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International audience; This paper addresses the problem of checkingpredictability of event patterns in labelled Petrinets. After formally introducing the predictabil-ity problem of an event pattern, a method for au-tomatically checking predictability is proposed.The proposed method has two steps. The firstone consists in checking diagnosability of eventpatterns which is a necessary condition for pre-dictability. And, if diagnosability holds, the sec-ond step is launched and concludes about thepredictability of the investigated event pattern.The proposed method uses a model-checking ap-proach and is fully implemented with the help ofa model-checking toolchain.

Using Delay Blocks to Make Non-Diagnosable Discrete Event Systems Diagnosable

Using a large number of monitoring sensors in automated production systems can reduce the availability of themonitored system because of the fragility of these instruments. However having few observations of the internalbehavior of the system causes a lack of sensitivity of some failures of small-amplitude. This study is aboutindirect diagnosis of fault in flexible manufacturing systems (FMS). For this purpose, we propose an on-linefault diagnosis of FMS based on flows analysis. In order to have additional time references to observe the system,one considers an FMS subjected to cyclic scheduling. Indeed, a deterministic command of cycling schedulingallows us to optimize the production flows and to control the production constantly by a precise knowledgeof the system state. The major merits of this approach lie in its capacity to indirect diagnose faults on-lineover several cycles and predict the delays carried out in the future. The incremental diagnosis does not restartthe resolution after each new observation, but it pursues the resolution from the set of assumptions obtainedwith the previous observations until the system converges to a unique solution. The study of the diagnosabilityproposed in this work allows to check off-line before the production, if taking into account the choice of thesystem observation points, the current production scheduling is adapted to detect, locate and identify after afinite time the causes a failure.; L'utilisation des capteurs de surveillance pour le diagnostic des systèmes automatisés de production peut diminuer la fiabilité et la disponibilité de ces systèmes à cause de la vulnérabilité de ces instruments. Les travaux de cette thèse de doctorat s'inscrivent dans le domaine du diagnostic indirect des Systèmes Flexibles de Production Manufacturière (SFPM), et sont consacrés à développer un outil de diagnostic en ligne par analyse quantitative de la production. Nous avons opté à une commande cyclique de la production qui donne des références d'observation supplémentaires à la fin de chaque cycle permettant donc d'augmenter la réactivité de la méthode de diagnostic. Les contributions présentées dans cette thèse comprennent essentiellement cinq volets qui mettent en place des algorithmes pour le diagnostic indirect, le diagnostic incrémental, le pronostic, l'étude de la diagnosticabilité et finalement l'introduction d'une nouvelle notion dans l'ordonnancement qui est la définition des propriétés d'un ordonnancement diagnosticable. En effet, l'approche de diagnostic proposée a les capacités de diagnostiquer un SFPM en se limitant à l'observation des sorties des pièces, de mettre à jour régulièrement le diagnostic à chaque nouvelle observation et de prédire dans le futur les dates de sorties des pièces suite à une observation. L'étude de la diagnosticabilité proposée permet de savoir si les points d'observabilité prévus pour le système sont suffisants pour détecter, localiser et identifier au bout d'un temps fini les causes premières d'une défaillance. Afin de garantir la qualité de diagnostic, cette étude permet de mesurer le nombre de cycles maximal pour qu'une défaillance soit diagnostiquée.

