Ingénieur ou Ingénieure de recherche – Contrôle de flotte de drones logistiques - (CDD de 24 mois)

ENVIRONNEMENT DU POSTE :

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.

Son positionnement en matière de formation et de recherche la 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.

IMT Mines Albi s‘est dotée en 2023 et pour une période quinquennale, d’un plan stratégique décliné en 7 grandes actions, répondant ainsi aux orientations stratégiques du groupe IMT à laquelle elle appartient.

Le contrat d’ingénieur(e) de recherche est rattaché au Centre Génie Industriel, comptant à ce jour 70 personnes. Le centre s’intéresse à la dynamique des organisations et au développement de solutions d’aide à la décision dans des contextes hétérogènes, collaboratifs et incertains. 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. Il est structuré selon quatre axes de recherche appliquée se nourrissant de quatre disciplines scientifiques. Les quatre axes sont :

·       Axe PSP : Conception et développement de produits, services et processus ;

·       Axe GOL : Gestion et organisation de la chaîne logistique ;

·       Axe SGC : Sécurité et gestion de crise ;

·       Axe IOS : Ingénierie organisationnelle pour la santé.

Les quatre disciplines scientifiques au cœur de ces axes de recherche appliquée sont :

·       RO : Recherche opérationnelle ;

·       IC : Ingénierie des connaissances ;

·       IM : Ingénierie des modèles ;

·       SD : Science des données.

DESCRIPTION DU POSTE :

Le contrat s’effectuera dans le cadre du projet xHub. Ce projet a pour but de développer une flotte de tracteurs-robots autonomes et respectueux de l'environnement. Il intégrera des réseaux LiDAR statiques pour assurer une localisation précise et la détection d'obstacles, ainsi que des modèles de simulation pour optimiser les opérations logistiques. Un système de supervision et de contrôle à distance sera mis en place pour garantir une gestion centralisée et efficace. L'objectif est de prendre en compte les contraintes énergétiques (avec des batteries à autonomie limitée), les contraintes temporelles (comme les fenêtres de chargement des remorques), tout en minimisant le nombre de robots, tout en assurant une circulation fluide, sécurisée et optimisée. Le projet comprendra également la création d'une interface homme-machine (IHM) ergonomique et d'un jumeau numérique pour modéliser et optimiser les opérations logistiques. Le consortium du projet regroupe des acteurs académiques, industriels et technologiques, avec une forte implication d'IMT Mines Albi dans les Work Packages (WP) 3 et 4 qui traitent de la partie des robots, de l’IHM et du jumeau numérique. Les deux images ci-dessous donnent un aperçu de l’environnement de déploiement du projet (gauche) et du tracteur autonome (droite).

Description des Work Packages 3 et 4

WP3 : Logistique intelligente

Ce WP concerne la création d'une infrastructure connectée, incluant un réseau LiDAR statique et des systèmes IoT (Internet des Objets). L'objectif spécifique de l’IMT est de développer une simulation et/ou un jumeau numérique pour modéliser et optimiser les opérations de logistique autonome de la plateforme grâce aux flux de données d’entrée.

Keywords : discrete event simulation, digital twin, cyber-physical system

Références :

Pan, Y. H., Wu, N. Q., Qu, T., Li, P. Z., Zhang, K., & Guo, H. F. (2021). Digital-twin-driven production logistics synchronization system for vehicle routing problems with pick-up and delivery in industrial park. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 34(7-8), 814-828.

Wilhelm, J., Petzoldt, C., Beinke, T., & Freitag, M. (2021). Review of digital twin-based interaction in smart manufacturing: Enabling cyber-physical systems for human-machine interaction. International journal of computer integrated manufacturing, 34(10), 1031-1048.

Marmolejo-Saucedo, J. A. (2022). Digital twin framework for large-scale optimization problems in supply chains: a case of packing problem. Mobile Networks and Applications, 27(5), 2198-2214.

