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Most research in fault diagnosis of discrete event systems has been focused on permanent failures. However, experience with monitoring of dynamic systems shows that intermittent faults are predominant, and that their diagnosis constitutes one of the most challenging tasks for surveillance activities. Among the main existing approaches to deal with permanent faults, two were widely investigated while considering different settings: the Diagnoser based approach, and the Twin-plant based approach. The latter was developed to cope with some complexity limitations of the former. In the present paper, we propose a twin-plant based approach to deal with diagnosability of intermittent faults. Firstly, we discuss various notions of diagnosability, while considering the occurrence of faults, their recovery, and the identification of the system status. Then, we establish the necessary and sufficient conditions for each notion, and develop on-the-fly algorithms to check these properties. The discussed approach is implemented in a prototype tool that is used to conduct experiments on a railway control benchmark.

In this paper, we develop an on-the-fly and incremental technique for fault diagnosis of discrete event systems modeled by labeled Petri nets, in order to tackle the combinatorial explosion problem. K-diagnosability, diagnosability, Kmin (the minimum K ensuring diagnosability) and on-line diagnosis are solved on the basis of the on-the-fly and incremental building of two structures, called respectively fault marking graph and fault marking set graph, in parallel. We build on existing results, namely those establishing necessary and sufficient conditions for diagnosability, but we bring mechanisms to make the checking of such conditions potentially more efficient. We show that, in general, analyzing or even building the whole reachability graph is unnecessary to analyze diagnosability and build an on-line diagnoser. Our technique was implemented in a prototype tool called OF-PENDA, and a railway level crossing benchmark is used to make a comparative discussion pertaining to efficiency in terms of time and memory relative to some existing approaches.

The discrete event system (DES) control theory was initially developed usingfinite state automata, with the aim of guaranteeing a priori operation in conformity with thespecifications which are generally decline as forbidden states.The automata represent apowerful modeling formalism of the DESs, despite their great sensitivity to the combinatorialexplosion problem of the number of states. This disadvantage is minimized when the modelingis carried out by the Petri nets (PN). However, this advantage in concision iscounterbalanced by the loss of the optimality of the results provided by the automata.However, among many methods of synthesis of supervisory control by PN, the invariantsmethod is the most used for the However, among many methods of synthesis of supervisorycontrol by PN, the invariants method is the most used for computing the controller.Unfortunately, this approach does not generally guarantee an optimal solution if it is used ina conventional way, and especially in the case where the synchronization of the PNs of theDES is carried out by uncontrollable transitions. The solution consists in identifying theadmissible constraints suitable for the synthesis of the maximum permissive (optimal)controller. We proposed a fusion approach based on the Kumar algorithm to determine theconstraints related to the forbidden boundary states, for computing the controller. But theneed to explore the state space of the PN, namely the marking graph, led us to represent themarking graph by its transition function, namely, the transition matrix. The coding of theelements of the matrix, according to the DES specification enabled us to identify the statesconstituting the hyperplane (decision function) and the appropriate boundary states, La théorie de commande par supervision des systèmes à événements discrets (SED) a été initialement développé à base des automates à états finis (AFD), avec pour objet de garantir à priori un fonctionnement conforme aux spécifications qui se déclinent généralement en états interdits. Les automates représentent un puissant formalisme de modélisation des SED, malgré leur grande sensibilité au problème d’explosion combinatoire du nombre d’états. Cet inconvénient est minimisé lorsque la modélisation est effectuée par les réseaux de Petri (RdP). Cependant, cet avantage en concision est contrebalancé par la perte de l’optimalité des résultats fournis par les automates. Toutefois, parmi de nombreuses méthodes de synthèse de commande par supervision à base RdP la méthode des invariants est la plus utilisée pour le calcul du contrôleur. Malheureusement, cette approche ne garantit pas en général une solution optimale si elle est utilisée de manière classique, et surtout dans le cas où la synchronisation des RdP du SED est réalisée par des transitions incontrôlables. La solution consiste à identifier les contraintes admissibles adéquates à la synthèse du contrôleur maximal permissif (optimal). Nous avons proposé une approche fusionnelle basée sur l’Algorithme de Kumar afin déterminer les contraintes liées aux états interdits frontières, pour le calcul du contrôleur. Mais, la nécessité d’explorer l’espace d’états du RdP , à savoir le graphe de marquage nous a conduit à représenter le graphe de marquage par sa fonction de transition, à savoir, la matrice de transition. La codification des éléments de la matrice, selon la spécification du SED nous a permis d’identifier les états constituants l’hyperplan (fonction de décision) et les états interdits frontières adéquats.

This thesis proposes a method to identify compact and expressive models of closed-loop reactive Discrete Event Systems (DES), for reverse-engineering or certification. The identification is passive, and blackbox, accessible knowledge being limited to input/output signals. Interpreted Petri Nets (IPN) represent both the observable behaviour (direct input/output causalities) and the unobservable behaviour (internal state evolutions) of the system. This thesis aims at identifying IPN models from an observed sequence of I/O vectors. The proposed contributions extend previous results towards scalability, to deal with realistic systems who exhibit concurrency.Firstly, the construction of the observable part of the IPN is improved by the addition of a filter limiting the effect of concurrency. It detects and removes spurious synchronizations caused by the controller. Then, a new approach is proposed to improve the discovery of the unobservable part. It is based on the use of projections and guarantees the reproduction of the observed behaviour, despite concurrency. An efficient heuristic is proposed to compute a model adapted to reverse-engineering, limiting the computational cost. Finally, a distributed approach is proposed to further reduce the computational cost, by automatically partitioning the system into subsystems. The efficiency of the cumulative effect of these contributions is validated on a system of realistic size.; Cette thèse contribue à l’identification de modèles compacts et expressifs de Systèmes à Evénements Discrets (SED) réactifs, à des fins de rétro-conception ou de certification. L’identification est passive, et boîte-noire, la connaissance se limitant aux signaux d’entrées/sorties du système. Les Réseaux de Petri Interprétés (RdPI) permettent de modéliser à la fois le comportement observable (causalités entrées/sorties observées directement), et le comportement non observable du système (évolutions de variables internes). Cette thèse vise à identifier des modèles RdPI à partir d’une séquence observée de vecteurs entrées/sorties. Notamment, l’enjeu étant de traiter des systèmes concurrents de taille réaliste, l’approche développée permet le passage à l’échelle de résultats précédents.La construction de la partie observable est d’abord améliorée par l’ajout d’un filtre. Celui-ci détecte et supprime les synchronisations parasites causées par le contrôleur en présence de systèmes concurrents. Une nouvelle approche est ensuite proposée pour découvrir la partie non observable, basée sur l’utilisation de projections, et garantissant la reproductibilité du comportement observé malgré la concurrence. Une heuristique permet de construire un modèle satisfaisant pour la rétro-ingénierie, à coût de calcul limité. Enfin, une approche distribuée est proposée pour réduire davantage le coût de calcul, en partitionnant automatiquement le système en sous-systèmes. L’effet cumulatif de ces contributions est illustré par l’identification de RdPI sur un système de taille raisonnable, validant leur efficacité.

