Optimisation de changements de séries par ordonnancement des tâches de réglage

Production resetting optimization by scheduling setup tasks

• Auteur / Autrice : Cedric Pessan
• Direction : Emmanuel Néron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 21/11/2008
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Informatique Fondamentale et Appliquée de Tours (2012-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Mohamed Haouari
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Néron, Abdelhakim Artiba, Jacques Carlier, Safia Kedad-Sidhoum, Jean-Louis Bouquard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelhakim Artiba, Jacques Carlier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation heuristique

Heuristique

Algorithmes génétiques

Machines

Recherche opérationnelle

Ordonnancement (gestion)

Mots clés libres

Temps de réglage

Problème à machines parallèles non reliées

Résumé

Les travaux présentés dans cette thèse visent à proposer des méthodes d’optimisation des changements de série sur des lignes de production afin d’améliorer la flexibilité de la production. Nous modélisons ce problème sous forme de problème à machines parallèles non reliées : les tâches sont les réglages des machines d’une ligne et les ressources sont des opérateurs. Nous prenons en compte notamment, la structure de la ligne de production qui comporte des machines en plusieurs exemplaires, les compétences des opérateurs et leurs disponibilités. Les méthodes utilisées sont une procédure par séparation et évaluation dans le cas où la ligne est composée de machines en série et des heuristiques de type descente locale et algorithme génétique dans le cas général. Nous proposons des bornes permettant d’évaluer les performances des méthodes. Pour le cas série, nous proposons également une méthode hybride faisant collaborer une procédure par séparation et évaluation et un algorithme génétique.

The work presented in this thesis aims at proposing new methods for setup optimization in production lines in order to improve production flexibility. This problem is modelized using an unrelated parallel machines problem : the tasks are the setup tasks of each machine of the production line and the ressources are the operators. We take into consideration the production line structure that may contain multiple machines on some stages and the skills of operators. The skill model has been validated using a simulation approach. We have used a Branch-and-Bound to solve the special case of serial production line and hill climbing and genetic algorithm meta heuristics for the general case. In both cases, we propose bounds that are used to evaluate the performances of the different methods. For the serial special case, we also propose a hybrid algorithm that use both a genetic algorithm and a Branch-and-Bound that are colaborating together.