| Titre : | Optimisation d’une ligne de production dans un système manufacturier reconfigurable utilisant les algorithmes évolutionnaires |
| Auteurs : | ZAINE EL ABIDINE BEKIRI, 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, 2020 |
| Format : | 1 vol. (86 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : | Les systèmes de production connaissent un nouveau paradigme qui est le Système Manufacturier Reconfigurable « Reconfigurable manufacturing system-RMS» qui est caractérisé par les capacités d’adaptation aux changements adéquats, permettant de régler ses structures et ses processus à la demande des différents besoins des clients. Le RMS est constitué d’un ensemble de machines ou de stations en collaboration dans le but d’exécuter un ensemble d’opérations sur une matière première dans le but d’obtenir la forme finale souhaitée du produit demandé et exigé par le client.Le travail élaboré dans ce mémoire vise à générer des lignes de production optimales afin d’obtenir les meilleurs arrangements des machines reconfigurables de type RMTs minimisant le coût et le temps et maximisant la fiabilité. Tout cela pour obtenir les meilleures solutions en utilisant l’algorithme évolutionnaire nommé Non Dominated Sorting Genetic Algorithm- III « NSGA-III ». |
| Sommaire : |
Chapitre 1: Optimisation Multi-objectif
1 Introduction ............................................................................................................................. 4 2 Problème d’optimisation multi-objectif .................................................................................. 4 3 Principaux concepts d’optimisation ........................................................................................ 5 4 Classification des problèmes d’optimisation multi-objectif ................................................... 6 5 Notions de base ....................................................................................................................... 7 5.1 Multiplicité de solutions ................................................................................................... 7 5.2 La dominance ................................................................................................................... 7 5.3 La dominance au sens de Pareto ...................................................................................... 7 5.4 L’optimalité globale au sens de Pareto ............................................................................ 8 5.5 L’optimalité locale au sens de Pareto ............................................................................... 8 5.6 Front de Pareto ................................................................................................................. 8 5.7 Point Idéal et point Nadir ................................................................................................. 9 5.8 Convexité ....................................................................................................................... 10 6 Approches de résolution ....................................................................................................... 10 6.1 Méthodes a priori ........................................................................................................... 11 6.1.1 Programmation Par but ........................................................................................... 11 6.1.2 Méthode Lexicographique ...................................................................................... 11 6.2 Méthodes a posteriori ..................................................................................................... 12 6.2.1 Somme pondérée ..................................................................................................... 12 6.2.2 La méthode ɛ-Contrainte ......................................................................................... 12 6.3 Méthodes interactives ..................................................................................................... 12 6.3.1 Méthode de Tchebychev ......................................................................................... 12 6.3.2 Méthodes de point de référence .............................................................................. 13 7 Les algorithmes évolutionnaires ........................................................................................... 13 8 Les Algorithmes Génétiques ................................................................................................. 14 8.1 Les techniques Non-élitiste ............................................................................................ 16 8.1.1 Niched Pareto Genetic Algorithm (NPGA) ............................................................ 16 8.1.2 Multiple Objective Genetic Algorithm (MOGA) ................................................... 16 8.1.3 Non dominate Sorting Genetic Algorithm (NSGA) ............................................... 17 8.2 Les techniques élitistes ................................................................................................... 18 8.2.1 Strength Pareto Evolutionary Algorithm- II (SPEA- II) ......................................... 18 8.2.2 Non dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) ..................................... 20 8.2.3 Non dominated Sorting Genetic Algorithm-III (NSGA-III) ................................... 23 9 Conclusion ............................................................................................................................ 25 Chapitre 2: Systemes Manufacturiers Reconfigurables (RMSs) 1 Introduction ........................................................................................................................... 26 2 Les systèmes manufacturiers ................................................................................................ 26 3 L’évolution des systèmes manufacturiers ............................................................................. 27 4 Systèmes dédiés et les systèmes flexibles ............................................................................. 27 4.1 Système Manufacturiers Dédiés (Dedicated Manufacturing Systems-DMSs) .............. 28 4.2 Système Manufacturiers Dlexibles (Flexible Manufacturing Systems-FMSs) .............. 28 5 RMS : Concepts et définitions .............................................................................................. 29 5.1 Les différentes caractéristiques du RMS ........................................................................ 30 5.2 La famille de produits .................................................................................................... 31 5.3 Machines Reconfigurables (Reconfigurable Machines-RMs) ....................................... 31 5.3.1 Machines-outils reconfigurables (Reconfigurable Machines Tools- RMTs) ......... 31 5.4 Lignes de production ..................................................................................................... 32 5.5 La configuration et la reconfiguration du RMS ............................................................. 33 5.5.1 La configuration du système ................................................................................... 33 5.5.2 Les déclencheurs de la reconfiguration................................................................... 33 5.5.3 Le processus de reconfiguration .............................................................................. 34 5.5.4 Les types de reconfiguration ................................................................................... 35 6 La conception des RMSs ...................................................................................................... 36 6.1 Principes de conception des RMSs ................................................................................ 36 6.2 Conception des produits et formations des familles de produits .................................... 36 6.3 La conception d’une ligne de production ...................................................................... 36 7 Les indicateurs de performance dans les RMSs ................................................................... 36 8 Comparaison entre DMS, FMS, RMS .................................................................................. 