Trois grandes contraintes de production peuvent être définies :

1. Temporelles comme les délais requis, les retards et priorités de la production ;
2. Techniques comme les contraintes d’enchaînement, les pannes d’équipements ou les technologies des machines ;
3. De capacité, cela comprend les disponibilités des ressources humaines, machines et matières.

La recherche en ordonnancement est souvent établie sur l’hypothèse d’un univers prédictible, c’est-à-dire que toutes les données du problème sont déterminées à l’avance. Toutes les contraintes et anomalies de la vie réelle ne peuvent porter atteinte à la planification. Pour en savoir plus consultez notre article sur les 5 problèmes classiques de l'ordonnancement industriel.

Qu’est-ce que la robustesse en ordonnancement ?

On parle d’ordonnancement “robuste” lorsqu’il prend en compte les éventuels imprévus du quotidien. La robustesse étant la capacité à conserver toutes les performances malgré les contraintes et perturbations.

Il faut comprendre que quoiqu’il arrive, elle garantit la « qualité » de la solution qui sera exécutée.  Le terme "robuste" se rapporte habituellement à une solution qui est préparée d’une façon ou d'une autre à anticiper les changements dans l'environnement.

Parfois ce terme est employé pour décrire une solution qui a des performances inaltérables.

Il existe plusieurs types d'approches d’ordonnancement robustes :

• Les approches proactives qui visent à créer des ordonnancements robustes qui anticipent les perturbations et aléas.
• Les approches réactives qui permettent de modifier judicieusement les ordonnancements en prenant en compte les perturbations et aléas qui peuvent apparaître.

L’approche proactive d’un ordonnancement robuste

Il y a ce qu’on appelle l’approche proactive hors ligne, elle se compose selon les éléments suivants :

• Le plan est construit hors ligne en intégrant les connaissances sur les incertitudes et aléas ;
• Les perturbations et aléas n’affectent pas l’ordonnancement ;
• Elle garantit la performance du système de production (délais, retard).

L’ordonnancement proactif est aussi appelé parfois « Robuste ». C’est un ordonnancement prédictif qui tient compte lors de sa formulation des informations disponibles sur les événements incertains (temporelles, techniques, capacité) du système de production. Il se veut fiable en anticipant les anomalies et perturbations.

L’approche réactive

On considère une approche complètement réactive lorsqu’elle ne prend en compte aucun ordonnancement prédictif. Elle emploie les concepts en temps réel. Les décisions d’assignation et de séquencement sont prises activement selon l’état courant du système. Les activités sont ordonnées selon certains critères en utilisant principalement des règles de priorités.

Il existe cependant une approche prédictive réactive, elle consiste à établir un ordonnancement prédictif hors ligne sans tenir compte des aléas. Cette approche ne génère pas seulement des ordonnancements prédictifs de meilleure qualité mais en plus grâce à la composante réactive, elle permet de réagir rapidement aux évènements inattendus, en apportant de faibles ajustements ou réparations. Ceux-ci seront sans conséquence pour les objectifs globaux de l’ordonnancement qui permettent de garder le même niveau de performance et d’assurer la stabilité du système de production.

Si malgré tout, il y a un besoin de réparation qui doit être effectuée, il sera prévu rapidement aux vues de la nécessité de relancer l’exécution de l’ordonnancement le plus tôt possible. Dans le cas où la réparation ne suffit pas pour garantir la faisabilité de la solution face à des aléas majeurs, il faudra prévoir un ré-ordonnancement du projet.

Une troisième approche hybride : proactive-réactive

Il existe une approche hybride proactive réactive qui exploite les avantages des deux précédentes.  Elle est constituée de deux phases :

• Dans la phase proactive, seuls les aléas les plus importants sont pris en compte.
• Dans la phase réactive, on peut réparer l’ordonnancement dans le cas où des évènements peu probables ou imprévisibles apparaissent, la réparation doit être rapide avec une altération très faible de l’ordonnancement.

Lorsque l’on prévoit d’ordonnancer une production, il faut prendre en compte l’environnement non déterminé et incertain. Les incertitudes sont souvent modélisées dans l’algorithme d’ordonnancement par un ensemble de scénarios. Le logiciel d’ordonnancement a pour mission de générer un bon plan pour la plupart des scénarios et acceptable pour le pire des cas.

Sans la connaissance des contraintes et problèmes, il est primordial de spécifier tous les scénarios possibles.

Plusieurs types d’incertitudes au problème d’ordonnancement peuvent subsister :

• Des incertitudes peuvent être des imprécisions relatives aux estimations des durées opérationnelles des tâches, entre le début et la fin d’une tâche.
• Des incertitudes concernant l’apparition ou non d’événements pouvant affecter le déroulement du processus de production (pannes, maintenances, arrêts …).

4 étapes pour définir le processus d’ordonnancement robuste

Le processus d’un ordonnancement robuste peut se configurer de la manière suivante :

Étape 1 : Identifier les scénarios potentiels de perturbation et aléas.

Étape 2 : Choisir un critère de robustesse approprié pour le responsable du projet.

Étape 3 : Incorporer l’information et la mesure ci-dessus dans l’ordonnancement pour produire une solution robuste.

Étape 4 : Exécuter l’ordonnancement sans changement ni modification, malgré n’importe quel événement qui pourrait se produire dans un système dynamique.

Classiquement en gestion de planification et ordonnancement, toutes les tâches sont considérées comme connues. Or, cette hypothèse n’est pas toujours conforme à la réalité du terrain. En gestion de production, on établit des tâches à venir et à réaliser que l’on place dans un planning prévisionnel. Il est fréquent que celui-ci soit régulièrement modifié par l’arrivée ou la suppression de nouvelles tâches.

Un ordonnancement est déterminé comme « robuste », si sa performance globale est peu réceptive à l’incertitude des données, aux différentes perturbations et aléas.

Tout l’enjeu des problèmes d’ordonnancement est de placer dans le temps un ensemble de tâches, de respecter les contraintes (temporelles, technique et de capacité) et d’optimiser un ou plusieurs critères, comme la robustesse. La finalité est d’assurer une stabilité dans l’atelier et de remplir tous les objectifs de productions.

Pour avoir plus d’informations sur l’ordonnancement et ces possibilités, prenons rendez-vous pour une démonstration de la solution Komugi !