Hybridization of Mixed-Integer Linear Program and Discrete Event Systems for Robust Scheduling on Parallel Machines
Published in Advances in Production Management Systems. Artificial Intelligence for Sustainable a... more Published in Advances in Production Management Systems. Artificial Intelligence for Sustainable and Resilient Production Systems. APMS 2021. IFIP Advances in Information and Communication Technology, vol 630 , pp. 73-80, Springer, Cham, 2021International audienceThis paper proposes an approach for robust scheduling on parallel machines. This approach is based on a combination of robust mathematical and discrete event systems models which are iteratively called in order to converge towards a schedule with the required robustness level defined by the decision maker. Experimentations on a small instance (10 jobs and 2 unrelated machines) and a more complex one (30 jobs and 6 uniform machines) show that this approach permits to converge quickly to a robust schedule even if the probability distribution associated to the uncertainties are not symmetrical. The approach achieves a better rate of convergence than those of the literature’s methods
It was decided to organize a workshop every two years. Gathering the most promising theoretical a... more It was decided to organize a workshop every two years. Gathering the most promising theoretical and applied advances in Project Management and Scheduling, and assessing both the state-of-the-art of this field and its potential to support management systems are the main objectives of these workshops. 76 extended abstracts have been submitted to the PMS 2018 Confenrece. These valuable contributions were reviewed by 2 referees who are members of the International Program Committee and distinguished researchers of the associated fields. The proceedings at hand contain the 65 papers that were finally accepted for presentation at the conference. There papers involves 165 authors from 23 different countries.
Production management is a set of decisions that must reflect a compromise between customers’ sat... more Production management is a set of decisions that must reflect a compromise between customers’ satisfaction and production criteria such as cost, delay and quality. The goal of production management is to ensure the continued success of the firm. Industrial planning plays a central part in this one. The latter can be divided into three hierarchical decisional levels: the strategic level deals with long-term decisions such as opening or closing of factories or determining building sites. (horizon is more than eighteen months), the tactical level which deals with conception of several plans such as Master Production Schedule, stock policy on a mid term horizon (six to eighteen months), the operational level which relates to the daily scheduling of the workshops.
Put Option Contracts in Newsvendor Model with Bankruptcy Risk
Advances in Production Management Systems. Artificial Intelligence for Sustainable and Resilient Production Systems, 2021
International audienceThis paper studies a newsvendor problem in which the retailer can mix two c... more International audienceThis paper studies a newsvendor problem in which the retailer can mix two contracts, a wholesale price and a put option contract. We consider that the newsvendor is financially constrained and may need to contract a loan to cover her ordering costs, with a probability that she becomes bankrupted. We show that when a put option contract is available, the retailer’s order quantity increases, while the bankruptcy risk and therefore the loan’s interest rate decrease. We illustrate these results with numerical experiments on a simple example for different demand sizes and variability
This paper studies a newsvendor problem in which the retailer can set both the selling price and ... more This paper studies a newsvendor problem in which the retailer can set both the selling price and the quantity ordered. The demand is stochastic and price-dependent and the retailer has the possibility to sell his unsold units at the end of the sales season. We present an analytical model of the retailer optimization process and show the conditions that the retailer can find optimal quantity and price simultaneously, then we use numerical methods to reveal the properties of retailer's behavior. The existing results of price-setting newsvendor do not include buyback and our work brings a new condition on the lost sales rate elasticity for the computation of an optimal solution. Our results show that return policies can improve the profit of retailer and that this effect increases with the volatility of the demand. This observation reveals a crucial point for the supplier to design their contract according to demand uncertainty, allowing them to influence the retailer's decision on price and order quantity by offering buy-back for unsold products.
International Journal of Production Economics, 2018
In times of crisis, companies need free cash flow to efficiently react against all uncertainty to... more In times of crisis, companies need free cash flow to efficiently react against all uncertainty to ensure solvency. However, classical dynamic lot-sizing models only consider the physical flow of goods. In this paper, we introduce a first link between dynamic lot-sizing and the financial aspects of working capital requirements (WCR). We propose a new generic WCR model which allows us to evaluate the company's financial situation throughout the planning horizon. Moreover, a dynamic lot-sizing-based, discounted cash flow model is established for single-site, single-level, single-product and infinite capacity cases. It is shown that the zero-inventory ordering property holds for this case and thus a polynomial-time algorithm may be utilized. Numerical tests are presented in order to show the relevance of our approach compared with the traditional dynamic lot-sizing model.