Diagnosis is a crucial task in safety critical systems. In particular, diagnosability is the property ensuring that any failure can be determined within a finite delay. Early works on diagnosability of discrete event systems (DES) establish intermediary models from the analysed model and then call specific procedures to check diagnosablity based on these models, while some recent works try to give a diagnosability formulation as a model-checking problem. The present work attempts to contribute to this trend by developing a single framework able to handle both of the diagnosability issues: how to model the problem? and how to decide it? Namely, a generic operative formulation of diagnosability using the µ-calculus logic is established, which allows resolving the diagnosability issue within a single formalism. We also show how the developed formulation can be extended to deal with further diagnosability issues. Besides, using the same formulation, an online diagnosis algorithm is developed.

Assembly lines are flow-oriented production systems. They are still typical in industrial production systems despite the evolution from mass-production to more personalized and fluctuating production. In order to meet customer demand (quantity, time, etc.) and to reduce manufacturing costs, the lines must be well balanced. In other words, the products need to move from one workstation to another with the same pace, usually called takt time. This assembly line design problem is widely studied in the literature under the name of ALBP (Assembly Line Balancing Problems). Nonetheless, few studies concern the on-line reconfiguration and in particular, the dynamic rebalancing. The work presented in this thesis focuses on the dynamic rebalancing of assembly lines in response to short-term events disturbing production. Two approaches have been studied for their simplicity, speed of implementation and innovation in the field of ALBP: the ILS approach (Iterated Local Search) and the reachability analysis approach based on a network of communicating automata. This study showed that both approaches can address the need for a quick resolution required by dynamic rebalancing problem but lacked for adaptation when model constraints or objectives are changed. A methodological approach for assembly line balancing problems modeling and resolution is proposed to bridge the gap of adaptability. To ensure the genericity of obtained models., the methodology is composed of two levels of abstraction: a study of the class of the considered problem and a focus on the specific problem to solve. Studies have been validated on industrial examples from Trane factories.; Si le problème d'équilibrage lors de la conception de lignes d'assemblage est largement étudié dans la littérature sous le nom d’ALBP (Assembly Line Balancing Problems), peu de travaux concernent leur rééquilibrage dans un horizon court terme et en-ligne. Les travaux présentés dans ce mémoire portent donc sur le rééquilibrage dynamique des lignes d’assemblage en réaction aux événements court terme perturbants la production. L’objectif étant de changer l’allocation des taches sur les postes de travail afin de lisser la charge induite par la perturbation. Le délai court sans arrêt de production étant plus important que l'optimalité de la solution, le temps de résolution rapide des méthodes de résolution approchées nous a intéressé. Deux approches ont été étudiées pour leur simplicité et leur nouveauté dans le domaine du ALBP : la méthode ILS (Iterated Local Search) et la recherche d’atteignabilité sur un réseau d’automates communicants. Cela nous a montré qu'elles peuvent répondre au besoin de réactivité imposé par notre problème mais qu’elles sont difficilement adaptables lorsque les leviers d’action pour rééquilibrer la ligne sont modifiés. Notre proposition pour répondre à ce besoin d’adaptabilité est une méthodologie de modélisation et de résolution des problèmes de rééquilibrage des lignes d’assemblage s’appuyant sur un réseau d’automates communicants et une recherche d’atteignabilité sur celui-ci. Pour assurer la généricité, la méthodologie est décomposée en deux niveaux d’abstraction : l'étude de la classe du problème ALBP considéré et al résolution du problème spécifique. Les travaux ont été validés sur des exemples industriels issus de la société Trane.

International audience; Le travail présenté dans cet article porte sur le diagnostic des systèmes à événements discrets en tenant compte des différents modes de fonctionnement possibles. L'approche adoptée est une approche multi-modèles où chaque modèle décrit un système dans un mode de fonctionnement donné où plusieurs défaillances peuvent survenir. Nous considérons deux types de modes de fonctionnement : un mode nominal et un mode dégradé. L'activation et la désactivation d'un mode sont tributaires de l'occurrence d'un événement de commutation. Cet événement peut être un événement de panne (incontrôlable) or un événement de réparation (contrôlable et observable). Nous supposons que les événements de défaillance (pannes des ressources engagées) sont des événements inobservables. Pour assurer la commutation entre les différents modes de fonctionnement en présence de ces événements inobservables, nous proposons une nouvelle architecture de diagnostic en se basant sur le principe de coordination, de forçage des événements contrôlables et de comparaison. Nous élaborons un algorithme pour déterminer d'une part le mode actif dans lequel le système se trouve et d'autre part l'occurrence et le type des défaillances.

Fault diagnosis of discrete-event systems (DESs) has received a lot of attention in industry and academia during the last two decades. In DES based diagnosis, the two main discussed topics are offline diagnosability analysis and online diagnosis. A pioneering approach that led to the development of various techniques is based on the so-called diagnose. However, this approach suffers from the combinatorial explosion problem due to the exponential complexity of construction. To partially overcome this problem, an efficient approach to construct a symbolic diagnoser is proposed in this paper. The proposed approach consists in constructing a diagnoser based on the symbolic observation graph (SOG), which combines symbolic and enumarative representations. The construction of the diagnoser as well as the verification of diagnosability are performed simultaneously on the fly, which can considerably reduce the state space of the diagnoser and thus the overall running time. To evaluate the efficiency and the scalability of the approach, some experimental results are presented and discussed based on a DES benchmark.

