Production planning and scheduling : contributions to global vs local optimization and to scheduling in the petrochemical industry
Pilotage de production à moyen et à court terme : contribution aux problématiques d'optimisation globale vs locale et à l'ordonnancement dans les raffineries
Résumé
In today's society the optimal control of medium and short term production scheduling represents a very important decision into supply chain management.
In the first part of this work, we are interested in the problem of optimal control production in a medium term supply chain of two stages. The objective is to understand, in our system, what is the gain of global optimisation in contrast to local. We evaluate the behaviour of our system within two different types of optimisation (deterministic and stochastic). The models are formulated using tools from mathematical programming and from queuing theory. Many analyses are carried out, in order to define the behaviour of each model. These analyses enable a comparison between the models and help us identify the true superiority of global optimisation.
In the second part, we examine the problem of short term production scheduling, which is applied in the petrochemical industry. We study the problem of scheduling the loading and unloading of tanks and the scheduling of crude oil to the refinery. The objective here is to minimise the set up cost of the tanks. We propose a general model, which takes into consideration all the different types of blending preparation and the different options of distillation of the crude oil.
In the first part of this work, we are interested in the problem of optimal control production in a medium term supply chain of two stages. The objective is to understand, in our system, what is the gain of global optimisation in contrast to local. We evaluate the behaviour of our system within two different types of optimisation (deterministic and stochastic). The models are formulated using tools from mathematical programming and from queuing theory. Many analyses are carried out, in order to define the behaviour of each model. These analyses enable a comparison between the models and help us identify the true superiority of global optimisation.
In the second part, we examine the problem of short term production scheduling, which is applied in the petrochemical industry. We study the problem of scheduling the loading and unloading of tanks and the scheduling of crude oil to the refinery. The objective here is to minimise the set up cost of the tanks. We propose a general model, which takes into consideration all the different types of blending preparation and the different options of distillation of the crude oil.
Le pilotage optimal de production à moyen et à court terme représente de plus en plus une décision importante pour la gestion efficace d'une chaîne logistique.
Dans la première partie de ce travail, nous nous intéressons au pilotage optimal de production à moyen terme d'une chaîne logistique à deux étages. Notre objectif est de savoir quel est le bénéfice d'une optimisation globale par rapport à l'optimisation locale. Nous étudions le comportement du système pour deux types de demande (déterministe/stochastique) et par rapport aux deux types d'optimisation. La modélisation est faite à l'aide des outils de la programmation mathématique et de la théorie des files d'attente. Plusieurs analyses ont été réalisées pour pouvoir définir le comportement de chaque modèle afin de pouvoir les
comparer.
Dans la deuxième partie, nous considérons le problème d'optimisation de la production à court terme appliqué à une raffinerie pétrolière. Nous nous intéressons à l'ordonnancement des activités de chargement/déchargement du pétrole brut dans les réservoirs de stockage en ayant comme objectif la minimisation du coût de reconfiguration. Nous présentons une modélisation générique qui tient compte de tous les modes de préparation de mélanges et des différentes options de distillation. Nous donnons les différentes méthodes développées pour améliorer l'efficacité de la résolution ainsi qu'une nouvelle extension sur la méthode de décomposition de Benders. Nous terminons en comparant les différentes méthodes en terme de critères de qualité de la solution obtenue et du temps de résolution.
Dans la première partie de ce travail, nous nous intéressons au pilotage optimal de production à moyen terme d'une chaîne logistique à deux étages. Notre objectif est de savoir quel est le bénéfice d'une optimisation globale par rapport à l'optimisation locale. Nous étudions le comportement du système pour deux types de demande (déterministe/stochastique) et par rapport aux deux types d'optimisation. La modélisation est faite à l'aide des outils de la programmation mathématique et de la théorie des files d'attente. Plusieurs analyses ont été réalisées pour pouvoir définir le comportement de chaque modèle afin de pouvoir les
comparer.
Dans la deuxième partie, nous considérons le problème d'optimisation de la production à court terme appliqué à une raffinerie pétrolière. Nous nous intéressons à l'ordonnancement des activités de chargement/déchargement du pétrole brut dans les réservoirs de stockage en ayant comme objectif la minimisation du coût de reconfiguration. Nous présentons une modélisation générique qui tient compte de tous les modes de préparation de mélanges et des différentes options de distillation. Nous donnons les différentes méthodes développées pour améliorer l'efficacité de la résolution ainsi qu'une nouvelle extension sur la méthode de décomposition de Benders. Nous terminons en comparant les différentes méthodes en terme de critères de qualité de la solution obtenue et du temps de résolution.
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