Approches inspirées de la nature appliquées au problèmes de formation de cellules manufacturier

Abstract

Le travail de recherche présenté dans cette thèse porte sur la résolution du problème de formation des cellules, qui est considéré comme l'un des premiers problèmes rencontrés pour réaliser un système de production cellulaire. L'absence d'un algorithme déterministe capable de résoudre le problème de façon optimale et dans un temps de calcul raisonnable justifie souvent le recours aux algorithmes approximatifs. Dans ce contexte, nous proposons des approches basées sur deux métaheuristiques inspirées de la nature: l'algorithme de sélection clonale et l'algorithme de recherche du coucou. Nous commençons par traiter la première variante du problème en considérant sa matrice d’incidence (produits/machines) et en fixant le nombre de cellules de production. Nous visons à maximiser l’efficacité du système en réduisant les mouvements intercellulaires des produits. Puis, nous étudions le cas où le nombre de cellules est variable comme une deuxième variante du problème de formation de cellules. Ensuite, nous abordons la troisième variante du problème qui prend en compte la possibilité d’avoir plusieurs routes de traitement pour chaque produit et d’intégrer différents facteurs de production; ce qui rend le problème plus réaliste mais aussi plus complexe. Nous avons développé plusieurs approches basées sur l'algorithme de sélection clonale et l'algorithme de recherche du coucou pour résoudre ces trois variantes. Chaque approche est adaptée différemment au problème pour satisfaire les contraintes de la variante étudiée. De plus, un bon réglage des paramètres est appliqué pour obtenir des meilleures solutions. Les performances des approches proposées sont évaluées sur un ensemble d’instances de référence et comparées à d’autres algorithmes collectés de la littérature. Les résultats obtenus indiquent l’efficacité de nos approches en termes de qualité des solutions et du temps de calcul. Il est à noter que nous sommes les premiers à proposer la résolution du problème et ses variantes avec ces deux approches inspirées de la nature.