Méthode basée sur le recuit simulé pour optimiser l’implantation d'atelier dans le contexte des systèmes de production reconfigurable

Method based on simulated annealing to optimize workshop layout in the context of reconfigurable manufacturing systems

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Clarion
• Direction : Rémy Dupas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Productique, Signal et Image, Ingénierie cognitique
• Date : Soutenance le 23/06/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Delorme
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien François, Nathalie Klement
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Delorme, Olga Battaïa

Mots clés

Mots clés contrôlés

Recuit simulé (mathématiques)

Implantation (organisation)

Fabrication, Systèmes flexibles de

Mots clés libres

Systèmes de production reconfigurable

Problème d'implantation d'atelier

Recuit simulée

Reconfigurable manufacturing system

Facility layout problem

Simulated Annealing

Résumé

Ce travail de thèse est situé dans le contexte des systèmes de production reconfigurables (RMS), et concerne plus particulièrement leur implantation et réimplantation dans un atelier. L’objectif de la thèse est de développer une méthode pour optimiser l’implantation d'atelier. Deux objectifs sont pris en compte, à tour de rôle: la distance parcourue ou l’énergie consommée pour répondre à une demande de transport des produits. Pour cela les machines sont caractérisées par leurs implantation, orientation et forme, qui forment la configuration d’une machine. La configuration de l’atelier correspond à la configuration de l’ensemble des machines au sein de l’atelier. Ces trois caractéristiques sont modifiables et constituent les trois niveaux de la solution. La méthode d’optimisation est basée sur la métaheuristique du recuit simulé. Cette métaheuristique permet d’optimiser les machines sur un seul niveau à la fois, les trois niveaux les uns à la suite des autres ou les trois niveaux en même temps. Pour clore cette étude, la simulation d’une configuration d’atelier optimisée via un modèle plus approchant de la réalité permet de tester des hypothèses complémentaires. Ce travail a été effectué dans le cadre des conventions industrielles de formation par la recherche (Cifre) réalisée dans l’entreprise EZ-WHEEL.

This thesis is situated in the context of reconfigurable production systems (RMS), and concerns more particularly their implementation and re-implementation in a workshop. The objective of the thesis is to develop a method to optimize the workshop implementation. Two objectives are taken into account, in turn: the distance travelled or the energy consumed to meet a demand for transport of products. For this purpose, the machines are characterized by their layout, orientation and shape, which form the configuration of a machine. The configuration of the workshop corresponds to the configuration of all the machines in the workshop. These three characteristics are changeable and constitute the three levels of the solution. The optimization method is based on the simulated annealing metaheuristic. This metaheuristic allows to optimize the machines on only one level at a time, the three levels one after the other or the three levels at the same time. To conclude this study, the simulation of an optimized workshop configuration using a model that is closer to reality allows us to test additional hypotheses. This work was carried out within the framework of the “conventions industrielles de formation par la recherché” (Cifre) carried out in the company EZ-WHEEL.