Les modèles de la biologie des systèmes visent à comprendre le comportement d’une cellule à travers un réseau biomoléculaire complexe. Dans a littérature, la plupart des études ne se sont intéressés qu’à la modélisation des parties isolées du réseau biomoléculaire com les réseaux métaboliques, etc. Cependant, pour bien comprendre le comportement d’une cellule, nous devons modéliser et analyser le réseau biomoléculaire dans son ensemble. Les approches existantes ne répondent pas suffisamment à ces exigences. Dans ce projet de recherche,nous proposons une plate-forme qui permet aux biologistes de simuler les changements d’état des réseaux biomoléculaires dans le but de piloter leurs comportements et de les faire évoluer d’un état non désiré vers un état souhaitable. Cette plate-forme utilise des règles, des connaissances et de l’expérience, un peu comme celles que pourrait en tirer un biologiste expert. La plate-forme comprend quatre modules : un module de modélisation logique, un module de modélisation sémantique, un module de simulation qualitative à événements discrets etun module d’optimisation. Dans ce but, nous présentons d’abord une approche logique pour la modélisation des réseaux biomoléculaires complexes, incluant leurs aspects structurels, fonctionnels et comportementaux. Ensuite, nous proposons une approche sémantique basée sur quatre ontologies pour fournir une description riche des réseaux biomoléculaires et de leurs changements d’état. Ensuite, nous présentons une méthode de simulation qualitative à événements discrets pour simuler le comportement du réseau biomoléculaire dans le temps. Enfin, nous proposons une méthode d’optimisation multi-objectifs pour optimiser la transitabilité des réseaux biomoléculaires complexes dans laquelle nous prenons en compte différents critères tels que la minimisation du nombre de stimuli externes, la minimisation du coût de ces stimuli, la minimisation du nombre de noeuds cibles et la minimisation de l’inconfort du patient. En se fondant sur ces quatre contributions, un prototype appelé CBN-Simulateur a été développé. Nous décrivons nos approches et montrons leurs applications sur des études de cas réels, le bactériophage T4 gene 32, le phage lambda et le réseau de signalisation p53. Les résultats montrent que ces approches fournissent les éléments nécessaires pour modéliser, raisonner et analyser le comportement dynamique et les états de transition des réseaux biomoléculaires complexes. / Systems biology models aim to understand the behaviour of a cell trough a complex biomolecular network. In the literature, most research focuses on modelling isolated parts of this network, such as metabolic networks.However, to fully understand the cell’s behaviour we should analyze the biomolecular network as a whole. Avail-able approaches do not address these requirements sufficiently. In this context, we aim at developing a platform that enables biologists to simulate the state changes of biomolecular networks with the goal of steering their be-haviours. The platform employs rules, knowledge and experience, much like those that an expert biologist mightderive. This platform consists of four modules: a logic-based modelling module, a semantic modelling module,a qualitative discrete-event simulation module and an optimization module. For this purpose, we first present alogic-based approach for modelling complex biomolecular networks including the structural, functional and be-havioural aspects. Next, we propose a semantic approach based on four ontologies to provide a rich description of biomolecular networks and their state changes. Then, we present a method of qualitative discrete-event simulation to simulate the biomolecular network behaviour over time. Finally, we propose a multi-objective optimization method for optimizing the transittability of complex biomolecular networks in which we take into account various criteria such as minimizing the number of external stimuli, minimizing the cost of these stimuli, minimizing the number of target nodes and minimizing patient discomfort. Based on these four contributions, a prototype called the CBNSimulator was developed. We describe our approaches and show their applicability through real cases studies, the bacteriophage T4 gene 32, the phage lambda, and the p53 signaling network. Results demonstrate that these approaches provide the necessary elements to model, reason and analyse the dynamic behaviour and the transition states of complex biomolecular networks.

