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Les travaux présentés dans cette thèse abordent la minimisation de coûts de production dans uneindustrie de produits douches et capillaires. Dans cette industrie, le processus de production inclus deuxétapes successives : la fabrication des lots de produit cosmétique et le stockage intermédiaire de ces derniers.Les coûts de production sont essentiellement liés aux opérations de lavage des ressources de fabrication etde stockage intermédiaire. Ces opérations de lavage doivent être effectuées lors de la succession des lots vuleur différentes caractéristiques physiques (couleur, viscosité,...) et chimiques (contenus chimiques,...).Ce problème est décomposé en deux sous-problèmes. Le premier consiste en l'optimisation du stockageintermédiaire. Le site dispose de plusieurs cuves de stockage, de différentes capacités, disposées en parallèle.Le rôle de ces cuves de stockage est de contenir temporairement les lots. Résoudre ce problème équivautà calculer les affectations des lots sur les cuves ainsi que leur date de début de transfert. L'objectif est deminimiser le nombre d'opérations de lavages des cuves de stockage.Le second sous-problème consiste à optimiser la fabrication des lots. Le site comprend plusieurs sallesde fabrication disposées en parallèle. Chaque salle de fabrication est constituée par plusieurs machinesorganisées en Flowshop Hybride. Pour résoudre ce problème, il faut calculer une affectation des lots sur lessalles de fabrication et les ordonnancer sur les machines de celles-ci. L'objectif est de minimiser le nombred'opérations de lavage induites par la succession des lots sur les machines.Nous proposons de résoudre le sous-problème d'optimisation du stockage intermédiaire en premier lieu,pour ensuite résoudre le sous-problème d'optimisation de la fabrication. Nous proposons et expérimentonsplusieurs méthodes heuristiques (gloutons, colonies de fourmis, méthodes arborescentes tronquées, méthodes dédiées) pour la résolution de chaque sous-problème. Les meilleures méthodes de résolution sontdestinées à être intégrées dans un logiciel de planification de la production quotidienne. / The work presented in this thesis addresses the minimization of production costs in an industry ofshowers and hair products. In this industry, the production process consists in two successive steps : themaking of cosmetic products and the intermediate storage of these latter. Production costs are mainlyrelated to cleaning operations of the making and the storage resources. These cleaning operations must beperformed in the sequence of two different batches of cosmetic product because of their different physical(color, viscosity, ...) and chemical (chemical contents,..) characteristics.This problem is decomposed into two sub-problems. The first one is the optimization of intermediatestorage. The shop is made up of parallel storage tanks of various capacities. These storage tanks haveto temporarily store the batches. Solving this problem is equivalent to calculating the assignment of thebatches on the storage tanks and their starting date of transfer. The objective is to minimize the numberof cleaning operations of the storage tanks.The second sub-problem is the optimization of the making process of the batches. The shop gathersseveral making units arranged in parallel. Each making unit consists in multiple mixing machines organizedin hybrid flowshop. To solve this problem, we have to calculate an assignment of the batches on the makingunits and their schedule on the mixing machines. The objective is to minimize the number of cleaningoperations.We propose to solve the sub-problem of optimization of the intermediate storage first, and then solvethe sub-problem of the optimization of the making process. We propose and experiment several heuristics(greedy, ant colonies, truncated tree methods, dedicated methods) for solving each sub-problem. The bestsolution methods are designed to be integrated into a software production planning.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’ordonnancement d’applications multi-tâches linéaires de type workflow sur des plateformes distribuées. La particularité du système étudié est que le nombre de machines composant la plateforme est plus petit que le nombre de tâches à effectuer. Dans ce cas les machines sont supposées être capables d’effectuer toutes les tâches de l’application moyennant une reconfiguration, sachant que toute reconfiguration demande un temps donné dépendant ou non des tâches. Le problème posé est de maximiser le débit de l’application,c’est à dire le nombre moyen de sorties par unité de temps, ou de minimiser la période, c’est à dire le temps moyen entre deux sorties. Par conséquent le problème se décompose en deux sous problèmes: l’assignation des tâches sur les machines de la plateforme (une ou plusieurs tâches par machine), et l’ordonnancement de ces tâches au sein d’une même machine