Using a large number of monitoring sensors in automated production systems can reduce the availability of themonitored system because of the fragility of these instruments. However having few observations of the internalbehavior of the system causes a lack of sensitivity of some failures of small-amplitude. This study is aboutindirect diagnosis of fault in flexible manufacturing systems (FMS). For this purpose, we propose an on-linefault diagnosis of FMS based on flows analysis. In order to have additional time references to observe the system,one considers an FMS subjected to cyclic scheduling. Indeed, a deterministic command of cycling schedulingallows us to optimize the production flows and to control the production constantly by a precise knowledgeof the system state. The major merits of this approach lie in its capacity to indirect diagnose faults on-lineover several cycles and predict the delays carried out in the future. The incremental diagnosis does not restartthe resolution after each new observation, but it pursues the resolution from the set of assumptions obtainedwith the previous observations until the system converges to a unique solution. The study of the diagnosabilityproposed in this work allows to check off-line before the production, if taking into account the choice of thesystem observation points, the current production scheduling is adapted to detect, locate and identify after afinite time the causes a failure.; L'utilisation des capteurs de surveillance pour le diagnostic des systèmes automatisés de production peut diminuer la fiabilité et la disponibilité de ces systèmes à cause de la vulnérabilité de ces instruments. Les travaux de cette thèse de doctorat s'inscrivent dans le domaine du diagnostic indirect des Systèmes Flexibles de Production Manufacturière (SFPM), et sont consacrés à développer un outil de diagnostic en ligne par analyse quantitative de la production. Nous avons opté à une commande cyclique de la production qui donne des références d'observation supplémentaires à la fin de chaque cycle permettant donc d'augmenter la réactivité de la méthode de diagnostic. Les contributions présentées dans cette thèse comprennent essentiellement cinq volets qui mettent en place des algorithmes pour le diagnostic indirect, le diagnostic incrémental, le pronostic, l'étude de la diagnosticabilité et finalement l'introduction d'une nouvelle notion dans l'ordonnancement qui est la définition des propriétés d'un ordonnancement diagnosticable. En effet, l'approche de diagnostic proposée a les capacités de diagnostiquer un SFPM en se limitant à l'observation des sorties des pièces, de mettre à jour régulièrement le diagnostic à chaque nouvelle observation et de prédire dans le futur les dates de sorties des pièces suite à une observation. L'étude de la diagnosticabilité proposée permet de savoir si les points d'observabilité prévus pour le système sont suffisants pour détecter, localiser et identifier au bout d'un temps fini les causes premières d'une défaillance. Afin de garantir la qualité de diagnostic, cette étude permet de mesurer le nombre de cycles maximal pour qu'une défaillance soit diagnostiquée.

Avionics systems become more and more complex. With the improvment of computing possibilities, new architectures based on resources sharing are growing up. Perform diagnosis of a system is no longer a trivial operation. The challenge is to develop efficient techniques of diagnosis while optimizing capabilities of monitoring required.This thesis give a model-based characterization of a system under diagnosis, and proposes techniques to assess diagnostic performances, as well as its monitoring ones (with respect to these diagnostic performances). The industrial context of this thesis brings other constraints, and in particular the need to handle the size of avionics systems to analyze. That thesis then examines the applicability of the introduced techniques to this particular context, and proposes an adaptation.; Les systèmes avioniques s'étoffent et se complexifient de plus en plus. Avec l'augmentation des capacités de calcul, de nouvelles architectures basées sur le partage de ressources émergent. Effectuer le diagnostic d'un système n'est désormais plus une opération anodine. L'enjeu actuel est donc de mettre en place des techniques de diagnostic performantes tout en optimisant les capacités de monitoring nécessaires.Ce mémoire donne une caractérisation basée modèle d'un système sous diagnostic, puis propose des techniques pour en évaluer les performances de diagnostic, ainsi que celles de son monitoring (relativement à ces performances). Le contexte industriel dans lequel s'inscrit cette thèse amène d'autres contraintes, notamment la prise en compte de la taille des systèmes avioniques à analyser. Cette thèse étudie alors l'applicabilité des techniques introduites dans ce contexte et en propose une adaptation.

Avionics systems become more and more complex. With the improvment of computing possibilities, new architectures based on resources sharing are growing up. Perform diagnosis of a system is no longer a trivial operation. The challenge is to develop efficient techniques of diagnosis while optimizing capabilities of monitoring required.This thesis give a model-based characterization of a system under diagnosis, and proposes techniques to assess diagnostic performances, as well as its monitoring ones (with respect to these diagnostic performances). The industrial context of this thesis brings other constraints, and in particular the need to handle the size of avionics systems to analyze. That thesis then examines the applicability of the introduced techniques to this particular context, and proposes an adaptation., Les systèmes avioniques s'étoffent et se complexifient de plus en plus. Avec l'augmentation des capacités de calcul, de nouvelles architectures basées sur le partage de ressources émergent. Effectuer le diagnostic d'un système n'est désormais plus une opération anodine. L'enjeu actuel est donc de mettre en place des techniques de diagnostic performantes tout en optimisant les capacités de monitoring nécessaires.Ce mémoire donne une caractérisation basée modèle d'un système sous diagnostic, puis propose des techniques pour en évaluer les performances de diagnostic, ainsi que celles de son monitoring (relativement à ces performances). Le contexte industriel dans lequel s'inscrit cette thèse amène d'autres contraintes, notamment la prise en compte de la taille des systèmes avioniques à analyser. Cette thèse étudie alors l'applicabilité des techniques introduites dans ce contexte et en propose une adaptation.