National audience; Dans ce papier, deux approches de commande to-lérante aux fautes pour les systèmes à événements discrets sont évaluées : l'approche par masquage de fautes [9] et l'ap-proche par reconguration du contrôle [3]. Elles ont été ap-pliquées à un cas d'étude, an de pouvoir être comparées. Le détail des applications est présenté, ainsi qu'une discussion autour de ces applications et de la capacité de traitement des fautes des deux méthodes. Mots-clés Systèmes à événements discrets, commande tolé-rante aux fautes, reconguration de contrôle, masquage de fautes

Many transportation networks can be modeled by (max,+)-linear systems, i.e., discrete event systems ruled by standard synchronizations (conditions of the form: "for all k>=l, occurrence k of event B is at least t units of time after occurrence k-l of event A"). In some applications, it is also necessary to model simultaneity between events (e.g., for a road equipped with traffic lights, a vehicle can cross an intersection only when the associated traffic light is green). Such conditions cannot be expressed using standard synchronizations. Hence, we introduce the partial synchronization (condition of the form: "event B can only occur when event A occurs"). In this thesis, we consider a class of discrete event systems ruled by standard and partial synchronizations, called (max,+)-systems with partial synchronization. Such systems are split into a main system and a secondary system such that there exist only standard synchronizations between events in the same system and partial synchronizations of events in the secondary system by events in the main system. We adapt some modeling and control approaches developed for (max,+)-linear systems to (max,+)-systems with partial synchronization. Optimal feedforward control and model predictive control for (max,+)-linear systems are extended to (max,+)-systems with partial synchronization. Furthermore, transfer relation and model reference control are provided for the secondary system under a predefined behavior of the main system.; De nombreux systèmes de transport peuvent être modélisées par des synchronisations ordinaires (pour tout k>=l, l'occurrence k de l'événement B se produit au moins t unités de temps après l'occurrence k-l de l'événement A). Ces systèmes sont linéaires dans l'algèbre (max,+). Pour certaines applications, il est primordial de modéliser la simultanéité entre événements. Comme la synchronisation ordinaire ne suffit pas à exprimer ce phénomène, nous introduisons la synchronisation partielle (l'événement B ne peut se produire que quand l'événement A se produit). Dans ce mémoire, des méthodes développées pour la modélisation et le contrôle de systèmes linéaires dans l'algèbre (max,+) sont étendues à des systèmes régis par des synchronisations ordinaires et partielles. Nous considérons uniquement des systèmes divisés en un système principal et un système secondaire et gouvernés par des synchronisations ordinaires entre événements dans le même système et des synchronisations partielles d'événements dans le système secondaire par des événements dans le système principal. Nous introduisons une commande optimale et une commande prédictive pour cette classe de systèmes par analogie avec les résultats disponibles pour les systèmes linéaires dans l'algèbre (max,+). En considérant un comportement donné pour le système principal, il est aussi possible de représenter le système secondaire par une fonction de transfert et de modifier sa dynamique pour suivre un modèle de référence.

VECOS 2015 - 9th Workshop on Verification and Evaluation of Computer and Communication Systems, Bucarest, ROUMANIE, 10-/09/2015 - 11/09/2015; In this paper, an efficient approach to verify diagnosability of discrete-event systems is proposed. The approach consists in constructing a hybrid diagnoser based on the symbolic observation graph (SOG), which is a technique that combines symbolic and enumerative representations in order to build a deterministic observer from a partially observed model. The construction of the diagnoser as well as the verification of diagnosability are performed simultaneously on-the-fly, which can considerably reduce the generated state space of the diagnoser and thus the overall running time. Furthermore, the proposed approach provides a heuristic strategy in order to converge fast into the necessary part, of the diagnoser, for analysing diagnosability.

National audience; Cet article propose une méthode s'appuyant sur la recherche d'atteignabilité sur un réseau d'automates communicants. Celle-ci est utilisée pour rééquilibrer dynamiquement une ligne d'assemblage lorsqu'une perturbation survient. Le but de la méthode est de réallouer dynamiquement les tâches sur les postes de travail de cette ligne. Un réseau d'automates est utilisé pour modéliser le système et une solution est obtenue par la trace fournie par le logiciel de model-checking effectuant la recherche d'atteignabilité. La méthode est illustrée sur un cas d'étude.

This thesis deals with the diagnosis and the observation of a large class of switched linear systems with an application to the multicellular converter. The objective is to provide solutions for non-observable subsystems in the classical sense which can be influenced by continuous or discrete faults. After presenting a state of the art for the observation and diagnostic techniques for switched systems, the report is divided into two parts. The first part provides, in one hand, a strategy for the discrete and continuous states estimation for linear switched system with unknown input. A hybridobserver based on higher order sliding mode is developed. On the other hand, two diagnostic procedures are presented. The first one combines a hybrid observer and a discrete diagnoser to detect a continuous fault. In the second one, an active diagnosis is defined based on the testing theory to detect and isolate a discrete fault. In the second part of this thesis, the different steps to create a multicellular converter are detailed. Then, a chapter is dedicated to the validation of the theoretical approaches for the observation and diagnosis of the three cells converter. An observer is designed to estimate the capacitor voltages. The two proposed diagnosis procedures are applied to detect a change in the capacitance values and to diagnose locked cells. Finally, a binary control for the converter is proposed. The implementation of this strategy will allow, in the future, the fault tolerant control of the converter.; Cette thèse s’intéresse au diagnostic et à l’observation de systèmes linéaires à commutations et à l’application au convertisseur multicellulaire série. L’objectif est de proposer des solutions pour des sous-systèmes non-observables au sens classique et dont des fautes continues ou discrètes peuvent être présentes. Après la présentation d’un état de l’art sur les techniques d’observation et de diagnostic pourles systèmes à commutations, le mémoire est scindé en deux parties. La première partie propose, d’une part, une stratégie d’estimation des états discret et continu d’un système linéaire à commutation soumis à une entrée inconnue. Un observateur hybride basé sur la théorie des modes glissants d’ordre supérieur est développé. D’autre part, deux procédures de diagnostic sont présentées. La première combine un observateur hybride et un diagnostiqueur pour détecter une faute continue. Pour la seconde, un diagnostic actif est défini sur la base de la théorie du test afin de détecter et d’isoler une faute discrète. Dans la seconde partie de ce mémoire, les étapes de la réalisation d’un convertisseur multicellulaire sont détaillées. Ensuite, un chapitre est dédié à la validation des approches théoriques d’observation et de diagnostic sur le convertisseur à trois cellules. Un observateur est synthétisé afin d’estimer les tensions des capacités. Les deux procédures de diagnostic sont appliquées pour la détection d’une variation des valeurs des capacités et le diagnostic de cellules bloquées. Enfin, une commande binaire pour le convertisseur est proposée. L’application de cette stratégie permettra, par la suite, la commande tolérante aux fautes du convertisseur.

