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How Cloud Computing Can Improve the Performance of a Production System 4.0
No full textL'industrie 4.0 est une initiative stratégique qui a pour but de transformer les organisations manufacturières traditionnelles par la numérisation et l'exploitation du potentiel des nouvelles technologies telles que les systèmes cyber-physiques, l'analyse du Big Data, le Cloud Computing et l'Intelligence Artificielle. Les données collectées dans les usines augmentent énormément et peuvent contenir des informations importantes utiles à l’amélioration des performances industrielles. Le Cloud Computing est récemment apparu comme un nouveau paradigme pour l'hébergement et la prestation de services à de nombreux utilisateurs connectés via internet. L'intérêt majeur du Cloud Computing est de fournir un immense espace pour les données et des services informatiques à la demande. Ce travail de recherche vise à aider les entreprises industrielles à exploiter leurs données industrielles via la puissance du Cloud Computing, en proposant une nouvelle méthodologie et un Framework pour l'intégration et le déploiement du Cloud Computing dans un contexte industriel. Une description approfondie des solutions basées sur le cloud est présentée ainsi que la façon dont le Cloud Computing peut être intégré à un système de fabrication digitalisé. Cette approche a été expérimentée sur la plate-forme 4.0 à l'Institut de technologie des Arts et Métiers, à Paris. Un travail complet d'implémentation et d'intégration a été effectué en collaboration avec d’autres doctorants, travaillant sur la plate-forme industrielle 4.0, afin de vérifier la méthodologie proposée et le Framework développé.Industry 4.0 is a strategic initiative that aims to transform traditional manufacturing organizations through digitization and harnessing the potential of new technologies such as cyber-physical systems, Big Data analytics, Cloud Computing and Artificial Intelligence. The data collected in factories is increasing enormously and can contain important information useful for improving industrial performance. Cloud Computing has recently emerged as a new paradigm for hosting and delivering services to multiple users connected via the Internet. The major interest of Cloud Computing is to provide a huge space for data and computing services on demand. This research work aims to help industrial companies to exploit their industrial data through the power of Cloud Computing, by proposing a new methodology and a Framework for the integration and deployment of Cloud Computing in an industrial context. An in-depth description of cloud-based solutions is presented as well as how cloud computing can be integrated into a digitalized manufacturing system. This approach has been tested on the 4.0 platform at the Arts et Métiers Institute of Technology in Paris. A complete implementation and integration work has been done in collaboration with other PhD students, working on the industrial platform 4.0, in order to verify the proposed methodology and the developed Framework
Industry 4.0 process – which model for a successful integration
No full textLa production industrielle est aujourd'hui tirée par la concurrence mondiale et la nécessité d'une adaptation rapide de la production aux demandes en constante évolution. Les consommateurs sont de plus en plus exigeants pour une innovation produit-service améliorée, une variété de produits, des normes de qualité plus élevées, des services d'assistance et l'immédiateté ou la satisfaction des commandes. Ces défis conduisent les entreprises industrielles à être capables de gérer l'ensemble de leur chaîne de valeur de manière agile et réactive. L'industrie 4.0 est un système dynamique et intégré permettant de contrôler l'ensemble de la chaîne de valeur du cycle de vie des produits. L'intégration verticale et horizontale et la fusion des composants physiques et virtuels sont essentielles, de même que la mise en œuvre des tendances technologiques telles que les systèmes cyber physiques et l'Internet des objets en tant que catalyseurs clés d'un haut niveau d'intégration à l'échelle mondiale. L'introduction de l'Industrie 4.0, caractérisée par des processus de fabrication intelligents et connectés, intéresse de plus en plus les entreprises qui s'efforcent de s'adapter à la demande croissante du marché et des clients. L'objectif de ce projet de doctorat est d'aider les entreprises à évoluer de la fabrication automatisée traditionnelle vers la numérisation du processus de fabrication en proposant un nouveau modèle d'intégration de l'Industrie 4.0. La variété et la complexité des aspects de l'Industrie 4.0, ainsi que les défis techniques et de gestion doivent être pris en compte pour fournir aux entreprises des approches d'intégration cohérentes sur la base d’un nouveau Framework d'intégration. L'expérimentation a été réalisée à la plateforme technologique 4.0 des Arts et Métiers, campus de Paris. Le modèle développé et le Framework proposé ont été vérifiés grâce à un travail intensif d’expérimentation et de mise en œuvre à la plateforme 4.0.Mots-clés : Industrie 4.0, Systèmes cyber-physiques (CPS), Internet des objets (IoT), Modèles d'intégration, Transformation numérique, Framework d'intégration, Flexibilité, Modularité, Déploiement de données, Robotique avancée, Système d'exécution de fabrication.Europe's industry is facing essential economic challenges due to an increasing pace of societal and technological developments, such as decreasing availability of natural resources, increasing energy prices, increasing the