étant donné les temps de reconfiguration. Pour ce faire la plateforme dispose d’espaces appelés buffers, allouables ou imposés, pour stocker des résultats de production temporaires et ainsi éviter d’avoir à reconfigurer les machines après chaque tâche. Si les buffers ne sont pas pré-affectés nous devons également résoudre le problème de l’allocation de l’espace disponible en buffers afin d’optimiser l’exécution de l’ordonnancement au sein de chaque machine. Ce document est une étude exhaustive des différents problèmes associés à l’hétérogénéité de l’application ; en effet si la résolution des problèmes est triviale avec des temps de reconfiguration et des buffers homogènes, elle devient bien plus complexe si ceux-ci sont hétérogènes. Nous proposons ainsi d’étudier nos trois problèmes majeurs pour différents degrés d’hétérogénéité de l’application. Nous proposons des heuristiques pour traiter ces problèmes lorsqu’il n’est pas possible de trouver une solution algorithmique optimale. / In this document we tackle scheduling problems of multitask linear workflow applications ondistributed platforms. In our particular problem the number of available machines on the platformis lower than the number of stages within the pipeline. The machines are then assumed to be able toperform any kind of task on the application given the appropriate reconfiguration (or setup), the catchbeing that any reconfiguration is time consuming. The problem that we try to solve is to maximizethe throughput of such applications, i.e., the mean amount of outputs per unit of time, or to minimizeits period, i.e., the average time between two outputs. As a result this problem is split into two subproblems:mapping tasks onto different machines of the platform (most machines will likely handleseveral tasks), and find an optimal schedule within a machine while taking setup times into account.To solve this we introduce buffers, which are spaces available for each machine to store temporaryproduction results and avoid reconfiguring after each task execution, and which may or may notbe already allocated for each stage. If those buffers are not already allocated to each task then athird problem must be solved to properly allocate the available space onto each buffer, as differentbuffer configurations have a huge impact on the scheduling of a machine. This document presentsan exhaustive coverage of the different problems that are associated with the heterogeneity of theapplication; the problems with homogeneous buffer capacities and setup times are rather simple tosolve, but they get a lot more complex as heterogeneity increases. We study the three main subproblemsfor each heterogeneity combination, and offer heuristic solution to solve them when anoptimal solution cannot be reasonably found.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 27 / Nenhuma / As escalas de tripulações em companhias aéreas é um fator importante na logística de operações dessas empresas e um problema interessante para a aplicação de Pesquisa operacional. Os custos com tripulantes no transporte aéreo são extremamente altos, superiores a 20% dos custos de operações das empresas. Diante desse contexto, este trabalho vem abordar o problema de rotações de tripulações em empresas aéreas. Uma rotação de tripulação – crew pairings – é uma seqüência de etapas ou segmentos de vôo que começam e terminam em uma base domiciliar de tripulantes. O objetivo deste planejamento é encontrar um subconjunto dessas rotações com custo mínimo e que cubra todas as etapas de vôo na programação da empresa atendendo as restrições inerentes ao problema. O trabalho desenvolveu uma solução para o problema com um modelo set covering/set partitioning, primeiramente, promovendo, uma solução inicial viável que foi aplicada, numa segunda etapa, a um processo de otimização utilizando a meta-heurística Busca Tabu e jan / The flight scheduling crews in airliners are an important factor in logistic of operations of a these companies and interesting problem for the application of Operational Research. The costs with crew members in the air transportation are extremely high, superior 20% of the costs of operations of the companies. So, this study presents an approach of the crew pairing problem in airlines. The objective of this planning is to find a subgroup of these pairings with minimum cost and that it covers all the flight legs in the programming of the airliners taking care of the inherent restrictions to the problem. The solution for the problem implemented a set covering/set partitioning model, first, promoting, a viable initial solution that was applied, in one second stage, to optimize process using the meta-heuristic Tabu Search and time windows. The results had disclosed values satisfactory, demonstrating solutions that, compared with the real solution, had promoted minimization indices superior 70%. The validation

