Génie mécanique

SECTION DE
Chaire de logistique,
économie et
management
Génie mécanique
Simulation de flux
dans le secteur biopharmaceutique
Objectifs et contexte
Chaîne de production modélisée
Ce travail a pour objet un mandat d’une firme biopharmaceutique pour ProcSim
Consulting, spécialisée dans la simulation de flux. L’objectif de ce mandat consiste à
concevoir un outil facilitant son travail de planification au niveau opérationnel.
La chaîne modélisée s’articule autour de 3 volets : fabrication, emballage et contrôle
qualité. Chaque volet rassemble les opérations liées respectivement à la création du
produit fini à partir des matières premières, à son conditionnement et au contrôle de
l’ensemble des flux de matières.
À cette fin, l’ensemble de la chaîne de production de cette firme est modélisé à l’aide du
logiciel de simulation de flux FlexSim. Diverses expérimentations permettront alors de
valider la faisabilité d’un planning de production réalisable ou d’en cibler les points
faibles dans le cas contraire.
La planification pour chacun de ces
volets étant réalisée de manière
distincte, 3 modèles indépendants
sont créés.
Fabrication
Contrôle
qualité
Emballage
Démarche de travail
Modèles conceptuels
Chaque projet de simulation est unique et présente ses propres spécificités. Néanmoins,
une méthodologie commune à chaque projet de simulation se dégage, et certaines
conditions favorables à son bon déroulement permettent de maximiser ses chances de
succès. Une méthodologie en 5 points a ainsi été suivie.
Un modèle conceptuel est établi pour chacun des volets de la chaîne de production. Il
décrit la logique du système et sert de base de travail entre les différents intervenants du
projet.
1) Le but du projet est défini et les
critères définissant sa réussite ou son
échec sont précisés
1) Définition des
objectifs
5) Implémentation
sur le système réel
2) Validation du
modèle
Les lois conditionnant le déroulement des différents processus sont établies à ce niveau,
et les paramètres déterminants sont relevés.
2) La construction du modèle est
validée à l’aide d’un schéma
conceptuel décrivant la logique du
modèle.
3) Le fonctionnement du modèle est
vérifié en s’assurant de la cohérence
des résultats obtenus
4) Expérimentation
sur le modèle
3) Vérification du
modèle
4) Le modèle est utilisé pour atteindre
les objectifs du projet
5) Les résultats du modèle conduisent à
mener des actions concrètes
Schéma conceptuel du modèle « fabrication »
Modèles implémentés
Résultats
L’implémentation des modèles consiste à les traduire d’un langage universel, qui décrit
une logique particulière, à un langage de programmation spécifique au programme de
simulation choisi, FlexSim.
Les modèles implémentés permettent de tester la faisabilité d’un planning de
production. En fonction des volumes à produire, des séquences établies et des ressources
allouées, le modèle indique si l’ensemble du planning a pu être respecté ou, dans le cas
contraire, où se situent les difficultés.
En outre, le taux d’utilisation des ressources, équipements et opérateurs, permet
d’appréhender la sollicitation de la chaîne et de cibler les surcharges.
Schéma d’implantation du
modèle « emballage »
Le planning peut alors être corrigé de manière appropriée en fonction de ces indicateurs
avant d’en tester à nouveau la faisabilité. Ce processus est réalisé récursivement jusqu’à
obtention d’une solution idéale.
Moyenne de Idle_ratio
Somme de Delayed_produced
Somme de Delayed_not_produced
Moyenne de Cleaning_ratio
Somme de Planned_produced
Somme de Planned_not_produced
Moyenne de Production_ratio
100%
70000
Processing rate
60000
Units
50000
40000
30000
20000
10000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Week
80%
60%
40%
20%
0%
24
25
Week
26
Auteur
David Besson
Remerciements
Superviseur
Simon Farsah
Philippe Wieser