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Journées STP Aix 23 Novembre 2007

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Présentation livre Simulation for Supply Chain Management

Chapitre 8 - Simulation for Product Driven Systems

Auteurs = Pierre CASTAGNA, Pascal BLANC, Olivier CARDINAndré THOMAS, Rémi PANNEQUIN, Thomas KLEIN, Hind EL HAOUZI


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• Le pilotage « traditionnel » des flux de produits

• Le concept de « Contrôle par le produit »• Etat de l’art• Travaux applicatifs• Conclusion et perspectives

PLAN


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Pilotage traditionnelGESTION DE LA CAPACITEPLANIFICATIONGESTION DES DONNEES

1 PLAN STRATEGIQUE

2 PLANINDUSTRIEL ET COMMERCIAL

3 PROGRAMMEDIRECTEUR DEPRODUCTION

4 CALCUL DES BESOINS

NETS (M.R.P.)

5 PILOTAGE DEL’ATELIER

Stocks produits finis

Nomenclatures

Stocks M.P. et Sous-ensemble

PrévisionsCommandes

Gammes

Postes de charge CONTROLE DES ENTREES / SORTIES

SEQUENCEMENT DES OPERATIONS

PLANIFICATION DES BESOINSEN CAPACITE

(Ressources détaillées)

PLANIFICATION GLOBALES DES CAPACITES

(RESSOURCES CRITIQUES)

PLANIFICATION GLOBALES DES CAPACITES

(USINES,EMBAUCHES...)


Champ de recherche

• Synchronisation (Plossl 97)– Flux de produits– Flux d’informations

Flux d’informations

Flux de matières

Synchronisation• Systèmes centralisés“connectés” en temps réel avec le flux physique

• Systèmes contrôlés par le produit


Champ de recherche


• Identification Automatique– Auto-ID (McFarlane et al. 03)– Points de synchronisation

Synchronisation par RFID

Produit Porteur d’un Tag

Flux d’informations

Flux de matières

Synchronisation


Champ de recherche


• Identification Automatique– RFID (McFarlane et al. 03)– Points de synchronisation

• Contrôle Holonique / SCP(Holon = produit + information)

Produit capable d’informer

Acteur du contrôle de

la production

Flux d’holons


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Architectures de contrôle par le produit

Flux de produits physiquesFlux d’informations

Automate de pilotage de la production

Automate d’exécution de la production

Postulat : Produit SYNCHRONISANT

le pilotage et l’exécution de la productionProduit

Synchronisation des fluxphysique / information

À travers le temps

À certains instants

SCP

Désynchronisation des flux physique / information

A certains instants À travers le temps

a) b)


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• Sur le concept SCP…

• Sur les problèmes induits en simulation…

• Sur les méthodes et approches utilisées…

Etat de l’art


Architecture du dispositif expérimental

• Émulation du système opérant– Est constituée d’un ensemble de primitives de

modélisation basées sur une décomposition systémique– S’appuie sur une structure de modèles d’émulation

générique• Système de contrôle

– Supporte le système de décision et les flux d’information – Mis en oeuvre par : système multi-agents, blocs VB…

• Interface– Assure la modularité entre émulation et contrôle– Repose sur la définition de la structure des messages


Primitives d’émulation• Modélisation basée sur une analyse systémique

– Temps, espace et forme (Le Moigne,1977)– Plus générique que les modèles des équipements

=> TempsStockage, attente, …

FixéeFixéeNon contrôlé

=> Forme-TempsUsinage, peinture, …

ContrôléeFixéeNon contrôlé

=> Espace-TempsRoutage, manipulation, …

FixéeContrôléeNon contrôlé

FormeEspaceTemps

Prog :P2

0

Spacerobot

Dest :Source : 0

0

TimeTransformation2bufferP2


Application d'un contrôle par Agents

Agents Produits Agents Transformations

Dispose 1

Dispose 2

Perturbation flux

Spacerobot

Dest :Source :

e1e1

e2e2

Create

TimeTransformation2

attenteRobot



ShapeTransformation

Prog :P1

ShapeTransformation

Prog :P2

0

0

00

0

0

Système de contrôle réel

Simulation en temps réel

Travaux de thèse de Rémi Pannequin


970M²

IM6 R

P4

RP4

SF3

GPP

UGVE

UT2UT3

UT2UT3

UL1

RF5Vestiaires

CD1

LH1

QUAI

UT4

COLIS FINIS

PREPARATION

MTM

Les flux dans l’atelier de Parisot meublesDes flux complexes

• De nombreuses références pièces,• Des gammes non linéaires,• Des volumes importants.

