Solving an industrial pick & place problem of a postal sorting center
Résolution d’un problème industriel de type pick & place d’un centre de tri postal
Résumé
Pick & Place (PAP) problems are widely
studied in the literature, but, to the best of our
knowledge, very few works study PAP systems in an
industrial context. The objective of this thesis is to
solve an industrial PAP problem in a postal sorting
center, where containers filled with mail arrive
dynamically and in an unknown order, and where
operators place these containers in carts according to
their destination. Given the large diversity of daily
destinations, a balance must be found in real time
between the flows processed by humans and by the
robot.
This problem was solved in four phases. First,
knowledge-based models were proposed based on the
experience of the logistics operator.
The result of applying these models on a simulation
of the real system is considered as a lower bound of
the system performance. Second, a mathematical
model of the system has been established, with the
release of several constraints allowing to treat the
problem as a classical scheduling problem. The
results of this scheduling, which cannot be applied
in the real system, led us to investigate the use of
online heuristics. A third step was to propose a
heuristic model, based on dynamic rules, evaluated
in simulation. Finally, a multi-agent model,
integrating these decision rules, was developed to
validate the applicability of such a control system
on the real system.
Les problèmes de type Pick & Place (PAP)
sont très étudiés dans la littérature, mais, à notre
connaissance, très peu de travaux étudient les
systèmes de PAP dans un contexte industriel.
L’objectif de cette thèse est la résolution d’un
problème industriel de type PAP au sein d’un centre
de tri postal, où des bacs remplis de courriers arrivent
dynamiquement et dans un ordre inconnu, et où des
opérateurs placent ces bacs dans des chariots en
fonction de leur destination. Compte tenu de la
diversité importante des destinations journalières, un
équilibre doit être trouvé en temps réel entre les flux
traités par les humains et par le robot.
Ce problème a été résolu en quatre phases. En
premier lieu, des modèles à base de connaissance ont
été proposés à partir de l’expérience de l’opérateur
logistique. Le résultat de l’application de ces
modèles sur une simulation du système réel est
considéré comme une borne inférieure de la
performance du système. En second lieu, un modèle
mathématique du système a été établi, le
relâchement de plusieurs contraintes permettant de
traiter le problème comme un problème
d’ordonnancement classique. Les résultats de cet
ordonnancement, inapplicables sur le terrain, nous
ont conduits à investiguer l’utilisation d’heuristiques
en ligne. Une troisième étape a été de proposer un
modèle heuristique, à base de règles dynamiques,
évaluée en simulation. Enfin, un modèle multiagents,
intégrant ces règles de décisions, a été
développé afin de valider l’applicabilité d’un tel
système de pilotage sur le système réel.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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