Conception d'ateliers discontinus multi-objectifs de chimie fine par un algorithme génétique

• Auteur / Autrice : Leonardo Bernal Haro
• Direction : Luc Pibouleau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie industrielle

Algorithmes génétiques

Résumé

L'objectif du travail presente dans ce memoire est de proposer une methodologie de resolution des problemes de conception d'ateliers discontinus de chimie fine de taille industrielle. La structure d'atelier la plus complexe, de type multi-objectifs, a ete retenue. L'analyse bibliographique a mis en evidence que les algorithmes bases sur la programmation mathematique ou sur des procedures arborescentes s'averent rapidement inadaptes pour resoudre des problemes de grande taille. Une methodologie differente, en deux etapes, est proposee ici : 1. Adaptation du modele de simulation a evenements discrets, ad-hoc, precedemment developpe. Ce modele represente le fonctionnement d'un atelier de chimie fine et permet de determiner la faisabilite de l'ordonnancement. 2. Mise en uvre d'une procedure d'optimisation par algorithme genetique (ag), couplee au modele de simulation. Les ags ont fait la preuve de leur efficacite pour resoudre des problemes d'optimisation en variables discretes presentant un caractere combinatoire tres marque. L'utilisation de l'ag permet de trouver une structure d'atelier adaptee pour assurer un niveau de production donne, tout en minimisant le cout d'investissement. Nous presentons en detail le developpement de l'ag, notamment le codage retenu, la fonction d'evaluation, l'implementation du concept de refrigerateurs de genes, ainsi que les procedures de croisement et de mutation specifiques a notre probleme. Trois exemples illustrent et valident l'approche : un exemple de moyenne taille presentant les caracteristiques specifiques du domaine de la chimie fine (presence de produits intermediaires stables ou instables, politiques de stockage des produits), un probleme adapte de la litterature et un exemple de grande taille, a forte combinatoire. La qualite de l'ensemble des bonnes configurations obtenues par l'ag est ensuite eprouvee par une analyse de leur flexibilite par rapport a une augmentation potentielle de la demande.