1 Contribution aux méthodes de conception modulaire de produits et processus industriels Alberto JOSE FLORES Thèse préparée sous la direction de Michel

1

Contribution aux méthodes de conception modulaire de produits et

processus industriels

Alberto JOSE FLORES

Thèse préparée sous la direction de

Michel Tollenaere

2

ContexteGammes de produits

Composants multiples

Conception du produit

Différents segments marketing

Gammes de processus Opérations multiples

Ferrage & Robots

Assemblage du moteur

Conception du processus

Satisfaction des

segments

Assemblage final

Peinture

3

• Contexte industriel et scientifique

• Positionnement de la thèse

• Résultats et exemples

• Conclusions et perspectives

Plan de l’exposé

4

Contexte industriel et scientifique

• Conception modulaire de produits afin de faciliter leur production

• Différents produits – différents problématiques :


Positionnement de la thèse

Résultats et exemples

Conclusions et perspectives

1 2 3 4

Problématiques :

-Gestion de fluctuation de demande

- Gestion de la diversité

Sucre

Vêtements de luxe

Voitures

Volume dedemande

Diversité de produits

Importante

FaibleFaible Importante

Avions

5

Questions Principales• La demande provoque la complexification des opérations de

production si les délais et coûts sont réduits

• Comment réussir à fabriquer un produit dans les délais et à des coûts acceptables pour le marché ?

• Si le marché a besoin de produits suffisamment diversifiés, comment concevoir différents produits à partir d’un ensemble disponible de composants ?

Composant A

Composant B

Composant C

Composant D

Produit X

Produit Y

Produit Z





1 2 3 4

6

Options de gestion Lampel et Mintzberg (1996)

Conception

Fabrication

Assemblage

Distribution

StandardisationPure

Distribution

Standardisationpartielle

Conception

Fabrication

Assemblage

Personnalisation parstandardisation

Assemblage

Distribution

Conception

Fabrication

PersonnalisationStandardisation Flux d’information etcoordination

Personnalisationpartielle

Fabrication

Conception

Assemblage

Distribution

Conception

Personnalisationpure

Distribution

Fabrication

Assemblage





1 2 3 4

7

• Standardisation pure (tous les produits sont identiques):- Cette technique permet un délai réduit et des économies

d’échelle, mais les produits sont trop similaires, d’où insatisfaction des clients.

• Personnalisation pure (tous les produits sont différents) : - Soit : production à la commande (délai trop long…),- Soit : production pour stocks afin de respecter les délais

(nombreuses immobilisations en termes de stocks et d’investissements)

• Personnalisation par standardisation (assemblage à la commande) :

Bon compromis entre les délais, la possibilité de personnalisation des produits et la réduction des coûts





1 2 3 4

Implications des options de gestion

8

• La meilleure stratégie de « personnalisation par standardisation » est la Modularité (Pine 1993)

Principe : à partir d’un ensemble de composants qu’on regroupe entre eux, on obtient des modules dont la combinaison permet d’obtenir les produits.

A1, A2, A3B1, B2, B3,

B4C1, C2

A1 - B3 - C2

B1 - C4

A2 - B4

SM1

SM2

SM3

M1 - M2Produit 1

M1 - M2 - M3Produit 2

M1 - M3Produit «x »

SM1-SM3

SM1-SM2

SM1-SM2-SM3

M1

M2

M3

Composants Sous - modulesModules Produits





1 2 3 4

La modularité de produits

9

Questions soulevées dans la littérature depuis Evans (1963) : - Comment choisir les modules ?

- Quel est le choix optimal de ces assemblages ?

- Combien de modules utiliser ?

Différentes techniques selon Ulrich et Tung (1991) :

COMPONENT-SWAPPINGMODULARITY

COMPONENT-SHARINGMODULARITY





1 2 3 4

Comment choisir les modules

10

BUS MODULARITY

MIX MODULARITY

SECTIONAL MODULARITY

CUT-TO-FIT MODULARITY





1 2 3 4

Comment choisir les modules

11





Plan de l’exposé





1 2 3 4

12

Module Bus / Plateforme- Cette thèse se concentre sur la mise en place d’une stratégie modulaire

« Bus »

- On appelle plateforme un module « Bus » si :- Il est commun à un ensemble limité de produits- Il est assemblé et stocké au début du processus de production

Exemple:Gonzalez (2000)





1 2 3 4

BUS MODULARITY

Composants additionnels (de différenciation)Plateforme

Variante A Variante B Variante CSatellites

JoseFlores

Lobjectif est d'utiliser un maximum de composants communs entre produits.Avoir au même temps produits differents....Comment choisir les composants d’une plateforme ?Quels composants de différenciation utiliser ?