Today, embedded systems are increasingly used to control complex systems. In this thesis, we are interested in critical embedded systems used for the control of transport systems such as railway systems. The aim of this work is to enable the design of fault-tolerant systems for the control of transport systems. We propose a new timed embedded systems modeling approach to diagnose their faults. It is based on decomposition of the system and structural extension of diagnosability context of modular timed systems. In DES, there are two basic approaches for diagnosis: diagnoser based approach and chronicles (Causal Temporal Signature (CTS)) based approach. The major limitation of diagnoser approaches rely in the management of the combinatorial explosion related to the formalism of automata. In this work, our main lock is to combat this limit. We propose new engineering models based method for the diagnosis of critical embedded systems. On the other hand, the major limitation of chronicles approach is first to be able to guaranty the consistency of a database. A second level of difficulty is in interpreting some sequences of events at the input of the diagnostic system under the hypothesis of multiple failures. In this work, we propose two different methods to verify the consistency of a set of CTS and we propose an interpretation algorithm based on a concept of worlds which guarantees the correct diagnosis; Aujourd'hui, les systèmes embarqués sont de plus en plus utilisés pour contrôler les systèmes complexes. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons aux systèmes embarqués critiques utilisés pour la commande de systèmes de transport comme les systèmes ferroviaires. Le but de ce travail est de permettre la conception de systèmes tolérants aux fautes pour le contrôle-commande des systèmes de transport. Nous proposons une nouvelle approche de modélisation des systèmes embarqués temporisés pour le diagnostic de leurs fautes. Elle est basée sur une décomposition structurelle du système et sur une extension de la diagnosticabilité modulaire au contexte des systèmes temporisés. On distingue deux approches de base pour le diagnostic de fautes des SED, une approche basée sur les diagnostiqueurs et une approche basée sur les signatures temporelles causales (STC). La principale limite de l’approche diagnostiqueur réside dans la gestion de l’explosion combinatoire. Dans ce travail, notre verrou principal est de combattre cette limite. Nous proposons une nouvelle méthode basée sur l’ingénierie par les modèles pour le diagnostic des systèmes embarqués critiques. D’autre part, la limite majeure de l’approche STC est la garantie de la cohérence d’une base de STC. Un deuxième niveau de difficulté réside dans l’interprétation des événements en entrée du système de diagnostic dans le cadre de l’hypothèse de défaillances multiples. Dans ce travail, nous proposons deux méthodes différentes pour la vérification de la cohérence d’une base de STC et nous proposons un algorithme d’interprétation basé sur le concept de monde qui garantit la correction du diagnostic

