Le kanban actif pour assurer l’intéropérabilité décisionnelle centralisé/distribué : Application à un industriel de l’ameublement, Active kanban to ensure decisional interoperability : application to a furniture manufacture

Thomas Klein

Description

Sous la direction de André Thomas, Gérard Morel
Thèse soutenue le 10 novembre 2008: Nancy 1
La thèse défendue est le résultat d’un partenariat entre d’une part le groupe Parisot, et plus particulièrement la société Parisot Meuble, et d’autre part l’équipe de recherche technologique TRACILOG du Centre de Recherche en Automatique de Nancy. Ce travail a porté sur une étude des opportunités apportées par les nouvelles technologies de l’information sur les processus de pilotage de la production, ainsi que la proposition d’un système d’aide à la décision de pilotage des flux sur le terrain. L’architecture proposée s’appuie sur l’infotronisation du flux de kanbans, qui deviennent des « kanbans actifs » et assurent l’interopérabilité et la synchronisation entre un système de décision centralisé et les différentes entités décisionnelles distribuées, afin de coordonner l’ensemble des décisions. Ces propositions ont été validées à l’aide d’une architecture d’émulation, permettant d’utiliser un système de pilotage dans les conditions réelles. Par ailleurs, certaines structures proposées ont pu être validées sur le système de production réel. Les contributions de ce travail de thèse reposent sur : • la proposition d’une architecture d’évaluation par émulation de systèmes de pilotage de la production, à une échelle industrielle, ainsi que la méthode de construction. • La proposition d’un système d’aide au pilotage de la production permettant d’assurer la cohérence globale du système de décision.
-Contrôle par le produit
-système centralisé
-système distribué
-interopérabilité décisionnelle
The defended thesis is the result of a partnership enters on one hand the group Parisot, and particularly the corporation Parisot Furnishes, and on the other hand the team of research technological TRACILOG of the Center of Research in Automatic of Nancy. This work has focused on a study of the opportunities provided by new information technologies on the procedures of production and the proposal of a decision support steering flow on the ground. The proposed architecture relies on the flow infotronisation kanban, which become kanban assets and ensure interoperability and synchronization between a centralized system of decision-making and different decision-making distribution entities, to coordinate all decisions. These proposals have been validated through an architecture emulation, allowing the use of a flight control system under real conditions. In addition, some proposed structures have been validated in the real production system. The contributions of this thesis work based on: • The proposal of an architecture evaluation emulation control systems of production on an industrial scale, and the method of construction. • The proposal of a system of aid to the management of the production to ensure the overall coherence of the decision system.
Source: http://www.theses.fr/2008NAN10138/document

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Département de formation doctorale en automatique – Ecole doctorale IAEM Lorraine
UFR STMIA





Le kanban actif pour assurer
l’interopérabilité décisionnelle
centralisé/distribué
Application à un industriel de l’ameublement

Thèse

Présentée et soutenue publiquement le 10 novembre 2008

Pour l’obtention du titre de


Docteur de l’université Henri Poincaré
En Automatique, Génie Informatique

Par
Thomas Klein

Composition du jury :
Rapporteurs : Pierre Castagna Université de Nantes
Bernard Grabot Ecole Nationale d’ingénieur de Tarbes
Examinateurs : Sophie D’Amours Université de Laval, Québec, Canada
Gérard Morel Université de Nancy (Directeur de thèse)
André Thomas Université de Nancy (Directeur de thèse)
Philippe Torineau Groupe Parisot
- 1 - Préambule
Tables des matières


