Modèle d'optimisation de l'ordonnancement des travaux correctifs et de maintenance dans un contexte minier souterrain

L’ensemble des activités de maintenance et de réparations représentent des coûts significatifs dans l’industrie minière. Une gestion optimale de ces activités entraîne entre autres un grand nombre de bénéfices comme une diminution des arrêts non planifiés, une baisse de la consommation énergétique des équipements et une hausse de la durée de vie des équipements. Actuellement, l’ordonnancement des bons de travail (BT) est réalisé de façon manuelle et basé sur la grande expérience des planificateurs de maintenance et de l’ensemble de l’équipe de maintenance. Ces problèmes d’ordonnancement sont de taille significative, ils comportent un grand nombre de contraintes ainsi que des fonctions objectifs variées à optimiser. La résolution de problèmes combinatoires de ce type est très difficile à accomplir manuellement et encore plus difficile de résoudre à l’optimalité sans assistance par ordinateur. Un modèle mathématique pourrait aider et guider l’équipe de maintenance d’établir un ordonnancement optimal des travaux à réaliser sur un horizon de temps variable. Le mémoire suivant traitera du développement d’un modèle permettant l’ordonnancement optimal des activités de maintenance et de réparations. Cet ordonnancement respecte les contraintes usuelles des planificateurs de la maintenance : assurer pour chaque type d’équipement un nombre minimum d’équipements actifs (non immobilisés), affecter les bonnes ressources (mécaniciens et équipement) selon la spécificité de chaque bon de travail (BT), ajuster la durée d’une tâche en fonction de l’assignation des ressources humaines, et accélérer autant que possible les travaux en arriéré (Backlog). Le modèle a pour objectif d’ordonnancer de façon robuste et de compiler rapidement le plus grand nombre d’activités prêtes à être effectuées en fonction de leur indice de priorité (établi a priori) tout en minimisant la durée globale des travaux. Le modèle est validé sur des données réelles tirées d’applications minières.

Abstract

All maintenance and repair activities represent significant costs in the mining industry. Optimal management of these activities leads, among other things, to a large number of benefits such as a reduction in unplanned shutdowns, a reduction in the energy consumption of equipment and an increase in the life of equipment. Currently work order (WO) scheduling is performed manually and based on the extensive experience of maintenance planners and the entire maintenance team. These scheduling problems are of significant size, have a large number of constraints and various objective functions to optimize. Solving such combinatorial problems of this type is very difficult to accomplish manually and even more difficult to solve to optimality without computer assistance. A mathematical model could guide and help the maintenance team to establish an optimal scheduling of the work to be done on a variable time horizon. The following master thesis will deal with the development of a model allowing the optimal scheduling of maintenance and repair activities. This scheduling respects the usual constraints of maintenance planners: ensure for each type of equipment a minimum number of active equipment (not immobilized), assign the right resources (mechanics and equipment) according to the specificity of each work order, adjust the duration of a task according to the assignment of human resources, and speed up backlog work as much as possible. The objective of the model is to schedule in a robust way and quickly compile the greatest number of activities ready to be carried out according to their priority indice (previously established) while minimizing the overall duration of the work. The model has been validated on real data from mining applications.