A technological system is constituted with many components interacting with each other and combining multiple physical phenomena. Those components may be affected by faults resulting in serious damage to the system integrity or its environment. Those faults are generally listed by using safety analysis methodology and classified according to their severity level.A solution for reducing damages resulting from the occurrence of a critical fault is to embed a diagnosis system, which can quickly detect its occurrence and identifying the fault, this in order to put the system in the appropriate safety mode. Therefore the design process of this diagnosis system must include a diagnosability study of faults. It consists in checking that the diagnosis system will always be able to detect and identify any of the listed faults without ambiguity.This thesis introduces a complete tool-chain to develop a diagnosis system for technological systems. By using a unified theoretic and coherent framework relying on homogeneous models, all steps from the conception to the construction of the diagnosis system are described: behavioral representation of the system and faults modeling, diagnosability study of faults, generation of the diagnosis system. The rigorous link established between the diagnosability study and the associated diagnosis system generation, which ensures the coherence and correction of this approach, constitutes a salient and original aspect of this work.This thesis results from a collaborative project between the company Sherpa Engineering, the Laboratory for Computer Science (LRI) at Université Paris-Sud, joint with CNRS, and the Laboratory of Model driven engineering for embedded systems (LISE) from the CEA/LIST.; Un système technologique piloté est constitué d’une variété de composants interagissant ensemble et combinant de multiples phénomènes physiques. Ces composants, subissant un stress en fonctionnement, finissent par être affectés par des défauts pouvant avoir de graves conséquences pour l’intégrité du système lui-même ou son environnement. Ces défauts sont généralement répertoriés par des techniques de sureté de fonctionnement et classés par ordre de criticité.Une solution, pour réduire les sinistres consécutifs à la survenue d’un défaut critique, est de mettre en place un diagnostiqueur embarqué capable, dans un délai bref, de détecter cette survenue puis d’identifier le défaut, en vue de placer le système dans un mode de fonctionnement plus sûr. Il apparaît alors impératif, durant la conception du diagnostiqueur, d’étudier la diagnosticabilité des défauts, étude consistant à s’assurer que le diagnostiqueur sera toujours capable de détecter et d’identifier sans ambiguïté les défauts préalablement répertoriés.Cette thèse établit une chaîne complète de développement d’un diagnostiqueur embarqué pour les systèmes technologiques pilotés. Y sont décrites, dans un cadre théorique unifié et cohérent basé sur l’utilisation de modèles homogènes, toutes les étapes depuis la conception jusqu’à la réalisation du diagnostiqueur : représentation comportementale du système et modélisation des défauts, étude de la diagnosticabilité de ces défauts, puis génération du diagnostiqueur lui-même. Le lien rigoureux établi entre l’étude de la diagnosticabilité et la génération du diagnostiqueur, qui fonde la correction et la cohérence de l’approche, constitue un aspect saillant et original de ces travaux.Cette thèse résulte d’un projet collaboratif réunissant l’entreprise Sherpa Engineering, le Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI) unité mixte de recherche de l'Université Paris-Sud et du CNRS et enfin le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Embarqués (LISE) du CEA LIST.

A technological system is constituted with many components interacting with each other and combining multiple physical phenomena. Those components may be affected by faults resulting in serious damage to the system integrity or its environment. Those faults are generally listed by using safety analysis methodology and classified according to their severity level.A solution for reducing damages resulting from the occurrence of a critical fault is to embed a diagnosis system, which can quickly detect its occurrence and identifying the fault, this in order to put the system in the appropriate safety mode. Therefore the design process of this diagnosis system must include a diagnosability study of faults. It consists in checking that the diagnosis system will always be able to detect and identify any of the listed faults without ambiguity.This thesis introduces a complete tool-chain to develop a diagnosis system for technological systems. By using a unified theoretic and coherent framework relying on homogeneous models, all steps from the conception to the construction of the diagnosis system are described: behavioral representation of the system and faults modeling, diagnosability study of faults, generation of the diagnosis system. The rigorous link established between the diagnosability study and the associated diagnosis system generation, which ensures the coherence and correction of this approach, constitutes a salient and original aspect of this work.This thesis results from a collaborative project between the company Sherpa Engineering, the Laboratory for Computer Science (LRI) at Université Paris-Sud, joint with CNRS, and the Laboratory of Model driven engineering for embedded systems (LISE) from the CEA/LIST.; Un système technologique piloté est constitué d’une variété de composants interagissant ensemble et combinant de multiples phénomènes physiques. Ces composants, subissant un stress en fonctionnement, finissent par être affectés par des défauts pouvant avoir de graves conséquences pour l’intégrité du système lui-même ou son environnement. Ces défauts sont généralement répertoriés par des techniques de sureté de fonctionnement et classés par ordre de criticité.Une solution, pour réduire les sinistres consécutifs à la survenue d’un défaut critique, est de mettre en place un diagnostiqueur embarqué capable, dans un délai bref, de détecter cette survenue puis d’identifier le défaut, en vue de placer le système dans un mode de fonctionnement plus sûr. Il apparaît alors impératif, durant la conception du diagnostiqueur, d’étudier la diagnosticabilité des défauts, étude consistant à s’assurer que le diagnostiqueur sera toujours capable de détecter et d’identifier sans ambiguïté les défauts préalablement répertoriés.Cette thèse établit une chaîne complète de développement d’un diagnostiqueur embarqué pour les systèmes technologiques pilotés. Y sont décrites, dans un cadre théorique unifié et cohérent basé sur l’utilisation de modèles homogènes, toutes les étapes depuis la conception jusqu’à la réalisation du diagnostiqueur : représentation comportementale du système et modélisation des défauts, étude de la diagnosticabilité de ces défauts, puis génération du diagnostiqueur lui-même. Le lien rigoureux établi entre l’étude de la diagnosticabilité et la génération du diagnostiqueur, qui fonde la correction et la cohérence de l’approche, constitue un aspect saillant et original de ces travaux.Cette thèse résulte d’un projet collaboratif réunissant l’entreprise Sherpa Engineering, le Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI) unité mixte de recherche de l'Université Paris-Sud et du CNRS et enfin le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Embarqués (LISE) du CEA LIST.

