PhD Thesis Proposal Toward a Smart Digital Twin for Aeronautical Production Lines: From Data To Model

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  "description": "<p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Informations globales</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Cette thèse aura lieu au Centre de Génie Industriel de IMT Mines Albi (France).</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <strong>Localisation</strong>: Albi, CGI&nbsp; <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"https://cgi.imt-mines-albi.fr/\"><span style=\"color:#0563C1\">https://cgi.imt-mines-albi.fr/</span></a></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <strong>date de début</strong>: September ou octobre&nbsp; 2026 selon disponibilité du candidat</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <strong>financement</strong>de la thèse: CORAC PME pour le projet Infinity</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <strong>mots clés :&nbsp; Digital Twin engineering, coupling Simulation-optimisation-AI, surface treatment industry.</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\" style=\"min-height: 1.7em;\"></p><p><strong><u>Contexte</u></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Dans le contexte de l’Industrie 4.0 et au-delà, les acteurs industriels déploient des stratégies de numérisation où les systèmes opérationnels sont connectés à des systèmes cyber de plus en plus intelligents. Dans ce contexte, le jumeau numérique organisationnel désigne le système qui permet une interaction bidirectionnelle entre une organisation physique (personnes et systèmes) et sa réplique virtuelle dans un objectif de pilotage global des flux.</p><p class=\"MsoNormal\">Les revues récentes et les typologies (par ex. Kritzinger et al., 2018 ; Onaji et al., 2022 ; Soori et al., 2023 ; Kober et al., 2024 ; Traoré, 2024 ; Namaki Araghi et al., 2025) sur les jumeaux numériques dans le cadre manufacturier montrent que le JN gère des données d’atelier et interopère avec divers systèmes (MES, ERP, traçabilité, qualité), dispose de modèles de simulation physiques ou basés sur les données axés sur la gestion des flux, et orchestre des services orientés vers le traitement des données ou des modèles de simulation. Le JN a divers objectifs (évaluation des impacts des changements et de la performance, optimisation), et des interactions avec les utilisateurs lorsque nécessaire pour soutenir des décisions à différents horizons (tactique et opérationnel) et potentiellement de différentes natures (planification, maintenance, qualité). La mise en œuvre d’un tel système représente un défi organisationnel et technique majeur qui doit être adapté aux spécificités et évolutions industrielles.</p><p class=\"MsoNormal\">Le projet INFINITY vise à concevoir et tester un système de jumeaux numériques pour soutenir la planification industrielle dans le contexte d’une industrie de traitement de surface. Il est en partenariat avec un industriel phare de ce domaine pour l’industrie aéronautique qui porte le projet sur un financement CORAC. Les projets de jumeau numériques de taille industrielle étant peu fréquents un des enjeux du projet est d’étudier la scalabilité du système proposé et l’impact sur jumeau numérique sur l’organisation. Une partie du projet visant à concevoir de nouveaux procédés de traitement, une partie du sujet porte aussi sur l’évaluation de l’impact de ces nouveaux procédés sur le pilotage du système de production.</p><p class=\"MsoNormal\">Plusieurs thèses sont menées simultanément au sein de ce projet, chacune avec des orientations complémentaires : (i) la collecte de données et la construction des informations nécessaires à la planification ; (ii) le jumeau numérique pour la planification à court et moyen terme ; et (iii) le jumeau numérique pour la planification stratégique.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p><strong><u>Problématique</u></strong></p><p class=\"font-claude-response-body\" style=\"text-align:justify;\">Le projet INFINITY porte sur la conception et le développement d'un jumeau numérique des lignes de production d'un façonnier du secteur aéronautique, dans le cadre de la transition numérique de son outil de production. Un jumeau numérique ne peut remplir son rôle qu'à la condition de représenter fidèlement les informations essentielles à la prise de décision, elles-mêmes issues de données collectées sur les lignes de production.</p><p class=\"font-claude-response-body\" style=\"text-align:justify;\">Or, ces lignes présentent des niveaux d'automatisation hétérogènes&nbsp;: certaines sont entièrement automatisées, d'autres entièrement manuelles, d'autres encore semi-automatisées. La nature des opérations réalisées (peinture, traitement de surface) impose des contraintes fortes sur la disponibilité de ces données : leur collecte automatique et en temps réel n'est pas toujours techniquement envisageable, ce qui constitue un défi central pour l'alimentation du jumeau numérique.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Verrous scientifiques identifiés sur cette thèse :</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS1 Modélisation du besoin informationnel. </strong>Il s'agit de concevoir un méta-modèle capable de représenter, de façon générique et formelle, les informations strictement nécessaires à l’alimentation du jumeau numérique des lignes de production. Ce méta-modèle doit permettre de cadrer la remontée d'information en définissant le juste besoin, c'est-à-dire en distinguant ce qui relève de l'information décisionnelle de ce qui constitue un artefact de collecte sans valeur ajoutée pour le pilotage.