Doctorat en Hybridation avancée de métaheuristiques et de techniques de programmation par contraintes pour l’intégration de contraintes énergétiques dans les problèmes d’équilibrage des chaînes d’assemblage – Clermont Ferrand , France

Localisation : Laboratoire d’Informatique, Modélisation et Optimisation des Systèmes (LIMOS UMR CNRS 6158) – Campus des Cézeaux – 1 rue de la Cherbade, 63178 Aubière

Encadrement : Laurent Deroussi (LIMOS, co-encadrant) Nathalie Grangeon (LIMOS, co-encadrant)MatthieuPy(LIMOS) Fouad Riane (Ecole Centrale de Casablanca)

Contacts  : {laurent.deroussi,nathalie.grangeon}@uca.fr

Contexte de la thèse :

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’IRC ITPS (Centre International de Recherche sur les Systèmes de Transport et de Production Innovants) et s’intéresse à la problématique des problèmes d’équilibrage des chaînes d’assemblage robotisées, un domaine d’intérêt pour le LIMOS qui investit des ressources dans ce domaine depuis plusieurs années. années, comme en témoignent des travaux tels que (Gourgand  et  al. , 2007), (Grangeon  et  al. , 2011), (Grangeon  et  al. , 2012), ainsi que des contributions plus récentes comme la thèse de Youssef Lahrichi (Lahrichi , 2021) ou le stage de Master d’Arnauld Tuyaba (Tuyaba  et  al. , 2023). Alors que les problèmes traditionnels d’équilibrage des chaînes de montage portent généralement sur la minimisation du nombre de postes de travail ou du temps de cycle, le laboratoire, dans le cadre du stage de Master d’Arnauld Tuyaba, s’est intéressé à considérer les contraintes et objectifs énergétiques qui peuvent exister dans cette problématique. Il s’agissait de proposer des solutions au problème étudié visant à minimiser les pics de consommation énergétique. L’étude de cette question introduit un degré supplémentaire de complexité au problème étudié car elle implique d’aborder un problème d’optimisation combinatoire hautement contraint avec un niveau de détail plus important que les variantes couramment étudiées.

Objectifs et méthodes anticipées :

L’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes innovantes pour étudier les problèmes d’équilibrage des chaînes de montage prenant en compte les contraintes énergétiques. En particulier, nous étudierons la contribution de la programmation par contraintes à ce thème et explorerons une forme moins courante d’hybridation entre métaheuristiques et programmation par contraintes. Nous pensons que cette forme d’hybridation peut s’avérer très efficace pour résoudre des problèmes d’optimisation qui se décomposent en sous-problèmes dont au moins un est un problème de faisabilité ou un problème très contraint pour lequel il est difficile de trouver des solutions satisfaisant toutes les contraintes de le problème. Nous nous concentrerons particulièrement sur les hybridations avec le problème de satisfiabilité booléenne (Biere et al., 2021) ou avec le problème de satisfaction de contraintes (Ghedira, 2013).

Le travail pourrait être structuré comme suit :

• Une revue de la littérature sur les contraintes énergétiques dans les problèmes de planification et d’équilibrage des chaînes de montage,
• Une revue de la littérature sur les techniques d’hybridation des métaheuristiques avec les techniques de programmation mathématique,
• La conception d’un algorithme hybride, qui combinerait les avantages de la métaheuristique et de la programmation par contraintes.
• La mise en œuvre de cette méthode pour résoudre un problème d’équilibrage de chaîne d’assemblage avec des contraintes énergétiques.

Les références:

M. Gourgand, N. Grangeon, S. Norre, Métaheuristiques basées sur le bin packaging pour le problème d’équilibrage des lignes, RAIRO OR, Vol 41, n°2, pages 193-211, 2007.

N. Grangeon, P. Leclaire, S. Norre, Heuristiques pour le rééquilibrage d’une chaîne d’assemblage de véhicules, International Journal of Production Research, Volume 49, Numéro 22, pages 6609-6628, 2011.

N. Grangeon, S. Norre, Extension des métaheuristiques basées sur le bin packaging pour SALBP vers PALBP, EJIE (European Journal of Industrial Engineering), Vol 6, n°6, pages 713-732, 2012. 

Y. Lahrichi, Equilibrer les lignes d’assemblage reconfigurables ou robotisées : méthodes exactes et hybrides, 2021

Tuyaba, L. Deroussi, N. Grangeon, S. Norre (2023) Prix en compte de la consommation énergétique dans l’équilibrage de lignes d’assemblage, ROADEF

Armin Bière, Marijn Heule, Hans van Maaren, Toby Walsh (2021). « Manuel de satisfiabilité – Deuxième édition », Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, Volume 336.

Ghedira, Khaled, « Problèmes de satisfaction de contraintes : formalismes et techniques CSP », 2013.