Mots clés : agencement,
ordonnancement, optimisation discrète, système réactif,
pilotage, architecture de commande, politique de maintenance
.
Participants : Gülgün
Alpan-Gaujal, Henri Amet, Didier Anciaux, Bérénice Damasceno,
Lamia Djerid, Mauro Fereira Koyama, Abdel Halim Mahdi, Yadiz
Mati, Marie-Claude Portmann, Nidhal Rezg, Daniel Roy,
FranÇois Vernadat, Antony Vignier, Xiaolan Xie
L'organisation et la conduite d'un système de production
posent de nombreux problèmes tels que l'agencement des
ateliers, la prévision de demandes, le réapprovisionnement en
matières premières et en composants, la gestion des stocks,
la planification, l'ordonnancement, la livraison, le contrÔle
de qualité, la supervision ou la maintenance des équipements,
entre autres [Gia88,Dup98,Sal92]. Le
projet MACSI n'a pas la prétention de s'attaquer à tous ces
problèmes mais vise à contribuer à une gestion plus globale
et plus réactive des systèmes industriels. Bien que de
nombreux modèles formels existent pour les systèmes de
production[BS92b] ou les problèmes d'agencement de
ressources[MUY95], ce sont les problèmes de planification
et d'ordonnancement pour lesquels les fondements théoriques
sont les mieux établis[Bak74,CMM67,Fre82].
Les problèmes de planification et d'ordonnancement se
posent aux niveaux du moyen terme, court terme et très court
terme. Ce sont des problèmes de décision liés à la production
de produits, de transports ou de services. Les questions
soulevées par ces problèmes sont : quand produit-on ? combien
? en utilisant quels moyens ? et de quelle faÇon ?
Les problèmes de planification concernent le niveau moyen
terme[Orl75]. Il s'agit de répartir les charges de
production, éventuellement entre plusieurs sites
géographiques (cas des chaînes logistiques) et de les lisser
sur un horizon relativement long, appelé horizon du moyen
terme découpé en périodes, par exemple, un horizon de six
mois découpés en 12 quinzaines. Le choix de l'horizon et de
l'unité de temps du moyen terme dépend de la durée de vie des
produits fabriqués, des délais, de la qualité des prévisions
de vente... Ils doivent être définis par l'entreprise pour
chaque grand secteur d'activités.
Les problèmes d'ordonnancement se posent au niveau court
terme et très court terme de la gestion de
production[BEP+96,CC88,GOT93,Pin92]. Il s'agit de définir avec une
précision qui dépend du niveau où on se place, quand et avec
quelles ressources on réalise les opérations qui permettent
d'assurer la production de produits, la maintenance des
machines ou des transports de marchandises ou de personnes.
On distingue trois classes de problèmes d'ordonnancement :
les problèmes dits faciles ou polynomiaux (on peut obtenir
une solution optimale et avoir la preuve de son optimalité en
utilisant un algorithme polynomial), les problèmes dits
NP-difficiles (ou non polynomiaux) et les problèmes dits
ouverts (personne n'a encore prouvé qu'ils sont polynomiaux
ou qu'ils sont NP-difficiles). Pour les problèmes
NP-difficiles et les problèmes ouverts, on ne sait écrire,
pour obtenir une solution optimale ou même pour obtenir une
solution réalisable dans le cas de problèmes très contraints,
que des algorithmes dont la complexité est exponentielle
(c'est-à-dire de durée prohibitive dès l'instant où l'on
considère des problèmes de taille industrielle). C'est
pourquoi, pour ces problèmes, on conÇoit des méthodes
approchées (recuit simulé, méthodes Tabu, algorithmes
évolutionnistes...). MACSI vise à apporter des solutions
exactes à ces problèmes lorsque c'est possible et à proposer
des méthodes approchées (comme des algorithmes génétiques)
dans les autres cas.