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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...)
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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
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Champ de recherche
• Synchronisation (Plossl 97)– Flux de produits– Flux d’informations
• 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
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Champ de recherche
• Synchronisation (Plossl 97)– Flux de produits– Flux d’informations
• 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
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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
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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
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Application d'un contrôle par Agents
Agents Produits Agents Transformations
Dispose 1
Dispose 2
Perturbation flux
Spacerobot
Dest :Source :
e1e1
e2e2
Create
TimeTransformation2
attenteRobot
TimeTransformation2bufferP1
TimeTransformation2bufferP2
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
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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
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Particularités
• Flux repetitifs
• Pilotage Kanban et MRP II
• Evaluation impact de decisions de priorité
• Propositions aux opérateurs
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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
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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