OCP est une grande entreprise marocaine spécialisée dans l’extraction de minerai de phosphate, cette entreprise a élargi ses activités vers la production de fertilisants phosphatés selon un processus de transformation chimique. Dans le cadre de notre recherche, nous nous intéressons au pilotage économique d’une chaine logistique hybride (la plateforme chimique Jorf). Cette chaine logistique est constituée d’un ensemble articulé de chaine logistique discrète et chaine logistique continue organisant les processus de transformation du fournisseur jusqu’au client final. Les chaînes logistiques hybrides combinent des processus discrets et continus. Dans un premier temps, nous nous sommes focalisé sur la représentation du fonctionnement physique. Donc, un modèle de simulation qui permet de reproduire ce fonctionnement a été réalisé à partir de la cartographie de processus que nous avons fait. La technique de Modélisation / Simulation mobilisable dans le cadre de la modélisation de ce type de chaîne logistique est la Simulation à Événements Discrets (SED) qui permet de reproduire le fonctionnement opérationnel de la CLH.En travaillant à la commande, ceci implique un contrôle de gestion spécifique avec une définition d’un référentiel dynamique qui va dépendre du modèle de simulation. Ce référentiel est utilisable par le système interactif d’aide à la décision (SIAD) du contrôle de gestion afin d’améliorer la prise de décision. Donc, il faut, ensuite, mesurer l’impact économique, évaluer les alternatives décisionnelles et analyser les écarts. Pour ce faire, il faut s’appuyer sur une comptabilité de gestion fondée sur une seconde modélisation / simulation afin de proposer un modèle de coût. Cette seconde simulation, repose sur une représentation plus fine des processus dans une perspective de reporting financier périodique et doit permettre de mieux apprécier les inducteurs de coûts. Dans ce contexte, nous avons choisi la méthode de valorisation Activity Based Costing (ABC). En outre, dans la cartographie des processus, chaque étape de production impliquant un changement de processus et contribuant à son discrétisation représente un événement déclencheur mettant en évidence un inducteur de coût. Nous avons ainsi traité chaque processus au niveau de la Business Unit (BU) "acide" et au niveau de la BU "engrais" afin de déterminer les inducteurs utilisés pour répartir les dépenses. Notre modèle ABC sert donc à mesurer la création de valeur pour chacun des BUs de la CLH et il est capable de prendre en compte toutes les sorties et entrées de chaque entité de traitement.Par la suite, notre but est d’explorer l’intégration de la notion de coût dans le modèle de simulation. La limite de la simulation à événements discrets se manifeste dans le niveau d'informations fourni sur les coûts. Pour évaluer les coûts de production, et l'influence de la diversité de scénario de production, les coûts variables doivent être inclus. Ceci peut être fourni par la combinaison de la simulation à événements discrets avec la méthode ABC. Donc, nous avons proposé une approche qui sera mise en œuvre dans le contexte de la CLH de l’OCP. Cette approche va prendre en compte le couplage entre ABC et SED avec toutes les règles de traduction pour pouvoir, à partir du système de contrôle de gestion existant qui est associé à des centres de coûts par entité fonctionnelle, passer à des BUs orientées processus industriels. Elle va également nous permettre de structurer les indicateurs de performance du flux physique et financier sous la forme d’un tableau de bord / OCP SA is Morocco’s largest company. It is widely considered as owning some 60% of phosphate world reserves and is engaged in a process of Supply Chain control. Initially specialized in phosphate ore extraction, OCP SA has expanded, few years ago, its activities to include production of phosphate fertilizers using chemical processing. Under our research project, we focus on economic management of OCP’s Hybrid Supply chain (HSC). A HSC comprises multiple interrelated discrete and continuous processes together forming an integrated process from the supplier down to the end customer. In such a system, the production rationale includes both batch and flow models. Each discrete or continuous process seeks to capture part of the value created by the organizational collaboration performed either in internal supply chains made up of business unit or in external ones made up of legally independent entities.At first, we focused on the representation of physical functioning. So a simulation model that allows us to reproduce this functioning has been done from the process mapping we have done. The modeling / Simulation technique mobilized in the modeling framework of this type of supply chain is the Discrete Event Simulation (DES) which allows reproducing the operational functioning of the HSCBy working on the command, this implies a specific management control with a definition of a dynamic repository that will depend on the simulation model. This repository can be used by the interactive decision support system of management control in order to improve decision-making. Therefore, we must measure the economic impact, evaluate the decision-making alternatives and analyze the gaps. To do this, it is necessary to rely on a