13

Objectifs :

- Choix de la plateforme qui minimise les délais de personnalisation des produits

- Respect des caractéristiques des produits finaux

- Choix de la plateforme qui minimise le coût des produits

Données disponibles sur :

- Les caractéristiques nécessaires des produits

- Le coût des composants

- La séquence de production





1 2 3 4

Objectifs et données disponibles

14

Modélisation du problèmeModèle PSG (Process Sequence Graph) de Martin et Ishii (1997),

113

1 11109765432 8

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1 5 2 2 4 6 5 11 11 18

1 5 5 5 7 7 11 18 1818 18Nombre d'opérations différentes

Nombre de versions

Variété de produits(Nombre de produits)

Total d'opérationsdifférentes

56

Total de versionsdifférentes

Type de composant (séquence)





1 2 3 4

15

Première démarche

Questions :- Existe-t-il une réduction des coûts ?- Existe-t-il des versions de composants qui soient incompatibles ?- Quelle est la différence entre tous les produits P et P’ ? - Quelle est la réduction du nombre d’opérations différentes (délai de

réponse) ?

Première méthode (re-conception des produits) :

1 1 1 2 2

1 1 1 2 2

Produit A

Produit B

= 7

= 7

Type de composant

1 2 3 4 5Nombre de versions

Nombre d’opérations différentes d’assemblage

1 1 1 1 2

1 1 1 1 2

Produit A

Produit B’

= 6

= 6

Type de composant

1 2 3 4 5Nombre de versions






1 2 3 4

16

Exemple de la première démarcheExemple de la première méthode (re-conception des produits) :

Opération StockageAssemblagede la carte

électronique

Personnalisationpar addition de

cartouches

Assemblagedu mécanismed’impression

Sans différenciation retardée

Imprimantenoir et blanc

Imprimantecouleurs

Avec différenciation retardée

Plateforme

Assemblagede la carte

électronique

Personnalisationpar addition de

cartouches

Assemblagedu mécanismed’impression

Imprimantenoir et blanc

Imprimantecouleurs





1 2 3 4

17

Deuxième méthode (re-conception du processus) :

Question :

- Quelle est la réduction maximale du nombre total d’opérations différentes d’assemblage ?

Nombre d’opérations différentes d’assemblage1 1 1 2 2

1 1 1 2 1

Produit A

Produit B

= 7

= 6

Nombre de versions

Type de composant

1 2 3 4 5

1 1 1 1 2

1 1 1 1 2

Produit A

Produit B

= 6

= 6

Type de composant

1 2 3 4 5

Nombre de versions






1 2 3 4

Deuxième démarche

18

Deuxième méthode (re-conception du processus) :Opération Stockage

Teinture DistributionTricotage

Sans différenciation retardée

Pulls rouges

Pulls bleus

Avec différenciation retardée

Pulls rouges

Pulls bleus

Tricotage DistributionTeinture

Plateforme

Exemple : Entreprise Benetton





1 2 3 4

Exemple de la deuxième démarche

19

Synthèse de démarches adoptées- Définition de la re-conception du produit

Définition des versions de composants de chaque produit afin d’assembler les composants communs au début de la ligne.

- Définition de la re-conception du processus

Définition de l’ordre optimal du processus afin d’avoir des composants communs au début de la ligne.

Re-conception des produits et de leur processus de production en vue d’une production ayant des plateformes en stock.





1 2 3 4

20





Plan de l’exposé





1 2 3 4

21

Problème d’optimisation

Min f(x) : sous contraintes

A = Coût des versions des composants des produits

B = Réduction des différences entre les ensembles P et P’ par rapport à certaines spécifications (ou caractéristiques)

C = Réduction du nombre total d’opérations différentes

A, B et C en fonction de la variable de décision:

X → : L’utilisation de la version du produit « k » dans le produit « v » par rapport à un type de composant « j »




1 2 3 4

Méthode 1: re-conception du produit

kjvX ,

CBA f(x) MinX


22


Min f(x) : Sous contraintes

A = Coût des versions des composants des produits

B = Réduction des différences entre les ensembles P et P’ par rapport à certaines spécifications (ou caractéristiques)