age of employees and globalization of markets. Moreover, consumers are increasingly demanding for improved product-service innovation, product variety, quality standards, support services, and immediacy or order satisfaction. These challenges drive industrial enterprises to be capable of managing their whole value-chain in an agile and responsive manner. Industry 4.0 is a dynamic and integrated system for employing control over the entire value chain of the lifecycle of products. Vertical and horizontal integration and fusion of physical and the virtual components are critical for Industry 4.0, as well as technology trends implementation such Cyber Physical Systems and Internet of Things as key enablers of high level of integration at a global scale. Introducing Industry 4.0 as the smart and connected manufacturing processes enabler is increasingly attracting companies trying hard to adapt to the growing market and customer demands. Due to the emergence of Industry 4.0 concept, the aim of this PhD thesis is to help companies to evolve from traditional automated manufacturing to the digital manufacturing level by proposing a novel integration model of Industry 4.0. The variety and the complexity of Industry 4.0 aspects, along with technical and managerial challenges are to be taken into consideration to provide companies with successful integration approaches along with a novel integration framework. The experimentation following this research has been realized at the platform 4.0 at Arts et Métiers Institute of Technology, Paris. The developed model and the proposed framework have been verified through an intensive implementation and integration work among the experimentations done at the industrial platform 4.0.Keywords: Industry 4.0, Cyber-Physical Systems (CPS), Internet of Things (IoT), Integration Models, Digital Transformation, Integration Framework, Flexibility, Modularity, Data Deployment, Advanced Robotics, Manufacturing Execution System
Conception and integration of digital twin
No full textCette thèse explore l'intégration et l'application du jumeau numérique (JN) au sein des lignes de productions industrielles, visant à optimiser les processus de maintenance prédictive, de supervision, et de simulation. Face à la complexité croissante des systèmes de production et à l'émergence de l'Industrie 4.0, le besoin de méthodologies robustes pour le développement de JN devient crucial. Cette recherche propose une méthodologie complète, couvrant la conception, l'implémentation, et l'évaluation des JN, en mettant l'accent sur l'amélioration de l'efficacité opérationnelle et la réduction des temps d'arrêt.Les expérimentations réalisées sur une ligne de production spécifique démontrent l'efficacité du JN dans la prédiction des défaillances, l'optimisation des opérations, et la simulation précise des processus de production. L'adoption de technologies avancées, telles que les capteurs connectés et les analyses de données, a permis une surveillance en temps réel et une meilleure compréhension du comportement des systèmes de production.Les résultats obtenus confirment l'importance du JN comme outil puissant pour les industries cherchant à adopter les principes de l'Industrie 4.0. Ils offrent une perspective prometteuse pour l'utilisation future des JN dans divers contextes industriels, soulignant leur potentiel pour améliorer la productivité, la qualité, et la durabilité des opérations de production.Cette recherche contribue significativement à la littérature sur les JN en proposant une approche méthodologique pour leur développement et leur intégration dans les lignes de production. Elle ouvre également des pistes pour des recherches futures, notamment l'intégration des technologies d'intelligence artificielle pour enrichir les capacités prédictives et de simulation du JN.This thesis investigates the integration and application of digital twins (DT) within industrial production lines, aiming to optimize predictive maintenance processes, supervision, and simulation. With the increasing complexity of production systems and the emergence of Industry 4.0, the need for robust methodologies for DT development becomes crucial. This8research proposes a comprehensive methodology, covering the design, implementation, and evaluation of DTs, focusing on enhancing operational efficiency and reducing downtime.Experiments conducted on a specific production line demonstrate the effectiveness of the DT in predicting failures, optimizing operations, and accurately simulating production processes. The adoption of advanced technologies, such as connected sensors and data analytics, has enabled real-time monitoring and a deeper understanding of production system behavior.The results confirm the significance of DT as a powerful tool for industries seeking to adopt Industry 4.0 principles. They offer a promising perspective for the future use of DTs across various industrial contexts, highlighting their potential to improve productivity, quality, and sustainability of production operations.This research significantly contributes to the DT literature by proposing a methodological approach for their development and integration into production lines. It also opens avenues for future research, particularly the integration of artificial intelligence technologies to enrich the predictive and simulation capabilities of the DT
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Développement d'un cadre pour intégrer les manipulateurs mobiles en tant que systèmes cyber-physiques dans les systèmes de production existants dans le contexte de l'industrie 4.0.
