L’ordonnancement dans les systemes de production

L’ordonnancement est un champ d’investigation qui a connu un essor important ces dernières années, tant par les nombreux problèmes identifiés que par l’utilisation et le développement de techniques de résolutions .En effet, l’activité d’ordonnancement apparaît dans des disciplines aussi diverses que l’organisation du travail [44].

L’ordonnancement est un processus de décisions, c’est-à-dire un Enchaînement d’événements permettant d’arriver à un but souhaité. À ce processus est associé un environnement, qui est le milieu dans lequel se déroule le problème d’ordonnancement. Par exemple, dans le domaine de l’industrie, le processus de décision peut être l’organisation de la fabrication d’un produit et le but souhaité est de minimiser le temps total de fabrication. Son environnement est l’usine, le personnel et les machines [44].

Les systèmes de production

Définition d’un système de production

Un system de production est L’ensemble des moyens et des ressources utilisés pour fabriquer des produits finis à partir de produits bruts en produits de valeur supérieure qui peuvent être :

– Des produits finis, directement commercialisés.
– Des produis intermédiaires, servant à la réalisation de produits fini.
Plus précisément, la charge d’un system de production est constitué de jobs .un job suit la réalisation d’un produit dans un toutes les étapes de production (de la matière première jusqu’au produit fini).chaque job a une gamme qui décrit la suite des opérations qu’il doit réaliser .la gamme décrit les opérations à réaliser en donnant :

– Leur durée,
– La ou les machines qui doivent réaliser cette opération,
– Les ressources consommées (type de ressources et quantité utilisée),
– L’ordre entre les opérations à réaliser (facultatif).

Paramètre d’un système de production

A- Taux de production :
Le taux de production est le nombre de produit fabriques par unité de temps. Si le système de système de production fabrique plusieurs types de produits. Le taux de production est donné sous forme de vecteur.

B- Capacité :
C’est le débit de sortie maximal pouvant être raisonnablement atteint compte-tenu des différentes contraintes. C’est le taux de production maximum pour le cas d’un seul type de produit.

C- Traitement en cours ou stock d’en cours :
C’est le produit dans ses différents stades d’élaboration dans l’usine, parmi les matières premières jusqu’au produit complétement terminé.

D- Temps de cycle :
C’est le temps moyen qu’un produit passe dans système de production.

E- Délai :
Le délai est le temps mis entre la connaissance du besoin du command et la fin de réalisation du produit corresponde.

F- Temps de chargement :
C’est le temps nécessaire pour passe de la fabrication d’un type de produit à un autre sur une unité de production donnée.

G- Temps d’exécution
C’est le temps pendant lequel un produit subit une transformation lui conférant une valeur ajoutée.

H- Temps de transfert :
C’est le temps dépensé pour le transport des unités de produits entre les stations d’opération .

I- Temps d’attente :
C’est le temps, pendant lequel un produit ou un lot de produit reste près d’un poste de travail avent d’autre transféré au poste suivant.

J- Flexibilité :
C’est la faculté d’un système à s’adapter réellement aux changements de l’environnement.

Classification des systèmes de production 

Deux classifications des systèmes de production sont souvent utilisées dans la littérature. La première classification repose sur la nature et le volume des flux physiques dans le Système, tandis que la deuxième tient en compte le mode de pilotage.

Classification selon la nature et le volume des flux physiques
Généralement les systèmes de production se diffèrent, selon la manière de fabrication des produits, en trois classes :

➤ Les systèmes travaillant en continu ou en série:
La caractéristique principale de ces Systèmes est la circulation des matières en flux continu. Les ressources sont organisées Sous forme d’une chaine où les matières premières doivent passer sur toutes ces ressources. Ce type de systèmes concerne surtout les industries dites de « process » dont la production nécessite la manipulation de matières liquides ou gazeuses.

➤ Les systèmes à flux discret :
Ce modèle de systèmes représente le caractère essentiel des entreprises manufacturières. Les produits peuvent être distingués individuellement et les stocks temporaires entre les postes de travail sont souvent utilisés. Les systèmes à flux discret sont devisés en trois classes:

✿ les systèmes de production en grande série ou de masse:
la fabrication dans ce type de système est consacré à la réalisation d’une grande quantité de produits identiques, dont le passage de ces produit est toujours le même et dépend de leurs types.
✿ les systèmes de production en moyenne série ou par lots:
Contrairement à la classe Précédente, il s’agit ici d’ateliers dans lesquels la diversité des produits nécessite une variété de moyens de production. Les différents produits suivent leur propre chemin sur des ressources communes et qui sont souvent regroupées par fonctionnalités équivalentes.
✿ les systèmes de production unitaire:
Ce type de système se caractérise par la faible quantité des produits à fabriquer. Réunir les moyens nécessaires au bon moment et au bon endroit représente la tâche principale de la production pour ce type de système.
✿ Les systèmes à flux hybride ou discontinu:
Ces systèmes se situent entre les deux types de systèmes précédents. Deux configurations peuvent être distinguées :
• les deux types de systèmes (continu et discret) sont couplés: La production est continue tout en ayant un conditionnement discret des produits. On trouve par exemple les systèmes de production de la semoule.
• les deux aspects continu et discret cohabitent: Dans le même système de production, les traitements sont continus mais effectués par lots. Exemple: la production des boissons.

Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE 1 L’ORDONNANCEMENT DANS LES SYSTEMES DE PRODUCTION
1. Introduction
2. Les systèmes de production
2.1 Définition d’un système de production
2.3 Classification des systèmes de production
2.3.1 Classification selon la nature et le volume des flux physiques
2.3.2 Classification selon le mode de pilotage
2.4 La gestion de systèmes de production
3. Généralités sur l’ordonnancement
3.1. Définition de l’ordonnancement
3.2. Les objectifs de l’ordonnancement:
3.3. Les éléments d’un problème d’ordonnancement
4. Les ateliers de production
4.1. Les ateliers une machine:
4.2. Les ateliers machines parallèles
4.3. Les ateliers de type flow-shop
4.4. Les ateliers de type job shop:
4.5. Les ateliers de type open-shop
5. Représentation des problèmes d’ordonnancement
5.1. Le diagramme de Gantt
5.2. Graphe Potentiel-Tâches
5.3. Method PERT (Program Evaluation and ResearcTask)
6. Les méthodes de résolution
6.1 Les méthodes exactes
6.2 Les méthodes approchées
6.2.1 Les heuristiques de construction
6.2.2 Les méta-heuristiques
7. Problème d’ordonnancement de job shop
7.2 Historique du Job-Shop
7.3 L’ordonnancement de job shop
7.4. Définition formelle de problème d’ordonnancement job shop
7.4.2 Job shop classique
7.4.2 Job-Shop flexible
8. Conclusion
CHAPITRE 2 LES PROBLEMES D’ORDONNANCEMENT ET LES METHODES DE RESOLUTION
1. INTRODUCTION
2. Classification des Problèmes d’ordonnancement
3. Complexité
4. Les classes P et NP
5. Méthodes de résolution
5.1 Méthodes exactes
5.2 Méthodes approchées
5.2.1 Les heuristiques
5.2.2 Les métaheuristiques
5.3 Les méthodes basées sur une seule solution
5.3.1 Le recuit simulé
5.3.2 La Recherche Tabou
5.4 Les méthodes basées sur une population des solutions
5.4.1 L’optimisation par colonies de fourmis
5.4.2 Description et algorithme
6. Algorithmes Génétiques
6.1 Principe des Algorithmes Génitiques
6.2 Codage
6.3 Les opérateurs génétiques
6.3.1Le croisement
6.3.2 La sélection
6.4 Paramètres de dimensionnement
6.5 La méthode de résolution de notre problème
6.5.1 Les avantages des algorithmes génétiques
6.5.2 Les inconvénients des algorithmes génétiques
7. Conclusion
CHAPITRE 3 RESOLUTION DE PROBLEME D’ORDONNANCEMENT DE JOB SHOP AVEC CONTRAINTE DE TRANSPORT
1. Introduction
2. Formulation du problème
2.1 Description du System à étudier
2.2 Présentation de problème à étudier
2.3 Les contraintes
2.4 Hypothèses proposées
2.5 Notation
3. Démarche de résolution
3.1 Le codage
3.1.1 Le codage basé sur les jobs
3.2 Création de Population initiale
3.3 Croisement
3.3.1 Le croisement de l’ordre des Jobs (JOX)
3.3.2 La probabilité de croisement Pc
3.4 Mutation
3.4.1 Mutation de position
3.4.2 La probabilité de mutation Pm
3.5 La sélection
3.5.1 La sélection par la roue de fortune (roulette de Wheel)
3.6 Evaluation Des Individus
3.6.1 Calcule du Makespan
4. Condition d’arrêt
4.1 Arrêt après un nombre de générations fixé à priori
4.2 Une combinaison des deux conditions
5. Simulation et résultats
5.1 Exemple de petite taille (problème de 4 produits)
5.2 Exemple de moyen taille (problème de 6 produits)
5.3 Exemple de moyen taille
a. Problème de quinze produits
b. Problème de trente produits
Conclusion

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