Aircraft maintenance information system design and verification

Le soutien opérationnel est l’un des aspects les plus importants pour la maintenance aéronautique. Il vise essentiellement à fournir un portefeuille de services permettant d’implémenter la maintenance avec un niveau élevé d’efficacité, de fiabilité et d’accessibilité. L’une des principales difficultés du support opérationnel est qu’il n’existe pas de plate-forme intégrant tous les processus de maintenance des avions afin de réduire les coûts et d’améliorer le niveau de service. Il est donc nécessaire de réaliser un système autonome de maintenance des avions dans lequel toutes les informations de maintenance peuvent être collectées, organisées, analysées et gérées de manière à faciliter la prise de décision. Pour ce faire, une méthodologie innovante a été proposée, qui concerne la modélisation, simulation, vérification formelle et analyse des performances du système autonome mentionné. Trois axes ont été abordés dans cette thèse. Premier axe concerne la conception et simulation d'un système autonome pour la maintenance aéronautique. Nous proposons une conception innovante d'un système autonome prenant en charge la prise de décision automatique pour la planification de la maintenance. Deuxième axe vise la vérification de modèles sur des systèmes de simulation. Nous proposons une approche plus complète de la vérification des comportements globaux et des comportements opérationnels des systèmes. Troisième axe porte sur l'analyse de la performance des systèmes de simulation. Nous proposons une approche consistant à combiner un système de simulation à base d’agent avec une approche « Fuzzy Rough Nearest Neighbor », afin de mettre en œuvre la classification et prévision efficaces des pannes pour la maintenance des avions avec des données manquantes. Finalement, des modèles et systèmes de la simulation ont été proposés. Des expérimentations de la simulation illustrent la faisabilité de l’approche proposée.Operational support is one of the most important aspects of aeronautical maintenance. It aims to provide a portfolio of services to implement maintenance with a high level of efficiency, reliability and accessibility. One of the major difficulties in operational support is that there is no platform that integrates all aircraft maintenance processes in order to reduce costs and improve the level of service. It is therefore necessary to build an autonomous aircraft maintenance system in which all maintenance information can be collected, organized, analyzed and managed in a way that facilitates decision-making. To do this, an innovative methodology has been proposed, which concerns modelling, simulation, formal verification and performance analysis of the autonomous system mentioned. Three axes were addressed in this thesis. The first axis concerns the design and simulation of an autonomous system for aeronautical maintenance. We offer an innovative design of an autonomous system that supports automatic decision making for maintenance planning. The second axis is the verification of models on simulation systems. We propose a more comprehensive approach to verifying global behaviours and operational behaviours of systems. The third axis focuses on the analysis of the performance of simulation systems. We propose an approach of combining an agent-based simulation system with the “Fuzzy Rough Nearest Neighbor” approach, in order to implement efficient classification and prediction of aircraft maintenance failures with missing data. Finally, simulation models and systems have been proposed. Simulation experiments illustrate the feasibility of the proposed approach