Thèses de doctorat

Publications du Département Sciences de la Fabrication et Logistique

Bienvenue dans le répertoire des thèses de doctorat du département SFL. Nos recherches doctorales se situent à l’intersection de la recherche opérationnelle, du génie industriel et des systèmes d’aide à la décision. Découvrez nos contributions scientifiques et industrielles à travers nos thèses en cours, qui abordent les défis de la fabrication et de l’environnement de demain, ainsi que les archives complètes des thèses soutenues au sein du département SFL depuis 2008.

Thèses en cours

Planification de la production pour une production et une maintenance écoénergétiques

  • Doctorant : E. MEHIRI
  • Financement : École des mines de Saint-Étienne
  • Début : novembre 2025
  • Directeurs de thèse : N. Absi, E. Suzanne

Description

La planification de la production, pierre angulaire de la gestion des opérations, joue un rôle essentiel dans l’optimisation des processus de fabrication tout en répondant efficacement à la demande du marché de manière économique et durable. Cependant, l’émergence des préoccupations environnementales, l’augmentation constante des coûts énergétiques et la nécessité de se conformer aux exigences légales concernant les émissions de gaz à effet de serre ont introduit un nouveau défi majeur : l’intégration des contraintes énergétiques dans les stratégies industrielles. Par conséquent, la gestion de l’énergie dans les opérations de production a acquis une importance indéniable ces dernières années. Cette thèse vise à intégrer les considérations énergétiques dans la planification de la production tout en tenant compte de la gestion de la maintenance. Bien que la maintenance puisse être coûteuse et énergivore, elle reste essentielle pour prévenir les pannes d’équipement et optimiser la consommation d’énergie. L’objectif principal est donc de développer une approche combinée de planification de la production et de la maintenance basée sur des indicateurs prédictifs de l’état des équipements. Cette thèse contribuera au domaine en pleine croissance de la fabrication durable en proposant une nouvelle approche de planification qui minimise simultanément la consommation d’énergie et les temps d’arrêt imprévus. Un autre axe de recherche sera la conception de méthodes de résolution innovantes pour relever les défis posés par cette intégration. Les solutions développées s’appuieront sur des techniques de décomposition, avec un accent particulier sur l’élaboration de méthodes exactes performantes pour les sous-problèmes identifiés.

Ordonnancement adapté à la salle blanche de recherche et développement

  • Doctorant : B. LORIFERNE
  • Financement : CIFRE MOC
  • Début : décembre 2024
  • Directeur de thèse : A. Roussy

Description

Dans le climat actuel d’incertitude et de crises multiples (géopolitiques, économiques et écologiques), l’industrie de la fabrication de microélectronique est confrontée à une concurrence mondiale. Pour relever ces défis, ce projet de thèse vise à développer des méthodes de résolution pour un problème d’ordonnancement sur des machines complexes dans des ateliers flexibles, en tenant compte de la nature dynamique et de la complexité de l’environnement de production microélectronique. L’objectif est de proposer des approches offrant des solutions robustes et industriellement pertinentes à ces défis. La robustesse sera évaluée à l’aide d’indicateurs de risque appropriés, tandis que la pertinence industrielle sera mesurée via des indicateurs de performance préalablement identifiés. Les approches de résolution proposées seront évaluées par des expériences numériques menées sur des instances de référence et des cas industriels, et plus spécifiquement sur le WIP de la salle blanche du LETI. En particulier, l’un des principaux axes de la thèse sera de prendre en compte les campagnes d’équipement et les longs temps d’arrêt. Les spécificités des différents ateliers (forte production en cours et temps de traitement court, production en cours limitée avec temps de traitement long) seront également étudiées, afin de fournir un outil global et performant, adapté aux salles blanches de RD.

Intégration de problèmes complexes de planification et d’ordonnancement de la production intégrant des considérations environnementales

  • Doctorant : R. BEN MAKTOUF
  • Financement : CIFRE DecisionBrain
  • Début : novembre 2024
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès et S. Kedad-Sidhoum

Description

Malgré la vaste littérature scientifique sur la planification et l’ordonnancement de la production, relativement peu d’études se sont concentrées sur l’intégration de ces deux types de problèmes, en particulier lorsqu’il s’agit de prendre en compte les contraintes industrielles ainsi que les contraintes ou objectifs environnementaux. Par conséquent, un plan calculé au niveau tactique à l’aide de contraintes agrégées est souvent irréalisable au niveau opérationnel. Ce manque d’alignement peut entraîner des pertes matérielles et financières importantes, ainsi que des impacts environnementaux substantiels. Cependant, avec l’avènement des systèmes d’information et d’aide à la décision avancés, le développement d’approches d’optimisation qui produisent des plans intégrés est devenu une priorité industrielle stratégique en production et logistique.

La grande majorité des recherches sur la planification et l’ordonnancement intégrés (1) se concentrent sur des problèmes à ressource unique, (2) proposent des approches spécialisées plutôt que génériques, et (3) négligent de nombreuses contraintes industrielles et impacts environnementaux.

Objectifs de la thèse : DecisionBrain développe simultanément un outil dédié à la planification de la production et un outil d’ordonnancement de la production. En pratique, ces deux outils sont utilisés séquentiellement, ce qui souligne l’importance d’assurer la cohérence entre les décisions prises à ces deux niveaux. De plus, étant donné la grande variété de problèmes industriels traités par DecisionBrain, les approches de solution proposées doivent être relativement génériques. Enfin, les facteurs environnementaux ne sont pas encore explicitement pris en compte dans les problèmes étudiés.

Les objectifs de la thèse sont donc multiples, notamment : Résoudre des problèmes complexes de planification de la production impliquant des dizaines de ressources parallèles et diverses contraintes industrielles, tout en intégrant des objectifs ou des contraintes qui garantissent l’alignement du plan proposé avec les décisions d’ordonnancement. Proposer des approches génériques et modulaires capables de gérer des problèmes de complexité variable. Incorporer des considérations environnementales.

Caractérisation paramétrique à grande échelle de dispositifs quantiques à températures cryogéniques

Description

Alors que l’informatique quantique progresse vers l’intégration à grande échelle, les qubits de spin dans les réseaux de points quantiques (QD) en silicium sont considérés comme un candidat de premier plan en raison de leur compatibilité avec les processus de fabrication CMOS industriels. Cependant, la variabilité des dispositifs reste un obstacle majeur à la reproductibilité et à l’évolutivité. Une compréhension détaillée de la position, de la forme et de l’environnement capacitif des QD est essentielle pour assurer un contrôle précis des qubits. Le déploiement récent d’outils de mesure cryogéniques automatisés sur des wafers de 300 mm permet désormais une caractérisation systématique et à haut débit des dispositifs QD, ouvrant la voie à une analyse statistique à grande échelle.

L’objectif de cette thèse est de développer des méthodes de caractérisation de la position et de la forme des points quantiques dans les nanofils CMOS, en utilisant des techniques d’extraction de capacitance et l’analyse des diagrammes de stabilité de charge. Ces métriques seront appliquées à travers les dispositifs et les wafers pour étudier l’influence des paramètres de fabrication – tels que la pile de portes – sur la formation des QD.