No full textAvec l'émergence des Systèmes Cyber-Physiques (SCP) conjointement avec la quatrième révolution industrielle, le débat sur l'architecture distribuée, la coordination et la communication extensive entre tous les composants d'un système a été soulevé. D'un autre côté, la fabrication industrielle moderne repose fortement sur la production flexible. Les Manipulateurs Mobiles Autonomes (MM) ont le potentiel d'améliorer la flexibilité des environnements de fabrication existants. Avec les avantages associés à cette technologie, il y a une montée de la demande pour les MM. Ainsi, ajouter un nouveau MM en tant que nouveau SCP dans un système suivant l'Industrie 4.0 nécessite un cadre pour profiter pleinement de ses avantages. Dans cette thèse, un cadre est proposé pour intégrer les MM en tant que SCP dans un système de production existant. Commencant par les Objectifs et Applications, cette phase définit clairement les rôles des MM et assure leur alignement avec les objectifs de fabrication plus larges. La phase suivante, Préparation de l'Infrastructure, évalue la configuration actuelle, les points forts et les domaines nécessitant des améliorations, prépare le terrain pour les opérations des MM et sélectionne le MM idéal. La phase d'intégration est une approche à plusieurs niveaux : l'intégration physique incorpore sans heurt les MM dans leur environnement. L'intégration communicationnelle renforce l'échange coordonné de données entre le MM et les systèmes existants. L'intégration fonctionnelle et opérationnelle aligne les activités des MM avec les tâches en cours. De plus, l'Intégration Digitale place le MM dans le domaine numérique de l'Industrie 4.0 et exploite des outils avancés. La propulsant, est une architecture orientée service modulaire (AOSM) qui offre une scalabilité et une adaptabilité en temps réel. Les MM sont décomposés en modules standards, tant matériels tels que les bras robotiques, que fonctionnels tels que les communications. Des modules adaptés assurent que cette intégration est fluide. L'aspect service est soigneusement conçu : il définit les applications des MM en tant que services. La décomposition de service les divise en opérations standards avec des détails spécifiés du service. De plus, la Découverte de Service garantit que les MM communiquent sans heurt avec les composants du système. En outre, le cadre a été appliqué à une ligne de production de recherche appelée Plateforme 4.0 à Arts et Métiers. Un MM de la société OMRON (appelé MoMa) a été intégré dans le système de production existant. Les résultats de cette démonstration réelle montrent que MoMa est capable d'augmenter avec succès la flexibilité, l'autonomie et l'efficacité d'un système de production en utilisant des signaux de commande du Système d'Exécution de la Fabrication (MES)."With the emergence of the Cyber–Physical Systems (CPSs) along with the fourth industrial revolution, the discussion of distributed architecture and coordination and extensive communication between all components of a system was raised. On the other hand, modern industrial manufacturing relies heavily on flexible production. Autonomous Mobile Manipulators (MMs) have the potential to improve the flexibility of existing manufacturing environments. With the advantages associated with this technology, there is an upsurge in the demand for MMs. Thus, adding a new MM as a new CPS into a system following Industry 4.0 requires a framework to help taking all the advantages from it. In this thesis, a framework is proposed to integrate MMs as CPSs into an existing production system. Starting with Objectives and Applications, this phase clearly defines MM roles and ensures their alignment with larger manufacturing goals. The next Infrastructure Readiness phase assesses the current setup, strengths and areas in need of improvement, paves the way for MM operations, and selects the ideal MM. The integration phase is a multi-layered approach: physical integration seamlessly embeds MMs into their environment. Communicational integration enhances the coordinated exchange of data between MM and existing systems. Functional and operational integration aligns MM activities with ongoing tasks.Moreover, Digital Integration puts MM in the digital realm of Industry 4.0 and leverages advanced tools. Powering this, is a modular service-oriented architecture (MSOA) that provides scalability and real-time adaptability. MMs are broken down into standard modules, both hardware such as robotic arms and functional such as communications. Matching modules ensure that this integration is smooth. The service aspect is carefully designed: it defines the MM applications as services. Decomposition of service divides them into standard operations with specified details of the service. In addition, Service Discovery ensures that MMs communicate seamlessly with system components.Furthermore, the framework has been applied to a research production line called Platform 4.0 at Arts et Métiers. An MM from OMRON Company (called MoMa) has been integrated into the existing production system. Results from this real-world demonstration show that MoMa is capable of successfully increasing the flexibility, autonomy, and efficiency of a production system using command signals from the Manufacturing Execution System (MES)
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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