L’optimisation au service de la planification opérationnelle

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L’optimisation au service de la planification opérationnelle Sylvain Dallaire ing.f. Congrès annuel de l’Ordre des ingénieurs forestiers du Québec 24 septembre 2015

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L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Sylvain Dallaire ing.f.Congrès annuel de l’Ordre des ingénieurs forestiers du Québec

24 septembre 2015

Page 2: L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Plan de la présentation

‐Mise en contexte

‐ Rappel des notions de base en optimisation

‐ Outil d’optimisation de la sélection des 

chantiers et de la destination des bois

‐ Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

‐ Gains et défis de la mise en œuvre des outils

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Mise en contexte

Dans le cadre de la LADTF, le MFFP a la responsabilité de planifier les interventions d’aménagement forestier en vue d’approvisionner des usines de transformation du boisLes garanties d’approvisionnement sont régionalesLes critères à considérer dans la planification forestière sont multiples: Critères sylvicoles, environnementaux et sociaux Critères financiers et d’approvisionnement Critères économiques

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Mise en contexte

Rappel des grandes activités du processus de planification

PAFIO – Pluriannuel vers annuel

Consultations et inventaire

Banque 200% SI et PRAN

Identification et caractérisation

des SIP Prescription

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Mise en contexte

Principe des poupées russes à la base du processus de planification

Un ensemble d’indicateurs à considérer tout

au long du processus de

sélection

ZIP et COS

ZIP priorisés et équilibrés

SIP avec MH

SIP qualifiés

SI possibles

SI prescrits

10 – 15 ans

5 ans

1 à 3 ans

1 à 3 ans

1 an

2 ans

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Rappel des notions de base en optimisation

Les contraintes Limites obligatoires à respecter Habituellement en minimum et/ou maximum Définissent le domaine de solutions possibles Exemple: volume en garantie d’approvisionnement 100 000

m3 à 120 000 m3.Les fonctions objectifs Orientent le choix d’une solution en fonction d’un ou des

objectifs désirés Habituellement en minimisation, maximisation ou cible Exemple: minimisation du volume sans preneur

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Outil d’optimisation de la sélection des chantiers et de la destination des bois

Outil simple, souple et opérationnel permettant d’effectuer une optimisation simultanée de la destination des bois et de la sélection des chantiers d’opération en fonction d’un ensemble d’indicateurs Excel avec le solver What’sBest Programmation linéaire multi-objectifs Contraintes et fonctions objectifs

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Outil d’optimisation de la sélection deschantiers et de la destination des bois

Outil d’optimisation supporté par un système intégré, automatisé et opérationnel d’outils:

Compilateur(DICA)

Simulateur(FPInterface)

Optimisateur(Outil de la sélection des 

chantiers et de la destination des bois)

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Outil d’optimisation de la sélection des chantiers et de la destination des bois

L’intrant principal du modèle : les chantiers d’opération (max. 350)Les contraintes (min et max par BGA) Volumes en garantie d’approvisionnement (obligatoire, 20

produits et 88 BGA possibles) Coûts d’approvisionnement sans transport Distance moyenne de transport ou coût moyen de transport Volume moyen par tige Pourcentage du volume en été et hiver Pourcentage du volume certifié (3 certifications possibles) Pourcentage des essences moins désirées (2 par produit)

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Outil d’optimisation de la sélection des chantiers et de la destination des bois

Les autres contraintes Sélection ou non sélection de chantiers Volume minimum d’un chantier destiné aux BGA

La performance du modèle d’optimisation Temps de résolution entre 0 et 5 minutes

La démarche proposée aux utilisateurs Processus itératif d’ajout graduel de contraintes et de

fonctions objectifs jusqu’à l’atteinte d’une solution acceptable.

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Outil d’optimisation de la sélection des chantiers et de la destination des bois

Les fonctions objectifs de minimisation Volume sans preneur Distance de transport des chantiers aux BGA

Les fonctions objectifs avec une cible (applicables à la sélection de chantiers) Cibles de la stratégie d’aménagement et des VOIC (20) Pourcentage de coupe mosaïque (60%) Budget d’aménagement forestier Etc.

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Outil d’optimisation de la sélection des chantiers et de la destination des bois

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OPTIPRES est un outil simple, souple et opérationnel qui permet d’optimiser pour un chantier d’opération le choix des prescriptions sylvicoles (scénario / traitement / directive) en fonction d’un ensemble d’indicateurs Excel avec le solver What’sBest Programmation linéaire multi-objectifs Contraintes et fonctions objectifs

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Page 14: L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Outil d’optimisation supporté par un système intégré, automatisé et opérationnel d’outils:

Collecteur(DendroDIF)

Compilateur(DICA)

Simulateurs(FPInterface & MÉRIS)

Optimisateur(OptiPRES)

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L’intrant principal du modèle : les solutions sylvicoles possibles (scénario, traitement, directive) documentées pour chacun des secteurs d’intervention (SI) d’un chantier d’opération. Possibilité de 9 solutions sylvicoles par SI Exemple: 2 solutions sylvicoles de coupe partielle avec

4 directives de martelage chacune ainsi qu’une solution de coupe de régénération

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

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Les fonctions objectifs Maximisation de la rentabilité financière Maximisation du % de la superficie du chantier

d’opération avec une rentabilité financière positive Maximisation de la rentabilité économique Maximisation du rendement forestier Synchronisation des rotations

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Rentabilité financière et économique

Rendement forestier

Choix sylvicoles et budget

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Les contraintes Sélection ou non sélection d’un « scénario / traitement

/ directive » par SI Budget sylvicole maximum avec une marge de

manœuvre en % VANP maximale

La performance du modèle d’optimisation Temps de résolution entre 0 et 1 minute

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Page 18: L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Exemple: chantier Cindy UA 06451 807 ha, 7 prescriptions sylvicoles (6 CP et 1 CR)

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

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Exemple chantier Cindy UA 06451

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Page 20: L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Exemple chantier Cindy UA 06451

Maximisation rentabilité économique

Maximisation rentabilité financière

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

Page 21: L’optimisation au service de la planification opérationnelle

Exemple chantier Cindy UA 06451

Synchronisation des rotations

Maximisation rentabilité économique et financière & synchronisation des rotations

Outil d’optimisation des prescriptions sylvicoles

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Les gains et les défis

Les gains professionnels attribuables aux outils d’optimisation Prendre des décisions qui intègrent plus de considérations Prendre de meilleures décisions Des ingénieurs forestiers qui consacrent plus de temps à

l’analyse (comparative) et à la prise de décisions

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Les défis de la mise en œuvre des projetsd’optimisation La collaboration, l’intégration et l’échange d’information entre les

différents intervenants La résistance au changement et le syndrome de la boîte noire L’investissement de départ en terme de temps d’apprentissage

Les gains et les défis

?

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Remerciements

Sébastien Lacroix, FPInnovation et MFFP Mustapha Ouhimmou, FPInnovation et ÉTS Dave Lepage, FPInnovation François Laliberté, WSP Pascal Simard, MFFP Luc Gagnon, MFFP Mélissa Lainesse, MFFP Sylvain Marois, MFFP Camille Bastien, MFFP François Labbé, MFFP Alexis Leroux, MFFP Pierre Couture, MFFP Simon Vézeau, MFFP Etc.

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Conclusion

Les connaissances, les expertises et les technologies d’aujourd’hui nous permettent de faire plus, faire mieux voire en moins de temps!!!