Présentation livre Simulation for Supply Chain Management. Chapitre 8 - Simulation for Product Driven Systems

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1 Présentation livre Simulation for Supply Chain Management Chapitre 8 - Simulation for Product Driven Systems Auteurs = Pierre CASTAGNA, Pascal BLANC, Olivier CARDIN André THOMAS, Rémi PANNEQUIN, Thomas KLEIN, Hind EL HAOUZI 1

2 PLAN Le pilotage «traditionnel» des flux de produits Le concept de «Contrôle par le produit» Etat de l art Travaux applicatifs Conclusion et perspectives 2

3 Pilotage traditionnel GESTION DES DONNEES PLANIFICATION 1 PLAN STRATEGIQUE GESTION DE LA CAPACITE Prévisions Commandes Stocks produits finis Nomenclatures 2 PLAN INDUSTRIEL ET COMMERCIAL 3 PROGRAMME DIRECTEUR DE PRODUCTION PLANIFICATION GLOBALES DES CAPACITES (USINES,EMBAUCHES...) PLANIFICATION GLOBALES DES CAPACITES (RESSOURCES CRITIQUES) Stocks M.P. et Sous-ensemble Postes de charge Gammes 4 CALCUL DES BESOINS NETS (M.R.P.) 5 PILOTAGE DE L ATELIER PLANIFICATION DES BESOINS EN CAPACITE (Ressources détaillées) CONTROLE DES ENTREES / SORTIES SEQUENCEMENT DES OPERATIONS 3

4 Champ de recherche Synchronisation (Plossl 97) Flux de produits Flux d informations Flux d informations Systèmes centralisés connectés en temps réel avec le flux physique Systèmes contrôlés par le produit Synchronisation Flux de matières

5 Flux d informations Champ de recherche Synchronisation Synchronisation (Plossl 97) Flux de produits Flux d informations Flux de matières Identification Automatique Auto-ID (McFarlane et al. 03) Points de synchronisation Synchronisation par RFID Produit Porteur d un Tag

6 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 Flux d holons Acteur du contrôle de la production

7 Architectures de contrôle par le produit a) b) A certains instants Àtravers le temps Àcertains instants Flux d informations Flux de produits physiques Àtravers le temps Désynchronisation des flux physique / information Synchronisation des flux physique / information SCP Postulat : Produit SYNCHRONISANT le pilotage et l exécution de la production Produit Automate de pilotage de la production Automate d exécution de la production 7

8 Etat de l art Sur le concept SCP Sur les problèmes induits en simulation Sur les méthodes et approches utilisées 8

9 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

10 Primitives d émulation Modélisation basée sur une analyse systémique Temps, espace et forme (Le Moigne,1977) Plus générique que les modèles des équipements Temps Espace Forme Non contrôlé Non contrôlé Non contrôlé Contrôlée Fixée Fixée Fixée Contrôlée Fixée => Espace-Temps Space robot Routage, manipulation, => Forme-Temps Usinage, peinture, => Temps Stockage, attente, Source : 0 Dest : 0 P2 Prog 0: TimeTransformation2 bufferp2

11 Application d'un contrôle par Agents Travaux de thèse de Rémi Pannequin Agents Produits Agents Transformations Système de contrôle réel Simulation en temps réel Create Perturbation flux TimeTransformation2 bufferp1 ShapeTransformation P1 Prog 0: e1 e1 Dispose 1 0 TimeTransformation2 attenterobot Space robot Source : Dest : 0 0 ShapeTransformation TimeTransformation2 P2 bufferp2 Prog : 0 e2 e2 Dispose 2 0

12 Les flux dans l atelier de Parisot meubles Travaux de thèse de Thomas Klein Des flux complexes De nombreuses références pièces, Des gammes non linéaires, Des volumes importants. Q U A I 970M² L H 1 COLIS FINIS 70 Références Pièces par jour I M 6 C R D 1 P 4 RF5 Vestiaires R P 4 UT4 UGVE PREPARATION SF3 MTM UT2 UT3 UL1 GPP

13 Particularités Flux repetitifs Pilotage Kanban et MRP II Evaluation impact de decisions de priorité Propositions aux opérateurs

14 La société Trane Travaux de thèse de Hind El Haouzi TRANE se consacre au développement et à l'industrialisation des unités de climatisation et de réfrigération 29 sites de production Organisation en flux tirés (DFT) Gestion de production MRP + Kanban Demand Flow Technologies (DFT) Une standardisation des moyens de production et de manutention Organisation de production en flux tirés Juste à Temps Augmentation de la flexibilité Augmentation de la qualité (Total Quality Control = TQC) Réduction des stocks (matières premières, en-cours et produits finis) Lignes d alimentation Points de synchronisation Lignes d assemblage Les processus sont standardisés

15 Particularités Flux en JiT et synchrones Système hybride MRP II et JiT Synchronisation de modèle Introduction chapitre 9

16 Le cas AGP American 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 16

17 Pilotage par le produit et simulation Deux 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. 17

18 Le cas AGP Si 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) 18

19 Le cas AGP Le système de pilotage proposé est basé sur 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. 19

20 Le cas AGP Le 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 Dans cet exemple, la simulation a permis de validé les mécanismes de pilotages proposés et, au-delà, de justifier l approche holonique utilisée. Système de pilotage holonique - MES/HMS (Système multi-agents JADE) TCP / IP Agent Facilitateur Objet Facilitateur Emulateur du système physique (modèle ARENA) 20

21 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) 21

22 Conclusion et perspectives Concept émergeant problématiques émergeantes? Introduction chapitre 9 22