Contribution to the modelling of an interactive aiding system for industrial process control
Contribution à la modélisation d'un système interactif d'aide à la conduite d'un procédé industriel
Résumé
Within the context of the Engineering of an Interactive Aiding System for industrial process Control (SIAC), these works aims to improve the digital interaction between a process and a human operator (control room operator, field operator) which applies control procedures. The proposed SIAC enhances the digital capabilities of the field operator in order to better balance the role distribution between the technical system and the human system. It provides active control services to field operators such as equipment localisation, action authorization and action validation, as well as man-agement services for the verification of exclusions between procedures constraints and verification of de-pendencies between actions constraints. The specification of such socio-technical system interprets the “Problem Frames” from software engineer-ing in order to propose an iterative Model Based System Engineering (MBSE) process. This MBSE is based on SysML modelling language, whose syntax and semantics are specialized to support the proposed meth-odology. This specialization maps the key artefacts that are extracted from the System Engineering and SysML good practices.
Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le contexte de l'Ingénierie d'un Système Interactif d'Aide à la Conduite (SIAC) d'un procédé industriel. Nous défendons l'intérêt d'améliorer l'interactivité numérique entre un procédé et un agent (opérateur de conduite, rondier) qui applique des procédures de conduite. L'originalité du SIAC consiste à encapsuler le système physique par un canal d'objets logiques afin de mieux équilibrer la distribution des rôles entre l'humain et le système technique qu'il conduit. Ce SIAC fournit aux opérateurs et aux rondiers des services d'aide à la conduite tels que la localisation des équipements, l'autorisation des actions à exécuter et la validation des actions exécutées, de même que la gestion des contraintes d'exclusion et de dépendances entre actions, imposées par la physique du procédé. La spécification de ce système sociotechnique interprète les travaux des « Problem Frames » en génie in-formatique pour proposer un procédé de modélisation itératif dans le cadre d'une Ingénierie Système Ba-sée sur des Modèles (ISBM). Cette ISBM s'appuie sur le langage SysML, dont la syntaxe et la sémantique sont spécialisées pour supporter le procédé de modélisation proposé. Cette spécialisation met en corres-pondance les artéfacts clés extraits à la fois des bonnes pratiques de l'Ingénierie Système et des bonnes pratiques de SysML.