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RÉSUMÉ
La conduite des systèmes de production est une activité de pilotage. Faire face à une pandémie mondiale, à la raréfaction des ressources naturelles et au dérèglement climatique est un résultat auquel elle doit participer, même si elle relève du niveau opérationnel de la gestion industrielle. Dans ce contexte, la conduite doit donc permettre l’efficience environnementale (de l’outil de production, et des solutions technologiques déployées dans le cadre de l’industrie 4.0), être fondée sur le principe d’opportunisme solidaire, et porter conjointement sur l’exploitation et sur la maintenance du système de production. Ces principes sont appliqués à une plateforme d’enseignement sur la conduite de la maintenance d’un système de production.
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The control of production systems is a management activity. Confronting a global pandemic, the scarcity of natural resources and climate change is a result to which it must contribute even if the control of production systems is relevant to the operational level of industrial engineering. In this context, control must therefore allow for environmental efficiency (of the production tool and of the technological solutions deployed in Industry 4.0), be based on the principle of solidarity-based opportunism, and jointly focus on the operation and maintenance of the production system. These principles are applied to a teaching platform on how to conduct the maintenance of a production system.
Auteur(s)
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Olivier SÉNÉCHAL : Professeur - Univ. Polytechnique Hauts-de-France, LAMIH, CNRS, UMR 8201, F-59313 Valenciennes, France
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Damien TRENTESAUX : Professeur - Univ. Polytechnique Hauts-de-France, LAMIH, CNRS, UMR 8201, F-59313 Valenciennes, France
INTRODUCTION
Le pilotage d’un système consiste à décider des valeurs des signaux en entrée et éventuellement des variables internes de ce système afin de suivre une trajectoire qui lui permette d’atteindre au mieux les objectifs qui lui sont attribués, à corriger en permanence les écarts par rapport à la trajectoire, et à modifier éventuellement la trajectoire, voire l’objectif, lorsque des informations sur l’univers extérieur et sur le comportement du système montrent que les objectifs initiaux ne peuvent être maintenus. La conduite est une application de ce pilotage au plus bas niveau des horizons temporels qui relèvent du génie industriel (temps réel, opérationnel). De manière communément admise, la conduite avait historiquement pour mission principale de réaliser une production prévue dans un environnement dynamique et perturbé. Elle ne se réduit cependant plus à ces fonctions de suivi et d’ordonnancement de la production dans la mesure où l’impact et la diversité des perturbations, adossées à une complexité accrue des processus industriels et des exigences sociétales, génèrent des contraintes et des risques croissants pour la garantie de la production.
Au moment de la rédaction de cet article, de nombreux développements et programmes s’inscrivent dans le cadre de l’industrie 4.0, et des réflexions sont en cours à propos de l’industrie 5.0. Des observateurs et acteurs de ces dernières « révolutions industrielles » débattent sur leurs différences. Ainsi, certains de ces acteurs ont une lecture techno-anthropocentrée et considèrent que l’industrie 4.0 repose sur une production résultant de l’intelligence de nouvelles technologies et de leur interconnexion, et que l’industrie 5.0 se caractérisera quant à elle par la coopération entre l’être humain et ces technologies. D’autres adoptent une vision plus systémique et considèrent que l’industrie ne peut avoir de futur que si elle se met au service du développement durable. Dans les deux cas, se pose la question de la place de l’activité de pilotage, et plus particulièrement de conduite des systèmes de production de biens et de services. Cette conduite doit être menée avec un certain niveau de coopération entre l’être humain et les technologies de plus en plus intelligentes, et contribuer à la réduction des intrants du système de production, à la limitation des émissions de polluants et gaz à effets de serre, à maîtriser les risques industriels et environnementaux, à la réduction des déchets, et à l’utilisation d’énergies renouvelables.
Dans cet article, les principes fondamentaux de la conduite des systèmes de production sont présentés, et quelques solutions pour doter cette conduite des capacités de transition et d’adaptation à ces enjeux sont exposées. Ces propos seront illustrés par un cas d’étude.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
sustainability | Control | Production systems
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 2002 par Damien TRENTESAUX, Olivier SÉNÉCHAL
DOI (Digital Object Identifier)
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Exemple illustratif : plateforme d’enseignement en conduite d’un système de production
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4. Pilotage et conduite des systèmes de production durables
4.1 Particularités du pilotage des systèmes durables
Si dans la phase d’exploitation d’un système de pilotage, les signaux et variables d’entrée sont identiques à ceux d’un système traditionnel, la particularité d’un système durable réside dans la volonté d’observer un maximum de signaux et variables internes et de sortie (induisant paradoxalement un coût environnemental de captage et de mémorisation de données non négligeable) pour déterminer l’adéquation des moyens utilisés aux objectifs fixés, quelle que soit la complexité inhérente à cette observation. Par exemple, les émissions de CO2 ou les consommations d’énergie induites par l’exécution d’une consigne sont plus complexes à observer qu’un paramètre de fonctionnement tel une vitesse, une durée de production ou encore un nombre de pièces fabriquées. En maintenance, l’efficience énergétique ou les pollutions induites par l’application d’une fréquence de remplacement systématique d’un composant sont aussi plus difficiles à observer que le taux de disponibilité de l’équipement maintenu.
Au niveau de la conception du système de pilotage, la définition des modèles de pilotage dont découlera la commande en exploitation, dans un objectif de poursuite puis de régulation, est aussi spécifique dans le cas des systèmes durables. La principale spécificité de ces modèles réside dans la gestion des incertitudes concernant les conséquences environnementales de l’exécution d’une consigne. Ces incertitudes sont le propre d’une nécessaire prédiction qui repose sur des mécanismes de pronostic autant que de diagnostic, et sur l’analyse de systèmes incertains à échelles de temps et d’espace multiples.
L’analyse est elle aussi particulière, puisqu’elle consiste dans le cas de systèmes durables à vérifier, a posteriori de l’exploitation ou durant cette même phase, que des objectifs seront atteints, parfois très longtemps après cette exploitation.
Les conséquences de ces particularités du pilotage de systèmes durables se situent :
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au niveau du modèle fonctionnel, avec une activité de renseignement qui informe sur l’ensemble des input et des output de la partie opérative (en quelque sorte, une ACV locale), et une activité d’évaluation...
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Pilotage et conduite des systèmes de production durables
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AVENIER (M.J.) - Le pilotage stratégique de l’entreprise. - Éditions du CNRS, 2e édition, 2 Presses du CNRS, 79 p. (1988).
-
(2) - DALY (H.E.), TOWNSEND (K.N.) - Valuing the earth. - MIT Press (1992).
-
(3) - MEADOWS (D.), MEADOWS (D.), RANDERS (J.), BEHRENS (W.W.) - The limits to growth. - Universe Books, ISBN 978-0-4510-9835-1 (1972).
-
(4) - BONTEMS (P.), ROTILLON (G.) - L’économie de l’environnement. - La Découverte (2013).
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(5) - MACARTHUR FOUNDATION (E.) - Towards the circular economy: economic and business rationale for an accelerated transition. - http://www.thecirculareconomy.org (2012).
-
(6) - ADEME - L’analyse du cycle de vie. - https://www.ademe.fr/expertises/consommer-autrement/passer-a-laction/dossier/lanalyse-cycle-vie/a-quoi-sert-acv
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et cadre - NF EN ISO 14040 - Octobre 2006
-
Management environnemental – Aide à la mise en place d’une démarche d’éco-conception - NF X30-264 - Février 2013
-
Management de la qualité – Qualité d’un organisme – Lignes directrices pour obtenir des performances durables - NF EN ISO 9004 - Avril 2018
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