Optimisation de la planification de la production par la gestion des qualifications et les politiques de stockage

Description

La fabrication de wafers semi-conducteurs est un processus de fabrication très complexe. Cette complexité induit la nécessité d’un système de transport automatisé efficace appelé AMHS (Automated Material Handling System). Les longs temps de cycle des lots, les flux réentrants, les centaines de machines dans plusieurs bâtiments et les divers problèmes d’ordonnancement font du transport une tâche difficile liée à la performance de la productivité. Dans le contexte de l’expansion de l’usine de wafers Crolles 300, les temps de transport augmentent et l’efficacité de l’AMHS devient de plus en plus importante.

La thèse vise à inclure l’optimisation de la logistique interne via de nouvelles méthodes de planification et de stockage tout en maintenant intactes les performances de productivité, avec 2 axes principaux : la gestion des qualifications et les politiques de stockage.

Planification agile des ressources ferroviaires

Description

L’objectif de cette thèse est d’explorer deux axes complémentaires afin de mieux maîtriser la performance du système ferroviaire : Le premier axe consiste à reconsidérer le plan de transport en cas de perturbations, afin de mieux répondre aux objectifs nouvellement apparus sans forcer le système à revenir inutilement à la « normale ». Il s’agira notamment de caractériser les nouveaux objectifs à optimiser à partir d’une solution initiale perturbée, par exemple réduire les temps d’attente sans nécessairement respecter l’horaire théorique par défaut.

S’appuyant sur les travaux du premier axe, le second axe vise à repenser la conception du plan de transport pour faciliter sa modification au niveau opérationnel si nécessaire.

Insertion optimisée à court terme de trains supplémentaires dans les horaires existants

Description

Dans l’élaboration des horaires ferroviaires, la gestion de la capacité résiduelle de l’infrastructure implique l’ordonnancement de trains supplémentaires dans des horaires définis des mois ou des années à l’avance. Cela est particulièrement pertinent pour les services de fret, où les demandes d’ordonnancement peuvent être faites par les entreprises ferroviaires (Train Operating Companies) au gestionnaire d’infrastructure (IM) dans la semaine précédant l’exécution. À la SNCF, ces demandes sont actuellement traitées manuellement par les planificateurs, selon un processus séquentiel qui sépare les niveaux des gares locales des niveaux de lignes plus larges. Bien que cette approche fonctionne dans certains cas, elle échoue souvent lorsque le problème n’est pas résolu globalement et de manière intégrée.

Cette thèse vise à aborder ce problème et à proposer des solutions intégrées pour les demandes d’insertion de trains uniques et multiples, dans des conditions nominales et perturbées. L’étude se concentre sur le niveau microscopique de la modélisation de l’infrastructure à travers tous les types de réseaux ferroviaires, visant à combler une lacune de recherche où le problème a été principalement étudié macroscopiquement avec un accent sur les lignes simples. Les solutions seront développées à l’aide d’Open-source Railway Designer, un outil de simulation microscopique de SNCF Réseau, le gestionnaire d’infrastructure français, et sont destinées à son module de gestion numérique des capacités à court terme pour mieux soutenir les décisions des planificateurs.

Améliorations d’une approche de génération de colonnes pour la planification de la production dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : C. ZARROUK
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec STMicroelectronics
  • Début : mai 2024
  • Directeur de thèse : N. Absi

Description

La fabrication de semi-conducteurs est un processus complexe, impliquant jusqu’à une centaine d’étapes et entraînant des temps de cycle de plusieurs mois. De plus, des contraintes de temps entre certaines étapes doivent être prises en compte. Il est donc nécessaire de planifier la production sur un horizon de temps long, ce qui est une tâche compliquée. Il est possible de modéliser ce problème comme un Programme Linéaire en Nombres Entiers, mais la taille des données industrielles le rend inutilisable en pratique.

Une approche de génération de colonnes est proposée dans la littérature. Elle est basée sur le concept de Route Temporisée, qui consiste à attribuer à chaque étape la période à traiter. Ces Routes Temporisées sont ensuite générées selon le concept de la génération de colonnes.

L’objectif de cette thèse est de poursuivre l’étude de cette approche ; en particulier, d’améliorer le temps de calcul dans le cas de résolutions successives, et d’assurer la cohérence des solutions proposées dans le cadre d’un cas réel.

Récupération optimisée des perturbations dans le transport maritime de ligne régulière

Description

Lorsqu’une perturbation opérationnelle survient, les compagnies maritimes sont confrontées à un problème de décision complexe lorsqu’il s’agit de récupérer l’horaire du navire affecté. Une fois la solution de réordonnancement approuvée, un nouveau problème se pose : le réacheminement des conteneurs. Un plan d’évacuation doit alors être trouvé pour les conteneurs qui ne peuvent pas être transportés dans les conditions initialement prévues.

Les travaux de cette thèse se concentreront sur la modélisation des problèmes de décision liés aux perturbations opérationnelles rencontrées dans l’industrie maritime. L’objectif final de la thèse est de fournir aux employés de CMA CGM des outils d’aide à la décision robustes basés sur des algorithmes d’optimisation combinatoire. Ces outils permettront aux employés de prendre des décisions plus efficacement, tout en étant conscients des implications en termes de coûts, de temps et d’impact environnemental.

Thèses soutenues

Intégration des décisions d’échantillonnage et d’ordonnancement pour la minimisation des risques dans la fabrication de semi-conducteurs

Description

Les processus de fabrication de semi-conducteurs sont parmi les plus complexes au monde. Chaque produit peut nécessiter plus d’un millier d’étapes de traitement réparties sur des centaines de machines sophistiquées. Cette complexité reflète les exigences technologiques élevées associées aux produits semi-conducteurs, qui se caractérisent par une forte valeur ajoutée et rendent le contrôle qualité indispensable. Les inspections qualité sont effectuées à des points spécifiques du flux de production. Elles servent non seulement à valider la conformité des produits, mais aussi à évaluer l’état général des équipements de production. Lorsqu’un défaut est détecté, plusieurs machines peuvent donc être impliquées. Bien qu’essentielles, ces inspections reposent sur des outils de mesure, ou de métrologie, coûteux et disponibles en nombre limité. De plus, les opérations de mesure ne sont pas instantanées et peuvent ralentir le flux de production. Dans ce contexte, de nombreuses stratégies d’échantillonnage ont été développées et mises en œuvre dans l’industrie pour sélectionner efficacement les produits à mesurer, tout en minimisant les risques et en respectant les contraintes de capacité. Cependant, la plupart des études existantes se concentrent principalement sur les problèmes d’échantillonnage et accordent relativement peu d’attention à l’ordonnancement des produits en métrologie. Cette thèse vise à intégrer et à optimiser conjointement l’échantillonnage dynamique et l’ordonnancement des produits sur les machines de mesure, afin de prioriser la minimisation des risques tout en améliorant la productivité. La fonction objectif utilisée pour la gestion des risques présente une structure sous-modulaire, ce qui augmente considérablement la complexité de calcul des problèmes résultants. Des problèmes de complexité croissante sont donc étudiés. Premièrement, des approches pour optimiser l’ordonnancement sur une seule machine de mesure sont proposées. Le problème est ensuite étendu à plusieurs machines de mesure parallèles, en incorporant des contraintes de qualification (éligibilité) ainsi que des caractéristiques spécifiques aux produits. Une extension bi-objectif est également envisagée pour analyser les compromis entre risque et productivité, dans le but de proposer des ordonnancements mieux alignés avec les exigences industrielles. Enfin, un problème pratique développé en collaboration avec STMicroelectronics se concentre sur l’équilibrage dynamique des charges de travail des machines de mesure en fonction de l’état général de l’usine.

