Modélisation du processus de pilotage d'un atelier - Les thèses en ...

Introduction et problématique
Dans ce travail de recherche, la simulation sera appliquée en ligne, c’est-à-dire
connectée au système réel. L’intérêt est d’avoir un outil d’aide à la décision centré sur le
pilotage d’atelier par rapport à des événements se produisant en temps réel et pour un horizon
à très court terme. Cette simulation en ligne permet d’analyser et de comparer plusieurs
scénarii du système de production, notamment à partir d’événements comme l’apparition
d’une panne, l’arrivée d’une commande urgente, etc. On s’intéressera essentiellement aux
systèmes de production de type manufacturier à flux discontinu en nous appuyant sur un
simulateur de flux à événements discrets, c’est-à-dire dans lequel les variables d’état
changent seulement lors d’événements tels le début ou à la fin d’une opération, la libération
d’un poste de travail, l’occurrence d’une panne, la mise en attente des pièces dans une file,
etc. [Bel et Kieffer, 2002].
La prise de décision au sein du pilotage d’atelier de production est appliquée sur les
différents niveaux hiérarchiques. Généralement, cette décision aux niveaux stratégique et
tactique s’applique périodiquement, comme par exemple toutes les semaines ou tous les
jours. Au niveau opérationnel, la décision est basée sur les événements pouvant survenir à
tout instant avec une fréquence d’apparition parfois inférieure à la seconde. Cette prise de
décision à très court terme et en temps réel permet de piloter au mieux l’atelier de production
pour obtenir le résultat prévisionnel.
L’un des intérêts majeur d’utiliser la simulation pour le pilotage est de disposer d’un
outil permettant de se projeter dans le futur sur le très court terme pour mesurer les
conséquences d’un événement venant d’apparaître. C’est ce que nous pouvons appeler la
simulation Look-ahead , que nous pouvons traduire en français par Pré-vision. Un autre
intérêt qui sera aussi développé dans cette thèse est d’aider à la prise de décision en simulant
en accéléré plusieurs scénarii de correction, afin de limiter les conséquences d’un événement
critique. Cela pourrait permettre aussi d’avoir un retour d’expérience sur la décision de
l’exploitation vers la conception. En conclusion, la simulation en ligne nous paraît être l’un
des outils les plus intéressants d’aide à la décision pour le pilotage d’atelier, alors qu’il
n’existe que très peu d’applications industrielles dans les systèmes manufacturiers.
Le mémoire de cette thèse est composé de quatre parties :
Dans la première partie, nous ferons un état de l’art sur le pilotage d’atelier du point de
vue de la littérature scientifique et notamment nous examinerons le rôle de la prise de
décision dans le pilotage d’atelier. Ensuite, en nous basant sur des interviews réalisées auprès
d’un groupe d’industriels, nous comparerons les problématiques du pilotage présentées dans
la littérature avec le ressenti sur le terrain. L’objectif de cette comparaison est non seulement
de mieux connaître les besoins du terrain, mais aussi de faire évoluer les pratiques et
d’amener des solutions pour améliorer le pilotage de la production à court terme.
Pour atteindre les objectifs de production à court terme, nous avons besoin d’utiliser
des outils d’aide au pilotage. Actuellement, l’évolution considérable de l’informatique permet
de disposer d’outils logiciels à toutes les étapes du cycle de vie d’un système de production.
Dans la seconde partie de cette thèse, nous étudierons les outils logiciels existants et utilisés
par l’industrie. Nous nous focaliserons plus spécifiquement sur la phase d’exploitation de la
production et nous retiendrons les outils d’aide au pilotage qui permettent le meilleur respect
des objectifs fixés. Nous aborderons l’outil de simulation de flux à événements discrets
(SED) et puis décrirons le fonctionnement de la SED et ses applications dans les différents
domaines de pilotage. L’usage le plus courant est la simulation hors ligne, sans aucun lien
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