Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Conception d'une solution RFID UHF pour l'optimisation de la logistique des bouteilles métalliques
Directeur de thèse:
Bertrand GRANADO (LIP6)
Directrice de thèse:
Emmanuelle BOURDEL ()
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Contexte :
Le Groupe Air Liquide est le leader mondial des gaz, technologies et services pour l’industrie et la santé. Air Liquide est présent dans 80 pays avec plus de 50 000 collaborateurs. Le chiffre d’affaires d’Air Liquide s’est élevé à 15,2 milliards d’euros en 2013. Air Liquide Advanced IT, filiale à 100% du Groupe, a pour mission de proposer aux autres filiales du groupe des services IT dans des domaines tels que la supervision des installations de production, le suivi à distance des stocks clients, la traçabilité des containeurs de gaz ou l’optimisation des tournées de livraison. Dans ce contexte, Air Liquide Advanced IT a déployé la solution de traçabilité « Servitrax » pour la logistique des bouteilles de gaz. Air Liquide gère actuellement près de 15 millions de bouteilles de gaz industriel et médicaux dans le monde. Ces bouteilles sont actuellement tracées par un système de codes barres leur donnant un identifiant unique. Ces codes barres sont scannés à chaque étape de leur cycle d’utilisation: remplissage, chargement, livraison, retour sur site, etc. La lecture de code barre est robuste mais présente plusieurs défauts que la technologie RFID pourrait résoudre.
- Le code barre s’use avec le temps et nécessite un remplacement régulier ;
- La lecture ne peut être qu’unitaire, et nécessite une opération humaine (entre 20sec et 1 min par bouteille) à faible valeur ajoutée.
- Une manipulation manuelle de la bouteille est parfois nécessaire pour lire le code, augmentant le temps de l’opération et le risque d’accident pour l’opérateur.
- Certain format de bouteille (typiquement cylindre < 5 litres), ne peuvent pas être équipé de code barre par leur géométrie, et sont donc exclut du système de traçabilité. Le nombre de bouteilles de ce type est actuellement en hausse, car il facilite la distribution dans les zones urbaines denses.
Motivation :
Dans ce contexte, Air Liquide Advanced IT souhaite moderniser son offre de traçabilité en s’appuyant sur la technologie RFID. Le suivi des bouteilles de gaz par une technologie RFID offrirait de nouvelles possibilités, notamment :
- une lecture rapide et à distance des bouteilles ;
- la possibilité de réaliser une lecture volumétrique, et donc de réaliser des inventaires rapides ;
- la lecture automatique du type de gaz et date de reconditionnement par un automate équipé d’un lecteur ;
- le suivi des tous les formats de bouteilles jusqu’ici exclut du système de traçabilité par code barre.
D’autre part, la durée de vie d’un tag RFID passif est d’environ 20 ans, ce qui correspond à la durée de vie d’une bouteille standard. L’utilisation de marqueurs RFID pour la logistique d’objets métalliques massifs tels que les bouteilles de gaz pose de nombreux défis techniques qu’il faut comprendre et maitriser avant de déployer cette technologie. C’est pourquoi Air Liquide Advanced IT souhaite encadrer une thèse CIFRE afin dans un premier temps d’étudier le comportement de puce RFID placées sur des containers métalliques, et par la suite de développer une solution de traçabilité RFID adaptées aux différents scenarios existants chez Air Liquide. Ce travail de thèse sera encadré par Patrick Bacot, directeur de l’innovation, et Frédéric Verpillat, ingénieur innovation. Le centre de Recherche Claude Delorme (CRCD, Air Liquide) participera à l’encadrement de cette thèse, en la personne de Stephane Dudret, ingénieur R&D sur le sujet des objets communiquant. Ce travail de thèse sera co-encadré par Bertrand Granado, professeur des université et membre du Laboratoire LIP6 (UMR7606), Université Pierre et Marie Curie, et par Emmanuelle Bourdel, Maître de Conférences, membre du laboratoire ETIS (Equipe Traitement de l’information et Systèmes), UMR 8051, ENSEA - Université de Cergy-Pontoise.
Objectifs de cette thèse CIFRE :
Les premières expérimentations de lecture de tag RFID passifs situés à quelques mètres de distance ont été réalisées dans les années 1970 [1,2]. Depuis la technologie s’est sans cesse amélioré, à la fois en portée et en vitesse de lecture. Plus récemment, la RFID HF, par le standard NFC, s’est largement répandue dans de nombreux domaine : carte de transport, payement sans contact, etc. La RFID UHF, permettant la lecture de tag jusqu’à plusieurs dizaines de mètres, est également de plus en plus utilisée dans l’industrie pour faciliter les opérations de logistique (industrie textile en particulier). La performance d’un tag RFID passif dépend de paramètres tels que la bande de fréquence utilisée, le gain de l’antenne, la polarisation, et l’influence de l’environnement sur le champ électromagnétique [3-5]. Dans le cas du suivi de cylindre métallique, la masse métallique a un impact fort sur la performance de lecture et doit être étudié théoriquement et expérimentalement afin de développer un tag RFID passif adapté à cette situation industrielle. Plusieurs publications ou brevets mentionnent l’utilisation de tag RFID sur des containeurs m
Doctorant.e: Safraou Ahcine