1.7 Gestion de la maintenance et de la production
1.7.2 Planification intégrée de la production et de la maintenance
Nous retrouvons dans la littérature une relation entre la maintenance et la production, cette relation existe selon plusieurs façons. Nous classons les modèles intégrés de production et de maintenance traités en quatre grandes catégories (Hafidi, El Barkany & Mahmoudi, 2017) :
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La première catégorie
La première catégorie présente les modèles d‘optimisation conjointe du taux de production et du taux de maintenance. Cette catégorie a été traitée par (Kenné, Boukas & Gharbi, 2003), (Gharbi &
Kenné, 2000), (Bergeron, Jamali & Ait-Kadi, 2009), (Kenné & Boukas, 2003), (Kenné & Gharbi, 2004), (Gharbi & Kenné, 2005), (Charlot, Kenné & Nadeau, 2007), (Kenné & Nkeungoue, 2008), (Ben-Salem, Gharbi & Hajji, 2015). Ces modèles portent sur le problème du contrôle optimal, dont les variables de décision sont le taux de production et celui de maintenance en minimisant le coût total. Dans cette optique, (Ouali, Rezg & Xiaolan, 2002) ont optimisé à la fois les flux de production et la maintenance préventive. L'approche développée a permis de considérer l'interaction entre la stratégie de maintenance et la politique de contrôle. (Yalaoui, Chaabi &
Yalaoui, 2014) ont proposé un modèle de programmation linéaire étendu pour calculer le plan de production optimal avec un coût total minimal. Ce problème du double objectif de la planification de la production et de la maintenance a été traité comme étant un programme linéaire mixte.
Certains ont présenté l'optimisation de la maintenance préventive par un modèle de simulation qui combine la maintenance et la production (Roux, Duvivier, Quesnel & Ramat, 2013). Leur but est d'assurer simultanément une faible fréquence de défaillance par une maintenance préventive périodique efficace ainsi que de minimiser l'indisponibilité du système de production, ce qui implique un impact minimal sur la production. Dans le même contexte, (Hajej, Dellagi & Rezg, 2009) ont développé une combinaison du plan de production et de maintenance pour un système de fabrication répondant à une demande aléatoire. Ensuite, une optimisation commune a été réalisée afin d'établir une stratégie optimale pour la production et la maintenance (Hajej, Dellagi & Rezg, 2011). Leur objectif est d'établir un plan de production économique répondant à une demande aléatoire et un plan de maintenance préventive (MP) optimal utilisant le plan de production qui a été déjà établi. En bref, l‘optimisation conjointe du taux de production et taux de maintenance permet de :
- Augmenter la disponibilité des systèmes de production.
- Améliorer la productivité des systèmes de production.
- Minimisation du coût total constitué du coût de production et de maintenance.
La deuxième catégorie
La deuxième catégorie développe les modèles de planification conjointe de la production et de la maintenance. Toutefois, l'exécution de la gestion de la maintenance et de la production exige leur coopération, dont on peut notamment se référer à la thèse de (Géhan M., 2014). L'auteur a apporté des réponses au problème de la planification conjointe et intégrée des tâches de maintenance et ceux de production tenant compte des aléas liés aux défaillances. Signalons que le système de production possède plusieurs états, à savoir état opérationnel, en panne et en réparation (Gharbi, Kenné & Beit, 2007). De ce fait, (Fitouhi, & Nourelfath, 2014) ont présenté un modèle intégré de production et de planification de la maintenance préventive pour un système multi-états. Du côté production, le modèle a généré, pour chaque produit et pendant chaque période de planification de la production, la quantité de stock et le délai de livraison. Du point de vue maintenance, les auteurs ont proposé l‘instant pour effectuer chaque action de maintenance préventive pendant la période de la planification de production. Par ailleurs, le traitement de l‘aspect environnemental avec la planification de la production a fait l‘objet de l‘article de (Bouslah, Gharbi & Pellerin, 2013). Les auteurs ont abordé le problème de la planification de la production, en interagissant avec la problématique environnementale dans une perspective de dégradation. Les auteurs ont proposé l‘étude de trois politiques de contrôle de la production et celles de la politique des activités de
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maintenance. Par la suite, (Cheng, Zhou & Li, 2016) se sont concentrés sur une méthode de modélisation intégrée qui détermine simultanément la planification de la production et celle de la maintenance dans le système d'usinage, compte tenu du remplacement de l'outil de défaillance de la machine, ainsi que de la demande constante et de la pénurie. Sur la base d'un modèle de programmation numérique mixte linéaire, (Alaoui-Selsouli, Mohafid & Najid, 2012) ont planifié conjointement les activités de production et de maintenance. L‘action de MP a été effectuée à des dates prédéterminées, tandis que la maintenance corrective a été effectuée pour remettre le système à son état de fonctionnement sans modifier la fonction du taux de défaillance.
