-forme logicielle, appelée EPSN (Environnement pour le Pilotage des Simulations Numériques), permettant de piloter une application numérique parallèle en s'appuyant sur des outils de visualisation eux-mêmes parallèles. En d'autres termes, il s'agit de mettre au service des scientifiques les capacités de la visualisation parallèle et plus largement de la réalité virtuelle (environnement immersif, murs d'images), une étape aujourd'hui cruciale pour la conception et l'exploitation de simulations numériques complexes en vraie grandeur. La mise en oeuvre d'un couplage efficace entre simulation et visualisation soulève deux problèmes majeurs, que nous étudions<br />dans cette thèse et pour lesquels nous souhaitons apporter une contribution : le problème de la coordination efficace des opérations de pilotages en parallèle et le problème de la redistribution pour des données complexes (grilles structurées, ensembles de particules, maillages non structurés).

Ces travaux portent sur les aspects environnement produits et plus particulièrement sur leur intégration dans l'entreprise. Le but visé par notre approche est de réduire l'important déficit de connaissances environnementales contextualisées existant au sein des entreprises, pour créer situations possibles d'intégration.<br />Malgré leur grande diversité, les approches existantes ne répondent que partiellement au besoin d'intégration de l'environnement. Notre vision de cette problématique, est que l'intégration de l'environnement est un processus à long terme conditionné par : <br />- la création par l'entreprise de nouvelles connaissances propres à ses activités,<br />- l'implication de l'ensemble des services de l'entreprise,<br />- le choix d'une approche managériale intermédiaire entre Top-down et Bottom-Up.<br />Dans ce sens, nous proposons un outil de pilotage du processus de création de connaissances environnementales composé d'un référentiel à trois dimensions permettant de caractériser les connaissances environnementales dans l'entreprise, d'une stratégie de progression et d'une typologie d'actions, et qui permet de piloter le processus (outil de suivi, d'analyse et de régulation).<br />La première partie du document s'attachera à détailler la construction de l'outil de pilotage qui sera évalué à l'aide d'expérimentations réalisée au sein de l'entreprise FAURECIA-Sièges d'automobile.<br />Les résultats de ces travaux portent d'une part sur la capacité de l'outil à piloter le processus de création de connaissances environnementales et d'autre part sur son rôle en tant que moyen de gestion des projets liés à l'environnement dans les entreprises.

Le thème de ce travail de recherche concerne la commande des systèmes non linéaires et s'applique à la conduite des mouvements au sol des avions de transport. Un modèle de la dynamique des mouvements de l'avion au sol a été élaboré et validé par comparaison avec des données réelles. Une architecture globale des systèmes de pilotage au sol des avions de transport a été proposé et a conduit à la synthèse de lois de pilotage et de guidage en manuel et en automatique concernant les mouvements longitudinaux et latéraux de l'avion au sol. La phase de roulage à l'atterrissage a été plus particulièrement étudiée. De plus, cette thèse a été l'occasion de mettre en ¿uvre la technique de synthèse de lois de commande par inversion de la dynamique ainsi que les techniques neuronales pour la génération de trajectoires de consigne. Les validations par des simulations non linéaires et par des essais en vol confirment les performances des lois de commande proposées et la viabilité des architectures fonctionnelles associées.