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS2 Alimentation des modèles</strong>. Une fois le méta-modèle du besoin informationnel établi, la question de son instanciation à partir de données réelles de production se pose. Comment alimenter ces modèles à partir de données hétérogènes, partielles, et produites selon des rythmes et des modalités de collecte variables ? Ce verrou articule des enjeux d'intégration, de qualité et de cohérence de la donnée au regard des exigences du jumeau numérique.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS3</strong> <strong>Gestion de l'absence de données</strong>. Dans un contexte où certaines opérations ne permettent pas une collecte automatique et en temps réel, en raison de la nature même des procédés (peinture, traitement de surface) ou du niveau d'automatisation des lignes, comment maintenir la cohérence et la complétude de la représentation portée par le jumeau numérique ? Ce verrou interroge la capacité du système à pallier les lacunes de la remontée de données par des mécanismes d'inférence ou de déduction, permettant de reconstituer un état vraisemblable du système à partir d'informations partielles.</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Verrous Techniques étudiés dans ce sujet de thèse</span></em></strong></p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT1 Interopérabilité des systèmes d'information</strong> : l'intégration des données issues de systèmes hétérogènes (ERP, capteurs, documentation technique, etc.) typiques d'un façonnier aéronautique pose des problèmes de standardisation et de compatibilité.</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT2 Numérisation de l’atelier</strong> : le passage au numérique des lignes de production implique de gérer la remontée de données en « temps réel » (<em>i.e</em>. qui tient compte de la cinétique nécessaire dans le domaine) et préférentiellement automatique, ce qui suppose le recours à des infrastructures parfois incompatibles avec les opérations réalisées (d’un point de vue physique et technique).</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT3 Qualité et gouvernance de la donnée</strong> : garantir la fiabilité, la traçabilité et la sécurité des données dans un contexte aéronautique soumis à des exigences réglementaires fortes et à une cinétique informationnelle rapide.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Plan d’action</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Le plan d’action visé sur cette thèse est le suivant :</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Analyse des exigences et des besoins informationnels,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition du meta-modèle,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition des algorithmes pour alimenter les modèles,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition des algorithmes pour gérer l’absence de données,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Application sur quelques exemples de situation issus d’une étude de cas industrielle,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Évaluation de démonstrateurs.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Références</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">[1] J. Bézivin, ‘On the unification power of models’, Software &amp; Systems Modeling, vol. 4, no. 2, pp. 171–188, 2005.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[2] W. Charles, N. Aussenac-Gilles, and N. J. Hernandez, Temporalité et graphes de connaissances : analyse théorique et enjeux pratiques&nbsp;», in 34es Journées francophones d’Ingénierie des Connaissances (IC 2023)@ PFIA 2023, AFIA, 2023, pp. 1–10.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[3] Y. Chasseray, A.-M. Barthe-Delanoë, S. Négny, and J.-M. Le Lann, ‘A generic metamodel for data extraction and generic ontology population’, Journal of Information Science, vol. 48, no. 6, pp. 838–856, 2022.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[4] N. Shah, S. Shah, P. Jain, and N. Doshi, ‘Overview of Present-Day IoT Data Processing Technologies’, Procedia Computer Science, vol. 210, pp. 277–282, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.10.150.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[5] S. Arbesman, The half-life of facts: Why everything we know has an expiration date. Penguin, 2013.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[6] E. S. Knudsen and L. B. Lien, ‘The half-life of knowledge and strategic human capital’, Human Resource Management Review, vol. 33, no. 4, p. 100989, 2023.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">IMT Mines Albi et le Centre de Génie Industriel</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">École du ministère en charge de l'industrie, IMT Mines Albi est une école de l’Institut Mines- Télécom, 1er groupe d’écoles d’ingénieurs et de management de France. À l'avant-garde des enjeux industriels et académiques sur la scène internationale, elle agit comme un moteur scientifique et économique territorial en combinant ses 4 missions - former des ingénieurs en intégrant la dynamique du développement durable, faire de la recherche scientifique, contribuer au développement économique et diffuser la culture des sciences, des techniques et de l'innovation - en un cercle vertueux et porteur d'innovation.</p><p class=\"MsoNormal\">Son positionnement en matière de formation et de recherche place IMT Mines Albi comme école de référence sur trois des quatre thématiques de l’IMT, à savoir l’industrie du futur responsable, l’énergie, économie circulaire et société ainsi que l’ingénierie, santé et bien-être.