A technological system is constituted with many components interacting with each other and combining multiple physical phenomena. Stress suffers by these components can generate fault (wear, dirtying, breakage) resulting in serious damage to the system integrity or its environment. A solution, reducing damages of these faults, is to develop an embedded diagnosis system detecting and identifying them quickly and precisely, in order to put the system in the appropriate safety mode. Therefore during the design phase of this diagnosis system, it is previously required to study diagnosability of faults: study consisting in ensuring the diagnosis system will always be able to diagnose any listed fault without ambiguity. This thesis presents an all-in-one tool-chain to design a diagnosis system of such technological systems. We have elaborated it completely by including all necessary and sufficient steps to the design: preliminary steps of system and potential faults representation, then the diagnosability study of faults and the diagnosis system generation associated to this study. In addition, it is certified coherent by developing a unified theoretic framework used during all steps of the tool-chain. This coherence is also increased by rigorously establishing the link between the diagnosability study of faults and the associated diagnosis system generation. This thesis results from a common project between the company Sherpa Engineering as well as laboratories LRI from the university Paris-Sud and the CNRS and LISE from the CEA/LIST of Saclay.; Un système technologique piloté est constitué d'une variété de composants interagissant ensemble et combinant de multiples phénomènes physiques. Le stress subit par ces composants finit par engendrer des défauts (casse, usure, perforation, blocage) pouvant avoir de graves conséquences pour l'intégrité du système lui-même ou pour son environnement. Une solution, pour réduire les conséquences de tels défauts, est de mettre en place un outil embarqué de diagnostic qui permette de les détecter et les identifier rapidement et précisément pour, par exemple, placer le système dans un mode de fonctionnement approprié (mode dégradé, arrêt complet, etc.). À cette fin il apparaît alors comme impératif, lors de la phase de conception d'un tel outil de diagnostic, d'étudier la diagnosticabilité des défauts, étude qui consiste à s'assurer que l'outil sera toujours capable de diagnostiquer sans ambiguïté un défaut préalablement répertorié. Cette thèse présente une chaîne de conception outillée d'un tel outil de diagnostic appliquée à ce type de systèmes. Nous l'avons élaborée de manière complète en incluant l'ensemble des étapes nécessaires et suffisantes à la conception : les étapes préalables de représentation du système et des défauts potentiels, puis l'étude de la diagnosticabilité des défauts ainsi que la génération de l'outil associé à cette étude. L'élaboration d'un cadre théorique unifié, utilisé durant toutes les étapes de la chaîne, nous a par ailleurs permis de la garantir cohérente. Cette cohérence est de plus renforcée par le lien rigoureusement établi entre une étude de diagnosticabilité et la génération du diagnostiqueur associé. Cette thèse est le résultat d'un projet commun entre l'entreprise Sherpa Engineering ainsi que les laboratoires LRI de l'université Paris-Sud et du CNRS et LISE du CEA/LIST de Saclay.

