Integration assessment in mechatronic system design architectures
Évaluation de l'intégration dans les architectures relatives à la conception de systèmes mécatroniques
Résumé
This Habilitation à Diriger les Recherches manuscript summarizes my activities as a research engineer since I defended my thesis in 2002, in Physical Materials Engineering at INSA Lyon. My initial recruitment as a design engineer in the Instrumentation division of the Institut Supérieur de Mécanique de Paris (Supméca) naturally steered my subsequent activities towards mechatronics. In 2007, I joined the Mechatronics research team of the Mechanical Systems and Materials Engineering Laboratory (LISMMA EA2336), which became the Mechatronics and Multiphysics Systems Engineering (IS2M) team of the Quartz Laboratory (EA7393) in 2015.
This thesis is the fruit of 13 years of research at Supméca Paris. Since 2006, my scientific activity has focused on tools, languages and methodologies for the design of mechatronic systems based on Systems Engineering, and more specifically on the general problem of evaluating integration in architectures for the design of mechatronic systems.
This thesis is structured in three main parts:
The first part presents, in five chapters, my curriculum vitae, my activities as a research leader and supervisor, and my involvement in collaborative projects, before summarizing my teaching activities and concluding with my administrative and technical responsibilities.
The second part is devoted to details of my scientific research activities. After stating the industrial and scientific context, our work is positioned in the academic community before describing the problem addressed. Then, the corresponding research work is presented through the different levels of architectures emerging throughout the integrated design process of mechatronic systems: integration in the design process of mechatronic systems, in multidomain/multidisciplinary architectures, data architectures, 3D architectures, under multiphysical constraints and finally in structural architectures linked to cyber-physical systems (CPS) and production systems (CPPS).
The third part deals with our research project in 3 areas: (i) the integration of agility in the MBSE methodology for multidisciplinary system design, (ii) the consistency of design data using the CatSE (Category-based System Engineering) approach, (iii) the design of CP(P)S, and finally mentions my other professional prospects.
Ce manuscrit d’Habilitation à Diriger les Recherches synthétise mes activités d’ingénieur de recherche que j’ai menées depuis ma soutenance de thèse en 2002, en Génie Physique des Matériaux à l’INSA de Lyon. Mon premier recrutement en tant qu’ingénieur d’études au pôle Instrumentation de l’Institut Supérieur de Mécanique de Paris (Supméca) a naturellement orienté mes activités ultérieures vers la mécatronique. C’est ainsi que j’ai intégré en 2007 l’équipe de recherche Mécatronique du Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Mécaniques et des Matériaux (LISMMA EA2336), devenue l’équipe Ingénierie des Systèmes Mécatroniques et Multiphysique (IS2M) du Laboratoire Quartz (EA7393) en 2015.
Ce mémoire est le fruit de 13 années de recherche à Supméca Paris. Mon activité scientifique depuis 2006 concerne principalement les outils, langages et méthodologies de conception des systèmes mécatroniques s’appuyant sur l’Ingénierie Système et vise plus particulièrement à répondre à la problématique générale de l’évaluation de l’intégration dans les architectures relatives à la conception de systèmes mécatroniques.
Ce mémoire est structuré en trois parties principales :
La première partie présente en cinq chapitres mon curriculum vitae, mes activités d’animation et d’encadrement de recherche, puis de montage et participation à des projets collaboratifs, avant de faire une synthèse de mes activités d’enseignement et terminer sur mes responsabilités administratives et techniques.
La deuxième partie est consacrée au détail de mes activités de recherche scientifique. Après avoir énoncé le contexte industriel et scientifique, nos travaux sont positionnés dans la communauté académique avant de décrire la problématique adressée. Puis, les travaux de recherche correspondants sont présentés au travers des différents niveaux d’architectures émergeant tout au long du processus intégré de conception des systèmes mécatroniques : l’intégration dans le processus de conception des systèmes mécatroniques, dans les architectures multidomaines/multidisciplinaires, les architectures de données, les architectures 3D, sous contraintes multiphysiques et finalement dans les architectures structurelles liées aux systèmes cyberphysiques (CPS) et de production (CPPS).
La troisième partie porte sur notre projet de recherche autour de 3 axes : (i) l’intégration de l’agilité dans la méthodologie MBSE de conception de systèmes multidisciplinaires, (ii) la cohérence des données de conception par l’approche CatSE (Category-based System Engineering), (iii) la conception des CP(P) S, et mentionne finalement mes autres perspectives professionnelles.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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