- Laboratoire d’informatique

XU Hao

Doctorant à Sorbonne Université
Équipe : MoVe

Direction de recherche : Souheib BAARIR
Co-encadrement : ZIADI Tewfik

Hybridation de méthodes de compilation de contraintes, solveurs SAT, et méthodes d’apprentissage pour maîtriser la complexité de la gamme RENAULT

Cette thèse aborde le défi croissant de la gestion du problème de modélisation de la variabilité (VMP) dans les lignes de produits automobiles de Renault. L'industrie automobile, en particulier chez Renault, fait face à une complexité combinatoire significative, chaque véhicule pouvant être configuré avec diverses options, fonctionnalités et spécifications techniques. Pour donner une idée de l'ampleur de cette diversité, nous citons l'exemple du modèle de véhicule "Master 2". Il s'agit d'un modèle de camions lourds, et il peut être configuré de 10^21 manières différentes. La gestion efficace des demandes en temps réel concernant ces configurations est le problème central à résoudre face à des modèles de véhicules de cette ampleur. Ces demandes proviennent de plusieurs départements internes (par exemple, la chaîne d'approvision-nement, la fabrication et le marketing), ainsi que de clients externes qui doivent configurer des véhicules en fonction des options disponibles.

Bien qu'il soit nécessaire de répondre rapidement à ces demandes, l'énumération de toutes les variantes possibles est impraticable d'un point de vue calculatoire en raison de l'énorme espace de configuration. Cela rend la gestion de cette diversité combinatoire un défi à la fois technique et opérationnel. D'un point de vue théorique, ce problème revient à résoudre un problème de satisfaction de contraintes (CSP). Renault utilise l'approche de compilation des connaissances pour gérer la configuration des produits. Cette approche pré-calcul l'intégralité de l'espace de configuration et le stocke dans une structure symbolique, permettant ainsi des réponses rapides aux requêtes en recherchant dans cet espace précompilé. Cette méthode évite de résoudre à plusieurs reprises des problèmes NP-complets, mais introduit des contraintes de mémoire importantes, car l'espace de configuration peut occuper plusieurs gigaoctets de mémoire.

Cependant, avec l'augmentation de la variabilité des modèles de véhicules, les exigences en matière de mémoire pour ces structures compilées deviennent problématiques, certains modèles occupant jusqu'à 800 Mo chacun, tandis que les systèmes opérationnels gèrent simultanément plusieurs modèles. Cela entraîne une utilisation de mémoire de plusieurs dizaines de gigaoctets, exerçant une pression sur les ressources du système. L'objectif de cette thèse est d'optimiser le système de configuration actuel de Renault en réduisant la taille de l'espace de configuration sans compromettre les temps de réponse. Plus précisément, deux contributions principales sont proposées :

  1. Exploitation des symétries dans l'espace de configuration : La structure de données utilisée pour encoder l'espace de configuration contient des redondances. En identifiant et en utilisant des symétries, où certaines parties de l'espace de configuration sont structurellement identiques, le système peut réduire considérablement la taille des données compilées. Les résultats expérimentaux montrent une réduction de 52,13% de l'espace de configuration et une amélioration de 49,81% du temps de réponse aux requêtes.
  2. Réglage automatique des paramètres à l'aide de l'apprentissage automatique : La performance du système dépend fortement du réglage approprié des paramètres de configuration. Différents modèles de variabilité nécessitent des paramètres différents pour une performance optimale. Modèles d'apprentissage automatique ont été développé pour prédire les meilleurs paramètres pour chaque modèle de variabilité, améliorant ainsi l'efficacité du système. Les expériences montrent que les paramètres prédits par la machine surpassent les paramètres par défaut, offrant des gains de performance substantiels.
Cette thèse vise finalement à garantir que le système de configuration de produits de Renault reste efficace, évolutif et capable de gérer la complexité croissante des modèles à l'avenir.


Soutenance : 16/12/2024

Membres du jury :

Mme Élise VAREILLES, Professeure des universités, IMT Mines Albi, France [Rapporteur]
Mme Sana BEN-HAMIDA, Maître de conférences (HDR), Université Paris Nanterre [Rapporteur]
Mme Marie-Jo HUGUET, Professeure des universités, LAAS-CNRS
M. Chouki TIBERMACINE, Professeur des universités, University of Southern Brittany
M. Souheib BAARIR, Maître de conférences (HDR), Sorbonne Université SIM (Sciences, Ingénierie, Médecine)
M. Tewfik ZIADI, Maître de conférences (HDR), Sorbonne Université
Mme Siham ESSODAIGUI, Renault S.A.S.
M. Yves BOSSU, Renault S.A.S.

Date de départ : 16/12/2024

Publications 2021-2024