</p><p class=\"MsoNormal\">IMT Mines Albi, au travers du Centre Génie Industriel (CGI), développe des recherches à la frontière entre l’intelligence artificielle et le génie industriel, en collaboration avec des partenaires publics et industriels nationaux et internationaux.</p><p class=\"MsoNormal\">Le Centre Génie Industriel (CGI) (<a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"https://cgi.imt-mines-albi.fr/\"><span style=\"color:#0563C1\">https://cgi.imt-mines-albi.fr/</span></a>) compte environ 70 personnes dont 25 doctorants. Le centre s’intéresse à l’accompagnement de la transition des écosystèmes en permettant de prendre des décisions responsables et durables, dans des environnements instables ou perturbés. Ceci est mis en pratique par la représentation, la modélisation et l’analyse des données de ces organisations afin de formaliser de la connaissance conduisant à la prise de décision dans des contextes hétérogènes, collaboratifs, incertains et/ou perturbés.</p><p class=\"MsoNormal\">Il est structuré selon des axes de recherche appliquée et des programmes scientifiques. Les axes de recherche appliquée sont :</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe FLOWS : <em>Flexible Logistics and Operations for sustainable WorldS</em><strong> dans lequel cette thèse est </strong>rattachée.</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe DiSCS : <em>Digital Systems for Crisis management and Security</em> ;</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe TRACE : <em>Territorial Resilience, Agility, and Circular Economy</em> ;</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe WHOPS : <em>Well-being and Health through Organizational Processes and Services</em>.</p><p class=\"MsoNormal\">Les deux programmes scientifiques au cœur de ces axes de recherche sont :</p><p class=\"MsoNormal\">• HOPOPOP : <em>Hybridization for Operations &amp; Planning, Organizations &amp; Performance, Optimization &amp; Problem-solving</em>.</p><p class=\"MsoNormal\">• AIME-DM : <em>Automated Information Modeling and Extraction for Decision-Makers</em> <strong>dans lequel cette thèse est rattachée</strong>.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Profil recherché :</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Formation&nbsp;</strong></p><p class=\"MsoNormal\">Ingénieur.e généraliste, en génie industriel ou en informatique ou Master en génie industriel ou en informatique ou équivalent (niveau Bac+5).</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences techniques</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Modélisation conceptuelle de systèmes complexes (Ingénierie Dirigée par les Modèles),</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Analyse systémique,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Architecture logicielle (notamment n-tiers, Service Oriented Architecture),</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Maîtrise indispensable d’UML.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences transverses</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Niveau B2 minimum exigé en anglais (<em>cf</em>. référentiel européen&nbsp;; ex.&nbsp;:&nbsp; 785/990 minimum au TOEIC), attesté par une certification reconnue (TOEFL, TOEIC, IELTS).</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; La maîtrise du français (C1 minimum) est exigée afin de faciliter les échanges avec les experts et les acteurs industriels.</p><ul><li><p>Autonomie et capacité à travailler dans une équipe de recherche.</p></li><li><p>Motivation pour contribuer à une application industrielle de la recherche.</p></li></ul><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences complémentaires</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Des connaissances en algorithmique, Web sémantique seront très appréciées</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Documents demandés pour candidater :</strong> CV, lettre de candidature, résumé de la thèse de master, copies de publications, relevés de notes (bac+4 et bac+5), lettres de recommandation (expérience de recherche et industrielle) et tout autre document jugé utile pour appuyer votre candidature.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Date butoir :</strong> 19 Juin 2026, 12:00 PM.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Convocation pour entretien :</strong> entre le 30 Juin et le 2 juillet 2026.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Contacts:</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Anne-Marie Barthe-Delanoë, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p><p class=\"MsoNormal\">Myriam Lamolle, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p>",