C = Réduction du nombre total d’opérations différentes

Minimisation de :

CBA f(x) MinX

CP

s

Z

v

Z

ks

f

Z

n

nfg

nfv

ksg

ksv

Z

vgg

ksv

CP

j

Z

v

Z

k

kj

kjv

RT

D

Z

v

Z

k

vD

kD

kv

PPPP

PSXVVX

1 1 11

1 1,,,,

1

,

1 1 1,

1 1 1

2

,1,11,

1




1 2 3 4


Méthode 1: re-conception du produit

23

Contraintes :Cohérence entre les différentes versions de composants

Une version de chaque type de composants pour chaque produit

Problème : Comment trouver la solution ?- Méthode exacte ?- Résolution par approximation ?

Méthode 1: Contraintes du problème

vj, ; 11

,

Z

k

kjvX

vgfXCTXZ

gkk

kjvkjgf

gfv ,, 1

,1,,,,,




1 2 3 4


24

Le choix dépend :

du nombre de combinaisons valides des versions de composants (pour chaque produit)

Inconvénient sur le problème d’optimisation :

Beaucoup de combinaisons possibles

Démarche adoptée :

Comme méthode exacte, on a développé un algorithme en « Branch and Bound » si le nombre de combinaisons valides est faible.

Comme méthode d’approximation, on a développé un algorithme en « Recuit simulé» si le nombre de combinaisons valides est important.




1 2 3 4


Méthode 1: Comment l’optimiser ?

25

Méthode 1: données nécessaires

Informations données pour la résolution du problème d’optimisation :

- Diagramme initial PSG (versions de composants)

- Coûts des versions des composants (sur diagramme PSG)

- Caractéristiques nécessaires des produits finaux

- Compatibilité (cohérence) entre versions de composants

Hauteur Longueur PoidsProduit 1 50 cm 35 cm 2 kgProduit 2 60 cm 20 cm 6 kgProduit 3 70 cm 10 cm 3 kg




1 2 3 4


26

Compatibilité entre versions

Compatibilité entre versions :

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5123451 1 1 1 1 12 1 0 1 1 13 1 1 0 1 04 1 0 1 1 15 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 0 1 1 1 1 1 03 0 1 0 1 1 1 1 0 1 14 1 1 1 1 1 0 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 02 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 03 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 14 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 05 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0

Composant C

Composant C

Composant A

Composant B

Composant BProduit Composant A

Produit




1 2 3 4


27

PSG initial…..

Diagramme PSG initial




1 2 3 4


135

2 2 2 2 2 222 2 2 2 2 22 2

3 3 3 3 3 333 3 3 3 3 33 3

4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 44 4

5 5 5 5 5 555 5 5 5 5 55 5

8 8 8 8 8 888 8 8 8 8 88 8

6 6 6 6 6 666 6 6 6 6 66 6

7 7 7 7 7 777 7 7 7 7 77 7

9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 99 9

1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 11 1

9 9999999999 9 9 9 9

5 71415101198463 2 13 12 1

9 9999999999 9 9 9 9


Nombre de versions


Nombre d'opérations différentes

Produit 1


135

Produit 2

Produit 3

Produit 8

Produit 9

.

.

28

Un type de composant est compatible :

Méthode 1: Test avec Branch & Bound




1 2 3 4


135

2 2 2 2 2 222 2 2 2 2 22 2

3 3 3 3 3 333 3 3 3 3 33 3

4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 44 4

5 5 5 5 5 555 5 5 5 5 55 5

8 8 8 8 8 888 8 8 8 8 88 8

6 6 6 6 6 666 6 6 6 6 66 6

7 7 7 7 7 777 7 7 7 7 77 7

9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 99 9

1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 11 1

9 9999999999 9 9 9 9

5 71415101198463 2 13 12 1

9 9999999999 9 9 9 9


Nombre de versions



Produit 1


135

Produit 2

Produit 3

Produit 8

Produit 9

.

.