WP4 : Systèmes d'information

Ce WP se concentre sur le développement d'un système de supervision et de contrôle à distance. Il inclut la conception d’un système de contrôle de la flotte de tracteurs autonomes, en vue de la planification de leurs déplacements et l’optimisation de leurs tournées (multi-objectifs, avec contraintes de fenêtres de temps, capacitaire, dynamique). Il prévoit aussi la création d’une interface homme-machine ergonomique pour faciliter la supervision du système.

Keywords : Capacited VRP with Time Windows (CVRPTW), dynamic optimization, machine learning, reinforcement learning, human-machine interface

Références :

Schneider, M., Stenger, A., & Goeke, D. (2014). The electric vehicle-routing problem with time windows and recharging stations. Transportation science, 48(4), 500-520.

Silva, M. A. L., de Souza, S. R., Souza, M. J. F., & Bazzan, A. L. C. (2019). A reinforcement learning-based multi-agent framework applied for solving routing and scheduling problems. Expert Systems with Applications, 131, 148-171.

Zhao, J., Mao, M., Zhao, X., & Zou, J. (2020). A hybrid of deep reinforcement learning and local search for the vehicle routing problems. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 22(11), 7208-7218.

Cataldo-Díaz, C., Linfati, R., & Escobar, J. W. (2024). Mathematical models for the electric vehicle routing problem with time windows considering different aspects of the charging process. Operational Research, 24(1), 1.

Missions de l’ingénieur(e) de recherche

Concevoir un simulateur/jumeau numérique du système de robots-tracteurs autonomes en collaboration avec les autres Work Packages (systèmes de perception augmentée à base de réseaux LiDAR statiques, fusion de données)

Concevoir une interface homme-machine pour la bonne gestion de la flotte de tracteurs en quasi-temps réel

Proposer un solveur au CVRPTW prenant en comple les aspects consommation électrique, flotte de véhicules autonomes

Adapter le solveur pour la résolution dynamique et pour incorporder des méthodes d’apprentissage (ML ou RL)

Réaliser la revue de littérature sur les sujets précédents, ainsi que des publications scientifiques et présenter les résultats du projet lors de conférences et événements nationaux et internationaux

CAPACITE ET ATTITUDES :

Vous disposez des compétences, connaissances et expériences suivantes :

·       Compétences en simulation à évènements discrets, en recherche opérationnelle, en reinforcement learning ou en modélisation des systèmes logistiques

·       Expérience en systèmes IoT, perception augmentée (LiDAR, capteurs) ou intelligence artificielle

·       Bonne maîtrise des outils de programmation (Python, C++, etc.)

AU-DELÀ DE L’ENVIRONNEMENT PROFESSIONNEL, POURQUOI NOUS REJOINDRE ? :

·       Cadre de travail agréable dans un campus de 22 ha

·       49 Jours de congés

·       Possibilité de télétravailler jusqu’à 3j /semaine

·       Restauration administrative sur place

·       Aide à la mobilité durable pour le transport domicile-travail

·       Action sociale (protection sociale complémentaire et aide aux familles)

·       Aide au déménagement

INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES :

·     Nature et durée du contrat : CDD 24 mois

·     À usage interne :

• Catégorie du poste et métier de référence :  Catégorie II, Métier R – Ingénieur de recherche

·     Métier(s) de référence des agents pouvant postuler : Toutes catégories

·     Localisation du poste : Albi

·     Date limite de candidature : 6 mars 2025

·     Les candidatures CV et LM sont à adresser à : https://institutminestelecom.recruitee.com/o/post-doctorant

·     Les postes offerts au recrutement sont ouverts à toutes et tous avec, sur demande, des aménagements pour les candidates et candidats en situation de handicap

·     Emploi ouvert aux titulaires de catégorie A de la fonction publique et/ou aux personnes contractuelles

·     Contacts :

o   Sur le contenu du poste :  M. Guillaume MARTIN, Maître de Conférences : (guillaume.martin@mines-albi.fr)

o   Sur les aspects administratifs/RH: Mme Laura OLIVIER, Gestionnaire RH : (laura.olivier@mines-albi.fr)

PROFIL ATTENDU

Vous êtes titulaire d’un Doctorat en génie industriel, informatique ou robotique