management accounting based on a second modeling / simulation in order to propose a cost model. This second simulation relies on a finer representation of the processes in a perspective of periodic financial reporting and must allow better appreciate the cost drivers. In this context, we have chosen the Activity Based Costing (ABC) method. In addition, in process mapping, each production step involving a process change and contributing to its discretization represents a triggering event highlighting a cost driver. We have thus processed each process at the level of the "acid" BU and at the level of the "fertilizer" BU to determine the inductors used to allocate the expenses. Our ABC model is therefore used to measure the value creation for each BUs of the HSC and it is able to take into account all the outputs and inputs of each processing entity.Later, our aim is to explore the integration of the notion of cost in the simulation model. The limit of the discrete event simulation is manifested in the level of information provided on costs. To assess production costs, and the influence of the diversity of production scenario, variable costs must be included. This can be provided by the combination of the discrete event simulation with the ABC method. So we have proposed an approach that will be implemented in the context of the OCP HSC. This approach will take into account the coupling between ABC and SED with all the translation rules to can, from the existing management control system that is associated with a functional unit cost centers, go to the BUs oriented industrial processes. It will also enable us to structure the physical and financial flow performance indicators in the form of a scorecard

Αντικείμενο της διατριβής αποτελεί το πρόβλημα του προγραμματισμού παραγωγής και ελέγχου των αποθεμάτων των συστημάτων διακριτής παραγωγής. Στόχος της είναι να προτείνει ένα νέο σύστημα PPC (r-MRP) που θα ξεπερνά ορισμένους βασικούς περιορισμούς των MRP-based συστημάτων. Το σύστημα αυτό αναπτύχθηκε πάνω σε μία νέα μέθοδο που ενοποιεί τις λειτουργίες διαχείρισης αποθεμάτων και λεπτομερούς χρονοπρογραμματισμού σε μία ενιαία παράλληλη υπολογιστική διαδικασία (reverse MRP). Ο σχεδιασμός του προτεινόμενου συστήματος ξεπερνάει βασικές αδυναμίες των MRP-based συστημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς δυναμικότητας των παραγωγικών πόρων, τη διακύμανση των χρόνων υστέρησης των εργασιών σε αυτούς και τις σχετικές προτεραιότητες των παραγγελιών, μέσα σε ένα περιβάλλον συνεχούς χρόνου. Επιπλέον εισάγει ένα εργαλείο αξιολόγησης και επιλογής ενός αποδοτικού συνδυασμού χρονοπρογράμματος εργοστασίου και πλάνου αποθεμάτων μέσα από ένα σύνολο διαθέσιμων και εφικτών εναλλακτικών σεναρίων. Η διαμόρφωση των εναλλακτικών αυτών σεναρίων γίνεται λαμβάνοντας κάθε φορά υπόψη τους υφιστάμενους περιορισμούς δυναμικότητας της επιχείρησης και των υλικών, καθώς και ένα σύνολο κριτηρίων, ενίοτε αλληλοσυγκρουόμενων. Τα εναλλακτικά σενάρια που σχηματίζονται αξιολογούνται μέσα από ένα σύνολο δεικτών απόδοσης τόσο χρονοπρογραμματισμού, όσο και διαχείρισης αποθεμάτων. Το προτεινόμενο σύστημα υλοποιήθηκε υπό τη μορφή πειραματικού λογισμικού, μέσα σε περιβάλλον προσομοίωσης διακριτών συμβάντων (discrete-event simulation). Η απόδοση του μελετήθηκε μέσα από την πιλοτική εφαρμογή του σε μία τυπική κλωστοϋφαντουργική μονάδα και βρέθηκε να υπερτερεί σε συγκεκριμένες περιπτώσεις της υπολογιστικής διαδικασίας ενός τυπικού συστήματος MRPII, όσον αφορά ένα σύνολο δεικτών απόδοσης χρονοπρογραμματισμού και διαχείρισης αποθεμάτων. Το προτεινόμενο σύστημα r-MRP θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε ένα MRP-based σύστημα ως ένα διασυνδεόμενο υποσύστημα (module) υποστήριξης της λειτουργίας προγραμματισμού παραγωγής και ελέγχου αποθεμάτων. / This thesis discusses the design of a production planning and control system (PPC) for discrete manufacturing environments, referred to as r-MRP. The proposed approach operates under the framework of hierarchical finite capacity shop-floor modelling and discrete-event simulation. It overcomes some of the main deficiencies of MRP-based systems by considering capacity constraints, lead times fluctuations, lot sizing and priority control in a ‘bucket-less’ environment. The r-MRP system was developed based on a new method that integrates shop scheduling and material planning in a simultaneous computational process (reverse MRP). Under this methodology, material and capacity constraints are considered, together with a number of conflicting planning criteria, in a continuous time environment. Lead times are dynamically calculated variables, based on actual loads in each workcenter. A number of alternative feasible shop schedule and material plan combinations are formed in real time. The r-MRP system was implemented as an experimental software tool. Its performance has been evaluated in a case study of a textile company with ‘real life’ data. When studied through a set of simulation experiments it has been found to outperform standard MRPII system in cases of short production times, high value inventory items and frequent, small deliveries by suppliers, in terms of a number of scheduling and inventory performance indicators. The r-MRP tool can be incorporated in legacy IT systems as an interfaced functional module.