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In this context, the organizational digital twin refers to the system that enables bidirectional interaction between a physical organization (people and systems) and its virtual replica, with the goal of globally managing flows.</p><p class=\"MsoNormal\">Recent reviews and typologies (e.g., Kritzinger et al., 2018; Onaji et al., 2022; Soori et al., 2023; Kober et al., 2024; Traoré, 2024; Namaki Araghi et al., 2025) on digital twins in manufacturing show that the digital twin manages workshop data and interoperates with various systems (MES, ERP, traceability, quality). It uses physics-based or data-driven simulation models focused on flow management, and orchestrates services oriented toward data processing or simulation models for decision support. The digital twin has various objectives (assessing the impact of changes and performance, optimization) and interacts with users as needed to support decisions at different time horizons (tactical and operational) and potentially of different natures (planning, maintenance, quality). Implementing such a system represents a major organizational and technical challenge that must be adapted to the specificities and evolving needs of industry.</p><p class=\"MsoNormal\">The INFINITY project aims to design and test a digital twin system to support industrial planning in the context of the surface treatment industry. It is in partnership with a leading industrial player in this field for the aeronautics industry, Mecaprotec, and the project is funded by CORAC. Since large-scale industrial digital twin projects are rare, one of the project’s challenges is to study the scalability of the proposed system and the impact of the digital twin on the organization. As part of the project also focuses on designing new treatment processes, another aspect involves evaluating the impact of these new processes on the production system’s digital twin.</p><p class=\"MsoNormal\">Several PhD thesis are being conducted simultaneously within this project, each with complementary focuses on:</p><p class=\"MsoListParagraph\">(i)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; data collection and construction of informational needs for the digital twin (<strong>this PhD thesis proposal</strong>),</p><p class=\"MsoListParagraph\">(ii)&nbsp;&nbsp; digital twin for short- and medium-term planning,</p><p class=\"MsoListParagraph\">(iii)&nbsp; digital twin for strategic planning.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><h4>Problem Statement</h4><p class=\"MsoNormal\">This PhD thesis focuses on the management of production line data, which is a key challenge: it determines these industrial agents’ ability to effectively manage their processes, ensure the traceability of their operations, and meet the sector’s regulatory requirements. The nature of the operations performed (painting, surface treatment) imposes significant constraints on the availability of this data: its automatic, real-time collection is not always technically feasible, which poses a major challenge for feeding the digital twin.</p><p class=\"MsoNormal\">The thesis topic proposed as part of this project aims to address the following scientific challenges:</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Research Problem Addressed in this Thesis</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>SC1 Modeling of Informational Needs</strong>. This part involves designing a meta-model capable of representing, in a generic and formal manner, the information strictly necessary to feed the digital twin of the production lines. This meta-model must enable the structuring of information feedback by defining the precise requirements, that is, by distinguishing between information relevant to decision-making and data collected that adds no value to operational management.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>SC2 Models Feeding</strong>. Once the meta-model of the informational needs has been established, the question arises of how to instantiate it using real production data. How can these models be populated with data that is heterogeneous, incomplete, and generated at varying rates and using different collection methods? This challenge addresses issues of data integration, quality, and consistency in the scope of the requirements of the digital twin.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>SC3 Managing Missing Data</strong>. In a context where certain operations do not allow for automatic, real-time data collection—due to the nature of the processes (painting, surface treatment) themselves or the level of automation on the production lines—how can we maintain the consistency and completeness of the representation provided by the digital twin? This challenge examines the system’s ability to compensate for gaps in data reporting through inference or deduction mechanisms, enabling the reconstruction of a plausible state of the system based on partial information.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Technical Challenges Addressed in this Thesis</span></em></strong></p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\"><strong>TC1 Information System Interoperability</strong>. Integrating data from heterogeneous systems (ERP, sensors, technical documentation, etc.), typical of an aerospace manufacturer, poses standardisation and compatibility challenges.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\"><strong>TC2 Workshop Digitisation</strong>. Digitising production lines requires managing data retrieval in \"real time\" (i.e., accounting for the necessary dynamics in the field) and, preferably, automatically. This implies the use of infrastructure that is sometimes incompatible with the operations performed (from a physical and technical standpoint).</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\"><strong>TC3 Data Quality and Governance.</strong> Ensuring data reliability, traceability, and security in an aerospace context subject to stringent regulatory requirements and rapid information flow.