37 9 Les travaux relatifs ................................................................................................................ 38 10 Conclusion ............................................................................................................................ 40 Chapitre 3: Conception du Système 1 Introduction ........................................................................................................................... 42 2 L’objectif du système ............................................................................................................ 42 3 Conception du système ......................................................................................................... 43 3.1 Conception Globale ........................................................................................................ 43 3.1.1 Couche 1 ................................................................................................................. 43 3.1.2 Couche 2 ................................................................................................................. 44 3.1.3 Couche 3 ................................................................................................................. 44 3.2 Conception détaillée ....................................................................................................... 44 3.2.1 Données d’entrée du système.................................................................................. 45 3.2.1.1 Information sur le produit .............................................................................. 45 3.2.1.2 Information sur les machines ......................................................................... 45 3.2.1.3 Information sur le temps ................................................................................ 46 3.2.1.4 Information sur le coût ................................................................................... 46 3.2.2 Structures des données utilisées .............................................................................. 46 4 Fonctions Objectifs ............................................................................................................... 48 4.1 Temps total ..................................................................................................................... 48 4.1.1 Temps de changements des machines (MCT) ........................................................ 48 4.1.2 Temps de changements d’outils (TCT)................................................................... 49 4.1.3 Temps de changement des configurations (CCT) ................................................... 49 4.1.4 Temps de traitement (PT) ....................................................................................... 49 4.2 Coût total ........................................................................................................................ 49 4.2.1 Coût d’utilisation des machines(MUC) .................................................................. 49 4.2.2 Coût de changement de machine (MCC) ................................................................ 50 4.2.3 Coût de changement de configuration(CCC) .......................................................... 50 4.2.4 Coût d’utilisation des outils(TUC).......................................................................... 50 4.2.5 Coût de changement d’outils(TCC) ........................................................................ 50 4.3 Fiabilité totale ................................................................................................................. 51 4.3.1 Fiabilité de machine (MF) ...................................................................................... 51 5 Représentation de l’individu (la solution)............................................................................. 51 6 Codages et décodages .......................................................................................................... 52 6.1 Codages de l’individu..................................................................................................... 52 6.2 Décodages de l’individu ................................................................................................. 52 6.2.1 Décodage des machines .......................................................................................... 52 6.2.2 Décodage des configurations .................................................................................. 53 6.2.3 Décodage des outils ................................................................................................ 53 7 Adaptation de NSGA-III........................................................................................................ 54 7.1 Fonctionnement .............................................................................................................. 54 7.2 Génération de la population initiale ............................................................................... 55 7.3 Evaluation de la population ............................................................................................ 55 7.4 Fonction de tri rapide non dominée (Fast Non-dominated Sorting) .............................. 56 7.5 Mise à jour de la population ........................................................................................... 56 7.6 La sélection .................................................................................................................... 56 7.7 Le croisement ................................................................................................................. 57 7.8 La mutation .................................................................................................................... 57 8 Conclusion ............................................................................................................................ 57 Chapitre 4: Implementation et Résultats 1 Introduction ........................................................................................................................... 61 2 Langage de programmation et outils de développement ...................................................... 61 2.1 Langage de programmation Python ............................................................................... 61 2.2 L’environnement de programmation Pycharme ............................................................. 61 2.3 Le Package (Tkinter) Tool kit Interface ......................................................................... 62 3 Présentation des interfaces de notre système ........................................................................ 62 3.1 Interface principale ......................................................................................................... 62 3.1.1 Bouton «Définir de nouvelles données» ................................................................. 63 3.1.1.1 Interface des données de machines ................................................................ 64 3.1.1.2 Interface des données du produit ................................................................... 65 3.1.1.3 Interface des données de temps ...................................................................... 67 3.1.1.4 Interface des données de coût ........................................................................ 69 3.1.1.5 Interface des données de faiabilité des machines ........................................... 71 3.1.2 Bouton «Ouvrir les fichiers des données» .............................................................. 72 4 Evaluation des résultats......................................................................................................... 72 4.1 Etude de cas .................................................................................................................... 73 4.2 Exécution de l’algorithme NSGA-III ............................................................................. 79 5 Conclusion ............................................................................................................................ 81 Conclusion générale ...................................................................................................... 82 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MINF/528 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