Préambule................................................................................. 6
Introduction .............................................................................. 9
1. Contexte industriel de la thèse ....................................... 12
2. Contexte scientifique de la thèse.................................... 14
3. Proposition ..................................................................... 16
4. Organisation du mémoire............................................... 18
Chapitre 1 : Contexte Industriel de la thèse .......................... 21
1. La société Parisot Meubles ............................................ 21
1.1 Les produits de Parisot Meubles ........................................................................22
1.2 L'environnement de Parisot Meubles .................................................................24
1.3 L'organisation de Parisot Meubles .....................................................................24
2. Terrain d’application de notre travail : l'unité autonome
de Production UGV ................................................................ 26
2.1 Organisation de l’unité de production................................................................26
2.2 Le procédé de fabrication des colis....................................................................27
2.2.1 Le processus de débit ....................................................................................28
2.2.2 Le processus d'usinage : l'îlot perçage............................................................29
2.2.3 Le processus d'usinage : l'îlot usinage complémentaire ..................................30
2.2.4 Le processus d'emballage : l’îlot emballage ...................................................30
3. Analyse du système de production UGV........................ 31
3.1 Le processus de production Parisot Meubles......................................................31
3.2 La planification de la production .......................................................................32
3.3 L’exécution de la production .............................................................................35
3.3.1 L’optimisation du processus de débit.............................................................36
3.3.2 L’optimisation des flux de produits en cours d’usinage..................................36
3.3.3 L’alimentation continue de la ligne d’emballage ...........................................37
3.4 Système initial : la production pilotée par un ordonnancement prédictif.............37
3.4.1 Le déclenchement de la production ......................................................................37
3.4.2 L’exécution de la production .........................................................................37
3.4.3 Faiblesses identifiées.....................................................................................38
3.5 Système actuel : la production pilotée en kanban...............................................39
3.5.1 Le déclenchement de la production en Juste à Temps ...........................................39
3.5.2 L’exécution de la production en Kanban .......................................................40
3.5.3 Faiblesses identifiées.....................................................................................42
3.6 Synchronisation des flux physiques et d’informations .......................................43
3.7 Evaluation des performances du système de production.....................................44
4. Problématique de l’entreprise........................................ 46
4.1 (Mesure) Les informations remontées sont fausses ou désynchronisées .............46
4.2 (Méthodes) Le processus décisionnel n’assure pas l’optimalité..........................47
4.3 (Management) L’organisation hiérarchique crée de l’inertie..............................47
4.4 (Moyens) Les contraintes de productivité des différents îlots sont divergentes...47
- 2 -
4.5 (Milieu) La demande client est diversifiée et versatile .......................................48
4.6 (Maturité) La solution retenue doit être éprouvée ..............................................48
4.7 Formulation de la problématique .......................................................................48
Chapitre 2 : Contexte Scientifique de la thèse....................... 51
1. Le pilotage centralisé des systèmes de production........ 52
1.1 La fonction ordonnancement dans les systèmes centralisés................................53
1.2 L’ordonnancement robuste face aux aléas .........................................................54
1.3 Ordonnancement réactif ....................................................................................56
1.4 Synchronisation flux physiques/ flux d’informations et de décisions : apports des
technologies d’identification.........................................................................................57
2. Le pilotage distribué des systèmes de production ......... 60
2.1 La philosophie Juste À Temps et le Kanban ......................................................60
2.2 Les systèmes de pilotage hétérarchiques............................................................63
3. Le pilotage hybride des systèmes de production ........... 65
3.1 L’approche holonique .......................................................................................65
3.2 Le contrôle par le produit ..................................................................................67
4. Synthèse des approches.................................................. 70
4.1 (Mesure) Les informations remontées sont fausses ou désynchronisées .............70
4.2 (Méthodes) Le processus décisionnel n’assure pas l’optimalité..........................71
4.3 (Management) L’organisation hiérarchique crée de l’inertie..............................71
4.4 (Moyens) Les contraintes de productivité des différents îlots sont divergentes...72
4.5 (Milieu) La demande client est diversifiée et versatile ......................................72
4.6 (Maturité) La solution retenue doit être éprouvée ..............................................72
5. Conclusion...................................................................... 75
Chapitre 3 : Problématique.................................................... 77
1. Définition du problème................................................... 77
1.1 Périmètre...........................................................................................................78
1.2 Environnement et fonctions...............................................................................79
1.3 Définition des objectifs et problématique scientifique........................................80
1.4 Définition des indicateurs de performance.........................................................81
1.5 Démarche...........