The execution of parallel discrete event simulation across metacomputing infrastructures is examined. A master/worker architecture for parallel discrete event simulation is proposed providing robust executions under a dynamic set of services with system-level support for fault tolerance, semi-automated client-directed load balancing, portability across heterogeneous machines, and the ability to run codes on idle or time-sharing clients without significant interaction by users. Research questions and challenges associated with issues and limitations with the work distribution paradigm, targeted computational domain, performance metrics, and the intended class of applications to be used in this context are analyzed and discussed. A portable web services approach to master/worker parallel discrete event simulation is proposed and evaluated with subsequent optimizations to increase the efficiency of large-scale simulation execution through distributed master service design and intrinsic overhead reduction. New techniques for addressing challenges associated with optimistic parallel discrete event simulation across metacomputing such as rollbacks and message unsending with an inherently different computation paradigm utilizing master services and time windows are proposed and examined. Results indicate that a master/worker approach utilizing loosely coupled resources is a viable means for high throughput parallel discrete event simulation by enhancing existing computational capacity or providing alternate execution capability for less time-critical codes.

L'IDentification par Radio-Fréquences (RFID) permet une identification rapide et efficace des objets. Dans les systèmes de personnalisation de masse, elle promet un apport considérable grâce à sa capacité à gérer des flux d'information complexes caractérisant ce type de systèmes.Dans cette thèse, nous étudions les impacts de la RFID sur les systèmes de configuration à la demande (CTO). Nous nous basons sur un cas réel pour apporter une mesure fiable et directement exploitable. La littérature à ce sujet offre souvent des mesures sommaires, théoriques ou qualitatives, d'où l'originalité de la thèse.L'étude est réalisée par une approche de simulation à évènements discrets et évalue l'apport des technologies RFID à deux niveaux. Le premier concerne des changements directs du système (e.g. accélération des maintes vérifications caractérisant la CTO, libération de ressources...). Ces changements influencent la performance du système en termes de temps de séjour, de taux de retard des commandes, etc. Le deuxième niveau concerne des changements profonds tirant profit d'une visibilité accrue des produits et de la facilité d'une collecte de données rigoureuse. Ces changements se focalisent sur l'allocation dynamique de la charge de travail. La remise en question des processus à l'occasion de l'introduction d'une technologie RFID constitue un point original en raison du manque de publications soulignantsuffisamment cet avantage.Nos expérimentations ont montré que les apports des technologies RFID dans un système CTO sont indéniables. De plus, repenser le fonctionnement du système afin d'exploiter plus profondément le potentiel de la technologie accroit les bénéfices. / Radio Frequency IDentification allows quick and secure identification of objects. In mass customisation systems, RFID technologies can be peculiarly efficient, because they are able to support the complex flows of information which characterize these systems.In this study, we focus on RFID technologies effects on configuration to order (CTO) systems.We base the research on an existing case in order to obtain reliable information directly usable by decision makers. The rarity of studies offering quantitative, detailed and real case based measures makes the originality of this thesis.RFID technology implementation's effect is analysed by a discrete event simulation approach and is presented in two levels:The first level relates direct changes brought about by RFID (e.g. faster execution of the many checks due to the wide range of products, reduced workload for resources…). These changes have an impact on system's performance in terms of lead time, late orders' rate, etc.The second level is axed on deeper changes occurring due to the increased product visibility and the ease of collecting large amounts of data with an RFID technology.These changes mainly focus on the dynamic allocation of workload. Reconsidering of processes and proposing changes deeper than the simple direct technology impact is a breakthrough, in this study, because of the lack of publications highlighting this benefit adequately.In conclusion, RFID contribution in CTO systems and, extensively, in assembly to order systems may be undeniable. Moreover, beyond the direct technology impact, rethinking how the system works by exploiting the deeper potential of technology can increase profits.

