Résumé couverture

Thèse de doctorat de Franck FONTANILI, Université Paris 13 – G.R.P.I
Intégration d'outils de simulation et d'optimisation pour le pilotage d'une ligne
d'assemblage multiproduit à transfert asynchrone
Résumé : La faible durée de vie des produits et la multitude des variantes proposées aux clients
obligent les entreprises à disposer de systèmes de production flexibles et modulaires. Dans ce
travail de recherche, les systèmes d'assemblage, particulièrement représentatifs puisqu'ils
constituent souvent l'une des dernières étapes du processus de production où se fait la
personnalisation, sont utilisés comme support. On se focalise plus précisément sur l'aspect
pilotage du flux dans le cas d'une ligne flexible d'assemblage à transfert asynchrone. En effet,
outre les difficultés inhérentes à la conception d'un système flexible d'assemblage, la gestion du
flux en cours d'exploitation nécessite, pour chaque nouvelle production, la détermination
optimale des paramètres de pilotage afin de minimiser les délais, les encours, les réglages, etc…
L'objectif de ce travail est de proposer une architecture d'intégration d'outils informatiques
permettant d'optimiser les paramètres de pilotage d'une ligne en exploitation.
La simulation de flux est le premier outil utilisé. Son temps de réponse, très nettement inférieur à
celui du système réel, permet de tester un grand nombre de combinaisons des paramètres. Mais
si le nombre de combinaisons est très important, la simulation exhaustive de chacune d'elles
s'avère longue et fastidieuse.
On propose donc de coupler la simulation à un autre outil : un algorithme d'optimisation de type
heuristique. Les expérimentations réalisées avec plusieurs algorithmes et en particulier avec un
algorithme génétique, montrent l'efficacité de ce couplage. Pour satisfaire simultanément
plusieurs objectifs, l'algorithme est ensuite complété par une méthode de sélection multicritère.
Mots-clés : Systèmes flexibles d'assemblage, Ligne transfert asynchrone, Paramètres de
pilotage du flux, Modélisation et simulation de flux, Algorithmes d'optimisation, Algorithme
génétique, Optimisation multicritère, Architecture d'intégration des outils.
Integration of simulation and optimization tools for the control of a multiproduct
assembly line with asynchronous transfer
Abstract : The weak lifespan of the products and the multitudes of alternatives suggested to
customers oblige companies to have some flexible and modular production systems. In this
research task, assembly systems, particularly representative since they often constitute one of
the last production process stages where personalization is done, are used as support. One
focuses oneself more precisely on the flow control in the case of a flexible assembly line with
asynchronous transfer. Indeed, in addition to the inherent difficulties in the design of a flexible
assembly system, the flow management during exploitation requires, for each new production,
the optimal determination of the control parameters in order to minimize deadlines, works in
process, setups, etc…
The objective of this work is to propose an architecture of data-processing tools integration
making it possible to optimize the control parameters of a line in exploitation.
The flow simulation is the first tool used. Its response delay, very definitely lower than that of the
real system, makes it possible to test a great number of parameters combinations. But if the
number of combinations is very important, the exhaustive simulation of each one of them proves
to be long and tiresome.
One thus proposes to couple simulation with another tool : a heuristic optimization algorithm.
The experiments carried out with several algorithms and in particular with a genetic algorithm,
show this coupling effectiveness. To satisfy several objectives simultaneously, the algorithm is
then supplemented by a multicriterion selection method.
Key-words : Flexible assembly systems, Asynchronous transfer line, Flow control parameters,
Modeling and flow simulation, Optimization algorithms, Genetic Algorithm, Multicriterion
optimization, Architecture of tools integration.