Planification intégrée et robuste des ressources ferroviaires pour le transport de marchandises

  • Doctorant : L. FOURCADE
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec STMicroelectronics
  • Début : mai 2022
  • Fin : avril 2025
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

Le transport ferroviaire de marchandises nécessite de planifier plusieurs types de ressources, en particulier l’infrastructure réseau, les temps de parcours et les locomotives.
Cette thèse, réalisée en partenariat avec Hexafret (anciennement Fret SNCF), se concentre sur les méthodes d’optimisation mathématique pour la planification simultanée de ces différents types de ressources.
Dans ce travail, nous évaluons d’abord les avantages de la planification intégrée des ressources par rapport à la planification séquentielle (un type de ressource à la fois).

Nous avons proposé plusieurs nouvelles approches pour déterminer des plans intégrés efficaces dans des temps de calcul raisonnables. Ces méthodes sont, à notre connaissance, novatrices et se révèlent efficaces pour coupler différents problèmes de routage.

IA pour l’optimisation de la logistique portuaire

Description

Le transport intermodal a connu un essor considérable au 20e siècle en raison de sa rapidité et de son faible coût pour le transport de marchandises. Si d’importantes recherches ont été menées pour optimiser le transport maritime de conteneurs, les zones terrestres sont encore loin d’être optimales, ce qui affecte tous les acteurs de la chaîne d’approvisionnement. Cela se traduit concrètement par des livraisons tardives, de longues attentes aux terminaux et des ports congestionnés, entraînant d’énormes augmentations des émissions de CO2 ainsi que des pertes de gains massives. Le principal défi est donc d’acquérir une vision globale de la logistique afin d’anticiper les différents flux de conteneurs et de guider toutes les parties d’une chaîne d’approvisionnement dans la conduite de leurs opérations. Dans ce contexte, l’objectif de ce doctorat est de fournir aux différents acteurs de la logistique des conteneurs un outil d’aide à la décision et de permettre une visibilité sur les opérations terrestres des conteneurs afin d’optimiser et de fluidifier leur activité. Plus spécifiquement, l’objectif est de comprendre les mécanismes à l’origine des ralentissements dans les échanges de conteneurs, et de pouvoir formuler des algorithmes de prédiction et d’optimisation.

Architecture optimale de boucles de contrôle R2R et modèles prédictifs multivariés incluant des contraintes opérationnelles comme support à la digitalisation de l’industrie microélectronique

  • Doctorant : L. TERRAS
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec STMicroelectronics
  • Début : août 2021
  • Fin : sept. 2024
  • Directeur de thèse : A. Roussy

Description

Poussée par la demande de miniaturisation des processus, l’industrie des semi-conducteurs devient de plus en plus complexe. Aujourd’hui, les produits de technologie avancée sont traités à travers plus d’un millier d’étapes d’opération dépendantes et hautement sophistiquées. De plus, les flux réentrants permanents font que les produits sont traités sur tout équipement disponible : pour une opération donnée, les produits partageant la même recette peuvent être traités sur différents outils, et différents produits peuvent être traités sur le même outil. Le développement d’un système de contrôle Run-to-Run (R2R) capable de compenser efficacement les variations de processus est un enjeu des priorités de l’industrie 4.0. L’objectif de cette thèse est de développer un nouvel algorithme R2R basé sur des modèles prédictifs multivariés afin d’améliorer l’efficacité du système existant. La performance de l’approche proposée sera analysée en termes de réduction de la variabilité, de robustesse de l’échantillonnage et de facilité de maintenance.

Ordonnancement robuste au sein des technicentres de maintenance ferroviaire de la SNCF

  • Doctorant : R. TORBA
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec la SNCF
  • Début : mai 2021
  • Fin : juin 2024
  • Directeurs de thèse : C. Yugma, S. Dauzère-Pérès

Description

Les technicentres industriels de la SNCF réalisent la maintenance lourde de son matériel roulant. L’objectif est de rénover et de moderniser les véhicules ferroviaires et leurs composants tous les 10 à 20 ans afin d’augmenter leur durée de vie, car les coûts du matériel roulant sont très élevés. Les opérations de maintenance lourde sont très complexes à estimer précisément à l’avance et il existe donc de nombreuses sources d’incertitude (travaux supplémentaires, réparations accidentelles, incertitudes d’estimation des temps d’opération, pannes de machines, etc.). L’objectif de cette thèse est d’explorer des algorithmes d’ordonnancement robustes pour garantir des plannings performants même en cas de perturbations. La probabilité de respecter les dates de libération client pondérées mais aussi la minimisation des temps de croisement pondérés du matériel roulant seront utilisées pour évaluer la performance de ces algorithmes. Des données historiques et empiriques seront utilisées pour construire différents scénarios, pour mesurer la robustesse et valider les approches proposées.

Optimisation et simulation pour un transport routier-ferroviaire à la demande en zone peu peuplée

  • Doctorant : J. JODEAU
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec la SNCF
  • Début : mai 2021
  • Fin : juil. 2024
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, N. Absi

Description

Dans les zones peu peuplées, les transports en commun sont insuffisants et ne répondent pas à la demande des usagers. Il y a des trains à grande capacité circulant à faible fréquence selon un horaire prédéfini. Par conséquent, les usagers préfèrent utiliser leur propre voiture plutôt que les transports en commun pour sa facilité et sa flexibilité. Pour revitaliser les transports en commun et le transport ferroviaire dans ces zones, un transport mixte à la demande basé sur un véhicule rail-route innovant est envisagé. Cette solution vise à transporter le plus de passagers en porte-à-porte pendant une période spécifiée tout en minimisant le temps de trajet global de l’utilisateur. Les véhicules circulent sur une voie ferrée unique et effectuent des détours pour prendre ou déposer des usagers.

Gestion tactique et opérationnelle des tunnels à contraintes de temps

  • Doctorant : B. Anthouard
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec STMicroelectronics
  • Début : mai 2021
  • Fin : juin 2024
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

La fabrication de wafers semi-conducteurs comprend l’un des processus de fabrication les plus complexes et contraints, impliquant un ensemble d’opérations hautement cycliques et étendu avec de longs temps de cycle. Pour des raisons de rendement et de qualité des produits, des contraintes de temps (CT) sont prescrites entre les opérations de processus avec des degrés de rigueur variables. Avec la réduction de la taille des motifs, la sensibilité accrue des wafers conduit à un nombre croissant de contraintes de temps. La multitude de contraintes de temps qui en résulte se chevauche et se succède rapidement, formant ce que l’on appelle les tunnels à contraintes de temps (TCT). Les TCT sont aujourd’hui l’un des principaux points chauds pour la planification de la production et la gestion quotidienne des lignes. La thèse de doctorat proposée vise à développer des approches compétitives pour la gestion des TCT, en abordant les problèmes tactiques et opérationnels :
. Niveau tactique : Étudier et contrôler l’impact de la durée des CT sur les indicateurs clés de performance à moyen terme (par exemple, flux de production, débit, seuils d’encours, capacité) ;
. Niveau opérationnel : Proposer des mécanismes de contrôle efficaces (par exemple, mécanisme de gating des lots, positionnement de l’encours, maintenance préventive et gestion de la validation des recettes) à intégrer dans des outils d’aide à la décision en temps réel fonctionnant dans des environnements très variables dans le temps.