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Action Plan</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">The main steps of the PhD include:</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Analysis of requirements and informational needs,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Definition meta-models,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Definition of algorithms to feed the models</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Definition of algorithms to manage missing data,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Application to a few examples from the industrial case study,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Evaluation of the PoC.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">References</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">[1] J. Bézivin, ‘On the unification power of models’, Software &amp; Systems Modeling, vol. 4, no. 2, pp. 171–188, 2005.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[2] W. Charles, N. Aussenac-Gilles, and N. J. Hernandez, Temporalité et graphes de connaissances : analyse théorique et enjeux pratiques&nbsp;», in 34es Journées francophones d’Ingénierie des Connaissances (IC 2023)@ PFIA 2023, AFIA, 2023, pp. 1–10.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[3] Y. Chasseray, A.-M. Barthe-Delanoë, S. Négny, and J.-M. Le Lann, ‘A generic metamodel for data extraction and generic ontology population’, Journal of Information Science, vol. 48, no. 6, pp. 838–856, 2022.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[4] N. Shah, S. Shah, P. Jain, and N. Doshi, ‘Overview of Present-Day IoT Data Processing Technologies’, Procedia Computer Science, vol. 210, pp. 277–282, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.10.150.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[5] S. Arbesman, The half-life of facts: Why everything we know has an expiration date. Penguin, 2013.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[6] E. S. Knudsen and L. B. Lien, ‘The half-life of knowledge and strategic human capital’, Human Resource Management Review, vol. 33, no. 4, p. 100989, 2023.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">IMT Mines Albi and CGI Laboratory</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">IMT Mines Albi, a school under the authority of the French Ministry of Industry, is part of the Institut Mines-Télécom, France’s leading group of engineering and management schools. At the forefront of industrial and academic challenges on the international stage, it acts as a scientific and economic driver for its region by combining its four missions—training engineers with a focus on sustainable development, conducting scientific research, contributing to economic development, and promoting the culture of science, technology, and innovation—into a virtuous and innovation-driven cycle.</p><p class=\"MsoNormal\">Its position in education and research establishes IMT Mines Albi as a reference school in three of the IMT’s four thematic areas: future sustainable industries, energy - circular economy and society and, health and well-being engineering.</p><p class=\"MsoNormal\">Through its Centre Génie Industriel (CGI), IMT Mines Albi conducts research at the intersection of artificial intelligence and industrial engineering, in collaboration with national and international public and industrial partners.</p><p class=\"MsoNormal\">The Centre Génie Industriel (CGI) (<a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"https://cgi.imt-mines-albi.fr/\">cgi.imt-mines-albi.fr</a>) comprises approximately 70 people, including 25 PhD students. The center focuses on supporting the transition of ecosystems by enabling responsible and sustainable decision-making in unstable or disrupted environments. This is achieved through the representation, modeling, and analysis of organizational data to formalize knowledge that leads to decision-making in heterogeneous, collaborative, uncertain, and/or disrupted contexts.</p><p class=\"MsoNormal\">The CGI is structured around applied research axes and scientific programs. The applied research axes are:</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; FLOWS: Flexible Logistics and Operations for Sustainable Worlds (<strong>this PhD is affiliated with this axis</strong>).</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; DiSCS: Digital Systems for Crisis Management and Security;</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; TRACE: Territorial Resilience, Agility, and Circular Economy;</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; WHOPS: Well-being and Health through Organizational Processes and Services.</p><p class=\"MsoNormal\">The two core scientific programs underpinning these research axes are:</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; HOPOPOP: Hybridization for Operations &amp; Planning, Organizations &amp; Performance, Optimization &amp; Problem-solving.</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AIME-DM: Automated Information Modeling and Extraction for Decision-Makers (<strong>this PhD is affiliated with the AIME-DM program</strong>).</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Profile and application:</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Education</strong></p><p class=\"MsoNormal\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; General engineering degree in industrial engineering or computer science, or a master’s degree in industrial engineering or computer science, or equivalent.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Core competencies</strong></p><p class=\"MsoNormal\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Conceptual modelling of complex systems (Model-Driven Engineering),</p><ul><li><p>Systems analysis,</p></li><li><p>Software architecture (including n-tiers, Service-Oriented Architecture),</p></li><li><p>Proficiency in UML is essential.