Un modèle à évènements pour étudier la flexibilité opérationnelle d’un flow shop flexible

La gestion des ateliers de production recherche le meilleur compromis entre les impératifs commerciaux, financiers et industriels. L’objectif de cet article est la caractérisation et la modélisation des leviers de flexibilité d’un atelier de production à cheminement unique (« flow shop »), afin d’assurer la flexibilité opérationnelle du système. Cette flexibilité porte sur le fait que chaque poste de la chaîne de production dipose d’une ou plusieurs machines identiques, sur des durées opératoires variables à chaque poste selon le nombre des opérateurs affectés, et sur les dates de livraison des produits. La convergence entre les ressources requises pour l’exécution d’un plan de production et celles mises en œuvre pour sa réalisation est favorisée. La fonction objectif intègre l’évaluation des stocks et en-cours, le coût du travail et de l’inactivité, et les conséquences des perturbations. Le problème est résolu en traitant l’ensemble des variables simultanément, selon une formulation de programmation mathématique non-linéaire en variables mixtes (MINLP)

Flexible resources allocation techniques: characteristics and modelling

At the interface between engineering, economics, social sciences and humanities, industrial engineering aims to provide answers to various sectors of business problems. One of these problems is the adjustment between the workload needed by the work to be realised and the availability of the company resources. The objective of this work is to help to find a methodology for the allocation of flexible human resources in industrial activities planning and scheduling. This model takes into account two levers of flexibility, one related to the working time modulation, and the other to the varieties of tasks that can be performed by a given resource (multi–skilled actor). On the one hand, multi–skilled actors will help to guide the various choices of the allocation to appreciate the impact of these choices on the tasks durations. On the other hand, the working time modulation that allows actors to have a work planning varying according to the workload which the company has to face

A greedy heuristic approach for the project scheduling with labour allocation problem

Responding to the growing need of generating a robust project scheduling, in this article we present a greedy algorithm to generate the project baseline schedule. The robustness achieved by integrating two dimensions of the human resources flexibilities. The first is the operators’ polyvalence, i.e. each operator has one or more secondary skill(s) beside his principal one, his mastering level being characterized by a factor we call “efficiency”. The second refers to the working time modulation, i.e. the workers have a flexible time-table that may vary on a daily or weekly basis respecting annualized working strategy. Moreover, the activity processing time is a non-increasing function of the number of workforce allocated to create it, also of their heterogynous working efficiencies. This modelling approach has led to a nonlinear optimization model with mixed variables. We present: the problem under study, the greedy algorithm used to solve it, and then results in comparison with those of the genetic algorithms

Intégration de la polyvalence et de la modulation d'horaire dans une approche d'affectation flexible de la ressource humaine

Dans ce travail, nous proposons une démarche méthodologique en matière de planification d’activités industrielles, qui prend en compte deux aspects de la flexibilité, liés l’un à la possibilité que pourrait avoir une ressource humaine à exécuter diverses tâches (polyvalence) et la modulation du temps de travail. Comme tout problème d’affectation, nous avons d’une part, un programme à réaliser pour lequel nous supposons connues les tâches, leur ordonnancement prévisionnel ainsi que les charges par tâche et par compétence. Et d’autre part, nous considérons une entreprise chargée de mener à bien l’activité, et composée d’acteurs supposés polyvalents travaillant selon des horaires modulables. Pour caractériser la polyvalence, nous associons à chaque compétence des acteurs un poids que nous appelons dans notre modèle « efficacité », permettant d’abord de guider les divers choix d’affectation ; elle nous sert également à apprécier, les répercussions de ces choix sur les durées standards définies pour les tâches. Dans cet article, nous proposons un modèle mathématique qui décrit les différentes contraintes, la fonction « objectif » du problème et une démarche méthodologique qui nous permet de simuler différentes politiques d’affectation des ressources humaine

Prise en compte de l’efficacité dans la compétence des acteurs : caractéristique essentielle de la polyvalence

Dans cette communication, nous nous proposons de caractériser la polyvalence de la ressource humaine par la prise en compte de l’efficacité dans chaque compétence. Nous définissons l’efficacité comme une grandeur dimensionnelle qui caractérise chaque compétence détenue par une ressource humaine dans le cadre de la polyvalence. La prise en compte de l’efficacité et son évolution dans le temps donne une importante flexibilité dans l’affectation des ressources, lors de la planification des activités industrielles. Nous montrerons l’impact de l’efficacité dans la charge de chaque tâche et qui permettra à l’entreprise d’avoir une charge variable par compétence à partir d’un effectif globalement constant

