Modèle d’intégration maintenance conditionnelle, prévisionnelle et maitrise statistique des procédés - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Integrated model for condition-based maintenance, predictive maintenance and statistical process control

Modèle d’intégration maintenance conditionnelle, prévisionnelle et maitrise statistique des procédés

Mohamed Othman Latrous
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1234460
  • IdRef : 268303339

Résumé

Integrated solutions are evolving to cope with the digitalization of manufacturing processes. One area of improvement is developing new strategies joining maintenance and quality control. A popular hypothesis used in these integrated models is considering that quality control comes down to monitoring a single process or product characteristic. However, for complex systems, this assumption is seldom satisfied as the number of characteristics grows and they can have potential correlations. In fact, a multivariate control chart is more suitable to guarantee better performances of drift detection. Following this perspective, the main objective of this thesis consists in developing new maintenance decision rules based on produced items’ quality data. Multivariate control charts are used to provide detection and identification of potential process shifts and adaptive maintenance actions are triggered, targeting system components responsible for the deterioration of the produced items’ quality. First, a preliminary study is led to highlight the impact of multivariate control charts on the decision making process. Next, integrated maintenance decision rules for condition based and predictive maintenance are proposed using multimodal control charts. The developed decision rules are applied in the context of a simulated manufacturing process exhibiting a quality defect appearing in different dynamics (fast and slow drifts). The new strategies proposed in this thesis have been validated through the development of analytical models expressing the profit of the manufacturing system. This profit was maximized based on decision variables (sampling period and critical intervention threshold) and the existence of optimal solutions has been demonstrated through simulation. The robustness of the developed models has been proven by sensitivity studies, followed by comparative studies in order to highlight the impact of the proposed strategies.
Les solutions industrielles intégrées évoluent pour faire face à la digitalisation des processus de production. Parmi les solutions d’amélioration, nous pouvons penser au développement de nouvelles stratégies de maintenance intégrée à la qualité du produit fini. Une hypothèse couramment utilisée dans la littérature consiste à supposer que le suivi de la qualité se résume à la surveillance d’une seule caractéristique du produit ou du process. Cependant, pour les systèmes complexes, cette hypothèse est rarement satisfaite à mesure que le nombre de caractéristiques augmente et qu’elles peuvent avoir de potentielles corrélations. En effet, une carte de contrôle multivariée est plus appropriée pour garantir une meilleure performance de détection des dérives. Dans cette perspective, l’objectif principal de cette thèse consiste à développer de nouvelles règles de décision pour la maintenance basée sur les données de la qualité des produits. Des cartes de contrôle multivariées sont utilisées pour détecter et identifier les potentielles dérives du process et des actions de maintenance adaptative sont déclenchées ciblant les composants du système responsables de la détérioration de la qualité des articles produits. Dans un premier temps, une étude préliminaire est menée pour mettre en évidence l’impact des cartes de contrôle multivariées sur le processus de prise de décision pour la maintenance. Dans un deuxième temps, des règles de décision intégrées pour la maintenance conditionnelle et la maintenance prévisionnelle sont proposées en exploitant des cartes de contrôles multivariées multimodales. Les règles de décision proposées sont appliquées dans le contexte d’un processus de production simulé présentant des défauts apparaissant sous différentes dynamiques (dérives rapides et dérives lentes). Les nouvelles stratégies proposées dans cette thèse ont été validées par le biais du développement de modèles analytiques exprimant un profit. Ce profit a été maximisé selon les variables de décisions (la période d’échantillonnage et le seuil critique d’intervention) et l’existence de solutions optimales a été démontrée par simulation. La robustesse des modèles développés a été prouvée par des études de sensibilité, suivies d’études comparatives afin de mettre en évidence l’impact des stratégies proposées.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04017136 , version 1 (06-03-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04017136 , version 1

Citer

Mohamed Othman Latrous. Modèle d’intégration maintenance conditionnelle, prévisionnelle et maitrise statistique des procédés. Autre. Université de Technologie de Compiègne, 2021. Français. ⟨NNT : 2021COMP2639⟩. ⟨tel-04017136⟩
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