Stratégies de gestion de production dans un atelier flexible de chimie fine

Production planning strategies for flexible batch chemical plants

• Auteur / Autrice : Frédéric Bérard
• Direction : Serge Domenech
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Procédés discontinus

Chimie industrielle

Planification stratégique

Résumé

Les ateliers flexibles multi-objectifs de chimie fine sont mis en uvre pour elaborer, a faibles tonnages, des gammes variees de produits a forte valeur ajoutee. Leur fabrication, impliquant de nombreuses etapes de synthese, est soumise a des contraintes strictes relatives, d'une part, a l'instabilite du marche (duree de vie courte, fluctuation de la demande) et, d'autre part, a des normes rigoureuses sur la qualite et la protection de l'environnement. Dans ce contexte, une gestion efficace de tels ateliers doit concilier les performances locales des operations unitaires et la performance globale de l'atelier. Ce memoire propose differentes strategies de resolution de ce probleme a travers une methodologie a trois volets. La premiere phase concerne le developpement d'un modele de simulation a evenements discrets pour representer le fonctionnement global de l'atelier au cours du temps et determiner la faisabilite de l'ordonnancement. Il integre les principales caracteristiques du domaine de la chimie fine. Toutefois, son ecriture en langage oriente-objet, c++, a pour but de le rendre adaptatif a d'autres applications. La deuxieme etape est relative a la definition de protocoles operatoires et a permis de determiner, a travers un exemple, une strategie de recyclage pour minimiser tant la consommation des matieres premieres que le rejet d'effluents. Cette phase implique la modelisation de certaines operations unitaires afin de definir leurs conditions d'exploitation. Le couplage du simulateur d'atelier avec une procedure d'optimisation par algorithme genetique permet ensuite de resoudre efficacement le probleme de planification au caractere combinatoire tres marque. Trois cas de figure sont traites : maximisation de la production pour un fonctionnement par campagnes cycliques, maximisation de la production d'une seule campagne a horizon fini, minimisation des delais. Dans tous les cas, un gain significatif est obtenu par rapport a une recherche manuelle par essais-erreurs.