Developments of Tools Focused on Production Simulation to Improve Productivity in Shipyards’ Workshops

The goal of the thesis is to develop tools for improving shipbuilding workshops’ productivity. These tools have been tested on workshops of Aker Yards France shipyard, in Saint-Nazaire.The main chapter concerns the modelling of a workshop with the discrete-event simulation methodology. Production simulation is strongly used in some fields – as automobile industry – but is less used in shipbuilding. Indeed, the difficulty is that almost each piece to produce is unique. The objective is to show the importance of production simulation for such workshops. The modelled workshop is linked to a genetic algorithm to improve its productivity by optimizing its production sequence.Secondly a tool of creation and optimization of PERT networks has been created. The tool contains a graphical interface to easily handle networks and an optimization algorithm. This last one can minimize total cost of any project for a given total time. The tool has been linked to the modelled workshop. Consequently we get a PERT diagram of the workshop that can highlight critical activities.Finally, the last chapter explains the development of a tool to solve space allocation problems. Indeed space is often a critical point in many shipyards. Thanks to a user-friendly interface, the developed tool facilitates scheduling of these workshops. Furthermore it contains an optimization algorithm based on a heuristic approach to automate the planning process.In conclusion a set of efficient tools has been carried out with concrete applications on real workshops./L’objectif de la thèse est de développer une série d’outils qui permettent d’optimiser la production d’ateliers de construction navale. Ces outils sont testés sur des ateliers du Chantier Naval Aker Yards France à Saint-Nazaire.Le chapitre principal traite de la modélisation d’un atelier – dit de PréPréFabrication – sur le principe de la simulation de production à évènements discrets. La simulation de production est fortement utilisée dans certains domaines – industrie automobile par exemple – mais encore peu souvent en construction navale. En effet, la difficulté réside dans la diversité des pièces à produire. L’objectif est de démontrer l’intérêt de la simulation de production même dans ces ateliers où pratiquement chaque pièce à construire est unique. L’atelier modélisé a été couplé avec un algorithme génétique pour améliorer sa productivité en optimisant la séquence de production.En second lieu, un outil de création et d’optimisation des réseaux PERT a été créé. L’outil contient une interface graphique permettant une manipulation aisée des réseaux et un algorithme d’optimisation. Ce dernier permet de minimiser le coût de réalisation d’un projet pour un temps total fixé. En étant couplé avec le logiciel de simulation développé, une création automatique du diagramme PERT de l’atelier est créée, permettant de mettre clairement en évidence ses activités critiques.Finalement, le dernier chapitre de la thèse porte sur la création d’un logiciel permettant de résoudre les problèmes de gestion de surface et de planification rencontrés dans certains chantiers. En effet, l’espace au sol est un élément critique pour beaucoup d’ateliers de construction navale. Le logiciel développé, grâce à une interface conviviale et pratique, permet de faciliter grandement la planification. De plus, il contient un algorithme d’optimisation basé sur des heuristiques afin d’automatiser le processus de planification.En conclusion, un ensemble d’outils efficaces a été généré, avec des applications concrètes sur des ateliers réels.