A decision support system to schedule design activities with interdependency and resource constraints

Résumé Fr En Es

Ce papier étudie les problèmes liés à la planification de projet au stade de conception du développement d’un avion civil. Un tel système de développement complexe se caractérise par un environnement dynamique et des incertitudes concernant la durée des activités. De plus, les équipes de conception en charge du développement d’un sous-système doivent gérer des interactions avec d’autres équipes.Nous décrivons une variante du modèle standard RCPSP (Resource Constrained Project Scheduling Problem ou problème de planification de projet avec contraintes de ressource) avec des activités pleinement élastiques qui prennent en compte de nouvelles contraintes telles que les dépendances entre les équipes de conception elles-mêmes ( Contract Dependency Constraints). En outre, nous détaillons le concept de contraintes liées aux priorités énergétiques (Energy-Precedence Constraints), qui est une nouvelle voie pour modéliser les priorités entre les activités dans un contexte de projet d’ingénierie concourrante.Nous proposons de modéliser notre problème en tant que problème de satisfaction de contraintes ou CSP (Constraint Satisfaction Problem). Mettre en œuvre ce modèle utilise un environnement de Programmation logique avec contraintes (Constraint Logic Programming environment).Notre approche est suffisamment flexible pour être mise en œuvre dans l’industrie aérospatiale en facilitant la coopération entre les équipes de conception et en offrant des plannings pratiques pour le processus d’aide à la décision à différents niveaux managériaux.

This paper investigates the problems of project scheduling at the design stage of the development of a civil aircraft. The development of such a complex system is characterised by a dynamic environment and uncertainties concerning the duration of activities. Moreover, design teams responsible for the development of a subsystem need to manage interactions with other teams.We describe a variant of the standard Resource Constrained Scheduling Problem with fully elastic activities that takes into account the dependencies between design teams as new constraints (Contract Dependency Constraints). Moreover, we detail Energy-Precedence Constraints, which is a new way to model precedence between activities in a concurrent engineering-based project.We propose to model our problem as a discrete Constraint Satisfaction Problem. Our implementation of this model uses a Constraint Logic Programming environment.Our approach is flexible enough to be implemented within the aerospace industry, by facilitating cooperation between design teams and providing practical schedules for the decision support process at different managerial levels.

ResumenEste artículo trata sobre los problemas de planificación de proyecto en la etapa de diseño del ciclo de desarrollo de un avión civil. El desarrollo de un sistema complejo como este está caracterizado por un entono dinámico y por incertidumbres a nivel de la duración de las actividades. Además, los equipos de diseño responsables del desarrollo de cada subsistema tienen que gestionar interacciones con otros equipos.Describimos una variante del modelo estándar RCPSP (Resource Constrained Project Scheduling Problem o problema de planificación de proyectos con recursos limitados) con actividades muy elásticas que toman en cuenta nuevas condiciones como la dependencia entre equipos de diseño (Contract Dependency Constraints). Además, detallamos el concepto de Energy-Precedence Constraints (“restricciones de precedencia energética”), que es una nueva manera de modelizar las prioridades en un proyecto de ingeniería simultánea.Proponemos modelizar nuestro problema como un problema de satisfacción de restricciones o CSP (Constraint Satisfaction Problem). Poner en marcha este modelo necesita un entorno de programación lógica con restricciones.Nuestra aproximación es suficientemente flexible para ser implementada en la industria aeroespacial y facilitar la cooperación entre equipos de diseño proporcionando una planificación práctica para el proceso de ayuda a la decisión a diferentes niveles de gestión.