This thesis deals with the diagnosis and the observation of a large class of switched linear systems with an application to the multicellular converter. The objective is to provide solutions for non-observable subsystems in the classical sense which can be influenced by continuous or discrete faults. After presenting a state of the art for the observation and diagnostic techniques for switched systems, the report is divided into two parts. The first part provides, in one hand, a strategy for the discrete and continuous states estimation for linear switched system with unknown input. A hybridobserver based on higher order sliding mode is developed. On the other hand, two diagnostic procedures are presented. The first one combines a hybrid observer and a discrete diagnoser to detect a continuous fault. In the second one, an active diagnosis is defined based on the testing theory to detect and isolate a discrete fault. In the second part of this thesis, the different steps to create a multicellular converter are detailed. Then, a chapter is dedicated to the validation of the theoretical approaches for the observation and diagnosis of the three cells converter. An observer is designed to estimate the capacitor voltages. The two proposed diagnosis procedures are applied to detect a change in the capacitance values and to diagnose locked cells. Finally, a binary control for the converter is proposed. The implementation of this strategy will allow, in the future, the fault tolerant control of the converter.; Cette thèse s’intéresse au diagnostic et à l’observation de systèmes linéaires à commutations et à l’application au convertisseur multicellulaire série. L’objectif est de proposer des solutions pour des sous-systèmes non-observables au sens classique et dont des fautes continues ou discrètes peuvent être présentes. Après la présentation d’un état de l’art sur les techniques d’observation et de diagnostic pourles systèmes à commutations, le mémoire est scindé en deux parties. La première partie propose, d’une part, une stratégie d’estimation des états discret et continu d’un système linéaire à commutation soumis à une entrée inconnue. Un observateur hybride basé sur la théorie des modes glissants d’ordre supérieur est développé. D’autre part, deux procédures de diagnostic sont présentées. La première combine un observateur hybride et un diagnostiqueur pour détecter une faute continue. Pour la seconde, un diagnostic actif est défini sur la base de la théorie du test afin de détecter et d’isoler une faute discrète. Dans la seconde partie de ce mémoire, les étapes de la réalisation d’un convertisseur multicellulaire sont détaillées. Ensuite, un chapitre est dédié à la validation des approches théoriques d’observation et de diagnostic sur le convertisseur à trois cellules. Un observateur est synthétisé afin d’estimer les tensions des capacités. Les deux procédures de diagnostic sont appliquées pour la détection d’une variation des valeurs des capacités et le diagnostic de cellules bloquées. Enfin, une commande binaire pour le convertisseur est proposée. L’application de cette stratégie permettra, par la suite, la commande tolérante aux fautes du convertisseur.

The work presented in this thesis concerns a framework applied to the modal approach for discrete-event system (DES). A mode is a particular configuration of a system where this one handles a set of components and has to respect a set of specifications. The problem of mode management is about the design of modes and on their switching. The aim of our work is to propose a, completely defined, designing framework, where the specifications are guaranteed, and only the admissible switching between modes may happen. It also verifies that every switching in a mode effectively leads to safely another one. To reach this goal, we firstly use the Supervisory Control Theory (SCT) which computes safe models in which the requirements are respected. The proposed framework is composed by several steps, splitting the different studies of design. The first step focuses on the formalization of requirements into mathematical models - Finite State Machine. The next one concerns the synthesis by SCT of the internal behavior of mode to ensure that the specifications are respected, independently of other modes. The third step studies the switching behavior such as the switching specifications in each mode are respected. In this step, the admissible switchings are specified and forbid the other ones. The next step is a function of process tracking which verifies that all switchings effectively lead into only one mode. In the opposite case, the function of process tracking identifies and characterizes the problematic switchings to help the designer to solve these possibilities. At the end, a step of merging states is computed to remove the non-significant states and obtaining one model per mode representing the behavior of this one. To show the applicability of the proposed framework, we apply it on an example used in the literature., Le travail présenté dans ce mémoire concerne une démarche de conception appliquée à une gestion modale pour les systèmes à événements discrets (SED). Un mode est une configuration particulière du système où celui-ci exploite un ensemble de composants et doit respecter un ensemble de spécifications. La problématique de la gestion de mode porte principalement sur la conception des modes et sur leurs commutations. Notre objectif est de proposer une démarche de conception complètement définie où les spécifications sont assurément respectées, et où seules les commutations désirées entre modes peuvent se produire. Il est également vérifié que toute commutation dans un mode mène de manière sûre dans un autre mode. Pour réaliser cet objectif, nous utilisons la théorie de contrôle par supervision qui permet de concevoir des modèles sûrs par construction tel que les spécifications utilisées pour la construction soient respectées. La démarche proposée possède plusieurs étapes séparant ainsi les différentes études de conception. La première concerne la formalisation du cahier des charges en modèles automate à états. L'étude suivante concerne le comportement interne où celui-ci doit respecter les spécifications propres aux modes, indépendamment des autres modes. Cette étape valide le comportement de chaque mode, avant d'étudier leurs commutations. La troisième étape étudie le comportement commutatif tel que les spécifications de commutations soient respectées. Cette étape spécifie les commutations désirées, et inversement celles non voulues. L'étape suivante est l'exécution d'une fonction de suivi de trajectoire qui vérifie que toutes les commutations mènent bien dans un autre mode. Dans le cas contraire, la fonction de suivi identifie et caractérise les commutations problématiques afin d'aider le concepteur dans la résolution de ces situations. Enfin, une étape de fusion d'états finalise la démarche afin de fournir un modèle par mode qui représente le comportement de celui-ci. Pour montrer l'applicabilité de la démarche proposée, et sa faculté à être utilisée en milieu industriel, nous l'utilisons sur un exemple de taille importante utilisée dans la littérature.

Software development usually requires the usage and integration of different modeling languages for modeling the behavior and the organization of the application's components. There are many process models describing the different activities of software development but there is no generic process that explains how to relate these languages to the activities. In this context, Model Driven Engineering offers concepts and tools to specify and to combine different languages with meta­ models for specifying languages and model transformations to put together various meta-models. An example of such a meta-model is given by SPEM (Software Process Engineering Metamodel) which serves as a modeling language for describing software development processes.The thesis proposes to take advantage of the preceding concepts to define specific model-drivendevelopment processes; this by defining a conceptual scheme, derived from SPEM, in which the activities of a process use meta-models and transformations. From this scheme, the components of a specific process are identified what leads to a methodological approach for the engineering of domain specific processes. Thus, the major benefits of the approach are: knowledge capitalization and a reduction of development efforts. Finally, the thesis applies this proposition to derive aspecific software engineering process dedicated to the design of Discrete Event Systems.; Le développement de systèmes logiciels implique l'intégration de différents langages pour modéliser l'organisation et le comportement des composants d'une application. De plus, s'il existe des modèles de processus décrivant les différentes activités pour passer d'une spécification à une réalisation, il n'existe pas de processus général expliquant comment relier de façon rationnelle langages et activités. Par ailleurs, l'Ingénierie Dirigée par les Modèles propose des concepts et des outils pour spécifier et combiner différents langages; ceci en introduisant les concepts de méta­modèles comme moyen pour spécifier des langages, et de transformation de modèles pour les mettre en relation. Un exemple de métamodèle est donné par le standard SPEM (Software Process Engineering Metamodel) dédié à la modélisation de processus de développement logiciel.Dans ce contexte, la thèse propose de tirer profit des éléments précédents pour élaborer des processus de développements spécifiques et orientés modèles conformes à un schéma conceptuel dérivé du schéma de SPEM dans lequel des activités d'un processus peuvent exploiter des métamodèles et des transformations. Un guide méthodologique pour aborder l'ingénierie de processus spécifiques complète le schéma proposé. Les intérêts de la proposition résident alors dans une meilleure capitalisation des connaissances pour un domaine ainsi qu'une réduction des efforts de développement. Finalement, la thèse propose d'élaborer de tels processus spécifiques pour des applications logicielles relevant du domaine des Systèmes à Évènements Discrets.

