Notions > Optimisation logistique > Simulation


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« La simulation consiste à reproduire événement par événement, à échelle réduite, l’évolution dans le temps d’un système dont on veut étudier le comportement dynamique ».

Ceci nécessite donc la création de scénarii d’intérêt pour l’étude du système concerné. La simulation doit alors répondre aux questions suivantes au sujet de celui-ci:

  • Comment est-il produit ?
  • Comment fonctionne-t-il ?
  • Quels sont les paramètres qui l’expliquent ?
  • Connaît-on le serveur ?
  • Quelles sont les variables ?
  • Quelle est la relation entre ces variables ?
  • Est-il possible de faire un modèle ?

Le Modèle : une représentation simplifiée des systèmes ou des process réels

La simulation est une technique utilisée pour analyser et valider des choix des solutions. Au niveau conceptuel, on fait généralement appel a des outils tels que GPSS, Factor ou Arena

Actuellement, les fournisseurs de logiciels portent leur attention sur des caractéristiques comme :

  • la structure et le niveau d’agrégation ou d’intégration des ressources
  • la réutilisation des modèles et/ou sous- modèles,
  • l’usage et la finalité d’un modèle.

Avantages et inconvénients de la simulation


Avantages
Inconvénients
• Coût faible • Est basée sur des suppositions
• Traite une majeure quantité d’information • Est subjective
• Epargne de temps • Besoin de technologie
• Permet de trouver un modèle • Besoin des connaissances spécialisées


Comment simuler ?

La démarche générale pour simuler consiste à découvrir et bien connaître le système réel à étudier, afin d’extraire un modèle de simulation. Puis, par expérimentation, d’obtenir des résultats représentatifs, cohérents avec le système et susceptibles d’être interprétés pour attirer des déductions. Ces déductions sur le système réel vont permettre un feed-back du système.

La représentation suivante permet de mieux comprendre la procédure générale pour la réalisation d’une simulation :


Deux types de simulation



1) Temps fixe

Les conditions pour faire une simulation à temps fixe sont :

  • des intervalles d’observations fixes,
  • impossibilité de mesurer une caractéristique liée au temps,
  • les observations doivent permettre de connaître le taux de service et le taux d’arrivée (ex : clients/heure).

Les étapes à suivre pour une simulation à temps fixe seront en général :

  1. Construire des rangs pour une distribution discrète, en trouvant les valeurs ponctuelles avec sa probabilité,.
  2. Construire le tableau de simulation,
  3. Calculer et donner réponse à la question posée.

2) Prochain événement

Les conditions pour faire une simulation à temps fixe sont :

  • Connaître les distributions de temps : taux de service et taux d’arrivée.
  • Définir les événements comme un changement à chaque fois qu’entre ou sort un individu du système.
  • Control : Temps de simulation = 0

Les étapes à suivre pour une simulation à temps fixe seront en général :

  1. Construire les rangs (s’il s’agit d’une variable discrète).
  2. A partir d’un numéro aléatoire trouver la première arrivée (ou premier événement).
  3. A partir d’un numéro aléatoire trouver le prochain événement.
  4. A partir d’un numéro aléatoire trouver quand le premier individu rentré a quitté le système.
  5. Temps de prochain arrivée = T simulation + Résultat.
  6. Construire le tableau de simulation, avec 3 colonnes pour chaque variable.

Champs d’application de la simulation dans l’industrie

On distingue dans un système de production d’une part, l’atelier caractérisé par :

  • Son architecture, qui comprend :
    - le système de fabrication
    - le système de transport
  • La charge matérialise par le planning à respecter en quantité et délais.

Et d’autre part, la gestion de l’atelier, qui comprend les différentes règles de priorités sur les lots, sur les machines, sur le transport pour réaliser la production souhaitée, ainsi que les décisions à prendre en cas de perturbations.

La simulation est aujourd’hui particulièrement utilisée dans l’industrie automobile, la santé, les systèmes de services, le champ militaire et l’aéronautique.


Analyse des solutions apportées par la simulation

La simulation peut aider à répondre aux questions :

  • Où faire porter les efforts ?
    Améliorer la technique, modifier l’organisation, modifier la gestion de production, etc.
  • Quelles solutions adopter ?
    Modes de fonctionnement, tailles de stock (site logistique), etc.
  • Quelle sera la rentabilité d’un nouveau projet ?
    Quel sera l’impact sur l’atelier existant de la mise en place de nouveaux dispositifs ?
  • Que se passera-t-il si le système est soumis à des perturbations ?
    Pannes longues, absentéisme, variations de la demande commerciale, etc.

La simulation permet d’évaluer les conséquences d’une décision avant qu’elle ne soit prise, éventuellement avant que le système n'existe. Par expérimentation sur un modèle, on teste différents scénarii pour les comparer ou effectuer des prédictions.


La simulation comme outil d’aide à la décision

Elle permet :

  • d’évaluer les performances d’une installation,
  • d’analyser le fonctionnement global d’un atelier complexe
  • de dimensionner les tampons, besoins en main d’œuvre, etc.
  • de valider les modes de fonctionnement, règles de gestion, etc.
  • de comparer différentes solutions et hypothèses.

La simulation comme outil de communication et de formation

Communication :

  • Réalité virtuelle
  • Modèles faciles à comprendre et donc à utiliser comme moyen de communication
  • Outil de dialogue et de formalisation

Formation :

  • Simulateurs de vol, de combat…
  • Dès qu’il existe un risque (intégrité physique, financier, etc.), la simulation peut être utilisée dans un but d’apprentissage par le test des raisonnements, attitudes, décisions et l’étude de leurs conséquences (apprentissage par l’erreur).

 

Conseils de lecture


Fondements du pilotage des systemes de production (ic2)
de Jean-Paul Kieffer, Patrick Pujo

Table des matières

FONCTIONS ET ARCHITECTURES DES SYSTEMES DE PILOTAGE
- Concepts fondamentaux du pilotage des systèmes de production
- Structures hiérarchisées des systèmes de pilotage
- Organisations distribuées des systèmes de pilotage

PILOTAGE ET GESTION D'ATELIER
- Supervision d’atelier
- Prise au compte des modes de marche dans le pilotage
- Perception et évaluation de la performance dans le pilotage


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