ARCHIVÉ - Le dernier cri en matière d'ordonnanceur

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Le 06 juillet 2006— Ottawa (Ontario)

Les programmes d'ordonnancement de la fabrication se préparent à recevoir un grand élan avec l'aide d'un ordonnanceur informatique en temps réel.
 
 
Concours Dossier commercial du CNRC 2006
 
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Vous pensez que de la planification des occupations de votre vie personnelle demande un talent exceptionnel de jongleur? Essayez d'ordonnancer efficacement une usine de fabrication diversifiée. On estime que seulement pour essayer de calculer tous les ordonnancements possibles pour 24 tâches de fabrication sur une machine, il faudrait à un ordinateur personnel environ 20 milliards d'années.*

Une équipe de chercheurs du CNRC a créé ce qui pourrait être une approche informatique révolutionnaire pour l'ordonnancement de la fabrication. L'équipe s'apprête à commercialiser la première technologie d'ordonnancement de la production distribuée en temps réel au monde.

La technologie d'ordonnancement de la fabrication du CNRC a récemment franchi une étape de son propre agenda en prenant part au concours Dossier commercial du CNRC de 2006, catégorie exploitation d'une technologie sous licence.

« Il existe une lacune majeure dans l'industrie du logiciel destiné à traiter de l'ordonnancement de la fabrication en temps réel. Il s'agit là d'une question de technologie de l'information cruciale pour les entreprises manufacturières qui se font concurrence sur le marché mondial », dit M. Weiming Shen, agent principal de recherche de l'équipe de l'Institut des technologies de fabrication intégrée du CNRC (ITFI-CNRC). « Notre technologie va permettre aux fabricants de réagir rapidement aux changements et aux perturbations impossibles à prédire sur le plancher de l'atelier, et ainsi de maximiser leur productivité en optimisant les taux d'utilisation de leur équipement. »

Ce qui fait l'originalité du logiciel d'ordonnancememt du CNRC, c'est qu'il traite les changements et les perturbations dynamiques au moment-même, sans déranger le fonctionnement de l'ensemble. Tous les programmes de logiciel d'ordonnancememt de fabrication qui sont sur le marché sont basés sur un ordonnanceur prédictif centralisé. Ce type de système assume un ensemble global de conditions spécifiques, comme la supposition que tout l'équipement va être en fonction – quelque chose qui, en pratique, se produit rarement.

Par contre, le groupe de l'ITFI-CNRC de M. Shen, basé à London (Ontario) a développé un logiciel d'ordonnancement de la fabrication dynamique en temps réel basé sur des agents logiciels intelligents.

Avec un système d'ordonnancement de fabrication à base d'agents, chaque machine, chaque opérateur, chaque robot ou autre composante du processus de fabrication est représenté par son propre logiciel, ou agent. Le logiciel agent communique et coopère à travers un réseau, sur fil ou sans fil, avec autant d'autres agents que nécessaire pour faire le dépannage des problèmes d'ordonnancement. Ainsi, autant que possible, la prise de décision est décentralisée. Si, par exemple, un robot de chaîne de montage tombe en panne, le concentrateur local d'agents situé à proximité peut déterminer la solution la plus rapide et la plus faisable sans avoir à perturber la production toute entière.

« Plutôt que d'essayer de calculer la solution d'ensemble optimale absolue, le système à base d'agents utilise une approche inspirée de l'économie pour calculer rapidement une solution "du meilleur cas" et maintenir ainsi la production en marche et éviter de laisser chômer des machines ou des employés », explique M. Shen, qui, avec ses 14 années d'expérience en R&D sur la fabrication à base d'agents, est un des leaders mondiaux du domaine.

L'ordonnancement global est effectué collectivement par agents à travers un mécanisme et un protocole de négociations. Les dirigeants et les opérateurs surveillent et ajustent l'ordonnanceur au besoin par l'intermédiaire d'une interface conviviale.

Une des forces clés de la nouvelle technologie est qu'elle est échelonnable, dit M. Shen. Elle peut être appliquée à un seul plancher d'atelier, à l'ensemble des opérations distribuées d'une entreprise, ou même à travers plusieurs compagnies. Elle peut aussi être programmée pour traiter des composantes de fabrication à diverses étapes, de la chaîne d'approvisionnement à la livraison finale.

« Du point de vue du logiciel, c'est la même idée, la même architecture système et la même technologie, mais mise en oeuvre à des niveaux différents », dit M. Shen, qui est également professeur auxiliaire à l'Université de Western Ontario où il aide à superviser un laboratoire international d'une dizaine d'étudiants diplômés.

Il dit que le facteur d'échelonnabilité du logiciel d'ordonnancement sera essentiel pour assurer la rentabilité du produit pour les usagers.

« Le coût de notre produit ne sera pas comme si on achetait un unique paquet de logiciel d'ordonnancement avec une approche unitaille », dit M. Shen. « Le coût dépendra du nombre d'agents individuels en cause. Ainsi un petit fabricant avec peu d'agents paiera moins pour le produit qu'un fabricant beaucoup plus gros. »

M. Shen et son coéquipier Qi Hao ciblent les 4 000 ateliers d'outillage du monde, dont plusieurs centaines sont situés dans le sud de l'Ontario, comme premier marché pour ce logiciel d'ordonnancement de la fabrication à base d'agents. Ce secteur manufacturier hautement concurrentiel produit des composantes juste-à-temps pour les secteurs de l'automobile et autres, ce qui fait de l'ordonnancement des machines un des facteurs majeurs dans la concurrence sur les coûts.

La technologie d'ordonnancement du CNRC est présentement une version de démonstration. M. Shen et l'agente de développement commercial de l'ITFI-CNRC, Mme Daisy Fung, sont maintenant en négociations avec plusieurs sociétés pour choisir le site du premier essai en monde réel. Ils sont également à la recherche d'une entreprise canadienne de logiciel pour commercialiser la technologie.

De par son expérience antérieure, M. Shen est conscient que l'intégration d'un logiciel d'ordonnancement à base d'agents dans un procédé de fabrication – et l'adaptation humaine que cela comporte – exigera vraisemblablement plus de travail qu'il en a fallu pour développer le programme. Mais, dit-il, la concurrence mondiale pousse les entreprises à travailler à un niveau d'efficacité grandissant, et le logiciel d'ordonnancement de la fabrication à base d'agents sera un outil important pour parvenir à cette fin.

« J'ai confiance en cette technologie », dit M. Shen. « D'ici dix ans, pour être en mesure d'affronter la concurrencer au niveau mondial, tous les fabricants devront utiliser ce type de logiciel. »


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