Le corps de ce travail concerne la modélisation des systèmes à événements discrets. Il s'intéresse par ailleurs en quasi exclusivité à la gestion des contraintes de temps de séjour. Mes travaux de thèse ont comporté la constitution du cahier des charges en amont et les applications en aval d'un outil de modélisation des exigences temporelles : Les Réseaux de Petri P-temporels. L'ensemble de mes travaux de recherche a été développé dans le but d'asseoir l'utilisation de cet outil. Un premier axe a été de positionner l'outil par rapport à ceux de l'état de l'art. Une deuxième tâche a été de prouver un certains nombre de propriétés mathématiques dans l'optique de permettre des applications industrielles efficaces. Au delà de la stricte recherche de propriété, l'extension du champ applicatif, vers le domaine du ferroviaire par exemple, a pris une part très importante. Une troisième activité a débouché sur la caractérisation des limites du modèle et la proposition d'extension fonctionnelle ou de rapprochement de l'outil de modélisation vers des modèles existants. Ce modèle concerne donc les Systèmes à Evénements Discrets où l'on rencontre des contraintes de temps de séjour maximum dans un état donné. C'est le cas de la galvanoplastie qui a été le premier support applicatif. Très rapidement, le champ des applications potentielles de l'outil a été élargi par des publications dans les domaines de l'industrie alimentaire. Les travaux se sont par ailleurs concentrés sur la partie commande, en supposant que la séquence des opérations avait déjà été fixée. Ils ont été appuyés par le travail de master de recherche de M.F. Karoui en 2004 (deux conférences ont été publiées dans la suite de son mémoire). Par ailleurs, l'expertise en supervision qui se trouvait au sein de l'équipe Système à Evénement Discret a été valorisée par le stage de master de T. Lecuru sur la supervision des ateliers automobiles en 2003. Ce travail a pris une autre ampleur avec la thèse de Jerbi Nabil sur la commande des ateliers à contraintes de temps soutenue en 2006 (3 publications de revue). Il se poursuit avec la thèse de Annis Mhalla. En 2006, F. Defossez soutient un master dans le domaine ferroviaire sur la gestion des exigences temporelles de sécurité. Ce dernier va s'inscrire en troisième année de thèse et a déjà publié 5 conférences. Ce travail ouvre un champ très important pour l'outil de modélisation que je porte. Par exmple, cela a amné la participation à un projet Européen. Ce projet SELCAT qui s'intéresse au passage à niveau et qui s'est terminé en juin 2008. Il se prolongera dans un projet national ANR accepté qui débutera autour de janvier 2009. En parallèle, un projet spécifique ayant trait aux outils de modélisation sur les chantiers est en cours avec la SNCF. Enfin, la thèse de Hedi Dhouibi a été l'occasion de proposer un nouveau modèle capable de généraliser certaines propriétés des Réseaux de Pétri P-temporels à des systèmes où le paramètre critique est différent du temps. Une validation industrielle sur des données réelles a pu être effectuée (soutenance en 2005). Elle fait l'objet de trois publications de revues internationales (acceptation en 2008).

Le corps de ce travail concerne la modélisation des systèmes à événements discrets. Il s'intéresse par ailleurs en quasi exclusivité à la gestion des contraintes de temps de séjour. Mes travaux de thèse ont comporté la constitution du cahier des charges en amont et les applications en aval d'un outil de modélisation des exigences temporelles : Les Réseaux de Petri P-temporels. L'ensemble de mes travaux de recherche a été développé dans le but d'asseoir l'utilisation de cet outil. Un premier axe a été de positionner l'outil par rapport à ceux de l'état de l'art. Une deuxième tâche a été de prouver un certains nombre de propriétés mathématiques dans l'optique de permettre des applications industrielles efficaces. Au delà de la stricte recherche de propriété, l'extension du champ applicatif, vers le domaine du ferroviaire par exemple, a pris une part très importante. Une troisième activité a débouché sur la caractérisation des limites du modèle et la proposition d'extension fonctionnelle ou de rapprochement de l'outil de modélisation vers des modèles existants. Ce modèle concerne donc les Systèmes à Evénements Discrets où l'on rencontre des contraintes de temps de séjour maximum dans un état donné. C'est le cas de la galvanoplastie qui a été le premier support applicatif. Très rapidement, le champ des applications potentielles de l'outil a été élargi par des publications dans les domaines de l'industrie alimentaire. Les travaux se sont par ailleurs concentrés sur la partie commande, en supposant que la séquence des opérations avait déjà été fixée. Ils ont été appuyés par le travail de master de recherche de M.F. Karoui en 2004 (deux conférences ont été publiées dans la suite de son mémoire). Par ailleurs, l'expertise en supervision qui se trouvait au sein de l'équipe Système à Evénement Discret a été valorisée par le stage de master de T. Lecuru sur la supervision des ateliers automobiles en 2003. Ce travail a pris une autre ampleur avec la thèse de Jerbi Nabil sur la commande des ateliers à contraintes de temps soutenue en 2006 (3 publications de revue). Il se poursuit avec la thèse de Annis Mhalla. En 2006, F. Defossez soutient un master dans le domaine ferroviaire sur la gestion des exigences temporelles de sécurité. Ce dernier va s'inscrire en troisième année de thèse et a déjà publié 5 conférences. Ce travail ouvre un champ très important pour l'outil de modélisation que je porte. Par exmple, cela a amné la participation à un projet Européen. Ce projet SELCAT qui s'intéresse au passage à niveau et qui s'est terminé en juin 2008. Il se prolongera dans un projet national ANR accepté qui débutera autour de janvier 2009. En parallèle, un projet spécifique ayant trait aux outils de modélisation sur les chantiers est en cours avec la SNCF. Enfin, la thèse de Hedi Dhouibi a été l'occasion de proposer un nouveau modèle capable de généraliser certaines propriétés des Réseaux de Pétri P-temporels à des systèmes où le paramètre critique est différent du temps. Une validation industrielle sur des données réelles a pu être effectuée (soutenance en 2005). Elle fait l'objet de trois publications de revues internationales (acceptation en 2008).

