Modélisation et résolution d'un problème de la planification conjointe de production et de maintenance

Modeling and solving an integrated production and maintenance planning problem

• Auteur / Autrice : Moulay Marouane Alaoui Selsouli
• Direction : Najib Mohammed Najid, Abdelmoula Mohafid
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique appliquée. Recherche opérationnelle
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École polytechnique de l'Université de Nantes - École nationale supérieure des mines (Nantes ; 1990-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Codes correcteurs d'erreurs (théorie de l'information)

Production -- Planification

Résumé

La planification de la production et celle de la maintenance ont souvent été effectuées séparément. Ainsi, les ressources sont toujours considérées comme disponibles lors de la planification de production et les activités de maintenance préventive sont généralement programmées dans des créneaux horaires en dehors des périodes à forte demande pour ne pas entraver la production. En réalité, une mauvaise politique de maintenance préventive engendre l’augmentation des arrêts non prévus de la production et la réduction de la disponibilité de ses moyens. En conséquence, la productivité au sein de l’usine sera diminuée et les délais de livraison ne seront plus respectés. Pour y remédier, nous avons traité un nouveau problème de planification conjointe de la production et de la maintenance combinant un problème de lot sizing à un niveau, avec capacité et coût de rupture sur la demande (cas de plusieurs références) et un problème de maintenance où les activités de maintenance préventive sont planifiées dans des fenêtres de temps. Nous proposons une nouvelle modélisation du problème et trois approches de résolutions. La première est une heuristique basée sur la relaxation des contraintes de capacité à laquelle est associée une procédure de lissage pour obtenir une solution réalisable. La seconde est une approche s’appuyant sur la décomposition de Dantzig-Wolfe et des procédures d’arrondi et de lissage pour construire une solution faisable. La dernière est un couplage d’un algorithme génétique et d’une relaxation lagrangienne. Différents tests sont effectués dans le but de montrer les avantages et les limites de chaque approche et de les comparer

The production and maintenance planning have often been planned separately. Indeed, resources are always considered to be available during the production planning; and preventive maintenance activities are usually scheduled in specific time periods in order to avoid a production interruption. In practice, a bad preventive maintenance policy generates a rise in unplanned shutdowns of production and a reduction of the available resources. Consequently, productivity in the manufacturing plant will be decreased and lead times will no longer be respected. To overcome these issues, we study a new integrated production and maintenance planning problem that combines single level multi-items capacitated lot sizing problem with shortage cost and a maintenance problem where preventive maintenance activities are planned in time windows. Thus, we will model the problem and propose three approaches of finding a solution. The first one is a heuristic based on the relaxation of capacity constraints and a smoothing procedure to find a feasible solution. The second heuristic is based on the Dantzig-Wolfe decomposition and rounding and smoothing procedures to construct a solution. The last approach is a coupling method of a genetic algorithm and a lagrangean relaxation. Various tests are performed in order to show the advantages and limitations of each approach before comparing their respective performances