Les services de soins hospitaliers sont soumis à de nombreux évènements de natures aléatoires rendant leur gestion et leur pilotage difficiles. Ces difficultés organisationnelles reposent essentiellement sur l'incertitude permanente pesant sur les évolutions futurs, principalement en termes d'arrivées et de départs de patients. Pourtant, une prise en charge rapide et efficace des patients est primordiale pour des services tels que les urgences. Ces services doivent pouvoir placer rapidement leurs patients ce qui n'est possible uniquement si (i) les arrivées ont été anticipées et des places sont laissées vacantes dans les services pour recevoir les patients urgents et/ou (ii) le planning d'occupation des services est construit de telle manière que l'insertion d'un nouveau patient est facilitée.Notre objectif va être de gérer les flux de patients séjournant dans les services de courts-séjours de l'hôpital, depuis le choix d'admission d'un nouveau patient jusqu'à sa sortie, et ce, en s'inspirant des deux postulats précédant. A l'aide de modèles d'optimisation stochastique, une succession de problèmes de décisions, ayant pour but de garantir le bon fonctionnement des structures hospitalières, est résolue. Une hiérarchie en trois niveaux est appliquée pour résoudre le problème de gestion: 1. Planification des admissions des patients réguliers, 2. Affectation des patients aux unités de soins et insertion des urgences, 3. Affectation des patients d'un service aux chambres.Les études de cas sont basées sur les données d'un établissement partenaire, le Centre Hospitalier de Firminy (France).

Constatant l'importance des regroupements de PME sous des formes juridiques variées, l'objet de ce travail réside dans la recherche des facteurs qui assurent l'efficience de cette forme de coopération. Le pilotage des groupements doit permettre de coordonner efficacement les actions et décisions des partenaires, c'est-a-dire de limiter les risques potentiels qu'ils encourent et de maximiser les bénéfices qu'ils peuvent en retirer. Deux types d'approches de la firme sont mobilisés pour analyser ce pilotage : les approches contractuelles et competence-based. Les premières mettent en avant les risques de la coopération, les secondes sont centrées sur l'amélioration des performances des agents. Ces approches sont complémentaires en ce que elles soulignent chacune un enjeu du pilotage : l'opportunisme pour les premières, la coordination technique pour les secondes. Le groupement de PME est ensuite défini comme une forme particulière de réseau de deux PME au moins, indépendantes sur le plan juridique, qui s'unissent pour une certaine durée afin de mener à bien un projet commun nécessitant une coordination de leurs comportements. Deux grandes familles de groupements sont identifiées : les groupements de similitude répondant à un objectif de réduction des coûts et de taille optimale, et les groupements complémentaires reposant sur une complémentarité des apports des partenaires. Il est alors possible de montrer qu'en fonction du type du groupement, les opportunités, les risques, la dynamique et les dispositifs à mettre en place pour organiser la coordination sont différents. Dans les groupements de similitude, beaucoup plus simples, le pilotage peut être contractuel. Le pilotage est plus complexe et incertain dans les groupements complémentaires ; les mécanismes de coordination contractuels sont insuffisants, et le pilotage doit être "relationnel", favorisant les processus d'apprentissage. Plusieurs études de cas permettent finalement de confronter les résultats à la réalité.

Comment " fabrique-t-on " la relation de service ? Pour répondre à cette question peu traitée en gestion, nous cherchons à saisir l'élaboration " en interne " de la relation d'une organisation de service à ses usagers. Nous mobilisons dans ce but le cadre conceptuel des dynamiques professionnelles, que nous définissons comme le jeu de différents collectifs d'acteurs concernés par la résolution d'un problème. Nous observons en l'occurrence les évolutions du traitement d'un problème récurrent dans les transports en commun de surface, la fraude, dans le cadre d'une recherche clinique de type ethnographique menée à la RATP. Nous décrivons les dynamiques professionnelles de la lutte contre la fraude selon deux méthodes complémentaires. Une approche historique montre d'une part la plasticité du problème " fraude " et décrit l'organisation progressive de son traitement au 20ème siècle. L'analyse du projet " Bus Attitude ", modifiant à la fois la relation de service et l'activité des contrôleurs, révèle d'autre part les oppositions entre différentes conceptions de la lutte contre la fraude. La description souligne le rôle prépondérant des artefacts du traitement de la fraude (indicateurs notamment), qui enferment les contrôleurs et leur encadrement dans une compréhension répressive du problème. Nous qualifions cette situation de trappe ontologique. En réponse à cette contrainte d'ordre cognitif, nous proposons une réflexion sur l'instrumentalisation des dynamiques professionnelles. Nous analysons rétrospectivement le parcours dans l'entreprise d'une représentation schématique de celles-ci, produite au cours de la recherche à destination de l'encadrement du contrôle. Cet usage du cadre conceptuel favorise une réflexivité accrue des acteurs quant à leur conception de la " bonne " lutte contre la fraude. Nous proposons finalement une mise en tension de la description et de la représentation des dynamiques professionnelles, dans le cadre d'une enquête collective. Il s'agit pour les acteurs de piloter l'organisation de la relation de service, ce pilotage devant leur permettre de ressaisir et d'infléchir le processus d'élaboration de cette relation.