National audience; This thesis deals with the diagnosis of behavior functions in the embedded network systems and especially in the automotive systems. It is focused on the localization of intermittent faults in discrete events systems. The proposed methods are based on a discrete events model representing the normal functioning of the observable behavior of the monitored system. The detection step consists of a comparison between the flow of observable events emitted by the monitored system and the flow foreseen by the model. A localization mechanism, based on the diagnoser approach (Sampath et al., 1998), points out the set of events potentially responsible for the faults. The aim of this approach is to get the diagnosis information into a data structure (off-line) which efficiently joins the observations with the faults during the on-line diagnosis. This thesis have lead to the building of many applications for the intermittent fault diagnosis. This works have been validated on a test bench representing the network used in the city transports (bus, subways...).; Cette thèse, réalisée dans le cadre d'une convention CIFRE entre ACTIA et le LAAS/CNRS, porte sur la détection et le diagnostic de défaillances fugitives dans les systèmes embarqués, avec une application dans le domaine automobile. Les méthodes proposées sont basées sur un modèle à événements discrets représentant le comportement observable du système surveillé en fonctionnement normal. L'étape de détection consiste à comparer la séquence d'événements observables émis par le système surveillé et la séquence d'événements attendus par le modèle. L'étape de localisation donne l'ensemble des événements potentiellement responsables des défauts observés. Cette étape se base sur l'approche "diagnostiqueur" développée par (Sampath et al., 1998), dont le principe repose sur la compilation hors-ligne de l'information de diagnostic dans une structure de données (appelé diagnostiqueur) qui relie efficacement les observations aux fautes lors du diagnostic en ligne. Cette thèse a abouti au développement de plusieurs applications permettant le diagnostic de défauts fugitifs et intermittents. Les travaux ont été validés sur un banc de test représentant une architecture réseau utilisée dans les véhicules de transports urbains (bus, métro...)

The regional council of Champagne-Ardenne has a particular interest for the professional higher education in science and technology. In this context, it was proposed to allow the use of automated production systems (APS) by learners. The work presented in this thesis, focuses on the control design by automatic control engineers who can have different levels of competence, ranging from novice to expert. The use of real plant, especially remotely through the web, can involve control design errors. This raises two original problems; the validation and verification of the control, and the requirement to take into the designer. These problems, which are also found in industry, require an approach taking into account the human part (expert - trainer, designer - learner) from the Human-Machine System. The contributions developed in this thesis focuse on adapting the system to designer knowledge and on the system safety. On the first point, it highlights the educational importance to work on the global system rather than a part. A methodological approach is proposed. It is based on the functional decomposition of the plant to adapt the specifications to the designer. This approach helps maintain the global vision of the manufacturing system. On the second point, two approaches are envisaged to ensure the plant safety. The first, offline, is based on previous work performed by the team "Discrete Event System and Supervision from CReSTIC", in the field of Wonham and Ramadge synthesis. Supervisory control allows to obtain a sure, robust and without deadlock controller. This approach has been adapted to ensure that the plant models and specifications are fair, and that the proposed controller respects the maximum permissible behaviour of the system. The second approach, online, uses a filter. This approach allows sending to the plant only validated Programmable Logic Controller (PLC) outputs. The main difficulties of designing the filter lie firstly in its specifications and implementation, and secondly in its explanatory capabilities for the designer. A filter structure with two levels is proposed. The first one called "system validation filter", assuring the plant safety, is based on logical constraints. The second one called "functional validation filter" enables to verify if specifications are conformed. This filter has not been developed in this thesis. An error in the definition of security specifications leads to a wrong validation of the control and can put the system in a dangerous mode. The proposed approach to ensure that the constraints are properly defined is to formally verify, before the implementation in the PLC, using the model-checker UPPAAL. The verification procedure determines the necessary and sufficient constraints set to avoid system deterioration situations (plant elements and parts), by considering the most possible permissive control. The system validation filter acts as a robust filter of PLC outputs. Two applications of control robust filter are presented and allow to show, on the one hand, a benefit of the concepts, methods and tools and on the other hand, the applicability. The first application deals with a real system of drugs packaging. The approach to secure the plant and to adapt the system to the designer is implemented. It has been tested and its interest has been shown through experiments conducted with novice and more experienced control engineers. The second application is based on a simulated automatic warehouse. The filter is used in this case, not to avoid plant elements and parts collisions, but to provide explanations. These examples also highlight the limits and the perspectives for this work., Le Conseil Régional de Champagne-Ardenne porte un intérêt particulier aux formations supérieures professionnalisantes en sciences et techniques. Dans ce cadre, il a été proposé de permettre l'utilisation de Systèmes Automatisés de Production (SAP) par des apprenants. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception de la commande de systèmes manufacturiers par des automaticiens au niveau de compétence variable, pouvant aller du novice jusqu'à l'expert. L'utilisation de Parties Opératives (PO) réelles, en particulier de façon distante à travers le web, par des automaticiens, qui sont tous susceptibles de commettre des erreurs de conception, soulève des problèmes originaux à la fois théoriques de validation et de vérification de la commande mais aussi de prise en compte du concepteur. Ces problèmes, que l'on retrouve dans l'industrie, nécessitent une approche de l'automatisation prenant en compte la composante humaine (expert - formateur, concepteur - apprenant) du Système Homme-Machine. Les contributions développées dans cette thèse portent sur l'adaptation du système aux savoirs du concepteur et la sécurisation de l'installation. Concernant le premier point, il est mis en évidence l'importance pédagogique de travailler sur toute l'installation plutôt que sur une partie. Une approche méthodologique est proposée, et consiste à décomposer fonctionnellement la PO en vue de pouvoir adapter le cahier des charges au concepteur, tout en conservant la vision globale du système manufacturier. Concernant le second point, deux approches sont envisagées pour assurer la sécurité de la Partie Opérative. La première, hors ligne, repose sur des travaux antérieurs de l'équipe « SED et Supervision du CReSTIC » dans le domaine de la synthèse par Ramadge et Wonham pour l'obtention d'une commande sûre, robuste et sans blocage. Celle-ci a été adaptée pour assurer d'une part que les modèles de PO et de spécifications sont justes, et d'autre part que la commande proposée respecte le comportement maximum admissible par le système, compte tenu des spécifications du cahier des charges. La seconde approche, en ligne, utilise un filtre, qui consiste à n'envoyer vers la PO que des commandes validées. La principale difficulté de ce type d'approche réside dans les spécifications du filtre, et dans son implémentation. Une structure de filtre à 2 niveaux, ayant des capacités explicatives pour le concepteur, est proposée. Le premier appelé « filtre de validation système » permet de sécuriser la PO et repose sur la spécification de contraintes logiques. Le second appelé « filtre de validation fonctionnel » permet de vérifier le respect du cahier des charges et n'a pas été développé dans cette thèse. Une erreur au niveau de la définition des spécifications de sécurité entraîne une validation de la commande erronée et met ainsi le système en danger. L'approche proposée pour s'assurer que les contraintes sont correctement définies, consiste à vérifier formellement, avant l'implémentation dans l'Automate Programmable Industriel (API), au moyen du model-checker UPPAAL, qu'elles sont nécessaires et suffisantes pour éviter toutes situations de détérioration de l'installation (éléments de PO et produit), et cela en considérant la commande la plus permissive possible. Le filtre de validation système revient à garantir un filtrage « robuste » sécuritaire des commandes. Deux applications du filtre « robuste » de commande sont présentées et permettent de montrer d'une part l'intérêt des concepts, méthodes et outils proposés et d'autre part leur applicabilité. La première concerne un système réel de conditionnement de médicaments. L'approche de sécurisation de la PO et d'adaptation au concepteur est mise en ?uvre. Celle-ci a été testée et son intérêt montré au moyen d'expérimentations menées avec des automaticiens novices et plus expérimentés. La seconde application concerne une simulation de magasin automatisé. Le filtre est utilisé dans ce cas, non pas pour éviter les détériorations, mais pour apporter des explications. Ces exemples mettent aussi en évidence les limites et les perspectives de ces travaux.