</p></li></ul><p class=\"MsoNormal\"><strong>Transversal skills</strong></p><p class=\"MsoNormal\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Minimum B2 level in English required (see European benchmark, e.g., TOEIC score of 785/990 minimum), attested by a formal certification (TOEFL, TOEIC, IELTS). Fluency in French (B2 minimum) is an asset to facilitate communication with experts and field stakeholders (SDIS) during the design, implementation, and testing phases of the case study</p><ul><li><p>Autonomy and ability to work collaboratively within a research team.</p></li><li><p>Motivation to contribute to industrial application of research.</p></li></ul><p class=\"MsoNormal\"><strong>Additional desirable skills (not mandatory)</strong></p><p class=\"MsoNormal\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Knowledge of algorithms, the Semantic Web, and multi-agent modelling and/or simulation is a plus.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>&nbsp;</strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Application materials:</strong> CV, Cover letter, summary of Master’s thesis or research work, transcripts, Recommendation letters (in particular in industry and research experience) and any other supporting documents</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Application deadline:</strong> June 19, 2026, 12:00 PM.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Notification for interview:</strong> between June 30th, 2026 and July, 2nd, 2026.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Contacts:</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Anne-Marie Barthe-Delanoë, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p><p class=\"MsoNormal\">Myriam Lamolle, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p>",
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Dans ce contexte, le jumeau numérique organisationnel désigne le système qui permet une interaction bidirectionnelle entre une organisation physique (personnes et systèmes) et sa réplique virtuelle dans un objectif de pilotage global des flux.</p><p class=\"MsoNormal\">Les revues récentes et les typologies (par ex. Kritzinger et al., 2018 ; Onaji et al., 2022 ; Soori et al., 2023 ; Kober et al., 2024 ; Traoré, 2024 ; Namaki Araghi et al., 2025) sur les jumeaux numériques dans le cadre manufacturier montrent que le JN gère des données d’atelier et interopère avec divers systèmes (MES, ERP, traçabilité, qualité), dispose de modèles de simulation physiques ou basés sur les données axés sur la gestion des flux, et orchestre des services orientés vers le traitement des données ou des modèles de simulation. Le JN a divers objectifs (évaluation des impacts des changements et de la performance, optimisation), et des interactions avec les utilisateurs lorsque nécessaire pour soutenir des décisions à différents horizons (tactique et opérationnel) et potentiellement de différentes natures (planification, maintenance, qualité). La mise en œuvre d’un tel système représente un défi organisationnel et technique majeur qui doit être adapté aux spécificités et évolutions industrielles.</p><p class=\"MsoNormal\">Le projet INFINITY vise à concevoir et tester un système de jumeaux numériques pour soutenir la planification industrielle dans le contexte d’une industrie de traitement de surface. Il est en partenariat avec un industriel phare de ce domaine pour l’industrie aéronautique qui porte le projet sur un financement CORAC. Les projets de jumeau numériques de taille industrielle étant peu fréquents un des enjeux du projet est d’étudier la scalabilité du système proposé et l’impact sur jumeau numérique sur l’organisation. Une partie du projet visant à concevoir de nouveaux procédés de traitement, une partie du sujet porte aussi sur l’évaluation de l’impact de ces nouveaux procédés sur le pilotage du système de production.</p><p class=\"MsoNormal\">Plusieurs thèses sont menées simultanément au sein de ce projet, chacune avec des orientations complémentaires : (i) la collecte de données et la construction des informations nécessaires à la planification ; (ii) le jumeau numérique pour la planification à court et moyen terme ; et (iii) le jumeau numérique pour la planification stratégique.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p><strong><u>Problématique</u></strong></p><p class=\"font-claude-response-body\" style=\"text-align:justify;\">Le projet INFINITY porte sur la conception et le développement d'un jumeau numérique des lignes de production d'un façonnier du secteur aéronautique, dans le cadre de la transition numérique de son outil de production. Un jumeau numérique ne peut remplir son rôle qu'à la condition de représenter fidèlement les informations essentielles à la prise de décision, elles-mêmes issues de données collectées sur les lignes de production.</p><p class=\"font-claude-response-body\" style=\"text-align:justify;\">Or, ces lignes présentent des niveaux d'automatisation hétérogènes&nbsp;: certaines sont entièrement automatisées, d'autres entièrement manuelles, d'autres encore semi-automatisées. La nature des opérations réalisées (peinture, traitement de surface) impose des contraintes fortes sur la disponibilité de ces données : leur collecte automatique et en temps réel n'est pas toujours techniquement envisageable, ce qui constitue un défi central pour l'alimentation du jumeau numérique.