Sous-sections
Mots clés : systèmes de production,
agencement, ordonnancement, optimisation discrète, systèmes
réactifs, pilotage, architectures de commande, politiques de
maintenance .
Participants : Gülgün
Alpan-Gaujal, Riad Aggoune, Mohamed Ali Aloulou, Freddy
Deppner, Olivier Dupuis, Abdel Halim Mahdi, Marie-Claude
Portmann, Antony Vignier.
Nous travaillons sur les ordonnancements prédictifs depuis
de nombreuses années [19]. Nous avons travaillé cette année
plus particulièrement sur l'efficience des algorithmes
génétiques, en cherchant à concevoir des croisements qui
conservent les meilleures propriétés des chromosomes croisés
[4,8,16,17]. Nous poursuivons nos travaux sur
les opérateurs génétiques de type " data oriented"
qui se révèlent de plus en plus efficaces pour plusieurs
problèmes d'ordonnancement [13,14]. Les problèmes abordés ces derniers
temps appartiennent tous à la même famille : les flow-shops
hybrides et leurs cas particuliers (un seul étage et/ou une
seule machine par étage) [10] avec
des hypothèses issues de problèmes concrets. Nous commenÇons
à y intégrer des tâches de maintenance dont la position doit
également être optimisée.
Les travaux concernant les thèses Cifre qui viennent juste
de démarrer au mois de juillet 2000 sont présentés dans la
partie relations industrielles.
Participants : Riad Aggoune,
Mohamed Ali Aloulou, Marie-Claude Portmann, Antony
Vignier.
Nos travaux sur les ordonnancements réactifs et plus
particulièrement sur la boucle rétroactive entre les
ordonnancements prédictifs et les ordonnancements réactifs
[7] se sont intensifiés cette année avec le
démarrage fin 1999 de deux thèses sur le sujet. Dans le
prolongement des travaux faits au LAAS qui ont conduit à
ORABAID et au progiciel ORDO, nous cherchons à construire un
système de conduite d'atelier à deux niveaux constitués d'un
ensemble d'ordonnancements prédictifs flexibles et d'un
processus d'ordonnancement réactif qui soit un bon compromis
entre la flexibilité introduite a priori pour faire face à
certaines familles d'aléas et les performances obtenues a
posteriori en fonction des aléas réalisés et de la manière
d'utiliser les ordonnancements prédictifs dans la conduite de
l'atelier en temps réel. Nos principales différences avec
ORABAID sont les suivantes :
- le critère de performance privilégié sera la somme des
retards par rapport aux délais et non pas la durée totale
ou le plus grand retard, ce qui n'exclut pas la possibilité
de choisir d'autres critères,
- pour essayer de moins perdre sur les performances tout
en maintenant un maximum de flexibilité, nous n'utilisons
pas des groupes d'opérations totalement permutables, mais
des groupes d'opérations partiellement permutables, en fait
nous utilisons un cas particulier d'arbres PQR,
- la conséquence des deux points précédents est que nous
ne pouvons plus garantir les performances de manière
absolue. Nous aurons donc des estimations des meilleurs cas
et des pires cas pouvant survenir en respectant toutes les
contraintes d'une famille donnée d'ordonnancements
prédictifs flexibles. Nous estimons les performances en
utilisant des algorithmes génétiques qui ont la capacité
d'explorer les solutions contenues dans toute famille
d'ordonnancements prédictifs flexibles. Nous envisageons
également de compléter notre procédé de conduite d'atelier
à deux niveaux par des outils d'aide à la décision qui
permettent de choisir entre différentes familles
d'ordonnancements flexibles en fonction de leur robustesse
différente à différentes familles d'aléa. Cela pose le
difficile problème de la conception d'indicateurs de
flexibilité pertinents.
Nos travaux de cette année ont surtout porté sur la
conception de prototype de la partie traitant des
ordonnancements prédictifs flexibles. Nous abordons
actuellement la partie processus réactif correspondant.
Participants : Yazid Mati, Nidhal
Rezg, Xiaolan Xie.
