Doctorat Méthodologie de conception des systèmes de production F/H - Campus de Metz

La thèse répondra à la problématique suivante :

La thèse répondra à la problématique suivante :Comment intégrer formellement la variabilité des capacités humaines dans l’allocation des fonctions et la génération d’architectures de systèmes de production reconfigurables, afin de garantir conjointement inclusivité et performance industrielle ?Le travail consistera tout d’abord à transformer les capacités humaines, les exigences des tâches et les règles de compatibilité issues de T1 en objets manipulables par les méthodes de conception.      Depuis sa création en 1780, l’Ecole Nationale Supérieure Arts et Métiers s’attache à répondre aux défis industriels et aux enjeux sociétaux, en constante évolution.Etablissement public scientifique, culturel et professionnel (EPSCP) sous tutelle unique du ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche, il est composé de huit campus et de trois instituts répartis sur le territoire.Sa première mission : Former des ingénieurs capables de concevoir des produits et systèmes respectueux de l’environnement, mais aussi de contrôler une organisation industrielle en maîtrisant les risques et les coûts. Il s’agira ensuite d’étendre le Set-Based Design afin de représenter des ensembles de solutions admissibles définis conjointement par des contraintes humaines et techniques. La recherche portera également sur la formulation de l’allocation et de la réallocation des fonctions sous la forme de problèmes à contraintes quantifiées, ainsi que sur le développement de stratégies de propagation, de décomposition et de réduction de l’espace des solutions. Les approches proposées devront permettre de générer des configurations modulaires adaptées à différents profils d’opérateurs, puis d’expliciter les compromis entre inclusivité, faisabilité et performance.La méthodologie sera appliquée aux cas d’étude du projet. Les configurations générées seront évaluées sur des postes d’assemblage reconfigurables afin d’analyser leur faisabilité, la pertinence des indicateurs d’inclusivité et la robustesse des décisions face aux variations des profils opérateurs et des contraintes d’activité.Dans le cadre de l’Industrie 5.0, les systèmes de production doivent devenir simultanément performants, résilients et centrés sur l’humain. Pourtant, la diversité des capacités des opérateurs, notamment liée au vieillissement ou à des limitations fonctionnelles, reste généralement prise en compte tardivement, par l’adaptation ponctuelle des postes de travail. Le projet ANR INCLUSTRIE propose au contraire d’intégrer l’inclusivité dès la conception de l’architecture fonctionnelle du système de production. L’objectif est de concevoir des systèmes reconfigurables capables de s’adapter non seulement aux produits et aux volumes de production, mais également aux capacités des personnes.La thèse sera réalisée principalement au LCFC, Laboratoire de Conception Fabrication Commande, sur le campus Arts et Métiers de Metz, avec un co-encadrement par PERSEUS, Psychologie Ergonomique et Sociale pour l’Expérience Utilisateurs, de l’Université de Lorraine. Le LCFC apportera ses compétences en conception des systèmes de production, Set-Based Design, modularité, systèmes reconfigurables et raisonnement sous contraintes. PERSEUS contribuera à la modélisation de l’intégration Humain-Système, à l’ergonomie et à l’analyse des activités de travail.Le doctorant disposera des lignes et postes d’assemblage modulaires et cobotisés du LCFC et du campus Arts et Métiers, ainsi que des modèles, données et protocoles développés avec les autres partenaires du projet.