La transplantation hépatique (TH) est la seule intervention possible en cas de défaillance hépatique terminale. Une des limitations majeures à la TH est la pénurie d'organes. Pour pallier ce problème, les critères de sélection des donneurs ont été élargis avec l'utilisation de foie de donneurs dits à "critères étendus" (extended criteria donor (ECD)). Cependant, il n'existe pas de définition univoque de ces foies ECD. Un score donneur américain a donc été mis en place : le Donor Risk Index (DRI), pour qualifier ces greffons. Mais à qui doit-on donner ces greffons "limites"? En effet, une utilisation appropriée des greffons ECD pourrait réduire la pénurie d'organes. Le but de cette thèse est d'établir un nouveau système d'allocation des greffons qui permettrait à chaque greffon d'être transplanté au candidat dont la transplantation permettra le plus grand bénéfice de survie et d'évaluer l'appariement entre donneurs et receveurs en tenant compte des greffons ECD.La première étape a consisté à effectuer une validation externe du DRI ainsi que du score qui en découle : l'Eurotransplant-DRI. Toutefois la calibration et la discrimination n'étaient pas maintenus dans la base française. Un nouveau score pronostique donneur a donc été élaboré : le DRI-Optimatch, à l'aide d'un modèle de Cox donneur ajusté sur les covariables receveur. Le modèle a été validé par bootstrap avec correction de la performance par l'optimisme.La seconde étape consista à explorer l'appariement entre donneur et receveur afin d'attribuer les greffons ECD de manière optimale. Il a été tenu compte des critères donneurs et receveurs, tels qu'évalués par le DRI-Optimatch et par le MELD (Model for End-stage Liver Disease, score pronostique receveur), respectivement. La méthode de stratification séquentielle retenue s'inspire du principe de l'essai contrôlé randomisé. Nous avons alors estimé, à l'aide de rapport de risques, quel bénéfice de survie un patient donné (repéré à l'aide du MELD) pourrait avoir avec un greffon donné (repéré à l'aide du DRI-Optimatch) en le comparant avec le groupe de référence composé des patients (même MELD), éligibles à la greffe, restés sur liste dans l'attente d'un meilleur greffon (DRI-Optimatch plus petit).Dans une troisième étape, nous avons développé un système d'allocation basé sur le bénéfice de survie alliant deux grands principes dans l'allocation de greffons; l'urgence et l'utilité. Dans ce type de système, un greffon alloué est attribué au patient avec la plus grande différence entre la durée de vie post-transplantation prédite et la durée estimée sur la liste d'attente pour un donneur spécifique. Ce modèle est principalement basé sur deux modèles de Cox : un pré-greffe et un post-greffe. Dans ces deux modèles l'évènement d'intérêt étant le décès du patient, pour le modèle pré-greffe, la censure dépendante a été prise en compte. En effet, sur liste d'attente le décès est bien souvent censuré par un autre évènement : la transplantation. Une méthode dérivée de l'Inverse Probability of Censoring Weighting a été utilisée pour pondérer chaque observation. De plus, données longitudinales et données de survie ont aussi été utilisées. Un modèle "en partie conditionnel", permettant d'estimer l'effet de covariables dépendantes du temps en présence de censure dépendante, a été utilisé pour modéliser la survie pré-greffe.Après avoir développé un nouveau système d'allocation, la quatrième et dernière étape, nous a permis de l'évaluer à travers de simulation d'évènement discret ou DES : Discret Event Simulation. / Liver transplantation (LT) is the only life-saving procedure for liver failure. One of the major impediments to LT is the shortage of organs. To decrease organ shortage, donor selection criteria were expanded with the use of extended criteria donor (ECD). However, an unequivocal definition of these ECD livers was not available. To address this issue, an American Donor Risk Index (DRI) was developed to qualify those grafts. But to whom should those ECD grafts be given? Indeed, a proper use of ECD grafts could reduce organ shortage. The aim of this thesis is to establish a new graft allocation system which would allow each graft to be transplanted in the candidate whose LT will allow the greatest survival benefit; and to evaluate the matching between donors and