Executable system co-specification based on models : Application to interactive conduct of critical industrial process
Co-spécification système exécutable basée sur des modèles - Application à la conduite interactive d'un procédé industriel critique
Résumé
Insofar as a system is a set of interacting elements whose complexity must be managed, the difficulty for a system architect is to guide the whole model architecture of a control system-situation studied as a set of interdisciplinary engineering part models interacting. The work presented in this thesis are specifically interested in the heuristic, specifying and executable nature of this whole relationship coupling descriptive models of problems (RH) and prescriptive models of solutions (Mh) to design a virtual model (MH) of system-of-interest. The holonic perspectives allows us to consider this coupling relationship as descriptive of a WHOLE (H) and prescriptive of each parts (h) as well in regards to system situation to perceive, as system-elements to architect.
In this sense, our collaborative environment of system co-specification aims to support an iterative process based on the quest of knowledge elements (Kh) with each specialist engineering delivering constitutive models (Mh) satisfying basic requirements (Rh). This system co-modelling environment is itself composed of a set of system-components modelling environment, with the stated objective to preserve tools, methods and works of each stakeholders in order to facilitate the expression of their skills. The model (MH) aims to reflect the mission satisfaction of the required system (RH) in system-situation of interest (KH) limited for our case-study to the scale factor of the experimental platform CISPI (Safe and Interactive Control of Industrial Process) of CRAN SAFETECH project. Implementation of modelling and simulation technology is based on the system modelling language (SysML) for knowledge sharing. Moreover, it allows the WHOLE system verification and validation by co-execution of models around a co-simulation bus, including CISPI platform.
Dans la mesure où un système est un ensemble d'éléments en interaction dont il faut gérer la complexité, la difficulté pour un architecte système est de guider l’architecture d'un modèle « total » de la situation système de conduite étudiée en tant qu'ensemble de modèles « locaux » d’ingénieries interdisciplinaires en interaction.
Les travaux présentés dans ce mémoire s’intéressent plus précisément à la nature heuristique, spécifiante et exécutable de cette relation « totale » de couplage de modèles descriptifs de problèmes (RH) et prescriptifs de solutions (Mh) pour construire un modèle virtuel (MH) du système à faire. La perspective holonique retenue permet de considérer cette relation de couplage de façon descriptive (H) du TOUT et prescriptive (h) de chacune des PARTIES aussi bien en regard de la situation-système à percevoir que des constitutifs-système à architecturer.
En ce sens, notre environnement collaboratif de co-spécification système vise à supporter un processus itératif basé sur la requête d’éléments de connaissances (Kh) auprès de chacune des ingénieries spécialistes délivrant en retour les modèles constitutifs (Mh) satisfaisant des exigences élémentaires (Rh). Cet environnement de co-modélisation-système est lui-même constitué d’un ensemble d’environnements élémentaires de modélisation de constituants-système, avec pour objectif assigné de préserver les outils, méthodes et processus de travail de chacune des parties prenantes afin de faciliter l’expression de leurs connaissances métier. Le modèle constituant (MH) vise à refléter la satisfaction de la mission (RH) du système requis dans le contexte connu (KH) d’une situation-système d’intérêt, limitée pour notre cas d’étude au facteur d’échelle de la plate-forme d’expérimentation CISPI (Conduite Interactive et Sûre de Procédé Industriel) du projet SAFETECH du CRAN. La technologie de modélisation et de simulation mise en œuvre s’appuie sur le langage de modélisation système « SysML » pour le partage de connaissances et permet la vérification ainsi que la validation système de l’ensemble par co-exécution de modèles autour d’un bus de co-simulation, y compris in-situ avec la plate-forme CISPI.
