Économie circulaire et planification de maintenances pour optimiser la durée de vie d'un produit

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Ordonnancement sous contraintes d’énergie

Resource constraint scheduling problems have been extensively studied in the literature. However, in most cases it is assumed that the activities have a fixed duration and require a constant amount of the resource throughout their execution. In this thesis, we propose to deal with a scheduling problem in which the tasks have a duration and a variable consumption consumption profile. This profile, which can vary as a function of time, is a decision variable of the problem on which the duration of the associated task depends. On the other hand, the consideration of linear and non-linear output functions for representing the use of resources complicates the problem and makes it possible to realistically model transfers of energy resources. For this NP-complete problem, we present several properties allowing to derive models and methods of resolution. These methods of resolution are divided into two parts. The first part shows the problem from the perspective of Constraint Programming and several methods derived from this paradigm are detailed including the development of energy thinking about the problem studied. The second part of the thesis is dedicated to approaches to Linear Programming and Mixed several models, including a continuous-time model based on the events, as well as theoretical analyzes and models of these enhancement techniques are presented. Finally, experiments come support the results presented in this manuscript.Les problèmes d’ordonnancement à contraintes de ressource ont été largement étudiés dans la littérature. Cependant, dans la plupart des cas, il est supposé que les activités ont une durée fixe et nécessitent une quantité constante de la ressource durant toute leur exécution. Dans cette thèse, nous nous proposons de traiter un problème d’ordonnancement dans lequel les tâches ont une durée et un profil de consommation de ressource variables. Ce profil, qui peut varier en fonction du temps, est une variable de décision du problème dont dépend la durée de la tâche associée. Par ailleurs, la considération de fonctions de rendement linéaires et non linéaires pour la représentation de l’utilisation des ressources complexifie le problème et permet de modéliser de manière réaliste les transferts de ressources énergétiques. Pour ce problème NP-complet, nous présentons plusieurs propriétés permettant de dériver des modèles et méthodes de résolution. Ces méthodes de résolution sont divisées en deux parties. La première partie visualise ce problème du point de vue de la Programmation Par Contraintes et plusieurs méthodes dérivées de ce paradigme sont détaillées dont le développement du raisonnement énergétique sur le problème étudié. La seconde partie de la thèse est dédiée à des approches de Programmation Linéaire Mixte et plusieurs modèles, notamment un modèle à temps continu basé sur les événements, ainsi que des analyses théoriques et des techniques d’amélioration de ces modèles sont présentés. Enfin, des expérimentations viennent appuyer les résultats présentés dans ce manuscrit

Scheduling under energy constraints

Les problèmes d'ordonnancement à contraintes de ressource ont été largement étudiés dans la littérature. Cependant, dans la plupart des cas, il est supposé que les activités ont une durée fixe et nécessitent une quantité constante de la ressource durant toute leur exécution. Dans cette thèse, nous nous proposons de traiter un problème d'ordonnancement dans lequel les tâches ont une durée et un profil de consommation de ressource variables. Ce profil, qui peut varier en fonction du temps, est une variable de décision du problème dont dépend la durée de la tâche associée. Par ailleurs, la considération de fonctions de rendement linéaires et non linéaires pour la représentation de l'utilisa- tion des ressources complexifie le problème et permet de modéliser de manière réaliste les transferts de ressources énergétiques. Pour ce problème NP-complet, nous présentons plusieurs propriétés per- mettant de dériver des modèles et méthodes de résolution. Ces méthodes de résolution sont divisées en deux parties. La première partie visualise ce problème du point de vue de la Programmation Par Contraintes et plusieurs méthodes dérivées de ce paradigme sont détaillées dont le développement du raisonnement énergétique sur le problème étudié. La seconde partie de la thèse est dédiée à des approches de Programmation Linéaire Mixte et plusieurs modèles, notamment un modèle à temps continu basé sur les événements, ainsi que des analyses théoriques et des techniques d'amélioration de ces modèles sont présentés. Enfin, des expérimentations viennent appuyer les résultats présentés dans ce manuscrit.Resource-constrained scheduling problems have been widely studied in the literature. However, in most cases, it is assumed that the activities have a fixed duration and require a constant amount of the resource throughout their execution. In this thesis, we propose to treat a scheduling problem in wich tasks have a variable duration and a variable resource consumption profile. This profile, which may vary over time, is a decision variable of the problem on wich depends the ruration of the associated task. Furthermore, we consider linear and nonlinear efficiency functions to represent resource usage, which makes more complex the problem and permits the modeling of energy transfers. For this NP-complete problem, we present several properties allowing us to derive models and solution methods. These solution methods are divided into two parts. The first part studies the problem from the perspective of Constraint Programmming and several methods derived from this paradigm are detailed, among which new developments on energetic reasoning for the considered problem. The second part of the thesis, dedicated to Mixed Integer Linear Programming approches, presents several models, including a novel continuous time model based on events as well theoretical analysis of the models and improvement of theses techniques. Finally, experiments show the relative effectiveness of the results presented in this thesis

