| Titre : | Une métaheuristique hybride pour optimiser les systèmes de production reconfigurables |
| Auteurs : | Haroun Bey, Auteur ; Fatima Zohra Torki, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2019 |
| Format : | 1 vol. (96 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Le Systèmes de Production Reconfigurable (RMS) est un nouveau paradigme dans les systèmes de production. Il est défini comme un système de production ayant les capacités de faciliter les changements adéquats, permettant d'ajuster ses structures et ses processus en réponse aux différents besoins, il est composé d’une collection de machines ou de stations en collaboration pour effectuer un ensemble d’opérations sur une matière première en vue d’obtenir la forme finale souhaitée du produit demandé et spécifié par le client.L’objectif du présent mémoire sert à générer des processus de fabrication optimales pour trouver les meilleurs arrangements des machines reconfigurable de type RMTs minimisant le coût et le temps. Alors, nous cherchons d’obtenir les meilleures solutions utilisons les méta-heuristiques MOSA, NSGA II et MOSA-NSGA II hybride. Puis, nous faisons une comparaison entre eux avec des métriques de performances existantes dans la littérature dans le domaine d’optimisation multi-objectif pour décider quelle est la meilleure méta- heuristique via une étude de cas . |
| Sommaire : |
Introduction générale ……………………………………………………………..………1-2 Chapitre 1 1. Introduction …………………………………………….……………………………..4 2. Problème d’optimisation ……………………………………………………………4 3. Principaux concepts en optimisation ………………………………….………….5 4. Résolution d’un problème d’optimisation …………….………………………....6 5. Problème d’optimisation multiobjectif……………….…………………………...6 5.1. Formulation générale d’un problème d’optimisation multi objectifs……………….7 5.2. Classification des problèmes d’optimisation multiobjectif ………………………...8 5.3. Notions préliminaires ………………………………………………………………8 5.3.1. Relation de dominance de Pareto …………………………………..………..8 5.3.2. Ensemble Pareto ……………………………………………………………..9 5.3.3. Optimalité de Pareto ………………………………………………..………..9 5.3.4. Front Pareto et surface de compromis……………………………………....10 5.3.5. Convexité ………………………………………………………………….11 5.4. Méthodes de résolution multi objectifs traditionnelles………………...………….11 5.4.1. Somme pondérée (Weighted Sum) …………………………………….….11 5.4.2. ϵ–contrainte ……………………………………………………………..…12 5.5. Métaheuristiques pour l’optimisation multi objectifs …………………………..…12 5.5.1. Méthodes de recherche locale …………………………………..…………13 5.5.1.1. Déterminer le voisinage ………………………………..………….13 5.5.1.2. Méthode de descente ………………………………..……………..13 5.5.1.3. Le recuit simulé (Simulated Annealing (SA))……… …………… 14 5.5.1.4 La recherche TABOU …………………………………………….17 5.5.2. Les algorithmes évolutionnaire (Evolutionnary Algorithms(EAs)) ……....18 5.5.3. Les Algorithmes Génétiques …………………………………………..….20 5.5.3.1. Les techniques Non-élitiste …………………………….……….…22 A. Multiple Objective Genetic Algorithm (MOGA) ………...……….22 B.Non dominate Sorting Genetic Algorithm (NSGA)………………..23 C. Niched Pareto Genetic Algorithm (NPGA) ……………………….24 5.5.3.2. Les techniques élitistes ………………………………………..….24 A. Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA) …………...…….25 B. Non dominate Sorting Genetic Algorithm II (NSGAII) ……..……25 5.6. Méthodes hybrides …………………………………………………………….….27 5.7. Critères de comparaison du front de Pareto …………………...………………….28 6. Conclusion ……………………………………………….…………………………..28 Chapitre 2 1. Introduction ………………..………………………………...………………….30 2. Définition d’un système manufacturier ………………………...…………...30 3. Système manufacturiers traditionnels …………………………………...…. 31 3.1. Systèmes manufacturiers dédiés : (DML : Dedicated Manufacturing Lines) ……..31 3.2. Systèmes manufacturiers flexibles (FMSs : Flexibles Manufacturing Systems)…..32 3.3. Systèmes manufacturiers reconfigurables (RMSs: Reconfigurables Manufacturing Systems)……………………….………… .32 3.3.1. Définition ……………………………………………………………………..…..33 3.3.2. Les types de reconfiguration ……………………………………………………....33 3.3.3. Les différentes caractéristiques du RMS ………………………..………………. 34 3.3.4. Les composants du RMS …….…………………………………………………….35 3.3.4.1. La machine-outil reconfigurable (RMT) ……………………………….