Les approches d'ordonnancement

La résolution d'un problème d'ordonnancement doit concilier deux objectifs: l'aspect

statique – qui consiste à générer un plan de réalisation des travaux sur la base de

données prévisionnelles et l'aspect dynamique qui consiste à prendre des décisions en temps réel compte tenu de l'état des ressources et de l'avancement dans le temps des différentes tâches.

Ainsi, dans la littérature on trouve deux approches systémiques du problème de l'ordonnancement: une approche statique et une approche dynamique .

2.2.3.1. L'ordonnancement hors ligne

Dans une approche statique, qui s'appelle aussi ordonnancement prévisionnel ou

ordonnancement hors ligne, l'ordonnancement se fait une seule fois sur l'horizon

considéré (jour, semaine) pour toutes les commandes reçues. Une nouvelle commande nécessitera le changement de l'ordonnancement d'où la nécessité d'une prévision juste dans la préparation du PDP.

L'ordonnancement prévisionnel groupe les dates de début et de fin des différentes opérations réalisées sur les machines sur l'horizon considéré. Il vise à prévoir les modalités d'exécution d'un ensemble de tâches par un ensemble de ressources sur un horizon fini ou infini effectuant des hypothèses préalables sur l'évolution du système au cours du temps.

Il y a deux approches : la première consiste à construire par une génération progressive une séquence initiale qui satisfait toutes les contraintes sauf éventuellement la date de livraison, et la seconde étape qui consiste justement à modifier la séquence initiale pour chercher à satisfaire la demande et la date de livraison. L'ordonnancement hors ligne définit l'affectation des tâches sur les machines. Pour satisfaire les ordres de fabrication, l'opération candidate à l'affectation est la première opération de la gamme dont l'exécution n'est pas commencée.

L'approche déscentralisé prévisionnelle consiste à définir une politique de gestion des files d'attente devant chaque ressource qui est validée grâce a une simulation de l'écoulement des travaux dans l'atelier. Cette simulation prend en compte aussi les aspects dynamiques du problème et permet de comparer les performances obtenues par différentes politiques afin d'en retenir une. C'est celle qui sera effectivement appliquée pour construire en temps réel l'ordonnancement de l'atelier et l'approche par simulation.

2.2.3.2. L'ordonnancement en temps réel

Dans un approche dynamique, appelé aussi ordonnancement en ligne, on doit prendre en considération toutes les commandes quel que soit le moment de leur arrivée. Dans ce cas, l'ordonnancement devient une activité très complexe faisant appel aux techniques mathématiques de recherche opérationnelle et à la simulation.

On parle d'ordonnancement dynamique ou "en temps réel" quand les décisions d'ordonnancement des opérations sur une machine sont prises une par une chaque fois qu'une machine se libère ou quand une opération devient disponible. Ainsi, l'ordonnancement est effectué petit à petit au cours du temps. L'ordonnancement en ligne est très difficile à accomplir car la décision d'affectation d'une tâche sur une machine doit être prise au moment quand la machine se libère. Dans ce cas l'ordonnancement vise à fournir un ensemble de solutions compatibles avec les contraintes en temps réel. Une vision dynamique de l'ordonnancement s'impose afin de pouvoir réagir rapidement aux différents aléas: travaux imprévus à réaliser, panne de ressources, absence de composants, défauts d'approvisionnement. Dans le cas du désassemblage le problème d'ordonnancement est plus compliqué du fait de l'impossibilité d'affectation des certaines opérations de démontage sur certaines stations de travail et de leurs contraintes de précédences (voir le Chapitre suivant). Cette caractéristique du problème d'ordonnancement permet de le considérer comme un

problème de prise de décision en temps réel, afin, connaissant l'état réel de la ligne et

des ressources, de prendre en temps réel des décisions qui vont assurer un bon développement du plan de fabrication. Ainsi, un système d'aide à la décision est introduit dans la boucle de commande.

La figure 11 présente le dialogue entre le système d'aide à la décision (SAD) et le système de contrôle et commande (SCC).

Fig. 11 Le flux d'information entre le SAD et SCC

Le rôle du système d'aide à la décision est d'envoyer des messages vers le système de commande du processus. Ce message est soit une demande d'information soit une décision. Pour chaque requête, le système de contrôle et commande identifie les entités concernées et renvoie des informations sur ces entités. Si le message est une décision, le SCC vérifie la validité de cette décision en testant l'état réel du système de production. Si le test est négatif, une information de requête non valide est envoyée au centre de

Demande d'information ou décision Système de commande Système d'aide à la décision Information et rapport d'erreurs Informations en temps

réel sur le système

décision avec les explications de l'erreur. Si la requête est valide, l'information est mise à jour et les temps opératoires sont recalculés en fonction du moment présent.

Quatre sortes de décisions sont considérées pour l'aide à la décision en temps réel: la décision de commencer l'exécution d'une opération, la décision de reprendre une opération (la fin d'une panne), la décision d'interrompre l'exécution d'une opération et la décision de changer l'affectation d'une opération. Si la dernière décision se prend en temps réel on parle d'affectation en temps réel. Un modèle dynamique du système de production est nécessaire pour représenter l'enchaînement des états en fonction des décisions et des événements qui peuvent survenir.