recipients taking into account ECD grafts.The first step was the external validation of the DRI as well as the resultant Eurotransplant-DRI score. However, calibration and discrimination were not maintained on the French database. A new prognostic donor score: the DRI-Optimatch was then developed using a Cox donor model with adjustment on recipient covariates. The model was validated by bootstrapping with correction of the performance by the optimism.The second step was to explore the matching between donors and recipients in order to allocate ECD grafts optimally. Consideration should be given to the donor and recipient criteria, as assessed by the DRI-Optimatch and the Model for End-stage Liver Disease (MELD), respectively. The sequential stratification method retained is based on the randomized controlled trial principle. We then estimated, through hazard ratios, the survival benefit for different categories of MELD and DRI-Optimatch compared against the group of candidates remaining on the wait list (WL) and waiting for a transplant with a graft of better quality (lower DRI-Optimatch).In the third step, we have developed an allocation system based on survival benefit combining the two main principles in graft allocation; urgency and utility. In this system, a graft is allocated to the patient with the greatest difference between the predicted post-transplant life and the estimated waiting time for a specific donor. This model is mainly based on two Cox models: pre-LT and post-LT. In these two models the event of interest being the death of the patient, for the pre-graft model, the dependent censoring was taken into account. Indeed, on the WL, death is often censored by another event: transplantation. A method derived from Inverse Probability of Censoring Weighting was used to weight each observation. In addition, longitudinal data and survival data were also used. A partly conditional model, to estimate the effect of time-dependent covariates in the presence of dependent censoring, was therefore used for the pre-LT model.After developing a new allocation system, the fourth and final step was to evaluate it through Discrete Event Simulation (DES).

The world is constantly changing and evolving faster and faster. In the industry, it is important to constantly evolve to adapt to the market and maintain competitiveness. The ongoing fourth industrial revolution is urging companies to increase digitalization and automate production. Simulation is a tool that can be used to develop, test and control production. In the pharmaceutical industry, the manufacturing and the product are required to ensure good quality. At the same time, the demand of pharmaceuticals and medical devices is high. With simulation, production systems can be evaluated, developed and improved a safer and more efficient way.  The purpose of the study is to investigate, through a simulation, whether the mass-producing pharmaceutical industry can utilize Discrete Event Simulation to improve production planning and control. The purpose was partly fulfilled by a situation assessment, which together with a literature study, was used to find out what data is required to establish a simulation model. Finally, a simulation model was established, representative of reality and a bottleneck analysis was performed as part of the validation. The study is based on a case study in which qualitative and quantitative methods have been used to answer the research questions. The method is designed to be able to be carried out remotely, since it has not been possible to attend the company where the study was conducted. Two different simulation models, which differ in detail level, are presented in the results of the study. The more detailed level model could be used as a basis for improvement work. The simplified model reflects reality thoroughly and can be used for production planning and production capacity estimations. The bottleneck analysis shows which process is the bottleneck and corresponds to the company's perception. The largest bottleneck was assembly and blister packing. The most important suggestion of improvement was increase of the process availability in the blister packing, which increases production throughput with 6 percent and reduces lead time with 1,5 days. To utilize the detailed simulation