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Ordonnancement des Ordonnancement des activités de activités de télémaintenancetélémaintenance
07.02.0307.02.03 IVANOV Alexei IVANOV Alexei
07.02.03 LILLE
BERMUDES
Ordonnancement des activités de télémaintenance
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Plan de présentationPlan de présentation
• IntroductionIntroduction
• Ordonnancement Ordonnancement statiquestatique• Ordonnancement Ordonnancement dynamiquedynamique• Conclusions et Conclusions et perspectivesperspectives
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IntroductionIntroduction
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Introduction: Types de maintenanceIntroduction: Types de maintenance
MAINTENANCE
Maintenance corrective:
opérations après
défaillances
Maintenance préventive:
opérations avant
défaillances
Maintenance systématique:
systématiquement avec des périodes
régulières
Maintenance conditionnelle:
En fonction de l'état de
l'équipement
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Introduction: Un système de Introduction: Un système de télémaintenancetélémaintenance
Qui?
compétences
Comment?moyens@
Quelle priorité ?
Centre de télémaintenance
Site 1
Site 2
Site 3
Évènements
Télémaintenance consiste en la réalisation de
quelques opérations de maintenance
traditionnelle à distance.
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Introduction: L’ordonnancement dans un Introduction: L’ordonnancement dans un système de télémaintenancesystème de télémaintenance
Fonctionnement normal
TPCond : durée, comp TCorr : durée, comp
fin
TPS
pièces
CompétenceProduction
Changement de durée
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Ordonnancement statiqueOrdonnancement statique
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Ordonnancement: Contexte du problèmeOrdonnancement: Contexte du problème
•L’architecture distribuéeL’architecture distribuée
•Différents moyens de Différents moyens de communication (possibilité de l’aide communication (possibilité de l’aide en ligne)en ligne)
•Plusieurs niveaux de compétences des Plusieurs niveaux de compétences des équipes de maintenanceéquipes de maintenance
•La maintenance préventive La maintenance préventive systématiquesystématique
Les hypothèses statiques Les hypothèses statiques
CTMCTMSPSP
SPSP
tt11
tt22 tt33
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Ordonnancement: Fonction à optimiserOrdonnancement: Fonction à optimiser
temps
Coûts
dj
Coutj = CoutDeBase + | dj - Cj |
FO = Couti + Cdepl
T*
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Ordonnancement: SolutionOrdonnancement: Solution
A
E
DCB
F
tempséquipe 1équipe 1
tempséquipe 2équipe 2
• séquence pour chaque équipe
• date d’exécution pour chaque tâche
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Ordonnancement: BibliographieOrdonnancement: Bibliographie
ABDUL-RAZAQ T., POTTS C., « Dynamic programming state-space relaxation for single-machine scheduling », 1988
Le problème de minimisation des avances et des retards par
une méthode de séparation et évaluation, qui utilise uneprocédure de programmation dynamique relaxée pourobtenir les bonnes bornes.
BALAS E., LENSTRA J.K., VAZACOPOULUS A., “One machine scheduling with delayed precedence constraints”, 1993
Problème avec des délais de précédence.
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Ordonnancement: BibliographieOrdonnancement: Bibliographie
FRY T.D., ARMSTRONG R.D & BLACKSTONE J.H., “Minimizing weighted absolute deviation in single machine scheduling”, 1987
Une procédure de recherche de solution, basée sur larecherche locale par une procédure de recherche desolutions voisines
GAREY M., TARJAN R., WILFONG G., “One-processor scheduling with symmetric earliness and tardiness penalties”, 1988
Une procédure d’insertion de temps d’attente entre lestâches pour une séquence de tâches donnée.
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Ordonnancement: Méthode de résolutionOrdonnancement: Méthode de résolution
Spécificités du problème:Spécificités du problème:
Plusieurs équipes (machines)Plusieurs équipes (machines)
Notion de compétenceNotion de compétence
Descente stochastique + Descente stochastique + KangourouKangourou
La compétence d’une équipe est La compétence d’une équipe est modelisée par un niveau, si la modelisée par un niveau, si la
compétence démandée par la tâche compétence démandée par la tâche est inférieure à la compétence de est inférieure à la compétence de
l’équipe, alors l’équipe ne peut pas l’équipe, alors l’équipe ne peut pas traiter la tâchetraiter la tâche
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Ordonnancement: VoisinageOrdonnancement: Voisinage
L’insertion-décalage consiste alors à choisir deux tâches L’insertion-décalage consiste alors à choisir deux tâches aa et et bb, à insérer la tâche , à insérer la tâche b b devant la tâche devant la tâche aa..
A B A B C DC D A B A B FF C DC D
E E FF E E
Par insertion-décalage avec Par insertion-décalage avec aa=F et =F et bb=C.=C.
