Comparaison entre les types de systèmes de production
Structure de la thèse
Cette these est composee de six chapitres organises de la manière suivante Ce chapitre a pour but d’introduire les systèmes de production flexibles. Pour cela, nous commencerons par présenter les caractéristiques generales des systèmes de production avant d’aborder les notions fondamentales et necessaires a cette these. Ensuite, nous citerons les differents type de système de production rencontrés en industrie, avant d’enchainer avec une etude détaillée des systèmes de production flexibles ainsi que toutes les notions industrielles touchees par la flexibilité. Puis, nous définissons le pilotage de production avant de conclure avec une etude comparative entre les différentes architectures de pilotage.Ce chapitre sera divisé en deux grandes parties La première partie du chapitre sera consacrée à la fonction d’ordonnancement dans les systemes de production. Nous commencerons par définir la fonction d’ordonnancement de maniere generale et introduire ses concepts de base. Ensuite, nous evoquons les differentes classes d’ordonnancement. Puis, nous enumerons les types d’ordonnancement d’atelier les plus récurrents et rencontrés dans la littérature. Dans la seconde partie du chapitre, nous nous concentrons sur la fonction d’ordonnancement dans un type de systeme de production specifique : le Job Shop Flexible. En plus d’avoir la particularité d’ˆetre flexible (les operations peuvent etre traitees par plus d’une ressource), le cheminement des opérations n’est pas linéaire ce qui rend la fonction d’ordonnancement dans ce type d’atelier plus complexe et en fait un des problèmes les plus interessants à étudier et l’un des plus rencontrés dans la littérature concernant l’optimisation. Par conséquent, cette partie présentera les différentes approches de résolution présentes dans la litterature ainsi qu’un état de l’art sur la résolution du FJSP.
Définition d’un système de production
La production concerne le processus de transformation de la matière première en un produit fini. Une gestion efficace du système de production est nécessaire à l’entreprise pour atteindre ses objectifs tout en optimisant le rendement et en réduisant les couts. Le système de production peut etre divisé en trois sous-systèmes : physique, informationnel et décisionnel [10]. Ce sous-système est composé de l’ensemble des dispositifs physiques du système de production : machines, postes de travail, moyens de transport, main-d’œuvre et matières premières. Le rˆole de cette partie du système de production est de transformer la matière première en produits finis en procédant à des transformations successives de composants simples ou multiples en articles grˆace à des opérations complétées par les dispositifs physiques présents dans le système. Ces dispositifs peuvent effectuer trois types de transformation : spatiale (transport), temporelle (stock) ou physique. Les transformations physiques sont effectuées par des équipements qui consistent à transformer physiquement des objets ou du matériel. Ces transformations peuvent ˆetre de trois types différents : assemblage (fusion de composants), désassemblage (découpage d’un élément) et transformation (simple modification d’un seul élément, comme pour les processus de trempe ou de flexion). Il s’agit du système d’information rassemblant toutes les données existantes dans le système de production, soit statiques tels que les nomenclatures, le routage de fabrication, la durée d’opération standard ou dynamique telle que l’état actuel de la ressource ou l’emplacement d’un produit sur telle ou telle ressource. Dans les entreprises le système d’information est le plus souvent par les progiciels de gestion intégrée (ERP).
Systeme de production flexibles (FMS)
Les systèmes de production flexibles (Flexible Manufacturing Systems (FMS)) représentent un type de système concu pour une production de plusieurs types de produits de la meme famille en petite et moyenne seriesa de faibles couts. Le terme flexible décrit l’adaptabilité ou la souplesse du systeme de production. Ainsi, un système de production flexible a pour but d’aboutir à une productivité importante et possede la capacité de gérer la variabilité de la production, de s’adapter à son environnement et ainsi suivre les variations du marche. L’important interet accorde par la communaute de la productique et de l’optimisation aux FMS ainsi que le nombre considérable d’avantages que propose ce type de système nous a poussé à focaliser nos recherches sur ce sujet. D’ailleurs, nous pouvons citer parmi ces avantages :La grandes variétés de produits pouvant etre realisée grace à la flexibilité des machines.La reactivité face aux marchés.L’adaptabilité aux variations de volumes de production.La flexibilité d’expansion du systeme permettant ainsi l’evolutivité de ce dernier contrairement aux DMSs. La structure permettant l’introduction de nouvelles gammes de produit ainsi que la production d’une très large gamme de produits tout en etant moins sujette a un crash economique
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Table des matières
Table des figures Liste des tableaux Introduction générale Les systèmes de production flexibles Introduction Définition d’un système de production Typologie des systèmes de production Production en série unitaire Production à flux continu Production de petite et moyenne série Production en ligne (de masse) Les types des systèmes de production Lignes de production dédiées (DML) Systèmes de production reconfigurables (RMS) Système de production flexibles (FMS) Comparaison entre les types de systèmes de production La flexibilité dans un système de production Les types de systèmes de production flexibles Le pilotage des systèmes de production flexibles Les fonctions de pilotage Les architectures de pilotage dans les FMSs Architecture centralisée Architectures décentralisées (distribuées) Classe I : Architecture hiérarchique (au sens strict) Classe II : Architecture hybride Classe III : Architecture hétérarchique (au sens strict) Etude comparative entre les architectures de pilotage Conclusion L’ordonnancement dans les systèmes de production flexible (job shop flexible) Introduction La fonction d’ordonnancement Concepts de base de l’ordonnancement . Les tˆaches Les ressources Les contraintes . Les objectifs Les classes d’ordonnancement Modélisation d’un problème d’ordonnancement Type de problèmes d’ordonnancement Atelier à machine unique (Single machine shop) Atelier à machines parallèles (Parallel machine shop) . Atelier à cheminement unique (Flow shop) . Atelier à cheminements multiples (Job shop) Atelier à cheminement libre (Open shop) Atelier à production ”lineless” Atelier à cheminement unique hybride (Flow shop hybride) . Atelier à cheminement mixte Atelier à cheminement multiple flexible (Job Shop Flexible Le problème d’ordonnancement dans le job shop flexible . Les méthodes de résolution du FJSP Méthodes exactes Méthodes approchées . Les heuristiques Les métaheuristiques Approches hybrides Etat de l’art sur la résolution du FJSP Conclusion L’ordonnancement dans le job shop flexible avec contrainte de transport Introduction Etat de l’art sur l’ordonnancement avec transport L’ordonnancement avec transport dans les différents ateliers L’ordonnancement avec transport dans le FJSP Conclusion Cas d’étude Introduction Présentation de la cellule AIP-PRIMECA Données relatives aux ressources/machines Données relatives aux jobs (produits) et opérations Données relatives au système de transport Définition mathématique du problème Hypothèses Notations pour les Paramètres Notations pour les Variables . Fonction Objectif Contraintes Conclusion Approche IGIT pour la résolution du FJSP avec temps de transport Introduction Approche proposée : Iterated Greedy Insertion Technique (IGIT) Heuristiques de construction gloutonne Heuristique gloutonne itérée Un état de l’art Méthodologie de la solution Heuristique d’insertion Algorithme complet (IGIT)
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