The maintenance efficiency of industrial systems is an important economical and business issue. The main difficulties come from the choice of maintenance actions. A wrong choice can lead to maintenance costs that are not acceptable. A generic supervision architecture is proposed in this thesis and supports the decision of maintenance actions for a complex system. This architecture integrates some diagnostic and prognostic capabilities to determine the current and future state of the system. The diagnostic function aims at identifying faulty components that may cause system failures. The prognostic function estimates the remaining time until the next system failure. A formal generic modeling framework for a complex system is presented and encapsulates the knowledge that is used by the diagnostic and prognostic functions. An original coupling of diagnosis and prognosis is then characterised. A generic and adaptive prognostic function is defined with a Weibull model in order to evaluate the system remaining useful life by the use of probability. Performance criteria for the proposed supervision architecture are characterised. They rely on diagnostic and prognostic properties. A methodology that provides a feedback to the system design is proposed to improve diagnostic function efficiency by guaranteeing some diagnosability objectives. This work is partly supported by the ARCHISTIC project in collaboration with Airbus France and National Engineering School of Tarbes, France.; L'efficacité de la maintenance des systèmes industriels est un enjeu économique majeur pour leur exploitation commerciale. Les principales difficultés et sources d'inefficacité résident dans le choix des actions de maintenance. Un mauvais choix peut mener à une maintenance non satisfaisante et un surcoût dû à l'indisponibilité du système. Cette thèse propose une architecture générique de supervision pour aider à la prise de décisions d'actions de maintenance pour un système complexe. Cette architecture intègre des capacités de diagnostic et de pronostic permettant de connaître l'état actuel et l'état futur du système. La fonction de diagnostic détermine les composants en faute à l'origine des défaillances. La fonction de pronostic calcule la durée avant la prochaine défaillance du système. Nous présentons un cadre de modélisation générique formel pour un système complexe qui capture l'ensemble des connaissances nécessaires aux fonctions de diagnostic et de pronostic. Il permet de caractériser un couplage diagnostic/pronostic original. Une fonction générique et adaptative de pronostic est définie à l'aide d'un modèle de Weibull afin d'évaluer de façon probabiliste la durée de vie résiduelle du système. Des critères de performance pour l'architecture de supervision proposée reposant sur des propriétés du diagnostic et du pronostic sont caractérisés. Une méthodologie de retour sur conception est proposée dans le but d'assurer la performance de la fonction de diagnostic en garantissant la diagnosticabilité du système. L'application de ce travail de recherche aux systèmes aéronautiques s'inscrit dans le cadre du projet ARCHISTIC en collaboration avec Airbus et l'ENIT.

The problem of model-based fault diagnosis in complex systems has received an increasing interest over the past decades. Experience has proved that it needs to be taken into account during the system design stage, by means of diagnosability analysis. Diagnosability is the ability of a system to exhibit different symptoms for a set of anticipated fault situations. Several approaches for diagnosability have been developed using different modelling formalisms., yet the reasoning for diagnosability analysis is very similar in all these approaches. This thesis provides a comparison of these and a unified definition of diagnosability. An original approach for diagnosability analysis, based on partial fault modes, is described. It is implemented in the context of service oriented architecture, more precisely on web services, and benefited from the framework of the european project WS-DIAMOND. An original generalization of the definition of diagnosability to any set of system states is presented, that accounts for many kinds of properties, like repair preconditions or quality of service. This work opens perspectives for model independent diagnosability reasoning, diagnosability based on other types of models, and in integrating diagnosis into a general purpose supervision tool. Model-based diagnosis and diagnosability of software systems is still a young applicative domain, and opens many connections with the software safety engineering domain.; Le problème du diagnostic de défaillance à base de modèle dans les systèmes complexes a reçu un intérêt croissant durant les dernières décennies. Ce problème doit être pris en compte dès la phase de conception du système, au moyen de l'analyse de la diagnosticabilité. La diagnosticabilité est la capacité d'un système à exhiber des symptômes différents pour un ensemble de situations de défaillances anticipées. Plusieurs approches ont été développées basées sur différents formalismes de modélisation, toutefois les raisonnements menant à la diagnosticabilité sont très semblables dans toutes ces approches. Cette thèse développe une comparaison des approches existantes et établit une définition unifiée de la diagnosticabilité. Une nouvelle approche pour l'analyse de diagnosticabilité, basée sur les modes de faute partiels, est décrite. Elle est implémentée dans le contexte des architectures orientées services, plus précisément sur des web service, et bénéficia du cadre du projet européen WS-DIAMOND. Une nouvelle généralisation de la définition de la diagnosticabilité à n'importe quel ensemble d'état est présentée, qui permet de prendre en compte de nouveaux types de propriétés, comme les préconditions de réparation, ou la qualité de service. Ces travaux ouvrent des perspectives pour le raisonnement de diagnosticabilité indépendant du modèle, pour la diagnosticabilité basée sur d'autres types de modèles, ainsi que pour l'intégration du diagnostic dans un outil de surveillance plus général. Le diagnostic et l'analyse de diagnosticabilité des systèmes logiciels est encore un domaine jeune, et ouvre de nombreuses connections avec le domaine de la sécurité informatique.