Intégration de la variabilité des processus pour un ordonnancement robuste dans les ateliers complexes

Description

Cette thèse vise à développer et valider sur des données industrielles des approches modernes pour incorporer l’incertitude et la variabilité des processus dans les problèmes d’ordonnancement spécifiques aux ateliers de fabrication complexes. Un ordonnancement robuste est important pour assurer la stabilité du système de production et tenir compte de la variabilité des processus. Cette variabilité est associée à l’incertitude des temps de préparation et de traitement sur les machines, de la disponibilité des machines, des arrivées de tâches incertaines et d’autres facteurs. Nous nous concentrons sur la variabilité des temps de traitement et leur impact sur la performance de l’ordonnancement. L’objectif est d’adapter les algorithmes existants en utilisant des mesures de performance afin de générer des ordonnancements robustes, capables de faire face à la variabilité des temps de traitement.

Gestion du trafic d’une ligne ferroviaire suburbaine CBTC mixte

  • Doctorant : H. MEUNIER
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec la SNCF
  • Début : mars 2020
  • Fin : juin 2023
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, V. Borodin

Description

Pour améliorer la performance des lignes ferroviaires complexes dans les zones à forte densité, des systèmes de contrôle automatique des trains sont de plus en plus mis en œuvre dans les réseaux ferroviaires, tels que le système CBTC (Communication-Based Train Control). Ce système rend la ligne suburbaine plus efficace mais aussi plus sensible. Par conséquent, des décisions de réordonnancement en temps réel et automatisées sont nécessaires. Plus précisément, l’objectif de cette thèse de doctorat est de fournir des décisions de réordonnancement en temps réel et automatisées pour une ligne suburbaine mixte et ouverte, équipée d’un système CBTC, dans une zone très dense. En utilisant la position et l’état des trains, un module d’optimisation multi-objectif propose un nouvel horaire. Les objectifs d’intervalle et de ponctualité sont visés lorsque des perturbations surviennent. Le nouvel horaire est appliqué en fournissant à chaque train de nouveaux horaires d’arrivée et de départ, des vitesses de déplacement et des itinéraires à utiliser. Des efforts spécifiques sont faits pour proposer des solutions réalisables à court terme en considérant des aspects pratiques tels que les règles d’intervalle et de signalisation. Des tests sont menés en utilisant différents scénarios de perturbation sur l’infrastructure simulée des futures voies de la ligne E du réseau ferroviaire de banlieue parisien, à l’aide du moteur de simulation SIMONE.

Optimisation et apprentissage automatique pour l’ordonnancement multi-objectif dans les zones de fabrication complexes

  • Doctorant : J. Berthier
  • Financement : Contrat de recherche industrielle (CIFRE) avec STMicroelectronics
  • Début : mars 2020
  • Fin : septembre 2023
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Description

Le secteur des semi-conducteurs est l’une des industries les plus complexes et compétitives, avec des processus de fabrication particulièrement longs, complexes et coûteux. La maîtrise des délais de production est un enjeu majeur pour équilibrer les coûts de fabrication, l’obsolescence des produits et le respect des livraisons clients. Dans ce contexte, l’ordonnancement des produits sur les équipements aux différentes étapes de leur parcours de fabrication est devenu une décision cruciale à prendre.

Cette thèse vise à étendre les approches d’ordonnancement déjà utilisées chez STMicroelectronics afin de mieux intégrer les objectifs existants, de modéliser de nouveaux critères et de considérer de nouvelles zones de fabrication. Le moteur d’ordonnancement résultant intégrera un ajustement automatique des paramètres d’optimisation au contexte de l’atelier basé sur des techniques d’apprentissage automatique. Des contributions académiques sont attendues dans les domaines de l’optimisation multi-objectif et des méthodes d’apprentissage statistique, qui sont tous deux d’un intérêt croissant pour la communauté scientifique.

  • Mots-clés : génie industriel ; recherche opérationnelle ; ordonnancement ; optimisation multi-objectif ; apprentissage automatique ; industrie des semi-conducteurs

Problèmes de planification tactique tenant compte de l’humain dans la gestion d’entrepôt

  • Doctorant : T. Prunet
  • Financement : Projet ANR AGIRE
  • Début : février 2020
  • Fin : 2024
  • Directeurs de thèse : N. Absi, V. Borodin, D. Cattaruzza

Description

Cette thèse se concentre sur l’intersection de deux courants de recherche en recherche opérationnelle : l’entreposage et l’ergonomie. Les entrepôts sont l’une des composantes clés de toute chaîne d’approvisionnement, avec plusieurs problèmes qui ont été bien étudiés dans la littérature. Malgré les avancées technologiques récentes en matière d’automatisation, la plupart des entrepôts dépendent encore du travail humain, pour un travail propice à l’apparition de troubles musculo-squelettiques liés au travail. La responsabilité sociale des entreprises et le bien-être des employés deviennent de plus en plus une préoccupation pour les entreprises. Cette tendance mondiale a été étudiée dans un courant de recherche relativement récent et dynamique en recherche opérationnelle concernant l’intégration des facteurs humains et de l’ergonomie (FH/E) dans les modèles de décision. Le sujet de cette thèse est d’étudier et de développer de nouveaux modèles pour l’intégration des FH/E dans les problèmes de planification tactique survenant dans la gestion d’entrepôt.

Développement d’un système d’agrégation de données multi-sources et multi-niveaux pour l’aide au diagnostic des contrôles de processus en temps réel

  • Doctorant : I.RABHI
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SNCF
  • Début : janvier 2020
  • Fin : juin 2022
  • Directrice de thèse : Agnès Roussy

Description

Dans l’industrie des semi-conducteurs, le contrôle statistique des processus (SPC) est une méthodologie obligatoire pour maintenir sous contrôle toutes les étapes du processus et garantir un niveau de qualité élevé. Il a deux objectifs principaux : la détection des hors-contrôle et l’identification des causes profondes potentielles afin de les corriger. L’objectif de cette thèse est d’améliorer le système SPC classique actuellement adopté, en proposant d’abord une technique basée sur l’apprentissage automatique qui permettra d’exploiter l’ensemble des données brutes de métrologie afin de mieux détecter les anomalies sur les wafers. Ensuite, en identifiant leurs causes profondes potentielles, en utilisant une analyse de données multidimensionnelle basée sur toutes les données historiques des étapes de processus précédant la mesure qui a représenté une anomalie. Ce faisant, nous aurons un SPC 4.0 adapté aux technologies avancées d’aujourd’hui avec des processus complexes.