Dans le cas de la production par lot, pour (Aghezzaf, Jamali & Ait-Kadi, 2007), l‘objectif était d‘étudier un système fabriquant multiproduit avec des équipements défaillants en combinant la gestion de production et celle de maintenance. (Xiang, Cassady, Jin & Zhang, 2014) ont proposé des modèles conjoints de production et de maintenance tenant compte de l'incertitude du rendement, ce qui a permis d'éviter la pénurie et la perte de la clientèle. Les auteurs ont formulé un problème de planification intégrée comme un processus de décision markovien. De plus, ils ont démontré que les politiques optimales de production et maintenance avaient une structure de limites de contrôle. Pour (Bennour, Bloch, & Zerhouni, 2001), ils s‘intéressent à la modélisation intégrée de l'ordonnancement des activités de maintenance préventive et de production. D‘autre part, (Najid, Alaoui-Selsouli, & Mohafid, 2011) ont présenté un modèle commun de planification de la production et de la maintenance d'un système de production soumis à des défaillances aléatoires. Leur modèle a réduit à la fois la pénurie de la demande et donne plus de flexibilité aux actions de MP. Nous concluons que les objectifs de la deuxième catégorie qui consiste à la gestion conjointe de la production et de la maintenance sont :
- Minimiser les retards de maintenance.
- Assurer la disponibilité et la pérennité des systèmes de production.
- Maximiser la rentabilité de l‘entreprise.
La troisième catégorie
La troisième catégorie concernait les modèles visant à déterminer conjointement la taille optimale du stock tampon et l'âge optimal de MP qui désigne une période prédéterminée pour effectuer l‘action de maintenance préventive. (Kenné, Gharbi & Beit, 2007) ont proposé un modèle analytique pour étudier l'effet de la politique de MP adoptée et l'âge de l'équipement sur les niveaux de stock tampon. De plus, (Chelbi & Rezg, 2006) ont également développé un modèle mathématique pour trouver le couple optimal (stock tampon et âge de maintenance préventive), en minimisant le coût total moyen par unité de temps. De la même optique, (Rezg, Xie & Mati, 2004) ont étudié une chaîne de production composée de n machines, en présentant une optimisation commune entre l'âge de la MP et le stock de contrôle. Ensuite, en élaborant un modèle analytique, l'objectif de (Chelbi & Aït-Kadi, 2003) est de déterminer à la fois la taille du stock tampon et la période de MP pour une unité de production peu fiable et soumise à une MP régulière de durée aléatoire. En principe, la troisième catégorie consiste à :
- Minimiser le coût total moyen par unité de temps.
- Satisfaire la contrainte de disponibilité.
La quatrième catégorie
En réalité, les systèmes de production fabriquent des produits conformes et d‘autres non conformes. En effet, pour éviter la livraison des produits de mauvaise qualité aux clients et afin de
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garder la bonne image de l‘entreprise, il est nécessaire de mettre l‘accent sur la nécessité de la fonction qualité. De ce fait, la dernière catégorie concernait l'intégration de la notion qualité au problème de la gestion conjointe de la production et de la maintenance. Nous détaillerons d‘avantage cette catégorie dans le paragraphe suivant.