70 Références Pièces par jour

Travaux de thèse de Thomas Klein


Particularités

• Flux repetitifs

• Pilotage Kanban et MRP II

• Evaluation impact de decisions de priorité

• Propositions aux opérateurs


TRANE se consacre au développement et à l'industrialisation des unités de climatisation et de réfrigération

29 sites de productionOrganisation en flux tirés (DFT)Gestion de production MRP + Kanban

Lignes d ’assemblage

Lignes d ’alimentation

Points de synchronisation

Lignes d ’assemblage

Lignes d ’alimentation

Points de synchronisation

Demand Flow Technologies (DFT)

Une standardisation des moyens de production et de manutention Organisation de production en flux tirésJuste à TempsAugmentation de la flexibilitéAugmentation de la qualité (Total Quality Control = TQC)Réduction des stocks (matières premières, en-cours et produits finis) Les processus sont

standardisés

La société TraneTravaux de thèse de Hind El Haouzi


Particularités

• Flux en JiT et synchrones

• Système hybride MRP II et JiT

• Synchronisation de modèle

• Introduction chapitre 9


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Le cas AGPAmerican Glass Product est une société multinationale produisant des verres laminés de sécurité pour l’industrie automobile.L’unité de CURITIBA (Brésil) produit des pare-brises de sécurité. Cette unité a servi de base expérimentale dans le cadre des travaux de thèse de PASCAL BLANC. L’objectif de cette thèse était de proposer une nouvelle approche du pilotage de l’unité de Curitiba, basée sur le concept holonique, pour répondre à des contraintes fortes en terme de diversité de produits et de complexité du processus de production.

L’enjeu est pour l’entreprise est de passer d’une production artisanale à une production industrielle


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Pilotage par le produit et simulationDeux utilisations importantes de la simulation dans le cadre des systèmes pilotés par le produit:

Valider de concept de pilotage par le produit. Construire, à partir de cas industriels des « Benchmarks » permettant de tester différentes approches de pilotages centralisés/répartis

Utiliser la simulation comme un outil d’aide à la décision.Pour répondre à la difficulté d’appréhender le comportement global d’un système piloté par le produit, un simulateur peut être utilisé pour évaluer l’impact des décisions locales.


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Le cas AGPSi les produits sont très variés, le processus est relativement simple.

Par contre, le pilotage de l’unité est complexe à cause des problèmes:d’optimisation des matières premières verres et plastiques (Problèmes de bin packing)d’opérations techniquement délicates avec de forts risques de non qualité(Courbage du verre)


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Le cas AGPLe système de pilotage proposé est basésur l’architecture PROSA (Holon produit / Holon ressource / Holon ordre)

L’apport de cette thèse a été de proposer des mécanismes d’interactions entre les holons et d’implémenter ces mécanismes au moyen d’un SMA.


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Le cas AGPLe pilotage proposé a été validé en utilisant une plateforme de pilotage/simulation. La partie MES Holonique a été implantée sous JADE et le système physique a été émulé sous ARENA

Emulateur du système physique (modèle ARENA)

Système de pilotage holonique - MES/HMS(Système multi-agents JADE)

Agent Facilitateur

Objet Facilitateur

TCP / IP

Dans cet exemple, la simulation a permis de validéles mécanismes de pilotages proposés et, au-delà, de justifier l’approche holoniqueutilisée.


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Aide à la décision par simulation pour les SCP. Nous montrons comment une architecture basée sur la simulation On-line et de concept d’observateur par simulation peut être une aide efficace pour l’aide à la décision dans un SCP.(Thèse Olivier CARDIN)


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Conclusion et perspectives

• Concept émergeant …problématiques émergeantes?

• Introduction chapitre 9