Affectation flexible des ressources sur les activités industrielles : caractérisation et modélisation

Ce travail présente la modélisation et les conséquences de la prise en compte, en matière de planification d’activités industrielles, de la flexibilité des ressources humaines. En matière de modélisation, nous présentons deux aspects de la flexibilité, liés l’un à la modulation du temps de travail, et l’autre à la diversité des activités qui peuvent être accomplies par une ressource donnée. Les retombées concernent aussi bien la planification initiale des activités que la combinatoire liée aux choix d’affectation des ressources, sans oublier les méthodologies de réduction de conflits résultant de ces choix d’affectation

Couplage règles heuristiques et algorithmes génétiques pour la résolution des problèmes d'affectation

Dans cette communication, nous proposons un descriptif de notre démarche méthodologique qui permet de simuler différentes politiques d’affectation des ressources humaines en matière de planification d’activités industrielles, en prenant en compte deux aspects de la flexibilité qui sont : la modulation du temps de travail et la polyvalence. Ce dernier aspect donne la possibilité que pourrait avoir une ressource humaine d’exécuter diverses tâches avec les différentes compétences qu’il a acquises. Dans ce problème nous avons d’une part, un programme à réaliser pour lequel nous supposons connus les tâches, leur ordonnancement prévisionnel ainsi que les charges de travail par tâche et par compétence. Et d’autre part, une entreprise chargée de mener à bien ce programme d’activités, et composée d’acteurs supposés polyvalents travaillant selon des horaires modulables. Pour ce problème nous développons un couplage d’algorithme génétique et de règle heuristique basées sur la criticité de compétence pour apporter des solutions acceptables pour la réalisation du programm

Characterization and modelling of flexible resources allocation on industrial activities

Scheduling of industrial activities requires to solve two different types of problems : the first one consists in respecting precedence constraints between tasks – these constraints being imposed by the logic of realization. The second one aims at allocating resources on these tasks. Scheduling is traditionally performed with a double assumption : each task is supposed to be of a given duration, and each resource (or group of resources) is characterized by a given availability – most often, this availability is constant with time ; in some cases, the scheduler can take into account some extra-hours for some resources

Étude de la flexibilité opérationnelle d’un flow shop par des algorithmes génétiques

Dans un récent article nous avons resolu le problème de la flexibilité opérationnelle d’un « flow shop » en prenant en compte la flexibilité à l’aide d’une méthode exacte. Ce qui a permis d’obtenir une solution optimale, mais au prix d’un temps de résolution relativement grand, trop important pour une gestion d’atelier en temps réel. Le problème à résoudre est de caractériser les leviers de flexibilité liés à la variation des durées opératoires et des dates de livraison des articles d’un atelier de production à cheminement unique afin d’assurer la flexibilité opérationnelle du système. Dans le présent travail, nous utilisons cette fois les algorithmes génétiques pour approcher la solution optimale en recherchant un temps de résolution plus court. Il s’agit dans cet article d’exposer cette résolution et de présenter une comparaison avec celle de la méthode exacte précédemment utilisé

Techniques d'affectation flexible des ressources : caractérisation et modélisation

A l’interface entre les sciences de l'ingénieur, les sciences économiques et les sciences humaines et sociales, le génie industriel a pour but d’apporter des réponses dans les secteurs très divers de l’entreprise. Un de ces problèmes est l’ajustement permanent entre la charge de travail représentée par les travaux à réaliser et la disponibilité des ressources de l’entreprise. L’objectif de ce travail est de contribuer à la recherche d’une méthodologie d’affectation flexible des ressources humaines dans la planification des activités industrielles. Cet article est composé de deux parties qui sont complémentaires. Nous y proposons une démarche pour la modélisation de l’affectation flexible des ressources humaines en matière de planification d’activités. Cette modélisation prend en compte deux aspects de la flexibilité, liés l’un à la modulation du temps de travail, et l’autre à la diversité des tâches qui peuvent être accomplies par une ressource donnée (polyvalence). D’une part, la polyvalence des acteurs qui permettra de guider les divers choix d’affectation afin d’apprécier, les répercussions de ces choix sur les durées des tâches, et d’autre part la modulation du temps de travail qui permet aux acteurs d’avoir un plan de travail variable selon les charges de l’entreprise