model, data collection at sub-process level is also proposed. / Världen förändras hela tiden och utvecklas snabbare och snabbare. Inom industrin gäller det att ständigt utvecklas för att kunna anpassa sig till marknaden och bibehålla konkurrenskraft. Den pågående fjärde industriella revolutionen uppmanar företag att öka digitalisering och automatisera produktionen. Simulering är ett verktyg som kan användas för att utveckla, testa och kontrollera produktionen. I läkemedelsbranschen kräver kunder att tillverkningen och produkten tillser god kvalitet. Samtidigt är efterfrågan stor på läkemedel och medicintekniska produkter. Med simulering kan produktionssystem utvecklas på ett säkrare och mer effektivt sätt.   Syftet med studien är att genom en simulering undersöka om massproducerande läkemedelsindustrin kan utnyttja händelsestyrd simulering för att förbättra produktionsplanering och styrning. Syftet uppfylldes delvis genom en nulägesanalys, som tillsammans med en litteraturstudie användes för att ta reda på vilken data som krävs för att upprätta en simuleringsmodell. Avslutningsvis upprättades en simuleringsmodell, representativ till verkligheten och en flaskhalsanalys genomfördes som del av valideringen. Studien grundar sig i en fallstudie där kvalitativa och kvantitativa metoder har använts för att besvara frågeställningarna. Metoden är utformad för att kunna utföras på distans då det ej har varit möjligt att närvara på företaget där studien är genomförd.   Två olika simuleringsmodeller, som skiljer sig i detaljnivå, presenteras i resultatet av studien. Den mer detaljerade skulle kunna användas som ett underlag för förbättringsarbete. Den förenklade modellen återspeglar produktionen översiktligt och kan användas för produktionsplanering. Flaskhalsaanalysen påvisar vilken process som är flaskhalsen och stämmer väl överens med företagets uppfattning. Montering och blistring utger sig som den största flaskhalsen och förbättringsförslag kopplat till detta är främst en ökad tillgänglighet hos processen blistring som ökar produktionstakten med 6 procentenheter och sänker produktionsledtiden med 1,5 dagar. För att kunna utnyttja den detaljerade simuleringsmodellen föreslås vidare datainsamling på delprocessnivå.

Nowadays, shorter product life cycles and fluctuating demand quantities require flexible and adaptable production planning techniques. Fuel cell technology offers an innovative product, for which future demands in terms of quantities and variety are difficult to predict making it hardly possible to plan demand-adequate production capacities. One feasible solution is the application of Discrete Event Simulations (DES) with a high degree of adaptability and scalability. In this paper, a concept for the modular simulation of assembly lines with scalable automation is introduced and applied to an assembly line for fuel cell stacks. The model presents a modular and hierarchical system structure, which allows for adaptability and reusability. The model can be easily integrated on a factory level to study the behavior of parallel assembly lines. For an industrial use case different experiments offer valuable insights for the optimization, the automation and the upscaling of the assembly. / Kürzere Produktlebenszyklen und schwankende Bedarfsmengen erfordern heute flexible und anpassungsfähige Produktionsplanungstechniken. Die Brennstoffzellentechnologie bietet ein innovatives Produkt, dessen zukünftige Nachfrage hinsichtlich Stückzahl und Vielfalt nur schwer vorhersehbar ist und somit kaum bedarfsgerechte Produktionskapazitäten planbar sind. Eine mögliche Lösung ist die Anwendung von Discrete Event Simulations (DES) mit einem hohen Maß an Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur modularen Simulation von Montagelinien mit skalierbarem Automatisierung vorgestellt und auf eine Montagelinie für Brennstoffzellenstacks angewendet. Das Modell nutzt eine modulare und hierarchische Systemstruktur, die Anpassungsfähigkeit und Wiederverwendbarkeit ermöglicht. Das Modell kann leicht auf Fabrikebene integriert werden, um das Verhalten paralleler Montagelinien zu untersuchen. Für einen industriellen Anwendungsfall bieten verschiedene Experimente wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung, Automatisierung und Hochskalierung der Montagelinie.