29

Importance de la réduction de l’écart entre P et P’




1 2 3 4


Méthode 1: Test avec Branch & Bound

135

2 2 2 2 2 222 2 1 2 2 22 2

3 3 3 3 3 333 3 1 3 3 33 3

4 4 4 4 4 444 4 1 4 4 44 4

5 5 5 5 5 555 5 1 5 5 55 5

8 8 8 8 8 888 8 1 8 8 88 8

6 6 6 6 6 666 6 1 6 6 66 6

7 7 7 7 7 777 7 1 7 7 77 7

9 9 9 9 9 999 9 1 9 9 99 9

1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 11 1

9 9999999919 9 9 9 9

5 71415101198463 2 13 12 1

9 9999999999 9 9 9 9


Nombre de versions



Produit 1'


127

Produit 2'

Produit 3'

Produit 8'

Produit 9'

.

.

30

Importance de la réduction des coûts.

15

3 3 3 3 3 333 3 3 3 33 3

1

1 1111111111 1 1 1 1

5 71415101198463 2 13 12 1

1 1111111111 1 1 1 1

Produit 1 ' = Produit 2 ' = Produit 3 ' = Produit X ‘


Nombre de versions




15Produit 1'

Produit 8'

Produit 9'

Produit 2'

Produit 3'

.

.

.

.




1 2 3 4


Résultats de Branch & Bound

31

Analyse…


135

135

2 2 2 2 2 222 2 2 2 2 22 2

3 3 3 3 3 333 3 3 3 3 33 3

4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 44 4

5 5 5 5 5 555 5 5 5 5 55 5

8 8 8 8 8 888 8 8 8 8 88 8

6 6 6 6 6 666 6 6 6 6 66 6

7 7 7 7 7 777 7 7 7 7 77 7

9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 99 9

1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 11 1

9 9999999999 9 9 9 9

5 71415101198463 2 13 12 1

9 9999999999 9 9 9 9


Nombre de versions



Produit 1

Produit 8

Produit 9

Produit 2

Produit 3

.

.

.

.




1 2 3 4


Recherche d’explication

32

: importance de la réduction de l’écart moyen des spécifications entre tout produit P et P’

: importance de la réduction du coût des produits

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Produit 1

Produit 3

Produit 4

Produit 8

Choix de la version du

produit « x »

2 2 2 2 2 222 2 1 2 2 22 2

3 3 3 3 3 333 3 1 3 3 33 3

4 4 4 4 4 444 4 1 4 4 44 4

5 5 5 5 5 555 5 1 5 5 55 5

8 8 8 8 8 888 8 1 8 8 88 8

6 6 6 6 6 666 6 1 6 6 66 6

7 7 7 7 7 777 7 1 7 7 77 7

9 9 9 9 9 999 9 1 9 9 99 9

1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 11 1

9 9999999999 9 9 9 9

5 71415101198463 2 13 12 1

9 9999999999 9 9 9 9

Nombre de versions


Nombre d'opérations différentes135



135Produit 1'

Produit 8'

Produit 9'

Produit 2'

Produit 3'

.

.

.

.




1 2 3 4



33

: importance de la réduction du coût des produits

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Produit 1

Produit 3

Produit 4

Produit 8


produit « x »

15

3 3 3 3 3 333 3 3 3 33 3

1

1 1111111111 1 1 1 1

5 71415101198463 2 13 12 1

1 1111111111 1 1 1 1

Produit 1 ' = Produit 2 ' = Produit 3 ' = Produit X ‘


Nombre de versions




15Produit 1'

Produit 8'

Produit 9'

Produit 2'

Produit 3'

.

.

.

.




1 2 3 4



: importance de la réduction de l’écart moyen des spécifications entre tout produit P et P’

34

Test de réduction de coûts…

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Produit 1

Produit 3

Produit 4

Produit 8

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Produit 1

Produit 3

Produit 4

Produit 8


produit « x »


produit « x »

Lorsqu’un type de composant a une influence sur la différenciation des produits et que les économies de substitution justifient le changement de version d’un composant, il est plus pertinent de réutiliser la version la moins chère.




1 2 3 4


Résultats de Branch & Bound

35

Résultats de l’algorithme en Recuit Simulé :

Contraintes :

- compatibilité entre les différentes versions de composants

- une version de chaque type de composants pour chaque produit :

Relaxation lagrangienne de contraintes

vj, ; 11

,

Z

k

kjvX

vgfXCTXZ

gkk

kjvkjgf

gfv ,, 1

,1,,,,,

Z

k

Z

g

CP

f

CP

j

Z

vgfkj

kjv

kjv

CP

s

Z

v

Z

ks

f

Z

n

nfg

nfv

ksg

ksv

Z

vgg

ksv

CP

j

Z

v

Z

k

kj

kjv

RT

D

Z

v

Z

k

vD

kD

kv

CTXX

PPPP

P

SXVVX

1 1 1 1 1

2

,,,,,1 1 1

1

1 1,,,,

1

,

1 1 1,

1 1 1

2

,1,11,

1

,,,,X kjv,

Xkjv,

FMin




1 2 3 4


Méthode 1: Test avec Recuit simulé

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

0 20 40 60 80 100 120

Nombre d’opérations différentes

Co

ût

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Ec

art

Coût des produits

Écart desspécifications entretout P et P’

01

10……………………….

