Planning quality and maintenance activities in a closed-loop-serial-multi-stage manufacturing system under different deterioration scenarios

Résumé

Cette thèse étudie les stratégies conjointes d'inspection de la qualité des pièces et de maintenance basée sur l'état pour un système de fabrication en série multi-étapes en boucle fermée dans trois scénarios de détérioration différents. Chaque scénario consiste en un système de fabrication en série vers l'avant et un système de réusinage en série vers l'arrière; les deux partagent une ligne de production de cinq machines qui produisent un type de produits au cours de trois quarts de travail. L’usure constante, la fatigue et les processus de vieillissement conduisent le système de fabrication en série à plusieurs étapes en boucle fermée à connaître trois scénarios de détérioration différents. Dans le premier scénario, les lignes de production de fabrication et de reconditionnement subissent des niveaux de détérioration uniformes dans toutes les machines, indépendamment de leur complexité opérationnelle (plus l’opération est complexe, plus le facteur de détérioration est élevé). Dans le second scénario, les lignes de production de reconditionnement avant et arrière sont confrontées à une augmentation qui correspond à la complexité de votre opération. La détérioration des machines augmente de manière exponentielle au cours des trois équipes de travail et des sept jours de travail utilisés comme scénarios d’essai. Dans le cadre de ce scénario, le niveau de détérioration est de l’ordre du million d’euros par jour, ce qui correspond à la complexité de votre opération. Le troisième scénario présente une situation plus complexe dans laquelle chaque machine des deux échelons du système de fabrication subit des niveaux de détérioration aléatoires qui varient en fonction de l’équipe et de la période de test. Il n’y a pas de modèle prévisible et le facteur de détérioration est directement lié à la complexité du fonctionnement de chaque machine. Cette détérioration entraîne des niveaux de détérioration faibles et élevés, incohérents et imprévisibles, qui ne correspondent pas au type et à la complexité du fonctionnement de la machine. L’objectif principal de l’étude est de déterminer simultanément le nombre et l’emplacement optimaux pour l’attribution des activités d’inspection de la qualité des pièces et de maintenance basée sur l’état dans chaque scénario afin de minimiser le coût total associé à l’inspection, à la production, à la maintenance, au rebut et aux pénalités pour la production d’articles non conformes. Les outils proposés reposent sur un modèle de programmation mixte entière linéaire (MILP) qui intègre des contraintes de production, de qualité et de maintenance, facilitant ainsi la simulation du comportement du système de fabrication en boucle fermée, en série et en plusieurs étapes. Pour démontrer l’efficacité de notre modèle, nous avons mené une série d’expériences numériques différentes pour trouver la solution optimale basée sur la qualité des résultats proposés.

Date	4 août 2025
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Jean-Pierre Kenné (Directeur(-trice))