Ce mémoire traite de la notion de champ de potentiel et de son application à l'allocation dynamique des tâches et au routage de produits dans des systèmes de production flexibles (FMS). Dans cette approche, les produits ont une liste de services à obtenir au sein du système de production. Les ressources émettent des champs de potentiel correspondant aux différents services offerts. Les produits détectent les champs émis par les ressources et sélectionnent le champ qui répond mieux à leur besoin. Les interactions se font donc entre produits et ressources et non uniquement entre ressources comme c'est généralement le cas dans les approches de pilotage plus classiques. Après un état de l'art sur les différentes approches d'interaction entre les entités intervenant dans le pilotage des systèmes de production, nous choisissons et détaillons l'approche à base de champs de potentiel. Un modèle formalisant les champs de potentiel est proposé pour le contrôle hétérarchique résolvant simultanément les problématiques d'allocation dynamique des ressources et de routage dynamique des produits en temps réel. L'approche repose sur l'utilisation d'entités autonomes décisionnelles capables de capter des informations dans leur environnement et de réagir dans celui-ci. Un modèle de produit « actif » embarquant des capacités décisionnelles, basé sur le concept d'augmentation est proposé. Grâce à la plateforme de simulation multi-agents « NetLogo », le modèle est validé tenant compte de contraintes caractéristiques des systèmes de production (temps de transport non négligeables, capacité des files d'attente des ressources et certaines situations de panne), et en s'inspirant d'un benchmark existant. Ce dernier est utilisé pour effectuer une comparaison entre notre modèle et une étude de référence basée sur l'utilisation du protocole contrat-net pour résoudre les problèmes d'allocation des produits entre ressources. Pour valider ce modèle, une mise en oeuvre réelle est présentée sur la cellule flexible AIP-PRIMECA de Valenciennes dans une partie « implémentation ». Dans celle-ci, après une présentation des équipements utilisés, une comparaison des deux approches (champ de potentiel / contract-net) est réalisée en utilisant le même protocole expérimental.

Dans un contexte international d'évaluation de la recherche, la France semble s'engager, non sans critiques, dans un processus d'évaluation quantitative qui viendrait compléter, sinon remplacer, l'évaluation traditionnelle par les pairs. Mais les études infométriques basées sur l'exploitation des grandes bases de données scientifiques internationales sont perturbées par la complexité de l'organisation de la recherche française. Par ailleurs ces bases de données sont inadaptées à l'étude de structures telles que les établissements et les unités de recherche locales. Après une description de l'existant et une étude des besoins, cette thèse expose la conception et l'élaboration d'un Système d'Information, outil d'aide au pilotage de la recherche. S'appuyant sur l'utilisation d'un CMS (Système de gestion du contenu) de type extranet collaboratif, ce système d'information, appelé Infocentre Recherche, est totalement paramétrable "en temps réel". Sa souplesse lui permet de s'adapter dynamiquement aux spécificités de l'établissement ou de l'unité de recherche considéré. Ainsi cet Infocentre Recherche est un instrument capable de dresser en continu un "état des lieux" ou un "tableau de bord" pour ces structures. Plusieurs exemples en sont donnés. L'accent est mis sur le fait que les structures de recherche locales, comme d'ailleurs les structures nationales, ont moins besoin d'évaluation que de valorisation de la recherche