Mechatronics is defined as the integration of mechanical engineering, electronics, computer control,... in the design and manufacture of increasingly innovative products. This approach must be accompanied today by the guarantee of dependability of the developed systems. However, reliability, one factor key defining the to the dependability, is not sufficiently evaluated in the development of mechatronic systems. We have developed a complete methodology in order to design and evaluate the reliability of mechatronic systems. Our methodology is a tool for decision-making at different stages of the development and life cycles for mechatronic systems, based on the estimation of theirs reliability. The reliability estimation at the stage of the product conception is done from the Stochastic and Déterministes Petri nets model of mechatronic systems which takes into account the functional modeling, the dysfunctional modeling (with the Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) and the Fault Tree Analysis (FTA),...) and different reliability data bases for each component. The experimental and the operational reliability are determined using the Bayesian estimation method BRM, which takes into account the data, obtained during the tests and from the experience feedback. A sample application on the Anti-lock Brake System (ABS) illustrates this methodology for reliability estimation., La mécatronique est définie par l'utilisation simultanée et en étroite symbiose de la mécanique, de l'électronique, de l'informatique,... pour concevoir et produire de produits toujours plus innovants. Cette approche doit s'accompagner aujourd'hui de la garantie de sûreté de fonctionnement (SdF) des systèmes conçus. Or, la fiabilité, élément déterminant de la SdF, est relativement peu maîtrisée dans le développement des systèmes mécatroniques. Nous avons développé une méthodologie globale permettant de modéliser et d'évaluer la fiabilité prévisionnelle, expérimentale et opérationnelle des systèmes mécatroniques. C'est un outil d'aide à la décision dans les différentes phases des cycles de développement et de vie du système mécatronique, en valorisant l'évaluation quantitative de la fiabilité. La fiabilité prévisionnelle est calculée à partir du modèle Réseaux de Petri Stochastiques Déterministes (RdPSD) du système mécatronique, qui prend en considération la modélisation fonctionnelle, la modélisation dysfonctionnelle (à l'aide d'une analyse AMDE, AD,...) et les recueils des données pour chaque composant. Les fiabilités expérimentale et opérationnelle sont déterminées à l'aide de la méthode d'estimation bayésienne BRM qui tient compte des données obtenues lors des essais et issues du REX. Un exemple d'application sur l'antiblocage des roues (ABS) illustre cette méthodologie globale d'estimation de la fiabilité.

Mechatronics is defined as the integration of mechanical engineering, electronics, computer control,... in the design and manufacture of increasingly innovative products. This approach must be accompanied today by the guarantee of dependability of the developed systems. However, reliability, one factor key defining the to the dependability, is not sufficiently evaluated in the development of mechatronic systems. We have developed a complete methodology in order to design and evaluate the reliability of mechatronic systems. Our methodology is a tool for decision-making at different stages of the development and life cycles for mechatronic systems, based on the estimation of theirs reliability. The reliability estimation at the stage of the product conception is done from the Stochastic and Déterministes Petri nets model of mechatronic systems which takes into account the functional modeling, the dysfunctional modeling (with the Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) and the Fault Tree Analysis (FTA),...) and different reliability data bases for each component. The experimental and the operational reliability are determined using the Bayesian estimation method BRM, which takes into account the data, obtained during the tests and from the experience feedback. A sample application on the Anti-lock Brake System (ABS) illustrates this methodology for reliability estimation.; La mécatronique est définie par l'utilisation simultanée et en étroite symbiose de la mécanique, de l'électronique, de l'informatique,... pour concevoir et produire de produits toujours plus innovants. Cette approche doit s'accompagner aujourd'hui de la garantie de sûreté de fonctionnement (SdF) des systèmes conçus. Or, la fiabilité, élément déterminant de la SdF, est relativement peu maîtrisée dans le développement des systèmes mécatroniques. Nous avons développé une méthodologie globale permettant de modéliser et d'évaluer la fiabilité prévisionnelle, expérimentale et opérationnelle des systèmes mécatroniques. C'est un outil d'aide à la décision dans les différentes phases des cycles de développement et de vie du système mécatronique, en valorisant l'évaluation quantitative de la fiabilité. La fiabilité prévisionnelle est calculée à partir du modèle Réseaux de Petri Stochastiques Déterministes (RdPSD) du système mécatronique, qui prend en considération la modélisation fonctionnelle, la modélisation dysfonctionnelle (à l'aide d'une analyse AMDE, AD,...) et les recueils des données pour chaque composant. Les fiabilités expérimentale et opérationnelle sont déterminées à l'aide de la méthode d'estimation bayésienne BRM qui tient compte des données obtenues lors des essais et issues du REX. Un exemple d'application sur l'antiblocage des roues (ABS) illustre cette méthodologie globale d'estimation de la fiabilité.