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Verrous scientifiques identifiés sur cette thèse :</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS1 Modélisation du besoin informationnel. </strong>Il s'agit de concevoir un méta-modèle capable de représenter, de façon générique et formelle, les informations strictement nécessaires à l’alimentation du jumeau numérique des lignes de production. Ce méta-modèle doit permettre de cadrer la remontée d'information en définissant le juste besoin, c'est-à-dire en distinguant ce qui relève de l'information décisionnelle de ce qui constitue un artefact de collecte sans valeur ajoutée pour le pilotage.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS2 Alimentation des modèles</strong>. Une fois le méta-modèle du besoin informationnel établi, la question de son instanciation à partir de données réelles de production se pose. Comment alimenter ces modèles à partir de données hétérogènes, partielles, et produites selon des rythmes et des modalités de collecte variables ? Ce verrou articule des enjeux d'intégration, de qualité et de cohérence de la donnée au regard des exigences du jumeau numérique.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>VS3</strong> <strong>Gestion de l'absence de données</strong>. Dans un contexte où certaines opérations ne permettent pas une collecte automatique et en temps réel, en raison de la nature même des procédés (peinture, traitement de surface) ou du niveau d'automatisation des lignes, comment maintenir la cohérence et la complétude de la représentation portée par le jumeau numérique ? Ce verrou interroge la capacité du système à pallier les lacunes de la remontée de données par des mécanismes d'inférence ou de déduction, permettant de reconstituer un état vraisemblable du système à partir d'informations partielles.</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Verrous Techniques étudiés dans ce sujet de thèse</span></em></strong></p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT1 Interopérabilité des systèmes d'information</strong> : l'intégration des données issues de systèmes hétérogènes (ERP, capteurs, documentation technique, etc.) typiques d'un façonnier aéronautique pose des problèmes de standardisation et de compatibilité.</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT2 Numérisation de l’atelier</strong> : le passage au numérique des lignes de production implique de gérer la remontée de données en « temps réel » (<em>i.e</em>. qui tient compte de la cinétique nécessaire dans le domaine) et préférentiellement automatique, ce qui suppose le recours à des infrastructures parfois incompatibles avec les opérations réalisées (d’un point de vue physique et technique).</p><p class=\"messagelistitem5126c\"><strong>VT3 Qualité et gouvernance de la donnée</strong> : garantir la fiabilité, la traçabilité et la sécurité des données dans un contexte aéronautique soumis à des exigences réglementaires fortes et à une cinétique informationnelle rapide.</p><p class=\"MsoNormal\">&nbsp;</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Plan d’action</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Le plan d’action visé sur cette thèse est le suivant :</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Analyse des exigences et des besoins informationnels,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition du meta-modèle,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition des algorithmes pour alimenter les modèles,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Définition des algorithmes pour gérer l’absence de données,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Application sur quelques exemples de situation issus d’une étude de cas industrielle,</p><p class=\"MsoListParagraph\">–&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Évaluation de démonstrateurs.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Références</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">[1] J. Bézivin, ‘On the unification power of models’, Software &amp; Systems Modeling, vol. 4, no. 2, pp. 171–188, 2005.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[2] W. Charles, N. Aussenac-Gilles, and N. J. Hernandez, Temporalité et graphes de connaissances : analyse théorique et enjeux pratiques&nbsp;», in 34es Journées francophones d’Ingénierie des Connaissances (IC 2023)@ PFIA 2023, AFIA, 2023, pp. 1–10.</p><p class=\"messagelistitem5126c\" style=\"text-align:justify;\">[3] Y. Chasseray, A.-M. Barthe-Delanoë, S. Négny, and J.-M. Le Lann, ‘A generic metamodel for data extraction and generic ontology population’, Journal of Information Science, vol. 48, no. 6, pp. 838–856, 2022.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[4] N. Shah, S. Shah, P. Jain, and N. Doshi, ‘Overview of Present-Day IoT Data Processing Technologies’, Procedia Computer Science, vol. 210, pp. 277–282, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.10.150.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[5] S. Arbesman, The half-life of facts: Why everything we know has an expiration date. Penguin, 2013.</p><p class=\"messagelistitem5126c\">[6] E. S. Knudsen and L. B. Lien, ‘The half-life of knowledge and strategic human capital’, Human Resource Management Review, vol. 33, no. 4, p. 100989, 2023.