……………………….

Une augmentation de l’importance de la réduction des coûts a pour conséquences :

- de minimiser le nombre d’opérations différentes - de minimiser le nombre de versions de composants - d’augmenter l’écart des spécifications entre P et P’

Résultats avec Recuit simulé




1 2 3 4


37

37

38

39

40

41

42

43

44

45

0 20 40 60 80 100 120


Co

ût

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Ec

art

Coût des produits


01

10……………………….

……………………….

Une augmentation de l’importance de la réduction l’écart moyen entre P et P’ a pour conséquences :

- d’augmenter le nombre d’opérations différentes (plus de délais)- d’augmenter le nombre de versions de composants (€)- de minimiser l’écart des spécifications entre P et P’.




1 2 3 4



38

37

38

39

40

41

42

43

44

45

0 20 40 60 80 100 120


Co

ût

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Ec

art

Coût des produits


01

10……………………….

……………………….

Conclusion :- la réduction du nombre d’opérations différentes, la réduction des

coûts, et la possibilité d’employer des plateformes peuvent se faire au détriment de la satisfaction des clients.




1 2 3 4



39

Deuxième méthode (re-conception du processus) :

Nombre d’opérations différentes d’assemblage1 1 1 2 2

1 1 1 2 1

Produit A

Produit B

= 7

= 6

Nombre de versions

Type de composant

1 2 3 4 5

1 1 1 1 2

1 1 1 1 2

Produit A

Produit B

= 6

= 6

Type de composant

1 2 3 4 5

Nombre de versions





1 2 3 4


Méthode 2: re-conception du processus

40

Exemple : Tableau de bord de voiture

Martin et Ishii (1997)

Vitre

Assise de vitre

tachymètre

Indicateur de température

Indicateur de vitesse

Corps du combiné

Jauge à essence

Témoins lumineux

Carte électronique

Indicateur de transmission automatique

Méthode 2: Exemple utilisé




1 2 3 4


41

PSG :

Source : Martin et Ishii (1997)

1 5 2 2 4 6 5 11 11 18

1 5 5 5 7 7 11 18 1818 18

56

Total decomposants

différents

113Nombre d'opérations différentes

Nombre de versions

Variété de produits(18 produits)


Co

rps

du

co

mb

iné

Ca

rte

éle

ctr

on

iqu

e

Ind

ica

teu

r d

eT

ran

sm

iss

ion

Au

tom

ati

qu

e

Ja

ug

e à

es

se

nc

e

Ind

ica

teu

r d

ete

mp

éra

ture

tac

hy

mè

tre

Ind

ica

teu

r d

ev

ite

ss

e

Té

mo

ins

lum

ine

ux

As

sis

e d

ev

itre

Vit

re

As

se

mb

lag

efi

na

le

1 11109765432 8Type de composant (séquence)




1 2 3 4


Diagramme PSG initial

42


Min f(s) : Nombre total d’opérations différentes

Variable de décision:

Z

vgg

s

f

Z

n

CP

f

sf

nfg

CP

f

sf

nfv

CP

f

sf

kfg

CP

f

sf

kfv

CP

f

sf

kfv

SPXSPXSPXSPX

SPX

FMin

1

1

1 1 1,

1,

1,

1,

1,

Sj

SP

1

SP sj

Méthode 2: re-conception du processus

non Si 0

production de séquence la de

» s « étapel' à » j « typecomposant le utiliseon Si 1

SPSj




1 2 3 4


43

Composant type 2

110

1 11109765423 8

1 2 5 2 4 6 5 11 11 18

1 2 5 5 7 7 11 18 1818 18

56

Total decomposants

différents


Nombre de versions


Variété de produits(Nombre de produits)





1 2 3 4


Exemple de la variable de décision

44

1 0 0 0 0

Variable de décision : sjSP

1

2

3

.

