Planification optimisée de la production pour la gestion de lignes de fabrication complexes

Development of optimized production planning approaches to manage complex production lines

• Auteur / Autrice : Camil Zarrouk
• Direction : Nabil Absi, Stéphane Dauzère-Pérès
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie industriel
• Date : Inscription en doctorat le 02/05/2024
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)

Mots clés

Mots clés libres

Optimisation combinatoire

Planning de production

Approche par décomposition

Fabrication de semiconducteurs

Combinatorial optimization

Production planning

Decomposing approaches

Semiconductor manufacturing

Résumé

Dans la fabrication des semi-conducteurs, la planification opérationnelle de la production est le pont entre la planification tactique de la production, qui définit les plans de livraison et de démarrage de la production, et les décisions locales d'ordonnancement. La planification opérationnelle de la production prend en compte les caractéristiques détaillées de l'installation de fabrication (itinéraires des produits, machines, éligibilité des opérations, etc.) pour définir les objectifs de production et gérer les flux de contrôle. Cette fonction est actuellement assurée par un outil maison, dont l'approche heuristique s'essouffle. Des thèses récentes menées avec STMicroelectronics et l'Ecole des Mines de Saint-Etienne ont proposé de nouvelles approches de modélisation et de résolution basées sur la génération de colonnes, et des études récentes ont montré la possibilité d'étendre ces approches aux données industrielles de l'usine STMicroelectronics de Crolles. L'objectif de la thèse est de s'appuyer sur ces travaux pour proposer une nouvelle approche de planification de la production et fournir des plans de production qui prennent en compte les principales contraintes, et optimisent différents indicateurs clés tels que la linéarité de l'usine, le contrôle des temps de cycle, la satisfaction des dates de livraison et des contraintes de temps, l'utilisation des machines, etc.

In semiconductor manufacturing, operational production planning is the bridge between tactical production planning, which defines the delivery and production start plans, and local scheduling decisions. Operational production planning considers the detailed characteristics of the manufacturing facility (product routes, machines, operation eligibility, etc.) to define production targets to manage control flows. This function is currently provided by a homemade tool, whose heuristic approach is running out of steam. Recent PhD theses conducted with STMicroelectronics and the Ecole des Mines de Saint-Etienne proposed novel modeling and solution approaches based on column generation, and recent studies have shown the possibility of extending this approaches to industrial data from the STMicroelectronics Crolles manufacturing facility. The objective of the thesis is to build on this work to propose a new production planning approach to provide production plans that consider the main constraints and optimize different key indicators such as the linearity of the fab, the control of cycle times, the satisfaction of delivery dates and time constraints, the use of machines, etc