Optimisation du procédé de cadenassage/décadenassage en environnement manufacturier à l’aide des technologies de localisation intérieure

Carlier, Florian (2025). Optimisation du procédé de cadenassage/décadenassage en environnement manufacturier à l’aide des technologies de localisation intérieure. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les procédures de cadenassage/décadenassage (C/D) constituent un pilier fondamental de la sécurité industrielle lors des opérations de maintenance. Malgré leur rôle central, elles présentent encore des limites significatives : erreurs humaines, manque de traçabilité des actions effectuées, difficultés d’identification des équipements à isoler et retard dans la mise à jour de la documentation technique. Ces limites compromettent la sécurité des opérateurs ainsi que l’efficacité organisationnelle des entreprises industrielles. Dans un contexte d’Industrie 5.0, l’intégration de technologies numériques avancées permettrait de renforcer et automatiser la rigueur des procédures de consignation. Ce mémoire propose d’explorer le potentiel de la technologie de localisation intérieure par Ultra WideBand (UWB) pour pallier ces insuffisances.

L’approche adoptée combine une analyse théorique des apports et limites des systèmes de localisation, le développement d’algorithmes d’optimisation pour le positionnement des ancres UWB, des simulations visant à évaluer la précision obtenue dans différents environnements, ainsi que la mise en oeuvre d’une application logicielle dédiée au guidage et au suivi des opérateurs. Ainsi nos résultats montrent que lorsque les obstacles sont considérés dans le modèle de simulation, l’erreur moyenne de positionnement est de 22,5 cm contre 29,5 cm sans intégration, soit une amélioration de près de 30% en termes de précision. De plus, l’introduction de zones critiques dans l’optimisation du placement des ancres permet d’optimiser l’erreur moyenne de 45% en passant de 24,5 cm à 14,7 cm. Afin de démontrer la valeur ajoutée concrète de l’intégration de la localisation UWB dans le processus de consignation une application mobile a été développée. Les tests réalisés montrent que l’application est capable de localiser en temps réel les opérateurs et de retrouver les positions des composants critiques avec une erreur de positionnement d’environ 1 mètre. Cette valeur, bien que supérieure aux simulations, demeure tout à fait acceptable dans le contexte du LOTO.

En conclusion, ce mémoire met en évidence que l’utilisation de la technologie UWB, couplée à des algorithmes d’optimisation et à une application mobile, offre un potentiel considérable pour améliorer la précision, la sécurité et la traçabilité du processus de C/D. Les résultats expérimentaux démontrent la faisabilité et la pertinence de cette approche dans des environnements industriels complexes. Ces avancées contribuent non seulement à renforcer la sécurité des opérateurs, mais également à ouvrir la voie vers une gestion plus intelligente et résiliente des procédures critiques, s’inscrivant pleinement dans la vision de l’Industrie 5.0.

Titre traduit

Optimization of Lockout/Tagout through the use of indoor positioning

Résumé traduit

Lockout/Tagout (LOTO) procedures are a cornerstone of industrial safety during maintenance operations. Despite their critical role, they still present significant limitations : human errors, lack of traceability of performed actions, difficulties in identifying the equipment to be isolated, and delays in updating technical documentation. These shortcomings compromise both operator safety and the organizational efficiency of industrial companies. In the context of Industry 5.0, the integration of advanced digital technologies could reinforce and automate the rigor of lockout procedures. This thesis explores the potential of Ultra WideBand (UWB) indoor localization technology to address these shortcomings.

The adopted approach combines a theoretical analysis of the benefits and limitations of localization systems, the development of optimization algorithms for UWB anchor placement, simulations assessing the accuracy achieved in different environments, and the implementation of a dedicated software application for guiding and monitoring operators. Our results show that when obstacles are taken into account in the simulation model, the average positioning error decreases from 29.5 cm to 22.5 cm, representing an improvement of nearly 30% in accuracy. Furthermore, the introduction of critical zones in anchor placement optimization reduces the average error by 45%, from 24.5 cm to 14.7 cm. To demonstrate the concrete added value of integrating UWB localization into the lockout process, a mobile application was developed. Tests show that the application can locate operators in real time and retrieve the positions of critical components with a positioning error of approximately 1 meter. Although higher than simulation results, this level of accuracy remains fully acceptable in the LOTO context.

In conclusion, this thesis highlights that the use of UWB technology, combined with optimization algorithms and a mobile application, offers considerable potential to improve the accuracy, safety, and traceability of LOTO procedures. The experimental results demonstrate both the feasibility and the relevance of this approach in complex industrial environments. These advances not only reinforce operator safety but also pave the way for a smarter and more resilient management of critical procedures, fully aligned with the vision of Industry 5.0.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en concentration personnalisée". Comprend des références bibliographiques (pages 119-125).
Mots-clés libres:	localisation en intérieur, cadenassage/décadenassage, ultra WideBand, sécurité des interventions de maintenance, environnements industriels complexes, optimisation du déploiement des capteurs
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Hof, Lucas
Codirecteur:	Codirecteur Kenné, Jean-Pierre
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	17 nov. 2025 15:30
Dernière modification:	17 nov. 2025 15:30
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3741

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