Problèmes d’optimisation multi-objectif à deux niveaux utilisant des algorithmes évolutionnaires

  • Doctorant : M. ABBASSI
  • Financement : Académique
  • Début : décembre 2019
  • Fin : septembre 2022
  • Directeurs de thèse : N. Absi, Lamjed Ben Said

Description

De nombreuses applications réelles sont modélisées à l’aide d’une prise de décision hiérarchique dans laquelle : une tâche d’optimisation de niveau supérieur est contrainte par une tâche de niveau inférieur. Une telle classe de problèmes d’optimisation est désignée dans la littérature sous le nom de Problèmes d’Optimisation à Deux Niveaux (BLOPs). La plupart des méthodes proposées ont traité le cas continu mono-objectif en adhérant à certaines hypothèses de régularité. Cela est en contradiction avec les problèmes du monde réel qui impliquent principalement des variables discrètes et des évaluations de fonctions objectives coûteuses. De plus, le processus d’optimisation devient excessivement chronophage, surtout lors de l’optimisation de plusieurs objectifs à chaque niveau. Pour cette raison, la variante multi-objectif (MBLOP) reste relativement moins explorée et le nombre de méthodes traitant le cas combinatoire est beaucoup plus réduit. Motivés par ces observations, nous proposons dans cette thèse de doctorat des algorithmes évolutionnaires (EAs) pour résoudre les MBLOPs combinatoires. Nous proposons des EAs génériques pour faciliter la prise de décision pour ce type d’application et en particulier nous abordons les processus de distribution, de collecte et de désassemblage de la production dans la chaîne d’approvisionnement.

Optimisation et apprentissage automatique pour le réordonnancement et la conception de plans de transport dans un système ferroviaire dense

  • Doctorant : H. Belhomme
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SNCF
  • Début : décembre 2019
  • Fin : juillet 2023
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, D. Feillet

Description

Dans le système ferroviaire dense de la région parisienne, de petits retards peuvent facilement se propager et perturber la stabilité du réseau, entraînant potentiellement des perturbations importantes. Cette situation constitue un problème de réordonnancement multi-objectif, en temps réel et de grande envergure. Deux objectifs principaux s’opposent dans ce problème multi-objectif : minimiser la durée de la perturbation et minimiser l’impact sur le service aux passagers. Cette thèse vise à améliorer un outil d’aide à la décision pour les gestionnaires des centres de gestion opérationnelle. Le travail est structuré selon 3 axes : (1) Améliorer les aspects multi-objectifs de l’outil d’aide à la décision, (2) Associer une méthode d’apprentissage automatique à la méthode d’optimisation et (3) Proposer une approche pour améliorer la conception des plans de transport.

Intégration de l’ordonnancement de la production et du transport pour l’industrie 4.0

Description

De plus en plus d’unités de production sont désormais capables de prévoir la production, notamment grâce à l’utilisation croissante des décisions d’ordonnancement dans tous les aspects de la production. Nous passons d’une gestion réactive du transport et du stockage à une gestion prédictive où ces opérations peuvent être planifiées. La plupart des problèmes existants dans la littérature se concentrent sur le routage ou l’ordonnancement, ils sont rarement intégrés et encore plus rarement ils incluent la gestion du stockage. L’objectif de cette recherche doctorale est d’intégrer l’ordonnancement, le routage et la gestion du stockage pour prendre de meilleures décisions.

Développement d’un système de gestion générique et industriellement viable pour le contrôle des outils de métrologie et la régulation de la production

  • Doctorant : R. Clain
  • Financement : Projet européen MadeIn4
  • Début : décembre 2019
  • Fin : mai 2023
  • Directeurs de thèse : A. Roussy, V. Borodin

Description

Les outils de métrologie sont conçus pour effectuer des mesures identiques d’un ensemble de paramètres de fabrication pertinents afin d’aider à contrôler le processus de production. En pratique, les mesures fournies par le même outil de métrologie peuvent être différentes pour deux échantillons identiques, ce qui ne devrait pas être le cas. Les étapes de métrologie et d’inspection sont particulièrement difficiles dans les systèmes de fabrication de semi-conducteurs, en raison de la présence de flux réentrants, de l’hétérogénéité des outils de processus et des configurations de production à forte mixité et faible volume (HM-LV). La capacité à effectuer une analyse exploratoire cohérente et à fournir un soutien précieux à travers tous les outils est extrêmement critique pour la fabrication de semi-conducteurs. Pour répondre à ces problèmes industriels, cette thèse vise à développer des méthodologies génériques et industriellement viables pour utiliser efficacement les mesures de métrologie afin de soutenir le contrôle des outils de métrologie et la régulation de la production. Cette thèse sera menée en étroite collaboration avec STMicroelectronics Crolles et STMicroelectronics Rousset dans le cadre du projet européen MadeIn4.

Équité dans les systèmes de mobilité pour les services à domicile

Description

Les systèmes de mobilité consistent à planifier des itinéraires pour les véhicules afin de répondre aux demandes des clients. C’est l’un des problèmes les plus étudiés en recherche opérationnelle, connu sous le nom de Problème de Tournées de Véhicules. L’objectif initial est de minimiser les coûts de déplacement. Cependant, dans certains contextes, d’autres objectifs apparaissent. Dans les services à domicile, un objectif pertinent est d’offrir une équité entre les chauffeurs. L’équité peut concerner les profits, la distance ou la durée de déplacement et la difficulté du travail. Le but de cette thèse est d’introduire des critères d’équité et de proposer des algorithmes de solution efficaces dans les systèmes de mobilité pour les services à domicile.

Problèmes de planification tactique du personnel

Description

Gestion optimisée du transport hétérogène dans l’industrie 4.0

  • Doctorant : A. Benzoni
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : juin 2019
  • Fin : mai 2023
  • Directeur de thèse : C. Yugma

Description

La fabrication de plaquettes de semi-conducteurs comprend l’un des processus de fabrication les plus complexes. La complexité de l’environnement de production des plaquettes se traduit par un système de transport très complexe. Le temps de cycle long des lots, les flux de plaquettes réentrants, plusieurs centaines de machines liées à jusqu’à 700 étapes de processus et différents types de problèmes d’ordonnancement (lots, ressources secondaires, . . .) font du transport des lots une tâche très difficile. Alors que dans la plupart des usines de plaquettes de 200 mm, la manutention du matériel est effectuée manuellement par des opérateurs ou avec un transport semi-automatisé, les plaquettes et les réticules sont transportés de manière entièrement automatisée dans les usines modernes de 300 mm, à l’aide d’un système de manutention automatisé (AMHS). Ces dernières années, en raison de la transition d’une production de grand volume et faible mixité vers un faible volume et une grande mixité, les sites de 200 mm, initialement conçus pour une manutention manuelle, ont également entamé un processus d’automatisation du transport. Cette thèse porte sur la modernisation du système de transport du site 200 mm de STMicroelectronics à Rousset. Les objectifs de la thèse peuvent être divisés en deux axes majeurs : la première partie se concentre sur la consolidation de l’AMHS déjà mis en œuvre dans la zone de photolithographie, en optimisant la gestion des véhicules et du stockage.
Le second axe porte sur l’extension de l’AMHS à d’autres ateliers, en considérant la cohabitation de différents systèmes de transport.

Routage des véhicules et gestion de l’énergie pour une flotte de véhicules hybrides/autonomes

  • Doctorant : M. Trotta
  • Bourse : LabEx IMobS3 FEDER – Auvergne
  • Début : avril 2019
  • Fin : janvier 2023
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, A. Quilliot (LIMOS)

Description

L’utilisation de véhicules autonomes répond à plusieurs objectifs, notamment la réduction du nombre d’accidents dus à l’erreur humaine, la réduction du trafic dans les zones urbaines et l’amélioration de l’efficacité des transports. Ce dernier point est important afin de réduire l’impact environnemental du transport. Une autre façon de réduire l’impact environnemental et la concentration des émissions polluantes dans les villes est d’utiliser des véhicules électriques ou hybrides. L’objectif de cette thèse est de proposer des modèles et des algorithmes efficaces pour le routage et l’ordonnancement des véhicules autonomes (électriques ou hybrides) et pour la gestion de l’énergie dont ils ont besoin pour mener à bien des activités liées au transport de marchandises et de personnes.