A l'issue de mon « année à plein temps » clôturant le cursus d'ingénieur C.N.A.M., Michel Gourgan... more A l'issue de mon « année à plein temps » clôturant le cursus d'ingénieur C.N.A.M., Michel Gourgand m'a proposé d'entamer une nouvelle aventure (car c'est bien de cela dont il s'agit). Et cette aventure, une idée presque folle à laquelle Michel Gourgand croyait sans doute beaucoup plus que moi-même, trouve sa conclusion dans ce manuscrit. J'aimerais donc, en tout premier lieu, remercier Michel Gourgand pour avoir susciter en moi l'envie de faire cette thèse. Je tiens également à remercier très chaleureusement Valerie Botta-Genoulaz, Philippe Chrétienne et Stéphane Dauzère-Pérès pour m'avoir fait l'honneur de rapporter ce travail ainsi qu'Imed Kacem pour avoir accepter de faire partie de mon jury de thèse. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont été réalisés au Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes (LIMOS) dirigé par Alain Quilliot, à l'Université Blaise Pascal (Clermont Ferrand II), dans l'équipe « Modélisation et Aide à la Décision », animée par Michel Gourgand. Ils ont été financés par le conseil général de l'Allier a qui j'adresse mes plus sincères remerciements pour la bourse dont ils m'ont fait bénéficier durant ces trois années. Je n'aurais pu mener à bien (et au bout) ce travail si je n'avais pas été conseillé et guidé par mes deux directeurs de thèse, Michel Gourgand et Sylvie Norre. Leur soutien, leurs conseils avisés ainsi que leur grande rigueur et honnêteté scientifiques alliés à leur très grande disponibilité ont permis à cette thèse d'exister. Leurs encouragements m'ont été d'une aide très précieuse, et je tiens encore une fois à les remercier de tout coeur pour ces trois années passées ensemble. J'aimerai également avoir une pensée pour Michael Comelli dont la collaboration m'a beaucoup enrichi. Merci pour le travail que nous avons accompli ensemble et pour ton sens de l'humour et de la dérision que même « Nidami » ne saurait te renier. Cependant cette collaboration n'aurait pas été ce qu'elle fut sans la présence de « Gipi », qui m'a même recueilli un temps, lorsque j'étais à plusieurs domiciles pas très fixes. Merci Patrice pour ta disponibilité et ton amitié. Je tiens également à remercier toute l'équipe « Modélisation et Aide à la Décision » pour l'accueil et le soutien qu'elle m'a apportés durant ces trois ans et en particulier Nathalie, my crystallized fruits designer as well as my personnal tour operator. Je crois que je te dois, à toi et à tes 72831 pâtes de fruit, les quelques kilos que j'ai pu prendre durant ma thèse et qui m'ont valu quelques surnoms et affiches placardées sur la porte de mon bureau... Une pensée également pour Laurent au flegme quasi british et pour David, mon garagiste personnel. Je remercie également le personnel de l'IUT de Montluçon pour l'accueil qu'ils m'ont reservé et les facilités qu'ils m'ont faites pour mener à bien mes recherches. Merci au département GLT pour m'avoir accueilli durant ces trois années ! Merci pour votre soutien Anne-céline, Anne-Claire, Christine, Catherine, Cécile, Marc, Nadine, Virginie et ... j'en oublie ! Merci à mes étudiants que j'ai sans doute fait (parfois, pas trop quand même) souffrir, et qui m'ont tellement apporté durant toutes ces années. Je tiens également à manifester l'affection que j'ai aussi pour les autres personnes qui ont fait partie de ma vie durant cette thèse et même avant. En plus de ma famille, je pense à tous mes amis proches et très proches (Béatrice, Bruno, Jean-Jacques, Olivier, Pascale, ...) que je ne citerai pas nommément tant la liste est longue mais qui sont bien présents au plus profond de mon coeur. Merci Olivier pour ton soutien et pour être toi. Mes remerciements seraient incomplets si je n'y associais pas mes trois « compères » : Damien (Macrobio), Frank (Ada Bouchra's spiritual son) et Jérôme (The Business Man) avec qui j'ai suivi la majorité des cours du C.N.A.M. et qui m'ont permis, par leur motivation et leur amitié, d'en être là aujourd'hui. Merci Frank d'avoir été présent. Une pensée pour deux personnes qu'il m'est inutile de nommer mais dont je sens plus que je ne ressens la présence, tous les jours d'avantage, et qui ont fait de ce que j'étais, ce que je suis désormais. Certes, c'est très bien tout ça, mais... C'est quand qu'on mange de la brioche ? (Gourgand et al.
