Planning & Scheduling flow shop organizations with constraints – towards a decision engineering system for production planning & production activity control - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1996

Planning & Scheduling flow shop organizations with constraints – towards a decision engineering system for production planning & production activity control

PLANIFICATION & ORDONNANCEMENT D’UNE SUCCESSION D’ATELIERS AVEC CONTRAINTES - VERS UN ATELIER DE GÉNIE DÉCISIONNEL POUR LE PILOTAGE DES SYSTÈMES DE PRODUCTION

Résumé

Competitive firms are operating nowadays in global and worldwide markets. In recent years, under market pressure, the number of products in the process industry has been increased, order sizes have been reduced, and delivery times have been shortened. As a result, companies recognize that it is difficult for material managers to make good production schedules within a reasonable time delay, and that it is practically impossible to appreciate the consequences of a planning error. Therefore, there is an increasing demand by these companies for improved scheduling tools. In this thesis, we study the scheduling of flow shop organizations in the process industry, and we propose a scheduling framework to help production planners and material managers in their decision making. We illustrate our main results using a company from the textile industry. We propose a new approach to production systems in order to identify the scheduling problems, and to specify dynamic models for the evaluation and validation of scheduling decisions. This approach associates discrete event simulation with classical scheduling theory. Scheduling problems have been identified and modeled in a hybrid flow shop pattern, taking into account technological constraints on jobs, resource constraints and various scheduling objectives. Given that these problems are NP-hard, several heuristics have been developed or adapted from previous works to take into account additional constraints and different objectives. The quality and the robustness of these algorithms are illustrated by experimental results on a large range of theoretical data, and the industrial validation of the proposed framework is made by experimenting designed heuristics on industrial cases; simulation of the obtained results on a dynamic model of the production system will continue this process. As a conclusion, we propose to formalize and generalize our approach in the designing of a decision engineering system for production planning and production activity control.
Pour être compétitives dans le contexte économique actuel, les entreprises doivent évoluer sur des marchés internationaux, et être capables de faire face à la concurrence accrue des pays où la main d’oeuvre est bon marché. Durant ces dernières années, sous la pression du marché, le nombre de produits des industries manufacturières a fortement augmenté, les volumes de commande ont été réduits, et les délais de livraison ont été raccourcis. Les entreprises reconnaissent donc qu’il devient très difficile de réaliser de bons plannings en un temps raisonnable. De plus, il est pratiquement impossible d’apprécier les conséquences d’un écart de planning. Ces entreprises sont donc constamment à la recherche d’outils de planification et d’ordonnancement fiables et efficaces. Dans cette thèse, nous étudions les problèmes d’ordonnancement des organisations linéaires d’ateliers des industries manufacturières, et proposons un système d’aide à la décision pour le pilotage de la production. Nous illustrons nos principaux résultats dans le cadre d’une entreprise pilote du secteur textile. Nous proposons une nouvelle approche des systèmes de production pour identifier les problèmes d’ordonnancement, et spécifier des modèles dynamiques permettant d ’évaluer et valider les décisions d’ordonnancement. Cette approche associe la simulation à événements discrets aux techniques classiques de l’optimisation. Les problèmes d’ordonnancement ont été identifiés et modélisés dans le cadre d’organisations linéaires d’ateliers (flow shop hybride), et intègrent des contraintes technologiques entre travaux, des contraintes de ressources et prennent en compte différents objectifs. Ces problèmes étant NP-difficiles, plusieurs heuristiques ont été développées ou adaptées de précédents travaux pour prendre en compte les diverses contraintes et les différents objectifs. De nombreuses expérimentations ont été effectuées pour juger de la qualité et de la robustesse de ces algorithmes dans des cas généraux. La validation industrielle de cette approche de résolution a été réalisée en expérimentant les algorithmes sur des données industrielles; elle sera poursuivi par la simulation des résultats obtenus sur un modèle dynamique du système de production. Enfin, nous proposons de formaliser et de généraliser notre démarche dans le cadre de la conception d’un atelier de génie décisionnel pour le pilotage des systèmes de production.
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Identifiants

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Citer

Valérie Botta-Genoulaz. Planning & Scheduling flow shop organizations with constraints – towards a decision engineering system for production planning & production activity control. Operations Research [math.OC]. Université Claude Bernard Lyon 1, 1996. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03849864⟩
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