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N dordre : 51 UNIVERSIT DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LILLE COLE CENTRALE DE LILLE UNIVERSIT DE TUNIS EL MANAR COLE NATIONALE DINGNIEURS DE TUNIS THSE prsente par Fatma TANGOUR TOUMI pour lobtention du grade de DOCTEUR enAutomatique et Informatique Industrielle Doctorat dlivr conjointement par lUniversit des Sciences et Technologies de Lille, Lcole Centrale de Lille et lcole Nationale dIngnieurs de Tunis Ordonnancement Dynamiquedans les Industries Agroalimentaires soutenue le 12juillet 2007 devant le Jury dExamen compos de : MM. Pr.Noureddine Pr.Ennaceur Pr.Abdallah Pr.Mohamed Pr.Pierre Pr.Slim Thse prpare au Laboratoire dAutomatique Gnie Informatique et Signal de lcole Centrale de Lille et lUnit de Recherche LARA-Automatique de lcole Nationale dIngnieurs de Tunis Prsident Rapporteur Rapporteur Examinateur Examinateur Examinateur ELLOUZE BENHADJ BRAIEK ELMOUDNI BENREJEB BORNE HAMMADI 1 Avant- propos Le travail faisant lobjet du prsent mmoire a t effectu au sein du Laboratoire druRechercheenAutomatique(UR-LARA)delEcoleNationaledIngnieursde Tunis(ENIT)etduLaboratoiredAutomatique,GnieInformatiqueetSignal (LAGIS) de lEcole Centrale de Lille (EC-Lille). Nous tenons exprimer notre vive gratitude Monsieur Noureddine ELLOUZE, Professeur et Directeur du Laboratoire de Systmes et Traitement du Signal (LSTS) delENIT,pournousavoirfaitlegrandhonneurdaccepterdeprsiderleJury dExamen. Quil trouve ici lexpression de notre profondrespect. Cestunagrabledevoirpournousdexprimernotretrsvivereconnaissance MonsieurleProfesseurMohamedBENREJEB,DirecteurdelUnitdeRecherche UR-LARAlENIT,MonsieurPierreBORNE,ProfesseurlEC-Lille,et Monsieur Slim HAMMADI, Professeur lEC-Lille pour nous avoir guider durant toutellaborationdecemmoireaveclesrieuxetlacomptencequiles caractrisent. Quils trouvent ici le tmoignage de notre trs profonde gratitude. NoustenonsremerciervivementMonsieurNaceurBENHADJBRAIEK, ProfesseuretDirecteurdelUnitdeRechercheUR-LECAPlEcole Polytechnique de Tunis (EPT), davoir accept de rapporter notre travail. Quil soit grandement remerci. 2 NotreprofondegratitudeMonsieurAbdellahELMOUDNI,Professeur lUniversit deTechnologie Belfort-Monbliard, pour avoir bien voulu rapporter sur nos travaux de Thse. Nous lui adressons nos sincres remerciements. Noustenons,enfin,remerciertousleschercheursduLaboratoiredeRecherche en Automatique de lENIT et du Laboratoire dAutomatique, Gnie Informatique et Signal de lEC-Lille et touteautre personne qui, par leur aide, par leur amicale prsenceetparleursympathie,ontrenducetravailagrable.Nousleur exprimons ici toute notre gratitude.

3 l ammoi redemonpre mamre monmari et monf i l s mesbeaux- par ent s t out emaf ami l l e 4 Table des matires Liste des figures.....6 Introduction gnrale. 8 Notations ...............................................................................................................................15 Chapitre 1.................................................................................................. 16 Ordonnancement : tat de lart et particularits en industries agroalimentaires .................................... 16 1.1.INTRODUCTION......................................................................................................... 16 1.2.PROBLMES DORDONNANCEMENT : TAT DE LART..................................... 17 1.2.1.Caract risat ion .................................................................................................17 1.2.1.1.Les tches ....................................................................................................17 1.2.1.2.Les gammes ................................................................................................18 1.2.1.3.Les ressources.............................................................................................19 1.2.1.4.Les contraintes............................................................................................19 1.2.1.5.Les critres ..................................................................................................21 1.2.2.Types dat eliers .................................................................................................21 1.2.2.1.Le type flow-shop ......................................................................................21 1.2.2.2.Le type job-shop.........................................................................................22 1.2.2.3.Le type open-shop .....................................................................................22 1.2.3.Complexit .........................................................................................................23 1.2.3.1.Complexit algorithmique........................................................................23 1.2.3.2.Complexit problmatique.......................................................................24 1.2.4.Modlisat ion etreprsent at ion des problmes dordonnancement .............................................................................................26 1.2.4.1.Notations .....................................................................................................26 5 1.2.4.2.Modlisation...............................................................................................26 1.2.4.1.Reprsentation des solutions ...................................................................29 1.3.PARTICULARITS DE LORDONNANCEMEN T DANS UN ATELIER DE PRODUCTION AGROALIMENTAIRE................................................................ 30 1.3.1Int roduct ion.......................................................................................................30 1.3.2.Les produit s .......................................................................................................31 1.3.2.1.Les composants primaires........................................................................31 1.3.2.2.Les produits semi-finis..............................................................................31 1.3.2.3.Les produits finis .......................................................................................31 1.3.3.Spcificit s dun problme dordonnancement .............................................32 en indust ries agroaliment aires ........................................................................32 1.4.LES PROBLMES DORDONNANCEMENT UNE MACHINE............................ 35 1.4.1.Int roduct ion.......................................................................................................35 1.4.2.Prsent at ion du problme une machine .....................................................35 1.4.3.Les problmes une machine non prempt ifs ..............................................36 1.4.3.1.Les problmes polynomiaux....................................................................36 1.4.3.2.Les problmes NP-difficiles .....................................................................37 1.4.4.Les problmes une machineprempt ifs .....................................................38 14.4.1.Les problmes polynomiaux....................................................................38 14.4.2.Les problmes NP-difficiles .....................................................................38 1.4.5.Les problmes une machine en t emps rel ..................................................38 1.5.PROBLMES DOPTIMISATION ETMTHODES DE RSOLUTION ................. 40 1.5.1.Int roduct ion.......................................................................................................40 1.5.2.Problmes dopt imisat ion ...............................................................................40 1.5.2.1.Formulations...............................................................................................40 1.5.2.2.Problmesmono-objectifs........................................................................41 1.5.2.3.Problmes multi-objectifs .........................................................................41 1.5.2.4.Notion de dominance................................................................................42 1.5.3.Mt hodes de rsolut ion....................................................................................42 1.5.3.1.Mthodes exactes.......................................................................................43 6 1.5.3.2.Mthodes approches................................................................................43 1.5.3.3.Mthodes de relaxation des contraintes.................................................50 1.5.3.4.Mthodes de dcomposition....................................................................50 1.6.CONCLUSION .............................................................................................................. 51 Chapitre 2 Optimisation de la fonction de cot par lamthode branch & bound....................................................... 52 2.1.INTRODUCTION......................................................................................................... 52 2.2.PROBLME DE SATISFACTION DE CONTRAINTES ............................................ 52 2.2.1.Int roduct ion.......................................................................................................52 2.2.2.Dfinit ions .........................................................................................................53 2.2.3.Principe de rsolut ion dun CSP.....................................................................54 2.2.3.1.Ltiquetage ................................................................................................54 2.2.3.2.Le retour arrire backtracking ...........................................................55 2.2.3.3.Arbre de recherche ....................................................................................57 2.2.4.Principe de la propagat ion de cont raint es....................................................58 2.2.5.Propagat ion de cont rain