Analyse de données pour la planification intelligente de la maintenance

  • Doctorant : Alexandre MORITZ
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : mars 2019
  • Fin : janvier 2023
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

La thèse vise à développer un outil de planification intelligente de la maintenance (Recherche Opérationnelle) et à proposer une méthodologie pour intégrer progressivement l’état de santé des équipements (Big Data). En partant de l’analyse des pratiques de terrain pour le diagnostic de l’état de santé ou du niveau de performance des équipements d’une part, et de la revue des processus et outils d’aide à la décision utilisés en production d’autre part, l’objectif de la thèse est de proposer et de développer une approche méthodologique permettant l’intégration progressive des diverses sources d’information disponibles dans la planification des activités de maintenance et les décisions d’ordonnancement des flux produits.

Outils d’aide à la décision pour l’analyse et l’optimisation d’un système de transport et de stockage automatisé

  • Doctorant : L. Aresi
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : janvier 2019
  • Fin : septembre 2022
  • Directeurs de thèse : C. Yugma, S. Dauzère-Pérès

Description

Dans les unités de production modernes telles que Crolles 300, des emplacements de stockage unitaires (bacs) sont placés au plafond au-dessus des machines pour garantir un accès rapide pour stocker et récupérer des lots entre deux opérations de production ou de mesure. . Le nombre de bacs étant limité (actuellement environ 3 500) et ne pouvant couvrir la capacité totale de stockage requise, des stockeurs collectifs dotés d’une grande capacité de stockage (plusieurs centaines de lots chacun) sont nécessaires. Les stockeurs collectifs ont un temps de récupération beaucoup plus long que les bacs. Le système de transport peut transporter un lot :

  • directement d’une machine à une autre (souvent impossible car la machine de destination doit être disponible),
  • d’une machine vers un bac ou un stockeur collectif ou
  • d’un bac ou d’un stockeur collectif vers une machine.

Dans le système de gestion AMHS (Automated Material Handling System), chaque machine est associée à un groupe de bacs, où seront placés les lots en attente de disponibilité de la machine. Si aucun bac n’est disponible dans le groupe, le lot est acheminé vers un stockeur collectif. L’utilisation de bacs permet de réduire considérablement le temps de transport d’un lot vers une machine par rapport aux stockeurs collectifs. Cependant, il est essentiel d’optimiser l’affectation des bacs aux machines et de définir des politiques de gestion du stockage des lots en les liant aux politiques de gestion du transport. Ainsi, l’analyse de l’impact de l’allocation des bacs sur la performance d’un AMHS, et l’optimisation de cette allocation et de la gestion du stockage sont les objectifs majeurs de cette thèse.

Modélisation et résolution de problèmes de dimensionnement de lots avec capacités, temps de réglage et contraintes d’inventaire

  • Doctorant : M. Charles
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec Decision Brain
  • Début : octobre 2018
  • Soutenance : décembre 2022
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

Modélisation et minimisation du risque en fabrication microélectronique

  • Doctorant : E. Le Quéré
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SOITEC
  • Début : juillet 2018
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, J. Blue (NTU)

Description

Gestion de la qualification des produits

  • Doctorant : A. Perraudat
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : décembre 2017
  • Soutenance : janvier 2021
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

Dans la fabrication de semi-conducteurs, chaque produit nécessite des centaines d’opérations avant d’être achevé. Une opération doit être qualifiée, en termes de qualité, de rendement et de défectivité, ce qui est souvent long et coûteux, sur une machine si celle-ci doit exécuter l’opération. La gestion des qualifications est alors une composante critique de la gestion des opérations car les qualifications sont nécessaires pour configurer la capacité de production des centres de travail, partagée entre toutes les opérations, pour fabriquer les produits. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’optimisation de la gestion des qualifications aux niveaux opérationnel et tactique : nous voulons optimiser l’équilibre de la charge de travail des machines, répondre à la demande de produits et rendre le système de production plus robuste face à l’incertitude de la demande au coût le plus bas possible. De nouveaux modèles d’optimisation et approches de solution sont proposés et comparés.

Nouvelles approches d’optimisation pour l’ordonnancement global des usines

Description

Cette thèse aborde le problème de prise de décision à court terme de l’ordonnancement global dans la fabrication de semi-conducteurs, en mettant l’accent sur la cohérence entre les décisions globales et locales, c’est-à-dire que les stratégies et objectifs globaux doivent être suivis localement, avec une certaine flexibilité. Les principaux objectifs de la thèse sont : l’équilibrage de l’en-cours (Work-In-Process), la maximisation du débit, le contrôle des temps de cycle, la minimisation des temps de cycle et la minimisation de la variabilité du mix de produits finis.

Calcul d’itinéraires multimodaux : une approche distribuée

  • Doctorant : S. Shorten
  • Bourse : contrat de recherche industrielle avec Cityway
  • Début : octobre 2017
  • Soutenance : décembre 2022
  • Directeur de thèse : D. Feillet

Planification de la production pour la symbiose industrielle

  • Doctorant : E. Suzanne
  • Bourse : Bourse Mines
  • Début : septembre 2017
  • Soutenance : avril 2021
  • Directeurs de thèse : N. Absi, V. Borodin

Planification optimisée des flux dans une chaîne logistique complexe

  • Doctorant : S. Beraudy
  • Bourse : projet européen Productive4.0
  • Début : mai 2017
  • Soutenance : septembre 2020
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, N. Absi

Description

Dans le cadre du projet européen PRODUCTIVE 4.0, l’objectif de cette thèse est de développer et de valider des approches avancées pour soutenir la gestion de chaînes logistiques complexes telles que celles des fabricants de semi-conducteurs et de leurs clients. S’appuyant sur une revue de la littérature et en coopération avec les partenaires industriels du projet, un ou plusieurs modèles de planification couvrant les divers objectifs et contraintes du problème seront proposés. Des approches pour résoudre les modèles proposés devront ensuite être développées et validées sur des données industrielles.

Analyses multivariées hétérogranulaires pour la détection et le contrôle des causes profondes du désalignement des machines dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : A. Chouichi
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : décembre 2016
  • Soutenance : janvier 2020
  • Directeurs de thèse : C. Yugma, J. Blue (NTU)

Description

Dans la fabrication moderne de semi-conducteurs, le processus devient plus complexe et la variabilité se propage tout au long du long parcours de production. Le désalignement des chambres peut être inoffensif à un certain moment mais s’avérer fatal pour le rendement final. Il est donc nécessaire d’identifier l’ensemble de tous les paramètres d’intérêt (SPC, FDC, journaux de maintenance, etc.), pour assurer l’intégrité des mesures et l’alignement des chambres. La thèse vise à développer une approche méthodologique basée sur l’exploitation des données actuellement disponibles ainsi que le développement d’un outil d’aide à la décision pour la correction de ces anomalies.

