Le problème de job-shop avec transport : modélisation et optimisation

Job-shop with transport : its modelling and optimisation

• Auteur / Autrice : Mohand Larabi
• Direction : Philippe Lacomme
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 15/12/2010
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisationdes Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'optimisation des Systèmes
• Jury : Président / Présidente : Alain Quilliot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Lacomme, Alexandre Dolgui, Aziz Moukrim, Pierre Castagna, Nikolay Tchernev
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandre Dolgui, Aziz Moukrim

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes génétiques

Ordonnancement (gestion)

Mots clés libres

Job-shop

Transport

Robots

Ordonnancement

Capacité non unitaire

Heuristiques

Méta-heuristiques

Voisinage

Modélisation

Optimisation

Graphe disjonctif

Graphe conjonctif

Makespan

Recherche locale

Algorithme génétique

Algorithme mémétique

Job-shop

Transportation

Robots

Scheduling

Non-unary loading capacities

Heuristics

Metaheuristics

Neighborhood

Modeling

Optimization

Disjunctive graph

Conjunctive graph

Makespan

Local search

Genetic algorithm

Memetic algorithm

Résumé

Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à l’extension du problème job-shop en ajoutant la contrainte du transport des jobs entre les différentes machines. Dans cette étude nous avons retenu l’existence de deux types de robots, les robots de capacité de chargement unitaire (capacité=1 veut dire qu’un robot ne peut transporter qu’un seul job à la fois) et les robots de capacité de chargement non unitaire (capacité>1 veut dire qu’un robot peut transporter plusieurs job à la fois). Nous avons traité cette extension en deux étapes. Ainsi, la première étape est consacrée au problème du job-shop avec plusieurs robots de capacité de chargement unitaire et en seconde étape en ajoutant la capacité de chargement non unitaire aux robots. Pour les deux problèmes étudiés nous avons proposé :• Une modélisation linéaire ;• Une modélisation sous forme de graphe disjonctif ;• Plusieurs heuristiques de construction de solutions ;• Plusieurs recherches locales qui améliorent les solutions obtenues ;• Utilisation des algorithmes génétiques / mémétiques comme schéma global d’optimisation ;• De nouveaux benchmarks, des résultats de test de nos approches sur nos benchmarks et ceux de la littérature et ces résultats sont commentés et comparés à ceux de la littérature. Les résultats obtenus montrent la pertinence de notre modélisation ainsi que sa qualité.

In this thesis we are interested in the extension of the job-shop problem by adding the constraint of transport of jobs between different machines. In this study we used two types of robots, robots with unary loading capacity (capacity =1 means that each robot can carry only one job at a time,) and robots with non unary loading capacities (robot with capacity >1 can carry more than one job at time). Thus, the first step is devoted to the problem of job-shop with several robots with unary loading capacity. In the second step we extend the problem by adding the non-unary loading capacities to the robots. For both problems studied we have proposed :• A linear modeling ;• A Disjunctive graph Model ;• Several constructive heuristics ;• Several local searches methods that improve the obtained solutions ;• Use of genetic / memetic algorithms as a global optimization schema ;• New benchmarks, test results of our approaches on our benchmarks and those present in the literature and these results are commented and compared with those of literature. The results show the relevance of our model and its quality.