Minimizing Flow Time on a Single Machine with Job Families and Setup Times

Publication soumise et acceptée à la conférence Project Management and Scheduling (PMS2020)

Minimizing Flow Time on a Single Machine with Job Families and Setup Times

Publication soumise et acceptée à la conférence Project Management and Scheduling (PMS2020)

Filtering Rules for Flow Time Minimization in a Parallel Machine Scheduling Problem

International audienceThis paper studies the scheduling of jobs of different families on parallel machines with qualification constraints. Originating from semiconductor manufacturing, this constraint imposes a time threshold between the execution of two jobs of the same family. Otherwise, the machine becomes disqualified for this family. The goal is to minimize both the flow time and the number of disqualifications. Recently, an efficient constraint programming model has been proposed. However, when priority is given to the flow time objective, the efficiency of the model can be improved. This paper uses a polynomial-time algorithm which minimize the flow time for a single machine relaxation where disqualifications are not considered. Using this algorithm one can derived filtering rules on different variables of the model. Experimental results are presented showing the effectiveness of these rules. They improve the competitiveness with the mixed integer linear program of the literature

Minimizing Flow Time on a Single Machine with Job Families and Setup Times

Publication soumise et acceptée à la conférence Project Management and Scheduling (PMS2020)

Méthode exacte pour un problème d’ordonnancement continu avec contrainte énergétique

http://roadef2015.lsis.org/articles/83.pdfInternational audienc

Méthode exacte pour un problème d’ordonnancement continu avec contrainte énergétique

http://roadef2015.lsis.org/articles/83.pdfInternational audienc

Condition nécessaire utilisant le raisonnement énergétique pour un problème d'ordonnancement à contraintes énergétiques

International audienceLe problème que nous avons étudié est un problème d'ordonnancement avec une ressource continue et des contraintes énergétiques, le CECSP. Dans ce problème, étant donné une ressource de capacité limitée et un ensemble de tâches, nous voulons trouver un ordonnancement tel que chaque tâche utilise une quantité de la ressource comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale et soit exécutée dans sa fenêtre de temps. De plus, chaque tâche possède une demande en énergie et nous voulons apporter à chacune d'entre elles une énergie au moins égale à celle demandée. Dans notre cas, l'énergie fournie à une tâche est une fonction de la quantité de la ressource allouée à celle-ci.Ce problème est en fait une généralisation d'un problème préexistant : le problème d'ordonnancement cumulatif (CuSP). CECSP est donc NP-difficile. Pour CuSP, une condition nécessaire et calculable en temps polynomial a été développé. Cette condition utilise une technique appelée raisonnement énergétique. Pour notre problème, le cas où la fonction permettant le calcul de l'énergie est la fonction identité ayant déjà été traitée, nous avons adapté ce test pour le cas où celle-ci est soit linéaire soit linéaire par morceaux.La continuité de la ressource pour CECSP ne permettant pas l'application des techniques de propagation préexistantes, la mise en œuvre d'une condition nécessaire pour ce problème est donc un résultat intéressant.</p