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e Conférence Francophone de MOdélisation et SIMulation "Conception, Analyse et Gestion des Systèmes Industriels"MOSIM'01 - du 25 au 27 avril 2001 - Troyes (France)

APPLIC

ATION DE L

APPROCHE

EQUAL PILES

A L

EQUILIBRAGE

DES LIGNES D'ASSEMBLAGE

Brahim REKIEK, Alain DELCHAMBRE

Service de Mécanique Analytique et CFAO, Université libre de Bruxelles (ULB). Av. F.D. Roosevelt 50, CP165/14, B-1050 Bruxelles, Belgique

Mél : brekiek@ulb.ac.be

RESUME : Dans cet article, nous présentons un nouvel algorithme pour traiter le problème d'équilibrage des lignes

d'assemblage mono-produit. L'algorithme est basé sur l'approche 'EQUAL PILES'. L'idée est de grouper un ensemble

d'objets dans des piles dont le nombre et la taille sont fixés. La taille des piles est égale à la somme de la taille des

objets à grouper divisée par le nombre de piles. Une pile est l'équivalent d'une station d'assemblage. L'objectif est

d'assigner des tâches à un nombre fixe de stations de telle manière que la charge de travail sur chaque station soit

aussi équilibrée que possible. L'heuristique utilise un algorithme génétique de groupement (GGA). Le but est

d'améliorer la qualité de la ligne d'assemblage en termes d'équilibrage, et de convenance aux préférences de

l'utilisateur. Dans cet article nous décrivons les concepts essentiels de la méthode. L'heuristique a été testée sur un

ensemble de problèmes tests et les résultats obtenus sont présentés. MOTS-CLES : équilibrage des lignes d'assemblage, algorithme génétique de groupement.

1. INTRODUCTION

Les lignes d

assemblage (LA) sont utilisées dans des environnements de production en masse. Elles permettent l assemblage de produits complexes de façon manuelle, robotisée ou dédicacée. L objectif principal du concepteur de systèmes d assemblage est d augmenter l efficacité des lignes en maximisant le taux de production et en minimisant le coût de la ligne. L assemblage étant une activité stratégique, le concepteur est confronté au problème de l

équilibrage de

la ligne (ALB). Le problème d

équilibrage présente deux

variantes: (1) minimiser le nombre de stations pour un temps de cycle fixe, (2) équilibrer la charge pour un nombre de stations fixe. Si l on se place dans le cas où le nombre de stations est fixé, l

équilibrage des lignes peut

avoir deux objectifs: réduire le temps de cycle (SPALB-

2) ou égaliser la charge des stations (EPAL). Puisque les

objectifs ne sont pas les mêmes, les résultats sont généralement différents. Le premier réduit la charge maximale des stations et mène à des lignes non équilibrées, tandis que le second donne un meilleur équilibrage. Pour illustrer ceci, supposons que nous ayons 3 stations, et soient les deux solutions suivantes, exprimées par la charge de trois stations: {21, 30, 30} et {25, 25, 31}. Le premier est meilleur selon le SALBP-2 (Scholl, 1999), par contre le second est meilleur selon notre formulation. Cet article se penche sur la problématique EPAL. Le paragraphe 2 donne un bref aperçu des méthodes d

équilibrage des

LAs. Le paragraphe 3 définit leproblème d'équilibrage des LAs. Le paragraphe 4 décrit l approche

EQUAL PILES

. Dans le paragraphe 5, une application de la méthode est présentée. Nous terminons par des conclusions et des travaux futurs.

2. ETAT DE L'ART

L

équilibrage des lignes d

assemblage, via la réduction du nombre de stations ou du temps de cycle est l approche traditionnelle pour l

élaboration d

une première ébauche de la ligne d assemblage. Baybars (Baybars, 1986) a fait un état de l'art sur les approches optimales du ALB. Le problème

EQUAL PILES

a été défini par Jones et

Beltramo (Jones et Beltramo, 1991)

comme suit: étant donné un ensemble de N objets de diverses tailles, le but est de distribuer les objets dans K piles de telle manière que leur remplissage soit le mieux équilibré. Pour résoudre ce problème, Falkenauer (Falkenauer, 1995) a présenté un GA combiné à une heuristique qui permet de classer les objets par ordre décroissant. Le remplissage de chaque pile commence par un objet pris au hasard, les objets restants sont ensuite assignés aux piles sur la base de leur taille. Mînzu (Mînzu et Henrioud, 1997) ont proposés l algorithme "Kangaroo" (une méthode stochastique) pour traiter le problème des lignes multi-produits avec un nombre fixe de postes de travail. Le but est de réduire au minimum le temps inactif des stations en réduisant la charge maximale des stations. L algorithme utilise des durées stochastiques, et des contraintes de précédence entre les tâches.

Scholl (Scholl, 1999) a présenté un

algorithme branch-and-bound (appelé SALBP-2) pour résoudre le problème d

équilibrage des lignes

MOSIM'01 - du 25 au 27 avril 2001 - Troyes (France) d assemblage avec un nombre fixe de stations. Son objectif était de maximiser la cadence de production, en réduisant le temps de cycle pour un nombre de stations fixé, cela en respectant des contraintes de précédence entr e les tâch'es. Afin de traiter le SALBP-2, il a utilisé dquotesdbs_dbs2.pdfusesText_3

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