Hervé PINGAUDSEE / Forum Batch Francophone - ISASlide 1 Modélisation des flux physiques et des...
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Modélisation des flux physiques Modélisation des flux physiques et des flux d ’informationset des flux d ’informationsdans les procédés batchsdans les procédés batchs
Modélisation des flux physiques Modélisation des flux physiques et des flux d ’informationset des flux d ’informationsdans les procédés batchsdans les procédés batchs
Conférence SEE/FBF-ISA Lyon, le 16 Novembre 2000
Hervé PINGAUD
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Plan
� Progrès récents de la gestion industrielle
� Flux physiques des les procédés batchs
� Modélisation des systèmes
� Modélisation des procédés
� Conclusions
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Contrôle
SystèmeProgrammes
Résultats
observerdécider diagnostiquer
Progrès récents de la gestion industrielle
Le système d’information=
un système “utilisateur - machine” qui remplit des fonctions de gestion, d’exécution et d’aide à la décision
de l’entreprise
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Partie opérative Partie contrôleproduit information
procédé processusopération unitaire fonction logicielle
système de transport réseaustock base de données
capteurs indicateurs de performancerégulateurs méthodes de gestion
organes de commande décisions
bilans de matière et énergiecontraintes d'utilsation de
ressources
Partie contrôle
Partie Opérative
………...
Progrès récents de la gestion industrielle
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Traitement commercial de la commande
Elaboration du plan commercial
Elaboration du plan de production
Fabrication site A
Fabrication site D
Alimentation Matière
Atelier XY
Lancementd’ordre de
fabrication XY
Stock desortie
Atelier XY
Livraison dela commande
Facturation et recouvrement
de créances
Définition des pièces
Localisationdans le stock
Transportvers atelier
Actualistionde la basede données
Entreprise
Site
Atelier
Ressource
temps
Une information distribuée dans l’espace et le temps
Progrès récents de la gestion industrielle
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Progrès récents de la gestion industrielle
Aujourd’hui, un patchwork de solutions logicielles ….
…. quel degré d ’observation ? ….Comment diagnostiquer ?…quel niveau de cohérence décisionnelle ?
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Plan
� Progrès récents de la gestion industrielle
� Flux physiques des les procédés batchs
� Modélisation des systèmes
� Modélisation des procédés
� Conclusions
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Flux physiques dans les procédés batchs - Le cadre de la norme ISA
•Les recettes décrivent :•les relations de précédence entre les opérations de transformation, qui font passer le lot d’un état de matière première à celui de produit fini ;•les appareils utilisables pour réaliser une opération particulière ;•la formule qui doit être respectée dans certaines proportions pour chaque ingrédient afin d’obtenir une qualité acceptable du produit final (bilans de matière,...).
•Les appareils sont caractérisés par :•leur comportement continu ou discontinu ;•leur capacité ;•leur niveau de disponibilité (nettoyage, maintenance, etc.) ;•leurs connexions entre appareils
•Les consignes du plan sont :•les dates de livraison des produits finis;•les quantités.
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RMTRMT
R1
C2R1C1
R1 R2
P1
E1Cuve matièrepremière
Pompe
Réacteur 1
Réacteur 2
Echangeur 1
Cuve 1
Cuve 2
Conditionnement
Alim Vid
Vid
Vid Vid
Vid
Alim Réac
Alim
Vid
Alim Vid
Vid
Vid Vid
Vid
Alim Réac
Alim
Vid
Transport
Réac Réac
Alim Alim
Flux physiques dans les procédés batchs
Exemple
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Plan
� Progrès récents de la gestion industrielle
� Flux physiques des les procédés batchs� Modélisation des systèmes� Modélisation des procédés� Conclusions
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5.0)( 2 txEvts
1)( 01 tx
etx )( 1
1)( 21 tx
Etat initial
x
1
e
t0 t1 t2
0.5
0tt
Modélisation des systèmes
Le caractère hybride de l ’information
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Modélisation des systèmes
SI Fact.client = p.émetteur
Fact.soldée := (Fact.montant p.montant)p.montant := (sup (0, Fact.montant - p.montant))
SI p.montant = 0 SI p.montant > 0
<Fact1>
<Fact2>
<p1>
<p>
<Fact><Fact>
<Fact> <p>
Préconditions
Actions
Règles d ’émission
p1 p2
p3
L’art d’utiliser l’information au bon moment au bon endroit
Les bénéfices del’approche objet ….
…. pour maîtriser la complexité
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Plan
� Progrès récents de la gestion industrielle
� Flux physiques des les procédés batchs
� Modélisation des systèmes
� Modélisation des procédés
� Conclusions
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classe JETON_LOT
attrib
uts id: ENTIER
-- Identificateurmasse: REELmasse volumique: REEL
classe TRANSITION_ RECETTE
métho
des
Mise_a_jour_lotMise_a_jour_appareils
choix_date: DATEchoix_appareils: LIST [UNIT]choix_masse_lot: REEL
classe PLACE_ REACTION
attrib
uts durée: DATE -- Durée de la réaction
métho
des
Date_fin_réaction(lot: JETON_LOT): DATE -- Calcule la date de fin de réaction
RDébutt R
React RFintR
ConditRDébutp R
ementChp argRRéacp R
FinpRCondip
B1 B2
ementconditionn : (iii)
réaction : (ii)
premières matières des
chargement : (i) arg
RCondi
RReac
RementCh
p
p
p
Modèle d’une recette
Modélisation des procédés
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Modélisation de l ’appareil
ULibrep
UNettoyagep
Uap lim
UVidangep
URéacp
Unettoyaget
UnettoyageFint _
UAt lim
URéact U
Vidanget
UvidangeFint _ outF
dtdV
0dtdV
inFdt
dV
classe JETON_CUVE
attributs
id: ENTIERvolume_max: REELV: REAL
-- Volume actuel
R1R2
R3
Modélisation des procédés
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opération
sync
hron
isat
ion
sync
hron
isat
ion
décomposition
RdPappareil
RdPrecette
Etat del ’appareil
…. principe de fusion dynamique de transitions
Place Transition Jeton Recette Opération Evénement Lot Appareil Etat Evénement Appareil
Modélisation des procédés
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Cuve matièrepremière
Réacteur 1
Réacteur 2
Conditionnement
td_al tf_al
Alim Vid
Vid
Vid Vid
Alim AL Réac
Utilisation du modèle en simulation
pour une politique de Juste à Temps
temps
Contrainte nonsatisfaite :
Alarme levéeflux
Réac
R1
RMTRMT
R2
Condi
R1
Modélisation des procédés
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module de décision locale (heuristiques)
Gestion manuelledes infaisabilités
Détection d ’alarmes ?
non
Solution du problème
Simulation
pompe
pompe
Description du process
oui
Simulationsur tout l ’horizon de
temps
module de décision globale (graphe)infaisabilités ?
oui
non
Solution «satisfaisante»
Modélisation des procédés
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Plan
� Progrès récents de la gestion industrielle
� Flux physiques des les procédés batchs
� Modélisation des systèmes
� Modélisation des procédés
� Conclusions
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• Travail d’analyse • Modèle unique et complet du système• Développement d ’un outil de simulation• Cadre formel d’aide à la décision extensible• Ouverture vers la modélisation d’entreprise
pour– faciliter le (re)paramétrage des solutions logicielles– Traiter le problème de la validation
Conclusions