Thèse Equilibrage Dynamique Sous Incertitudes d'Une Ligne d'Assemblage Aeronautique H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : IMT Mines Albi École doctorale : SYSTEMES Laboratoire de recherche : CGI - Centre de Génie Industriel Direction de la thèse : Jacques LAMOTHE ORCID 0000000331999876 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-07T23:59:59 Ce sujet de thèse aborde l'équilibrage et le pilotage dynamique d'une Final Assembly Line (FAL) aéronautique, un système complexe marqué par des contraintes industrielles fortes : plusieurs milliers de tâches élémentaires à organiser, takt time long relativement à ces tâches élémentaires, robotisation partielle des opérations, diversité importante des compétences opérateurs à considérer, grande dimension d'un avion qui offre des zones de travail distinctes en parallèle, sensibilité de variables de dimensionnement au mix-produit, multiplicité des sources de variabilité à considérer qui amènent à anticiper les fonctionnement nominaux et degradés.
Un premier enjeu est de proposer une méthodologie visant à orienter le choix du concept de ligne parmi les modèles existants (moving line, pulse line, dock line, ou hybride) pour en assurer le dimensionnement sous incertitudes. Il s'agira d'identifier les contraintes fortes, les sources de variabilité et d'incertitudes, les formes de flexibilité disponibles, les configurations possibles afin d'en déduire les leviers d'optimisation à exploiter.
Ensuite, dans un deuxième niveau, on s'intéressera à dimensionner le modèle de ligne choisi en abordant un problème d'équilibrage de ligne (line balancing) . Il s'agira d'affecter les tâches aux stations ou zones, de dimensionner et affecter les ressources (opérateurs et équipements). Les marges et leviers identifiés en première phase permettront de proposer des stratégies d'adaptation (orientées robustesse ou dynamique) pour faire face aux aléas et aux variabilités de la ligne.
La méthodologie proposée reposera sur un processus itératif entre les deux niveaux étudiés: les choix de typologie de ligne retenus en niveau 1 conditionneront le line balancing du niveau 2, dont les résultats permettront en retour de valider ou invalider les hypothèses initiales, d'alimenter de nouveaux choix de configuration, ou encore d'affiner les scénarios d'incertitudes.
Les concepts proposés seront validés en dynamique et par simulation par un post-doc mené en parallèle, via des jeux d'indicateurs adaptés pour évaluer la capacité à absorber les variabilités (aléas, mix produit).
The main scientific challenges are methodological, modeling-related, and tied to combinatorial optimization in line balancing problems:
- How to articulate and guide the feedback loop between the different decision levels ;
- At which level(s) of granularity to work in order to strike a balance between scalability, computation time, reproducibility of the balancing in simulation, and exploitation of flexibility levers ;
- Modeling specific constraints and levers in this line balancing problem ;
- Decomposing the problem to facilitate its resolution through combinatorial optimization techniques Proposed Action Plan for the Thesis
- Conduct a literature review on line balancing models and resolution methods
- Model and compare a priori the different types of aircarft assembly lines
- Generate line configurations for study
- Perform line balancing on the various configurations
- Develop a macro-model of line balancing results to enable simulation
- Compare line balancing outcomes and iterate back to refine line configuration modeling