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Ordonnancement: Insertion du temps Ordonnancement: Insertion du temps d’attented’attente
D
F
dD
D
dDdF
F D
dDdF
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Ordonnancement: ParamètresOrdonnancement: Paramètres
• La forme de la solution initialeLa forme de la solution initiale
• Le nombre d’itérations dans la Le nombre d’itérations dans la descente stochastiquedescente stochastique
• Le voisinage des sauts dans le Le voisinage des sauts dans le Kangourou (3 voisins Kangourou (3 voisins consécutifs)consécutifs)
• Le nombre de sauts dans le Le nombre de sauts dans le KangourouKangourou
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Ordonnancement: ImplémentationOrdonnancement: Implémentation
L’algorithme a été programmé en C++L’algorithme a été programmé en C++
Un exemple avec deux équipes de maintenance et deux types de Un exemple avec deux équipes de maintenance et deux types de pannes différentspannes différents
Les compétences demandées par les tâches sont réparties Les compétences demandées par les tâches sont réparties entre 50% et 100%entre 50% et 100%
Dans plus de 90% de cas l’algorithme Dans plus de 90% de cas l’algorithme trouve la meilleure solution, dans les trouve la meilleure solution, dans les autres cas la solution trouvée est la autres cas la solution trouvée est la
deuxième meilleure solutiondeuxième meilleure solution
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Ordonnancement: RésultatsOrdonnancement: Résultats
Nb tâchesNb tâches Coût intialCoût intial Meilleur coûtMeilleur coût Nb ItérationsNb Itérations Nb It pr MeilleurNb It pr Meilleur
1010 4040 2020 1333813338 3030
3333 2121 1416714167 114114
5858 3737 1321213212 39813981
2727 1212 1261712617 18091809
2020 246246 143143 1979419794 247247
296296 148148 1993319933 25942594
145145 6565 1800518005 1557715577
247247 157157 1919219192 1596215962
207207 145145 1857418574 10961096
5050 17311731 949949 4919149191 1255312553
16191619 901901 4794447944 60776077
19911991 13481348 4604346043 4042540425
17371737 11551155 4433144331 3725037250
23172317 11891189 4209242092 76607660
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Ordonnancement: Conclusions et Ordonnancement: Conclusions et perspectivesperspectives
L’intégration de la maintenance à distance (l’aide en ligne)L’intégration de la maintenance à distance (l’aide en ligne)
LLe partage de ressources entre les équipes de maintenancee partage de ressources entre les équipes de maintenance
Nous avons proposé une méthode de Nous avons proposé une méthode de résolution d’un problème d’ordonnancement résolution d’un problème d’ordonnancement
pour plusieurs machines en tenant compte de pour plusieurs machines en tenant compte de plusieurs contraintes non-classiques plusieurs contraintes non-classiques
(compétence, architecture distribuée) et avec (compétence, architecture distribuée) et avec un critère d’optimisation Earliness-Tardinessun critère d’optimisation Earliness-Tardiness
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Ordonnancement dynamiqueOrdonnancement dynamique
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Ordonnancement dynamique: Types de Ordonnancement dynamique: Types de maintenancemaintenance
• Maintenance correctiveMaintenance correctiveLes tâches arrivent aléatoirement, la date début, la date de Les tâches arrivent aléatoirement, la date début, la date de
fin, la compétence et la durée ne sont pas définies exactementfin, la compétence et la durée ne sont pas définies exactement
• Maintenance systématiqueMaintenance systématiqueLes tâches sont planifiées, on connaît tout sur les tâchesLes tâches sont planifiées, on connaît tout sur les tâches
• Maintenance conditionnelleMaintenance conditionnelleLes tâches ne sont pas planifiées, mais on connaît leurs Les tâches ne sont pas planifiées, mais on connaît leurs
durées et les compétencesdurées et les compétences
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Dynamique: Les hypothèsesDynamique: Les hypothèses
tempsri di
coût
pi
Paramètres:Paramètres:
date de disponibilitédate de disponibilité rrii
date de fin au plus tarddate de fin au plus tard ddii
duréedurée ppii
compétence demandéecompétence demandée compcompii
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Dynamique: BibliographieDynamique: Bibliographie
LIU C.L., LAYLAND J.W.,«Scheduling Algorithms for Multiprogramming in a Hard RealTime Environment », 1973
les priorités dynamiques.
LEUNG J.Y.T., MERILL M.L., “A Note on Preemptive Scheduling of Periodic Real Time Tasks”, 1980
le problème d’ordonnancement de taches temps réel partageant des ressources est NP difficile
CHOQUET-GENIET A., GENIET D., COTTET F. “Exhaustive Computation of the scheduled Task Execution Sequences of a Hard Real-time Application”, 1996
les applications composées de taches périodiques à durées fixes (Réseau de Petri)
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Dynamique: La liberté d’une tâcheDynamique: La liberté d’une tâche
l’insertion d’une tâche dans l’insertion d’une tâche dans l’ordonnancement existant.l’ordonnancement existant.
liblibii = d = d
ii – r – rii – p – p
i i
tempsri di
coût
pi
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Dynamique: La fenêtre maximale d’un Dynamique: La fenêtre maximale d’un ordoordo
ri djdirj
Fmax
tm1 tm2
i j
i j temps
temps
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Dynamique: L’algo pour fenêtre maximaleDynamique: L’algo pour fenêtre maximale
tm1 tm2
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Dynamique: L’algo pour fenêtre maximaleDynamique: L’algo pour fenêtre maximale
tm1 tm2
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Dynamique: L’algo pour fenêtre maximaleDynamique: L’algo pour fenêtre maximale
tm1 tm2
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Dynamique: Algo pour plusieurs équipesDynamique: Algo pour plusieurs équipes
tâchetâche finfinLister les équipes
capables de traiter
Créer une fenêtre
maximale
Insérer la tâche
Enlever une tâche
critique
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Dynamique: Perspectives et conclusionsDynamique: Perspectives et conclusions
• La robustesse d’un La robustesse d’un ordonnancementordonnancement
• L’ordonnancement initialL’ordonnancement initial