Développement de plans de contrôle globaux dans la fabrication de semi-conducteurs

Description

Les modèles Run-to-Run (R2R) au sein du cadre de contrôle avancé des processus (APC), bien qu’établis, sont toujours construits sur la base de connaissances en physique et en chimie. Étant donné que les modèles R2R ne peuvent être mis en œuvre que lorsque les informations de qualité sont mesurées, ils deviennent moins opportuns par rapport à l’équipement en temps réel et au plan de production. Cela a motivé le concept principal de cette thèse où l’état de l’équipement en temps réel et prédictif doit être pris en compte de manière adaptative dans les modèles R2R, de sorte que les cycles de processus soient affinés pour un meilleur contrôle de la qualité, un flux de production plus efficace et une utilisation plus efficiente de l’équipement.

Modélisation dynamique de la capacité de fabrication pour optimiser la planification de la chaîne logistique

  • Doctorant : Q. Christ
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : octobre 2016
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, N. Absi
  • Soutenance : janvier 2020

Thèses soutenues depuis 2008

Modélisation avancée du comportement des équipements pour le contrôle des processus

  • Doctorant : H. Rostami
  • Subvention : ANR
  • Début : novembre 2015
  • Soutenance : décembre 2018
  • Directeurs de thèse : C. Yugma, J. Blue

Description

Caractériser le comportement de l’équipement vis-à-vis des défaillances dans l’espace des caractéristiques statistiques mobiles sélectionnées et développer une méthode de pronostic EHI pour l’évaluation de l’état de l’équipement après le traitement d’une plaquette afin d’identifier les causes profondes potentielles. De plus, fournir le lien entre le comportement de l’équipement et la qualité du produit à la tâche 3-5 pour un meilleur échantillonnage des produits, l’ordonnancement de la production et la planification de la maintenance préventive.

Modèles pour les problèmes de routage de véhicules en zone urbaine

  • Doctorant : H. Ben Ticha
  • Bourse : LabEx IMobS3 FEDER – Auvergne
  • Début : novembre 2014
  • Soutenance : novembre 2017
  • Directeurs de thèse : N. Absi, D. Feillet, A. Quillot (LIMOS)

Description

L’objectif de cette thèse est de proposer de nouveaux modèles pour les problèmes de routage de véhicules en zone urbaine qui prennent en compte les différents critères impliqués. Sur la base de ces modèles, nous développerons de nouvelles approches de solution.

Optimisation du plus court chemin multimodal et multicritère dans les réseaux de transport routier et public

  • Doctorant : A. Iglesias
  • Bourse : contrat de recherche industrielle avec Cityway
  • Début : avril 2013
  • Soutenance : novembre 2017
  • Directeur de thèse : D. Feillet

Description

L’objectif de cette thèse est de développer et d’améliorer un moteur de planification de trajet existant en collaboration avec Cityway. Ce travail se compose de trois phases : analyse des modèles et algorithmes existants pour le routage multimodal ; variantes multicritères avec des considérations d’optimalité de Pareto ; robustesse comme nouveau critère et intégration de l’incertitude du trajet.

Cohérence des décisions globales et locales dans le processus de fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : R. Sadeghi
  • Bourse : Projet MAGE
  • Début : octobre 2013
  • Soutenance : septembre 2017
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Caractérisation des processus de gravure par plasma haute densité pour définir des mémoires avancées et développement de méthodologies de contrôle de leur variabilité

  • Doctorant : M. Rizquez
  • Bourse : Projet MAGE
  • Début : mai 2013
  • Soutenance : mai 2016
  • Directeur de thèse : A. Roussy

Développement d’approches innovantes pour l’ordonnancement dans un environnement complexe de fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : S. Knopp
  • Bourse : Projet INTEGRATE
    Début : avril 2013
  • Soutenance : septembre 2016
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Apprentissage statistique sur domaines circulaires pour le contrôle avancé des processus en microélectronique

  • Doctorant : E. Padonou
  • Bourse : ARMINES
  • Début : juin 2013
  • Soutenance : mai 2016
  • Directeurs de thèse : O. Roustant (INSA), J. Blue

Optimisation robuste dans la planification intégrée des ressources ferroviaires

  • Doctorant : A. Zehrouni
  • Bourse : ARMINES
  • Début : mars 2013
  • Soutenance : mai 2016
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, X. Delorme, F. Grimaud, O. Guyon (SNCF)

Description

Cette thèse est réalisée en coopération avec la SNCF. L’objectif est de fournir une planification intégrée des ressources ferroviaires (c’est-à-dire l’infrastructure, le matériel roulant et les conducteurs) afin de minimiser les retards et les coûts de l’opérateur ferroviaire et des passagers.

Un modèle mathématique pour optimiser les critères réguliers pour le problème d’ordonnancement d’atelier multiprocesseur

  • Doctorant : A. A. García León
  • Bourse : Programa de Movilidad Doctoral Colombia hacia Francia Metas 2019, ASCUN, Colfuturo, Ministère colombien de l’Éducation, Ambassade de France en Colombie, Universidad de Ibagué
  • Début : février 2013
  • Soutenance : mai 2016
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Description

Le problème d’ordonnancement d’atelier multiprocesseur (MJSSP) est une extension du problème d’ordonnancement d’atelier classique (JSSP) dans lequel chaque opération doit être traitée sur une machine choisie parmi un sous-ensemble fini de machines candidates. L’objectif du JSSP est de déterminer une séquence d’opérations pour chaque machine afin que l’ordonnancement résultant optimise des critères réguliers. La plupart des études visent à minimiser le makespan (le temps d’achèvement maximum de tous les travaux dans un atelier). Cependant, d’autres indicateurs tels que le temps de flux total, le temps de flux pondéré total, le retard pondéré total et le service client (qui sont également des critères réguliers) sont plus pertinents en pratique et largement utilisés pour gérer les opérations efficacement car ils représentent plus précisément le service client, la productivité et la compétitivité. L’objectif de cette thèse est de développer un modèle mathématique pour le MJSSP capable de représenter ces critères.

Cohérence des décisions d’ordonnancement dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : A. Bitar
  • Bourse : Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie (MINEFI)
  • Début : octobre 2012
  • Soutenance : décembre 2015
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Description

La thèse porte sur les problèmes d’ordonnancement avec machines parallèles et contraintes spécifiques à la fabrication de semi-conducteurs. Nous appliquons des approches de solution exacte utilisant la programmation mathématique et des algorithmes avancés, ainsi que des méta-heuristiques pour résoudre ces problèmes industriels complexes. Certains problèmes incluent l’aspect multicritère. Cette thèse vise également à donner une ligne directrice sur la manière de choisir la bonne fonction objectif pour l’optimisation locale de différentes zones d’une usine de semi-conducteurs afin de fournir un bon résultat global.

Modélisation de la capacité et optimisation des unités de production microélectronique SOI

  • Doctorant : M. Rowshannahad
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SOITEC
  • Début : avril 2012
  • Soutenance : mai 2015
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, N. Absi

Description

Dans ce projet de recherche, nous modélisons et optimisons d’abord la capacité de production d’une unité de fabrication microélectronique par la gestion des qualifications. Sur la base de ces réalisations, nous proposerons un modèle de planification de production intégré.