This work is a contribution to manufacturing systems control and more particularly to their dynamic reconfiguration. In the case of reconfiguration, the background idea is to synthesize controllers according with the user's request and the state of the system. In this case, we have developed a synthesis approach inspired of the supervisory control theory but adapted to the formalism of Petri Nets. The first part of this work situates our contribution with respect to control synthesis based on PN formalism. The selection of PN is justified by their expression power with regard to the modeling of mechanisms such as parallelism and synchronization. Thereby, in our approach we address the different types of user specifications. We present a new problem: the “Forbidden Sequences of State-Transitions Problem” (FSSTP). We propose the “Constrained Synchronous Reachability Graph” (CSRG) to synthesize the plant model and the user specifications model based on PN. The theory is also based on the theory of regions as revisited in the thesis of A. Gaffari. The second part of the work deals with the synthesis of resources allocators' to make determinist the interpretation of operating sequences. The idea is to synthesize deterministic controllers from a given cyclic scheduling established by taking into account the plant state and the production objective. This work is completed by the proposition of a software tool by which we present the main features and also the current limits.; Ce travail est une contribution à la commande des systèmes manufacturiers et plus particulièrement à leur reconfiguration dynamique. En cas de reconfiguration, l'idée de base est de synthétiser les contrôleurs de commande en tenant compte d'une part des besoins de l'utilisateur et d'autre part de l'état du système. L'approche proposée est inspirée de la théorie du supervisory control, mais est adaptée à l'exploitation du formalisme des réseaux de Petri.Dans ce travail, nous proposons un nouveau problème pour la modélisation des spécifications utilisateurs : le « Problème des Séquences Interdites de Transitions d'États» (PSITE). Nous proposons alors le « Graphe d'Accessibilité Synchrone Contraint » (GASC) pour synthétiser le modèle du procédé et le modèle des spécifications tous les deux basés sur les RdPs. Pour réaliser la synthèse, nous utilisons la théorie des régions revisitée par les travaux de thèse de A. Gaffari. Dans la deuxième partie du travail nous montrons dans un premier temps que cette approche peut être utilisée pour la synthèse d'allocateurs de ressources, pour rendre déterministe l'interprétation de gammes opératoires. L'idée à ce niveau est de pouvoir synthétiser des contrôleurs déterministes qui mettent en œuvre un ordonnancement cyclique donné, établi en tenant compte de l'état du procédé et des objectifs de production. Ce travail est complété par la proposition d'un outil logiciel dont nous présentons le fonctionnement, l'intérêt et également les limites actuelles.

This work is a contribution to manufacturing systems control and more particularly to their dynamic reconfiguration. In the case of reconfiguration, the background idea is to synthesize controllers according with the user's request and the state of the system. In this case, we have developed a synthesis approach inspired of the supervisory control theory but adapted to the formalism of Petri Nets. The first part of this work situates our contribution with respect to control synthesis based on PN formalism. The selection of PN is justified by their expression power with regard to the modeling of mechanisms such as parallelism and synchronization. Thereby, in our approach we address the different types of user specifications. We present a new problem: the “Forbidden Sequences of State-Transitions Problem” (FSSTP). We propose the “Constrained Synchronous Reachability Graph” (CSRG) to synthesize the plant model and the user specifications model based on PN. The theory is also based on the theory of regions as revisited in the thesis of A. Gaffari. The second part of the work deals with the synthesis of resources allocators' to make determinist the interpretation of operating sequences. The idea is to synthesize deterministic controllers from a given cyclic scheduling established by taking into account the plant state and the production objective. This work is completed by the proposition of a software tool by which we present the main features and also the current limits.; Ce travail est une contribution à la commande des systèmes manufacturiers et plus particulièrement à leur reconfiguration dynamique. En cas de reconfiguration, l'idée de base est de synthétiser les contrôleurs de commande en tenant compte d'une part des besoins de l'utilisateur et d'autre part de l'état du système. L'approche proposée est inspirée de la théorie du supervisory control, mais est adaptée à l'exploitation du formalisme des réseaux de Petri.Dans ce travail, nous proposons un nouveau problème pour la modélisation des spécifications utilisateurs : le « Problème des Séquences Interdites de Transitions d'États» (PSITE). Nous proposons alors le « Graphe d'Accessibilité Synchrone Contraint » (GASC) pour synthétiser le modèle du procédé et le modèle des spécifications tous les deux basés sur les RdPs. Pour réaliser la synthèse, nous utilisons la théorie des régions revisitée par les travaux de thèse de A. Gaffari. Dans la deuxième partie du travail nous montrons dans un premier temps que cette approche peut être utilisée pour la synthèse d'allocateurs de ressources, pour rendre déterministe l'interprétation de gammes opératoires. L'idée à ce niveau est de pouvoir synthétiser des contrôleurs déterministes qui mettent en œuvre un ordonnancement cyclique donné, établi en tenant compte de l'état du procédé et des objectifs de production. Ce travail est complété par la proposition d'un outil logiciel dont nous présentons le fonctionnement, l'intérêt et également les limites actuelles.

The work presented deals with the supervision of flexible manufacturing systems. It presents the integration of real-time monitoring of process failures. The originality of this approach is to consider the control and the monitoring on the same level and not the monitoring as a palliative for the control. A structure of a monitoring-control module is proposed. This module is made up of two cooperating models based on the activity concept. The first one, the reference model for monitoring and control, gives all the functionalities of the monitoring system. The second one, the strategy model for monitoring and control, models the constraints imposed by the objectives of the firm and the users. The execution of a monitoring treatment is not limited to the strict sequence ¿ detection, diagnosis, decision and recovery ¿. Other elaborated sequences are allowed and can be executed by the module. Taking the executed activity into account, a supervisor integrated in each module of the hierarchy manages the information by directing each one to the suitable monitoring or control functions: detection, follow, control, diagnosis, decision, recovery or emergency. An example based on a manufacturing process illustrates the main benefits of the approach: monitoring flexibility, reactivity to the process evolutions, respect of the monitoring constraints imposed by the factory.; Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le contexte de la supervision des ateliers flexibles de production manufacturière. Il traite plus particulièrement de l'intégration de la surveillance temps réel des défaillances du procédé. L'approche se distingue en considérant la commande et la surveillance sur un même plan et non la surveillance comme un palliatif à la commande. Une structure d'un module de surveillance-commande est proposée. Le module est constitué de deux modèles coopérants basés sur le concept d'activités : l'un, appelé modèle de référence pour la surveillance-commande, modélise toutes les fonctionnalités mises en ¿uvre par le système de surveillance, l'autre, appelé modèle de la stratégie de surveillance-commande, modélise les contraintes imposées par les objectifs propres de l'entreprise et des utilisateurs. L'exécution d'un traitement de surveillance (séquence d'activités) n'est pas limitée au strict enchaînement des fonctions détection, diagnostic, décision puis reprise. D'autres séquences mettant en ¿uvre des activités de surveillance-commande plus élaborées (par exemple, activation de plusieurs fonctions de surveillance-commande du module simultanément) sont autorisées et réalisables par le module. En fonction des activités en cours d'exécution, un superviseur implanté dans chacun des modules gère l'ensemble des informations qui transitent par le module en les orientant vers la ou les fonctions de surveillance-commande aptes à les prendre en compte : détection, diagnostic, décision, reprise, urgence, suivi, commande. Un exemple d'application basé sur un processus manufacturier réel, la cellule flexible de l'Ecole Nationale d'Ingénieur de Tarbes (ENIT), illustre les apports de notre approche. Ils se traduisent en terme de flexibilité de surveillance, de réactivité aux diverses évolutions du procédé, de prise en compte et de respect des contraintes imposées par l'entreprise d'un point de vue surveillance.