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabioSL.pdf: 932823 bytes, checksum: c32fee13ca97b70482987a8228b171cd (MD5) Previous issue date: 2004-07-15 / The main objective of work is to show procedures to implement intelligent control strategies. This strategies are based on fuzzy scheduling of PID controllers, by using only standard function blocks of this technology. Then, the standardization of Foundation Fieldbus is kept. It was developed an environment to do the necessary tests, it validates the propose. This environment is hybrid, it has a real module (the fieldbus) and a simulated module (the process), although the control signals and measurement are real. Then, it is possible to develop controllers projects. In this work, a fuzzy supervisor was developed to schedule a network of PID controller for a non-linear plant. Analyzing its performance results to the control and regulation problem / Com o objetivo de se manter a padroniza??o Foundation Fieldbus, neste trabalho s?o apresentados procedimentos para se implementar estrat?gias de controle inteligente, baseadas em escalonamento nebuloso de controladores PID, utilizando-se apenas blocos funcionais padr?es dessa tecnologia. Para validar a proposta, foi desenvolvido um ambiente para realiza??o dos testes necess?rios. Este ambiente ? h?brido, ou seja, possui uma parte real (a rede industrial) e uma parte simulada (o processo), por?m os sinais de controle e medi??o s?o reais. Desta forma, ? poss?vel desenvolver projetos de controladores. Neste trabalho desenvolveu-se um supervisor fuzzy para escalonar uma rede de controladores PID para uma determinada planta n?o-linear, sendo analisados seus resultados de desempenho tanto para o problema de controle quanto de regula??o

L’évolution continue des environnements de production et l’augmentation des besoins des clients, demandent un processus de production plus rapide et efficace qui contrôle plusieurs paramètres en même temps. Nous nous sommes intéressés au développement de méthodes d’aide à la décision qui permettent d’améliorer l’ordonnancement de la production. L’entreprise partenaire (Norelem) fabrique des pièces de précision mécanique, il faut donc prendre en compte les différentes contraintes de ressources (humaines et d’outillage) existantes dans l’atelier de production.Nous avons abordé l’étude d’un atelier d’ordonnancement de type open shop ou chemin ouvert, où une tâche peut avoir de multiples séquences de production puisque l’ordre de fabrication n’est pas fixé et l’objectif à minimiser est le temps total de séjour. Des contraintes d’affectation de ressources humaines (multi-compétences) et de disponibilité d’outillage ont été prises en compte.Des modèles mathématiques linéaires et non-linéaires ont été développés pour décrire la problématique. Etant donné que les méthodes exactes sont limitées aux instances de petites tailles à cause des temps de calcul, des méthodes de résolution approchées ont été proposées et comparées. De plus, nous avons abordé l’optimisation multi-objectif en considérant trois objectifs, la minimisation du temps total de séjour et l’équilibrage de charge des ressources (humaines et machines).L’efficacité des méthodes est prouvée grâce à des tests sur des instances théoriques et l’application au cas réel / The continuous evolution of manufacturing environments and the growing of customer needings, leads to a faster and more efficient production process that controls an increasing number of parameters. This thesis is focused on the development of decision making methods in order to improve the production scheduling. The industrial partner (Norelem) produces standardized mechanical elements, so many different resource constraints (humans and tools) are presented in its workshop.We study an open shop scheduling problem where one job can follow multiple production sequences because there is no fixed production sequence and the objective function is to minimize the total flow time. In addition, multi-skilled personnel assignment and tool’s availability constraints are involved.Mathematical models: linear and non-linear formulations have been developed to describe the problem. Knowing the exact method limitations in terms of instance sizes because of the duration, heuristics methods have been proposed and compared. Besides that, the multi-objective optimization was exposed to deal with three objectives as total flow time minimization and workload balancing concerning both, humans and machines.The efficiency of these methods was proved by several theoretical instance tests and the application on the real industrial case

Master's thesis deals with Petri nets application in domain of information systems project planning. The design describes the basic concepts of project and portfolio management, standards and methodologies. Is introduced the concept of project, portfolio and resource modelling through Object-oriented Petri Nets. Then schedulling is implemented and tested. Finally, the extensions are discussed.