Modèles agiles pour l’usine agile du futur

  • Doctorant : A. Ben Amira
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : décembre 2011
  • Soutenance : octobre 2015
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Description

Cette thèse vise à proposer et valider des modèles agiles s’adaptant aux changements des processus métier dans la fabrication de semi-conducteurs. Les objectifs sont de rendre le système de production plus agile et flexible et d’assurer une prise de décision intégrée à différents niveaux.

Optimisation des décisions de transport et de stockage dans le système de manutention automatisé (AMHS) d’une installation de fabrication de semi-conducteurs avancée

  • Doctorant : A. Ben Chaabane
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : mai 2011
  • Soutenance : juin 2015
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma
  • Cette thèse vise à proposer et valider de nouvelles stratégies et méthodes d’optimisation pour la gestion du système de manutention automatisé (AMHS) dans les installations de fabrication de semi-conducteurs (fabs). L’objectif est d’assurer des décisions de transport et de stockage tactiques et opérationnelles optimisées.

Réduction des plaquettes à risque dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : G. L. Rodriguez Verjan
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Début : février 2011
  • Soutenance : juillet 2014
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Description

Cette thèse vise à proposer et valider de nouvelles stratégies pour la réduction des plaquettes à risque dans les installations de fabrication de semi-conducteurs.

Optimisation intégrée de la planification de la production et de l’ordonnancement dans une chaîne d’approvisionnement

Description

Cette thèse étudie les stratégies d’intégration de la planification et de l’ordonnancement de la production dans la gestion de la chaîne logistique. En pratique, les décisions concernant ces deux niveaux de planification sont prises dans un ordre hiérarchique. Par conséquent, le plan de production peut générer des problèmes d’infaisabilité au niveau de l’ordonnancement. L’objectif de la thèse est de concevoir une approche intégrée pour fusionner les décisions de planification et d’ordonnancement de la production, afin de garantir des solutions réalisables et optimales pour les systèmes de fabrication et les chaînes logistiques complexes.

Modélisation, caractérisation et optimisation du processus de recuit pour la fabrication de cellules solaires CIGS

  • Doctorant : F. Oliva
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec NEXCIS
  • Soutenance : avril 2014
  • Directeurs de thèse : P. Collot, A. Roussy

Description

Cette thèse vise à modéliser et optimiser l’étape de recuit dans un processus en deux étapes pour la fabrication de cellules solaires Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2 (CIGS). L’objectif est d’étudier le processus de recuit de précurseurs métalliques électrodéposés et d’observer l’influence de paramètres cruciaux sur les caractéristiques de l’absorbeur.

Un nouveau système de distribution mutualisée des biens dans les villes

  • Doctorant : D. Cattaruzza
  • Bourse : Projet MODUM
  • Soutenance : mars 2014
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, N. Absi
  • La thèse fait partie du projet MODUM. L’objectif de MODUM est de modéliser et de quantifier le gain attendu d’un système de distribution urbaine de marchandises qui concerne les facettes économiques, environnementales et sociales. La thèse se concentre sur les aspects opérationnels de MODUM et étudie les problèmes de routage de véhicules qui surviennent dans le contexte du projet et dans la logistique urbaine en général.

Gestion des opérations dans les terminaux à conteneurs utilisant des technologies de l’information avancées

  • Doctorant : E. Zehendner
  • Bourse : Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie (MINEFI)
  • Soutenance : octobre 2013
  • Directeur de thèse : D. Feillet

Description

Cette thèse utilise les informations fournies par les technologies de l’information avancées pour améliorer les opérations dans un terminal à conteneurs. Elle se concentre particulièrement sur l’allocation des chariots cavaliers (ressources internes de manutention) et l’organisation de la zone de stockage.

Modéliser, simuler et optimiser l’introduction de nouvelles technologies dans une chaîne logistique complète

  • Doctorant : L. Haouari
  • Bourse : Projet GEOCOLIS
  • Soutenance : décembre 2012
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, N. Absi

Modélisation et optimisation intégrées de l’utilisation de l’infrastructure et des engins ferroviaires

  • Doctorant : F. Benhizia
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SNCF
  • Soutenance : octobre 2012
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, D. Feillet

Mise en œuvre de plans de contrôle dynamique dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : J. Nduhura
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Soutenance : octobre 2012
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, S. Bassetto, C. Yugma

Ordonnancement et contrôle avancé des procédés pour la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : A. Obeid
  • Bourse : Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie (MINEFI)
  • Soutenance : mars 2012
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, A. Ferreira, C. Yugma

Étude, modélisation et intégration de nouveaux concepts de maintenance et de gestion de configuration d’un aéronef à l’aide de technologies RFID embarquées

  • Doctorant : C. Jimenez
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec Eurocopter
  • Soutenance : mars 2012
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Technologies Modélisation et aide à la décision pour l’introduction de technologies communicantes en milieu hospitalier

  • Doctorant : S. Housseman
  • Bourse : Projet MISTRALS
  • Soutenance : avril 2011
  • Directeurs de thèse : D. Feillet, X. Xie, N. Absi

Simulation et optimisation du transport automatisé dans la fabrication de semi-conducteurs

  • Doctorant : J.-E. Kiba
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Soutenance : novembre 2010
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, C. Yugma

Ordonnancement des systèmes flexibles de production sous contraintes de disponibilités des ressources

Modélisation et aide à la décision pour l’introduction des technologies RFID dans les chaînes logistiques

  • Doctorant : A. Sarac
  • Bourse : Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie (MINEFI)
  • Soutenance : avril 2010
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, A. Dolgui, N. Absi

Étude et élaboration d’un contrôle avancée de la production : run to run Grille pour les technologies inférieures à 65 nm

  • Doctorant : N. Jedidi
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Soutenance : octobre 2009
  • Directeurs de thèse : S. Dauzère-Pérès, A. Roussy

Replanification de transport après perturbations

  • Doctorant : R. Acuna Agost
  • Établissement : Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse
  • Bourse : Projet PREDIT et bourse européenne Alfa
  • Soutenance : septembre 2009
  • Directeurs de thèse : P. Michelon (Université d’Avignon), D. Feillet

Modélisation et optimisation du management de recettes et de qualifications d’équipements

  • Doctorant : C. Johnzén
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Soutenance : avril 2009
  • Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Étude et validation de boucles d’asservissement permettant le contrôle des procédés de fabrication en microélectronique

  • Doctorant : D. Belharet
  • Bourse : Projet ROUSSET 2003-2008
  • Soutenance : février 2009
  • Directeurs de thèse : P. Collot, A. Roussy

Techniques hybrides de recherche exacte et approchée : application à des problèmes de transport

Planification optimisée des opérations dans les établissements de maintenance du matériel roulant de la SNCF

  • Doctorant : F. Ramond
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec SNCF
  • Soutenance : mai 2008
    Directeur de thèse : S. Dauzère-Pérès

Approche intégrée en planification et ordonnancement de la production

Transport automatisé dans les systèmes de fabrication de semi-conducteurs : Nouvelles approches de gestion tactique et opérationnelle

  • Doctorant : J.R. Montoya Torres
  • Bourse : contrat de recherche industrielle CIFRE avec STMicroelectronics
  • Soutenance : novembre 2005
  • Directeurs de thèse : J.P. Campagne (École Centrale de Lyon), S. Dauzère-Pérès, H. Marian

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