Dans les systèmes de production que nous étudions, la
fabrication d'un produit nécessite la présence de plusieurs
types de ressources telles que les machines, les moyens de
transport, les outils, les opérateurs, etc. L'objectif
consiste à proposer une méthodologie intégrée pour la
spécification de tels systèmes et des algorithmes pour
l'ordonnancement de la production en tenant compte de la
variété des ressources engagées dans une production. Dans le
cadre de la thèse de Yazid Mati, nous avons développé une
méthode originale d'ordonnancement des job-shop
multi-ressources avec blocage (ou job-shop MRB). Cette
méthode s'appuie sur un algorithme exact pour les job-shops
MRB à deux travaux que nous avons développé. L'ordonnancement
d'un job-shop MRB avec un nombre quelconque de travaux est
obtenu par une méthode itérative qui prend en compte un
nouveau travail à chaque itération. Chaque itération de cette
méthode consiste à agréger les travaux déjà ordonnancés en un
travail composé et ensuite ordonnancer le nouveau travail et
le travail composé. Les nombreuses expériences numériques
montrent que cette nouvelle méthode est en moyenne 5% à 10%
meilleure que les résultats précédemment obtenus. Ces travaux
conduisent à une communication dans une conférence
internationale [15] et deux articles soumis pour publication
dans des revues internationales [28,29].
Participants : Didier Anciaux,
Mauro Ferreira Koyama, Daniel Roy, FranÇois Vernadat.
Ce travail concerne la prise en compte des perturbations
pouvant intervenir lors du pilotage de la production de
différents produits dans un atelier de production discrète.
Pour atteindre ces objectifs, une plate-forme nommée
SYROCO[ARV98] pour le pilotage réactif d'atelier a
été réalisée et validée [9]. La
phase de transfert de SYROCO sur une cellule réelle est
quasiment terminée et la thèse en co-tutelle de M Koyama
portant sur ce sujet sera soutenue en mars 2001 à Campinas,
Brésil. Ces travaux ont montré la faisabilité de
l'interconnexion de SYROCO avec des ressources réelles et
l'efficacité de l'architecture du point de vue du
pilotage.
La connexion de SYROCO avec des ressources réelles ayant
été réalisée via un superviseur commercial dans le cadre du
travail de M Koyama, nous nous tournons actuellement vers le
développement de méthodologies et d'applications permettant
la connexion de manière directe et sans intermédiaires (autre
que des automates programmables s'ils existent déjà dans
l'atelier).
SYROCO ayant été développé de manière très générique et
modulaire, nous étudions maintenant les possibilités de
spécialisation de l'architecture afin de pouvoir l'adapter à
différents types particuliers de production (systèmes KANBAN,
production en anneau, etc.). Ces nouvelles structures sont
obtenues en adaptant ou en fusionnant différents niveaux de
l'architecture initiale en fonction du cas particulier à
traiter.
Enfin, faire de SYROCO une plate-forme d'accueil pour
tester et valider des applications d'ordonnancement réactif
reste d'actualité. De plus, les applications de maintenance,
maintenant intégrée aux axes de recherche de MACSI pourraient
être, de la même manière, intégrées et testées dans le cadre
de SYROCO.
Participants : Henri Amet, Abdel
Halim Mahdi, Marie-Claude Portmann.
Les travaux de cette année sont liés à la fin de la thèse
d'Abdel Halim Mahdi [1]. Nous avons essentiellement finalisé
les travaux précédents : méta-heuristiques hybrides pour les
problèmes d'agencement [12], pour résoudre des problèmes de
découpe industrielle à deux dimensions [5,6] et pour
optimiser des problèmes de mise en ligne [11], ceci
en collaboration avec le LRPS (laboratoire de Recherche en
Productique de Strasbourg).
Un travail antérieur de collaboration avec la Turquie sur
l'utilisation de méta-heuristique pour des problèmes de
planification a été accepté pour publication [7].
De nouveaux travaux démarrent sur ce thème dans le cadre
de la collaboration avec l'Université Laval [26]. Il
s'agit de travaux concernant la minimisation de l'espérance
mathématique des coûts de tests (problème non réductible)
pour trouver la cause de la panne d'une machine.