…35 3.3.4.2. Le plan de processus reconfigurable (RPP) ……………………………….36 3.3.4.3. Disposition ………………………………………………………….……..36 3.3.5. La conception du RMS……………………………………………….……………37 3.3.6. La conception du processus de fabrication ……………………………………..…37 3.3.7. Les indicateurs de performance……………………………………………………37 4. Comparaison entre DML, FMS, RMS …………………………….…….38 5. Les travaux connexes (les travaux qui ont utilisé l’optimisation multi objectifs dans RMS) …….…..40 6. Conclusion…………………………………………………….…………………41 Chapitre 3 1. Introduction ………………………………………………….………………….43 2. L’objectif du système…………………………………………….…………….43 3. Conception Globale……………………...……………………………………..44 3.1. Couche 1 …………………………………………………………………………44 3.2. Couche 2 ……………………………………………………………………..…..44 3.3. Couche 3 …………………………………………………………………………45 4. Conception détaillée …………………………………..……………….....……45 4.1. Données d’entrée du système …………………………..………………….46 4.2. Informations sur le produit ………………………...………………………46 4.3. Informations sur les machines ………………………………….………….46 4.4. Informations sur les temps …………………………………………………46 4.5. Informations sur le coût ……………………………………………………46 4.6. Structures de données utilisées………….………………………………….47 4.6.1. Structure de données du produit ……………………..…………….47 4.6.2. Structure de données des machines ……………………..…………48 4.6.3. Structure de données des coûts………………………………..……48 4.6.4. Structure de données des temps ……………………………………49 5. Représentation du processus de fabrication (l’individu ou la solution) ……………………………..50 5.1. Codages du processus de fabrication ……………………………………..50 5.2. Décodages du processus de fabrication ……………………………..…….51 5.2.1. Décodage des caractéristiques …………………………….………51 5.2.2. Décodage des opérations …………….…………………………….53 5.2.3. Décodage des machines ……………………………………..…….53 5.2.4. Décodage des configurations ………………………………………54 5.2.5. Décodage des outils ……………………………………………..…55 6. Fonctions Objectifs ………………………………………………………….....55 6.1. Coût total …………………………………………………………………..55 6.2. Temps total…………………………………………………………………58 7. NSGA II - MOSA hybride………………………….………………………….59 7.1. NSGA II…………………………………………………………..………..62 7.2. MOSA ………………………………………………………………….….66 8. Conclusion …………………………………………………...………………….67 Chapitre 4 1. Introduction ………………………………………………………….……….…69 2. Langage de programmation et outils de développement …..………..….69 a. Langage de programmation Python ……………………………………….……69 b. L’environnement de programmation Pycharme ………………………………..70 c. Le Package (Tkinter) Tool kit Interface ………………………………………...70 d. La bibliothèque (Matplotlib) ……………………………………………………71 3. Présentation des interfaces de notre système……………………...………..71 3.1. Interface principale …………………………………………………….…..71 3.1.1. Menu Fichier ………………………………………………………72 1. Temps de traitement ……………………………………………………………...76 2. Temps de changement d’outils ……………………………………………...……..77 3. Temps de changement des machines …………………………………..…………..77 4. Temps de changement de configuration ……………………………………...……78 1. Coût d’utilisation de la machine ……………………………………………….….78 2. Coût d’utilisation des outils …………………………………………………….…79 3. Coût de changement des machines ………………………………………….…….79 4. Coût de changements des outils …………………………………………………...80 5. Coût de reconfiguration d’une machine…………………………………..………..80 3.1.2. Menu Optimisation ……………………………………………………….……….80 4. Evaluation des résultats ………………………………………………….…….82 4.1. Etude de cas……………………………………………………………...…82 1. Le temps de traitement …………………………………………………………….84 2. Le temps de changement d’outils ……………………………………….…………85 3. Le temps de reconfiguration ……………………………………………………….85 4. Le temps de changement des machines …………………………...……………….86 1. Coût d’utilisations des machines ………………………………………….……….87 2. Coût d’utilisation d’outils …………………………………………………………87 3. Le coût de changement d’outils ……………………………………………………88 4. Coût de reconfiguration des machines ……………………………………………88 5. Coût de changement des machines …………………………………………..……89 4.2. Exécution de l’algorithme NSGA2-MOSA ………………………………………..89 5. Conclusion ………………………………………………………………………92 Conclusion générale ……………….……………………………………..……………93 Bibliographie ……………………………………………………………………….94- |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MINF/474 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