Process engineering processes in many risky industries require precise and workable models for their monitoring. The bond graph tool, by its structural and causal properties on the one hand and by its multidisciplinary character for the realization of models in a generic way on the other, is introduced for the contribution to the design of surveillance systems of this type of process. In this work, we first present the methodology of multi-energy bond graphs for modeling and choice of power variables in process engineering. A linearization process of bond graphs models of thermofluid components is also presented. The modeling tools developed are systematically introduced in generic methodologies for the formal generation of Analytical Redundancy Relationships (RRAs) for the detection and localization of failures in physical components, sensors, actuators and controllers. For the linearized model, the monitorability of the actuators is analyzed directly on the multi-energy graph bond without having to generate the RRAs. Finally, the tools developed were applied to a steam generation pilot plant.; Les processus en génie des procédés présents dans plusieurs industries à risques nécessitent pour leur surveillance des modèles précis et exploitables. L'outil bond graph, par ses propriétés structurelles et causales d'une part et par son caractère multidisciplinaire pour la réalisation de modèles d'une manière générique d'autre part, est introduit pour la contribution à la conception de systèmes de surveillance de ce type de procédé. Dans ce travail, nous présentons d'abord la méthodologie des bond graphs multiénergies pour la modélisation et le choix des variables de puissance en génie des procédés. Une démarche de linéarisation des modèles bond graphs des composants thermofluides est aussi présentée. Les outils de modélisation développés sont systématiquement introduits ensuite dans des méthodologies génériques de génération formelle des Relations de Redondance Analytique (RRAs) pour la détection et la localisation des défaillances au niveau des composants physiques, des capteurs, des actionneurs et des régulateurs. Pour le modèle linéarisé, la surveillabilité des actionneurs est analysée directement sur le bond graph multiénergie sans avoir à générer les RRAs. Enfin, les outils développés ont été appliqués à une installation pilote de génération de vapeur.

Process engineering processes in many risky industries require precise and workable models for their monitoring. The bond graph tool, by its structural and causal properties on the one hand and by its multidisciplinary character for the realization of models in a generic way on the other, is introduced for the contribution to the design of surveillance systems of this type of process. In this work, we first present the methodology of multi-energy bond graphs for modeling and choice of power variables in process engineering. A linearization process of bond graphs models of thermofluid components is also presented. The modeling tools developed are systematically introduced in generic methodologies for the formal generation of Analytical Redundancy Relationships (RRAs) for the detection and localization of failures in physical components, sensors, actuators and controllers. For the linearized model, the monitorability of the actuators is analyzed directly on the multi-energy graph bond without having to generate the RRAs. Finally, the tools developed were applied to a steam generation pilot plant.; Les processus en génie des procédés présents dans plusieurs industries à risques nécessitent pour leur surveillance des modèles précis et exploitables. L'outil bond graph, par ses propriétés structurelles et causales d'une part et par son caractère multidisciplinaire pour la réalisation de modèles d'une manière générique d'autre part, est introduit pour la contribution à la conception de systèmes de surveillance de ce type de procédé. Dans ce travail, nous présentons d'abord la méthodologie des bond graphs multiénergies pour la modélisation et le choix des variables de puissance en génie des procédés. Une démarche de linéarisation des modèles bond graphs des composants thermofluides est aussi présentée. Les outils de modélisation développés sont systématiquement introduits ensuite dans des méthodologies génériques de génération formelle des Relations de Redondance Analytique (RRAs) pour la détection et la localisation des défaillances au niveau des composants physiques, des capteurs, des actionneurs et des régulateurs. Pour le modèle linéarisé, la surveillabilité des actionneurs est analysée directement sur le bond graph multiénergie sans avoir à générer les RRAs. Enfin, les outils développés ont été appliqués à une installation pilote de génération de vapeur.