A producer of dairy products intends to improve planning work by utilizing a simulation model. Dairy production has specific requirements that consequently means that planning is a complex task because of factors such as changeovers of production which limits production flexibility. The purpose of the thesis is thus to create a discrete event simulation for dairy production and to document the specific circumstances and approaches that the simulation project includes to support the producer's development of the planning work. To achieve the purpose, two questions have been formulated that aim to answer for the theoretical work as well as the practical work in establishing a simulation model. The project utilizes a conceptual model and follows a twelve-step model for work sequence. Theory intends to form the basis for answering questions and covers methodological approaches, discrete event simulation, programming methods based on continuous and discrete data and the meaning of stops and changeovers in production. The steps in the methodological approach are limited to problem formulation, setting a project plan and goals using the conceptual model, model building, data collection, coding, verification and validation. The work resulted in a theoretical methodological approach, a conceptual model and a partly verified simulation model for planning based on discrete event simulation. / En mejeriproducent ämnar förbättra sitt planeringsarbete med hjälp av en simuleringsmodell. Mejeriproduktion innebär särskilda krav som leder till att planeringsarbetet blir komplext på grund av omställningsvillkor vilket hämmar flexibiliteten av produktionen. Syftet med examensarbetet är därmed att upprätta en diskret händelsesimulering för mejeriproduktion och dokumentera de särskilda omständigheter och tillvägagångsätt som simuleringsprojektet innefattar för att stödja producentens utveckling av planeringsarbetet. För att uppnå syftet har två frågeställningar formulerats, vilka svarar dels för den teoretiska aspekten av att genomdriva ett sådant projekt, dels för hur en simuleringsmodell kan utformas i praktiken. Simuleringsmodellen upprättas med hjälp av en konceptuell modell samt ett metodologiskt tillvägagångsätt här omnämnt Banks metod. Teoriavsnittet avser att ligga till grund för besvarande av frågeställningar och innefattar metodologiska tillvägagångssätt, diskret händelsesimulering, programmeringsmetoder baserade på kontinuerliga och diskreta data samt innebörden av stopp och omställning i produktion. Det metodologiska tillvägagångssättet används i begränsad utsträckning. Projektet avgränsas till problemformulering, upprättande av projektplan och mål med hjälp av den konceptuella modellen, insamling av data, modellering och verifiering. Arbetet resulterade i ett teoretiskt metodologiskt tillvägagångssätt, en konceptuell modell samt en delvis verifierad simuleringsmodell för planering baserad på diskret händelsesimulering.

[pt] A Petrobras, maior empresa de óleo e gás do Brasil e uma das maiores do mundo, possui mais de 94 porcento da sua produção proveniente de campos offshore. Na região Sudeste o transporte dos trabalhadores para as unidades marítimas de exploração e produção é realizado por modal aéreo, através de helicópteros afretados de médio a grande porte. Para atender ao grande número de voos, a Petrobras possui uma central de planejamento e programação de voos, cujo objetivo é construir escalas de atendimento eficientes, em relação ao uso de recursos e ao nível de serviço. Um dos desafios enfrentados é gerar, manualmente, programações dos voos em situações de ruptura do atendimento, como por exemplo quando ocorre interrupção de pousos e decolagens devido a condições meteorológicas adversas (exigindo que os voos sejam programados para horários posteriores aos previamente planejados). Nessa dissertação de mestrado, é proposta uma abordagem de programação estocástica para gerar a programação de voos offshore ótima do ponto de vista do nível de serviço, reduzindo os atrasos esperados nos voos. Considerando a característica combinatória dos problemas de agendamento, utilizou-se o método de Aproximação pela Média Amostral (SAA) para gerar os cenários do modelo de programação estocástica. Um modelo de Simulação de Eventos Discretos também foi desenvolvido para avaliar o nível de serviço das programações de voos geradas. Os resultados numéricos indicam que a abordagem estocástica pode reduzir atrasos imprevisíveis, que causam grande impacto nos passageiros e na cadeia de suprimentos. / [en] Petrobras, the largest oil and gas company in Brazil and one of the largest in the world, has more than 94 percent of its production from offshore fields. In the Southeast region, workers are transported to offshore exploration and production units by air, using medium size to large size chartered helicopters. To serve the large number of flights, Petrobras has a flight planning and scheduling center, with the objective of building efficient service scales, related to the use of resources and the level of service. One of the challenges faced is to generate, manually, flight schedules in situations of disruption of service, such as when there is an interruption of landings and takeoffs due to adverse weather conditions (requiring that flights be scheduled for times after those previously planned). In this master s thesis, a stochastic programming approach is proposed to generate the optimal offshore flight schedule from the service level point of view, reducing expected flight delays. Considering the combinatorial characteristic of scheduling problems, the Sample Average Approximation (SAA) method was used to generate the scenarios of the stochastic programming model. A Discrete Event Simulation model was also developed to evaluate the service level of the generated flight schedules. The numerical results indicate that the stochastic approach can reduce unpredictable delays, which have a major impact on passengers and the supply chain.