Positionnement de nos problématiques de recherche

En se basant sur les travaux présentés précédemment, nous pouvons observer que la conception des RMSs, comparée à celle des systèmes de production conventionnels, est une tâche plus difficile (Rösiö, 2012, Tracht et Hogreve, 2012). Un RMS permet également la fabrication simultanée et réactive de plusieurs types de produits au sein d'une famille de produits. La conception et le pilotage d’un RMS impliquent la

résolution de problèmes d'optimisation plus difficiles et nécessitent donc le développement de nouvelles méthodes plus appropriées. En outre, la reconfigurabilité implique que plusieurs aspects doivent être inclus dans le processus de conception à savoir la reconfigurabilité, son domaine d'utilisation, les efforts requis, l'étendue de la reconfigurabilité et les possibilités et limites du système de production reconfigurable (Heisel et Meizner, 2007). De plus, compte tenu du niveau élevé d'incertitude sur la demande, les décideurs se tournent maintenant vers d'autres critères et ne se limitent pas au seul coût d'investissement.

Cependant et malgré la richesse de l’état de l’art, nous constatons que plus de travaux doivent se focaliser sur l’intégration et la quantification des caractéristiques clés de la reconfigurabilité. Notre travail de thèse

et l’ensemble des problématiques abordées s’inscrivent dans cette perceptive afin d’identifier les outils et

les méthodologies nécessaires pour une meilleure conception (assurant la réactivité) des RMSs. Pour ce faire, nous nous sommes basés sur la génération des gammes de fabrication au niveau macro qui réfère à la sélection de la meilleure séquence des différentes étapes du processus, des configurations et de la sélection des machines.

Nous avons d’une part la conception du système modulaire qui présente de nombreux avantages qui permettront de réaliser le paradigme du RMS et de réaliser la personnalisation de masse nécessaire. De plus, si la modularité est incorporée dans le processus de conception dès le départ, le coût du cycle de vie du système sera réduit. Plus la modularité est grande, plus le coût du cycle de vie sera faible (Gurumurthy, 1998), où les interfaces de modules normalisées ont un impact positif puisqu'elles harmonisent le contenu du travail (Fredriksson, 2006).

1. Problématique 1

Du point de vue du système, la modularité permet de réduire les coûts de production et les délais d'exécution (Gershenson et Prasad, 1997). Les RMTs et leur structure modulaire deviennent des facteurs importants à prendre en compte lors de la conception des RMSs pour l'évolutivité de la capacité (Moghaddam, 2017). Ce cadre rend la modularité un objectif majeur, en particulier lorsque les entreprises luttent pour rationaliser les processus de production et de soutien afin de produire une grande variété de produits à moindre coût. Dans cette optique, nous abordons notre première problématique qui considère la prise en compte explicite de la modularité des machines à outils reconfigurables (RMTs) lors de la conception d’un système de

production reconfigurable(chapitre 3).

Plus précisément nous avons considéré une approche multicritère en considérant la modularité du système,

le temps d’achèvement total et le coût total du système. Cette approche s’appuie sur la métathéorique connu

AMOSA (Archived Multiobjective Simulated Anealing) ainsi qu’une technique d’aide à la décision

Chapitre 2 : Systèmes Manufacturiers Reconfigurable (RMS) : état de l’art

44 2. Problématique 2

D’autre part, nous remarquons davantage que les systèmes sont plus complexes, distribués et reconfigurables, ce qui implique également que la probabilité de dysfonctionnement du système augmente (Trentesaux 2009). Cependant et à notre connaissance, très peu de travaux de recherche abordent la prise en compte de la gestion des incertitudes dans RMS, comme par exemple les indisponibilités des machines.

Ce type d'indisponibilité peut être le résultat d’une défaillance, de la maintenance, des erreurs de

reconfiguration ou des erreurs de manipulation. Par conséquent, la réactivité du système peut être affectée et le processus de production peut être retardé ou même bloqué, alors qu'il est possible d'éviter ce genre

d’obstacles. Dans ce contexte, nous abordons notre deuxième problématique qui traite la prise en compte explicite des contraintes d’indisponibilité des machines à outils reconfigurables (RMTs) et leurs

interactions lors de la conception d’un RMS (chapitre 4).

Dans la même optique, nous avons abordé cette problématique en s’appuyant sur trois approches

multicritères. La première considère la flexibilité du système à côté du temps total d’achèvement de ce dernier. L’approche est basée sur une deuxième métaheurisque connue pour ses bons résultats dans la résolution de ce type de problème qui est NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) ainsi que sur TOPSIS pour aider le décideur à choisir la meilleure solution selon ses préférences. La deuxième

approche considère la robustesse du système ainsi que son temps d’achèvement total. Cette deuxième approche s’appuie aussi sur la métaheuristique NSGA-II. La dernière approche considère l’indisponibilité du système à un niveau opérationnel en améliorant sa robustesse. Cette dernière s’appuie sur une heuristique

hybride basée sur NSGA-II.

3. Problématique 3

Finalement, nous constatons que la conception d’un RMS ne doit pas prendre en compte exclusivement la

sélection des machines, mais doit tenir compte des agencements de ces dernières (Oke et al, 2011, Bensmaine et al. 2013). De plus, nous avons remarqué qu’il existe un nombre très faible des travaux de recherche ainsi qu’un manque significatif dans la littérature en ce qui concernel’incorporation du problème d’agencement des machines au paradigme RMS. Par conséquent, notre dernière problématique s’inscrit

dans cette perspective et elle vise la prise en compte explicite des positionnements des machines à outils reconfigurables (RMTs) dans un atelier et leurs impacts sur la conception d’un système de production

reconfigurable (Chapitre 5).

Pour cette problématique, nous avons proposé deux approches. La première est une approche monocritère

représente une approche multicritère basée sur AMOSA. L’approche considère l’effort d’évolution du système en passant d’une famille de produits à une autre tout en gardant ses hautes performances.

Nous visons, à travers cette dernière problématique, de répondre à la déficience de l’état de l’art vis-à-vis des problèmes d’agencement des machines en proposant des solutions tout en prenant en compte les exigences des RMSs

2.10 Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons présenté une analyse de l’état de l’art dédiée aux RMSs et aux problèmes

associés. Cet état de l’art, nous a montré la richesse de ce type de problématique et l’importance des RMSs dans l’environnement manufacturier moderne. Pour terminer, nous avons positionné l’ensemble de nos trois

problématiques vis-à-vis de l’état de l’art et des défis associés.

Le chapitre qui suit présente notre première contribution où nous nous intéressons au problème de génération et de sélection des meilleures gammes de fabrication nécessaireslors de la phase de conception