Méthode d'optimisation pour la planification tactique d'une chaîne logistique de type FlowShop Hybride
La planification tactique joue un role majeur au sein de la planification industrielle et consist... more La planification tactique joue un role majeur au sein de la planification industrielle et consiste a elaborer des plans de production c'est-a-dire a determiner les quantites de produits a fabriquer par periode afin de repondre au mieux a la demande, a un moindre cout. Les problematiques traitees different principalement selon deux criteres : planification mono-niveau (produits finis) ou multi-niveau (produits finis et composants) et planification mono-site ou multi-site. Communement, les problemes de planification sont formalises par des modeles mathematiques dits de " lot sizing ". En nous appuyant sur un cas d'etude, nous proposons un modele mathematique de " lot sizing " multi-niveau pour la planification tactique d'une chaine logistique dont la topologie s'apparente a un FlowShop Hybride. Devant la complexite algorithmique engendree par l'optimisation d'un tel modele, nous proposons une methode d'optimisation approchee s'appuyant sur une decomposition du probleme en deux sous-problemes : en agregeant les usines de chaque etage nous nous ramenons a un MLCLSP a nomenclature serie, ensuite nous affectons la production determinee sur l'ensemble des usines de chaque etage. Ainsi, nous utilisons conjointement une metaheuristique de type recuit-simule (pour le MLCLSP) et d'une heuristique (pour l'affectation). Nous testons ce schema d'optimisation sur des instances de taille industrielle
IFIP Advances in Information and Communication Technology, 2014
This paper deals with the problem of the joint optimization of the master production schedule and... more This paper deals with the problem of the joint optimization of the master production schedule and maintenance strategy for a manufacturing system. An efficient production planning and maintenance policy will allow to minimize the impacts of the potential random failures and will let the plan to be feasible. We present a modelisation where we take into account a feasibility constraint ; the optimization problem is formulated as a linear program. We propose an heuristic algorithm to solve it and we show the impact of the feasibility constraint on different criteria.
Couplage de modèles pour une planification tactique robuste. Application à la planification dans un bloc opératoire
Mathematical models, used for tactical planning, take into account operational constraints by usi... more Mathematical models, used for tactical planning, take into account operational constraints by using an estimation of the capacities of the system. But, this estimation is often unrealistic and the obtained plan is generally, on the floor, unrealistic. In this paper, we propose a new methodology in order to obtain a tactical plan which can be implemented. After proving the convergence of our procedure in a finite number of iterations, we apply it on an operating theatre. To do so, we propose two mathematical models: the first one allows building a plan which maximizes the busy rate of the operating theatre; the second one models the behaviour of the actors of the theatre.
Dynamic cluster in particle swarm optimization algorithm
Natural Computing, 2014
ABSTRACT Particle swarm optimization is an optimization method based on a simulated social behavi... more ABSTRACT Particle swarm optimization is an optimization method based on a simulated social behavior displayed by artificial particles in a swarm, inspired from bird flocks and fish schools. An underlying component that influences the exchange of information between particles in a swarm, is its topological structure. Therefore, this property has a great influence on the comportment of the optimization method. In this study, we propose DCluster: a dynamic topology, based on a combination of two well-known topologies viz. Four-cluster and Fitness. The proposed topology is analyzed, and compared to six other topologies used in the standard PSO algorithm using a set of benchmark test functions and several well-known constrained and unconstrained engineering design problems. Our comparisons demonstrate that DCluster outperforms the other tested topologies and leads to satisfactory performance while avoiding the problem of premature convergence.
Journal of Systems Science and Systems Engineering, 2008
The aim of this paper is to give an overview on models and methods used to solve tactical plannin... more The aim of this paper is to give an overview on models and methods used to solve tactical planning problems. The modeling and the elaboration of the well-know tactical planning problems (master planning & scheduling, material requirement planning and multi-site planning) are discussed. These problems are modeled from two "lot sizing" models called the Capacitated Lot Sizing Problem (CLSP) and Multi Level Capacitated Lot Sizing Problem (MLCLSP). From both models, a lot of extensions has been proposed in the literature. The purpose of this paper is twofold: first, classifications of the CLSP and MLCLSP as well as their extensions are given. For each model, the major scientific contributions are mentioned. These classifications made from seventy papers give an overview of "lot sizing" models dedicated to the MPS, MRP and Multi-site and show the diversity of models. Second, from a classification, an analysis of methods used for each model is given. The instance size, best gap and reference for gap computation are given for each contribution. This work can be used to elaborate an optimization tool for tactical planning problematic such as Advanced Planning System.
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Papers by David Lemoine