Dr. Reinhard Bürgy et Dr. David Schindl, membres du groupe Decision Support & Operations Research (DS&OR) du Département d’Informatique, mènent avec une entreprise pharmaceutique un projet d’optimisation des lignes de remplissage des flacons de médicament.
Spécifiquement, chaque mois un ensemble de tâches de remplissage doivent être effectuées. Chacune de ces tâches consiste à transvaser le produit d’un conteneur dans des flacons d’une taille donnée, et possède des dates d’exécution au plus tôt et au plus tard. Un certain nombre de lignes de remplissage sont disponibles. Il s’agit donc d’associer à chacune de ces tâches une ligne de remplissage et une date d’exécution, tout en respectant un ensemble de contraintes, parmi lesquelles : une ligne ne peut pas traiter plus d’une tâche à la fois, certaines lignes ne sont pas adaptées à certaines tâches, certaines lignes sont parfois indisponibles, certains produits ne peuvent pas passer immédiatement après certains autres sur la même ligne. L’objectif premier est de planifier un nombre maximum de tâches durant l’horizon d’un mois. En second lieu, les retards sont minimisés.
Cette planification mensuelle d’une centaine de tâches se faisait jusqu’à maintenant manuellement, occupant les responsables de la planification pendant plusieurs heures voire journées. Un algorithme d’optimisation ad hoc utilisant la programmation linéaire en nombres entiers a été développé, permettant de résoudre le problème à l’optimalité en quelques minutes. Les solutions obtenues ont été approuvées par les équipes de planification des lignes de production et le programme devrait être utilisé de manière systématique à partir de cet été.
Algorithmus zur optimierten Einplanung von Aufträgen auf Abfülllinien in der Pharmaindustrie
Dr. Reinhard Bürgy und Dr. David Schindl, Mitglieder der Gruppe Decision Support & Operations Research (DS&OR) des Departements für Informatik, führen mit einem Pharmaunternehmen ein Projekt zur Optimierung der Einplanung von Aufträgen auf den Abfülllinien durch.
Konkret muss jeden Monat eine Menge von Abfüllaufträgen durchgeführt werden. Jeder Auftrag besteht darin, das Produkt aus einem grossen Behälter in Fläschchen einer bestimmten Grösse abzufüllen. Jeder Auftrag hat früheste und späteste Ausführungstermine. Es stehen unterschiedliche Abfülllinien zur Verfügung. Es geht nun darum, jedem Auftrag eine Abfülllinie und ein Ausführungsdatum zuzuordnen, wobei eine Reihe von Einschränkungen zu beachten sind, wie zum Beispiel: Jede Linie kann zu jedem Zeitpunkt höchstens einen Auftrag bearbeiten; bestimmte Linien sind für bestimmte Aufträge nicht geeignet; die Linien sind manchmal nicht verfügbar; vor bzw. nach der Ausführung eines Abfüllauftrages gibt es Sequenz abhängige Rüstzeiten. Das Ziel ist möglichst alle Aufträge ohne Verspätungen durchzuführen.
Bisher wurde die monatliche Planung manuell, ohne spezifische IT-Unterstützung durchgeführt. Diese Aufgabe beschäftigte die Disponenten jeden Monat mehrere Stunden oder sogar Tage. Ein auf der ganzzahligen linearen Programmierung basierter Optimierungsalgorithmus wurde von Dr. Bürgy und Dr. Schindl entwickelt, mit dem das Einplanungsproblem in wenigen Minuten zur Optimalität gelöst werden kann. Aufbauend auf diesem Algorithmus wurde der Firma ein spezifisches Planungstool geliefert. Dieses wurde von den Planungsteams der Produktionslinien validiert. Das Tool soll ab Sommer systematisch eingesetzt werden.