Z

1 2 3 .. Z

« s »

« j » 0 0 1 0 00 1 0 0 00 0 0 1 00 0 0 0 1

Exemple de la variable de décision

Étape de la séquence

Composant type




1 2 3 4


45

Contraintes :

Une étape (opération de la séquence) par type de composant :

Certains composants ne peuvent pas être assemblés avant d’autres :

Comment trouver la solution ?

- Méthode d’optimisation exacte ?

- Méthode d’optimisation par approximation ?

sj, ; 1 ; 111

CP

j

Sj

CP

s

Sj SPSP

0111 1 1

CP

f

CP

B

CP

fj

CP

A

AB

AB

jA

fB QQSPSP




1 2 3 4


Méthode 2: Contraintes du problème

46

Démarche adoptée :

Comme méthode exacte on a développé un algorithme en « Branch and Bound » si le nombre de permutations valides est apparemment faible.

Dans le cas contraire, comme méthode d’approximation on a développé un algorithme « génétique »

Informations données au problème d’optimisation :

- Modèle initial PSG

- Restrictions de précédence (quels composants peuvent être assemblés avant d’autres)




1 2 3 4


Méthode 1: Comment l’optimiser

47

Résultats de l’algorithme génétique :

Contraintes :

- Une étape (opération de la séquence) par composant

- Certains composants ne peuvent pas être assemblés avant d’autres :

sj, ; 1 ; 111

CP

j

Sj

CP

s

Sj SPSP

0111 1 1

CP

f

CP

B

CP

fj

CP

A

AB

AB

jA

fB QQSPSP

CP

f

CP

B

CP

fj

CP

A

AB

AB

jA

fB

CP

j

sj

CP

s

Z

v

Z

ks

f

Z

n

nfg

nfv

ksg

ksv

Z

vgg

ksv

QQSPSP

SP

PPPP

PFMin

1 1 1

2CP

1S

sj

2

11 1 11

1 1,,,,

1

,Sj

SP

111SP

1

1

,,,,SP Sj

Relaxation lagrangienne de contraintes




1 2 3 4


Méthode 2: Test de l’algorithme génétique

48

1 0 0 0 0

Algorithme Génétique :

Variable de décision :

sjSP

1

2

3

.

Z

1 2 3 .. Zs

j0 0 1 0 00 1 0 0 00 0 0 1 00 0 0 0 1

Individu

Valeur du gène Valeur du gène

Optimisation de générations de matrices (ou individus) avec différents opérateurs :

Sélection, Croisement, Mutation, Inversion, Mutation Cataclysmique (Eshelman, 1991)




1 2 3 4



49

0

20

4060

80

100

120

140160

180

200

0 500 1000 1500 2000

Générations

No

mb

re t

ota

l d

’op

érat

ion

s d

iffé

ren

tes

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

2,3

Fo

nct

ion

ob

ject

if

Nombre total d’opérationsdifférentes

Fonction objectif

Résultats de simulation :

75




1 2 3 4



50

Source : Jose et Tollenaere (2005)

Variété deproduits

(18 produits)

75

1 2 2 1 1 5 4 6 115 18

1 2 2 2 2 5 7 7 1811 18

55Nombre de versions

Nombre d'opérations différentes Total d'opérationsdifférentes

Total de versionsdifférentes1 43 6 72109 5 8

Type de composant (séquence)11




1 2 3 4


Méthode 2: Résultats

51





Plan de l’exposé





1 2 3 4

52

Conclusions- Étude de la re-conception du produit

La compatibilité des composants permet d’optimiser le choix des versions de composants dans les produits.

La compatibilité des versions de composants permet de réduire le nombre total d’opérations différentes d’assemblage

La réduction du nombre total d’opérations différentes permet de construire des plateformes

- Étude de la re-conception du processus

La réorganisation du processus permet de réduire le nombre total d’opérations différentes d’assemblage





1 2 3 4

53

Perspectives

• Intégration des deux méthodes

• Tests des autres méthodes ou algorithmes d’optimisation

• Application dans des cas réels

• Modification et test des autres critères

– assignation des coûts de stockage à chaque composant différent

– analyse de la demande des produits

• Analyser une option où les produits suivent une séquence différente d’assemblage





1 2 3 4

54

Merci….

Documents

1 Contribution aux méthodes de conception modulaire de produits et processus industriels Alberto JOSE FLORES Thèse préparée sous la direction de Michel