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">IMT Mines Albi et le Centre de Génie Industriel</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">École du ministère en charge de l'industrie, IMT Mines Albi est une école de l’Institut Mines- Télécom, 1er groupe d’écoles d’ingénieurs et de management de France. À l'avant-garde des enjeux industriels et académiques sur la scène internationale, elle agit comme un moteur scientifique et économique territorial en combinant ses 4 missions - former des ingénieurs en intégrant la dynamique du développement durable, faire de la recherche scientifique, contribuer au développement économique et diffuser la culture des sciences, des techniques et de l'innovation - en un cercle vertueux et porteur d'innovation.</p><p class=\"MsoNormal\">Son positionnement en matière de formation et de recherche place IMT Mines Albi comme école de référence sur trois des quatre thématiques de l’IMT, à savoir l’industrie du futur responsable, l’énergie, économie circulaire et société ainsi que l’ingénierie, santé et bien-être.</p><p class=\"MsoNormal\">IMT Mines Albi, au travers du Centre Génie Industriel (CGI), développe des recherches à la frontière entre l’intelligence artificielle et le génie industriel, en collaboration avec des partenaires publics et industriels nationaux et internationaux.</p><p class=\"MsoNormal\">Le Centre Génie Industriel (CGI) (<a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"https://cgi.imt-mines-albi.fr/\"><span style=\"color:#0563C1\">https://cgi.imt-mines-albi.fr/</span></a>) compte environ 70 personnes dont 25 doctorants. Le centre s’intéresse à l’accompagnement de la transition des écosystèmes en permettant de prendre des décisions responsables et durables, dans des environnements instables ou perturbés. Ceci est mis en pratique par la représentation, la modélisation et l’analyse des données de ces organisations afin de formaliser de la connaissance conduisant à la prise de décision dans des contextes hétérogènes, collaboratifs, incertains et/ou perturbés.</p><p class=\"MsoNormal\">Il est structuré selon des axes de recherche appliquée et des programmes scientifiques. Les axes de recherche appliquée sont :</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe FLOWS : <em>Flexible Logistics and Operations for sustainable WorldS</em><strong> dans lequel cette thèse est </strong>rattachée.</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe DiSCS : <em>Digital Systems for Crisis management and Security</em> ;</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe TRACE : <em>Territorial Resilience, Agility, and Circular Economy</em> ;</p><p class=\"MsoNormal\">• Axe WHOPS : <em>Well-being and Health through Organizational Processes and Services</em>.</p><p class=\"MsoNormal\">Les deux programmes scientifiques au cœur de ces axes de recherche sont :</p><p class=\"MsoNormal\">• HOPOPOP : <em>Hybridization for Operations &amp; Planning, Organizations &amp; Performance, Optimization &amp; Problem-solving</em>.</p><p class=\"MsoNormal\">• AIME-DM : <em>Automated Information Modeling and Extraction for Decision-Makers</em> <strong>dans lequel cette thèse est rattachée</strong>.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">&nbsp;</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Profil recherché :</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Formation&nbsp;</strong></p><p class=\"MsoNormal\">Ingénieur.e généraliste, en génie industriel ou en informatique ou Master en génie industriel ou en informatique ou équivalent (niveau Bac+5).</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences techniques</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Modélisation conceptuelle de systèmes complexes (Ingénierie Dirigée par les Modèles),</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Analyse systémique,</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Architecture logicielle (notamment n-tiers, Service Oriented Architecture),</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Maîtrise indispensable d’UML.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences transverses</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Niveau B2 minimum exigé en anglais (<em>cf</em>. référentiel européen&nbsp;; ex.&nbsp;:&nbsp; 785/990 minimum au TOEIC), attesté par une certification reconnue (TOEFL, TOEIC, IELTS).</p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; La maîtrise du français (C1 minimum) est exigée afin de faciliter les échanges avec les experts et les acteurs industriels.</p><ul><li><p>Autonomie et capacité à travailler dans une équipe de recherche.</p></li><li><p>Motivation pour contribuer à une application industrielle de la recherche.</p></li></ul><p class=\"MsoNormal\"><strong>Compétences complémentaires</strong></p><p class=\"MsoListParagraph\">·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Des connaissances en algorithmique, Web sémantique seront très appréciées</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Documents demandés pour candidater :</strong> CV, lettre de candidature, résumé de la thèse de master, copies de publications, relevés de notes (bac+4 et bac+5), lettres de recommandation (expérience de recherche et industrielle) et tout autre document jugé utile pour appuyer votre candidature.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Date butoir :</strong> 19 Juin 2026, 12:00 PM.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong>Convocation pour entretien :</strong> entre le 30 Juin et le 2 juillet 2026.</p><p class=\"MsoNormal\"><strong><em><span style=\"color:#365F91\">Contacts:</span></em></strong></p><p class=\"MsoNormal\">Anne-Marie Barthe-Delanoë, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p><p class=\"MsoNormal\">Myriam Lamolle, CGI IMT Mines Albi, <a rel=\"noopener\" target=\"_blank\" href=\"mailto:[email protected]\">[email protected]</a></p>",
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