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Chaines logistiques et réseaux manufacturiers
Chaîne logistique : définition
Le terme « logistique » vient d’un mot grec logistikos qui signifie l’art du raisonnement et du calcul. A l’origine le terme est utilisé dans le contexte militaire, ici la logistique représente tout ce qui est nécessaire « physiquement » pour permettre l’application sur le terrain des décisions stratégiques et tactiques : transports, stocks, fabrication, achats, manutention. Aujourd’hui le terme « logistique » recouvre des interprétations très diverses. Cela va du simple « transport » jusqu’à une science interdisciplinaire combinant ingénierie, micro-économie et théories des organisations. Dans le contexte de la gestion industrielle, la « logistique industrielle » peut être définie comme l’ensemble des activités concernées par les flux externes de matières premières, des produits intermédiaires et des services qui supportent des processus de production intégrés ou distribués dans l’espace de manière à mettre à disposition les productions de ces processus au consommateur final ou intermédiaire au bon moment, au bon endroit et au moindre coût [Barros, 1997].
En ce qui concerne à la définition de la « chaîne logistique » de nombreuses propositions existent. Dans cette section, un certain nombre d’entre elles sont évoquées dans le but de mettre l’accent sur les caractéristiques essentielles apportées par chaque définition. [Lee et Billington, 1993] définissent une chaîne logistique comme un réseau d’installations qui assure les fonctions d’approvisionnement en matières premières, de transformation de ces matières premières en composants puis en produits finis, et de distribution du produit fini vers le client. Cette définition structure la chaîne logistique autour d’un produit fini et de ses composants en se focalisant sur les fonctions nécessaires à sa production.
De nombreux auteurs définissent une chaîne logistique comme un ensemble d’entités échangeant des flux (physique, informationnel, financier). [Stevens, 1989] en s’appuyant sur les activités d’une chaîne logistique indique : « a supply chain is a connected series of activities which is concerned with planning, coordinating and controlling materials, parts, and finished goods from supplier to customer. It is concerned with two distinct flows (material and information) through the organization.» [Christopher, 1998] définit une chaîne logistique comme un réseau d’acteurs connectés et interdépendants qui cherchent en permanence à contrôler, gérer et améliorer les flux physiques et d’information pour optimiser leur performance et mieux satisfaire le consommateur final [Christopher, 1998]. Ces définitions font apparaître les notions de flux matériel et de flux d’information comme éléments reliant les entités constituant la chaîne logistique (fig. 1.2). Dans ce schéma, l’ensemble des maillons de la chaîne logistique est intégré dans un cadre fléché afin de présenter l’orientation de la gestion de la chaîne logistique vers les clients.
D’une façon plus globale, selon [Beamon, 1998], nous pouvons distinguer dans une chaîne logistique deux processus de base : (1) un processus amont (processus de production) qui couvre la planification de la production et des approvisionnements, la fabrication et enfin la gestion des stocks et (2) un processus aval (processus de distribution) couvrant la planification et la gestion des réseaux de distribution ainsi que le transport et la livraison des produits finis.
Le premier processus concerne l’approvisionnement, la production de biens ou de services et l’entreposage des matières premières, produits intermédiaires et produits finis au sein de l’entreprise. Le deuxième processus fixe la manière dont les produits sont acheminés de l’entreprise jusqu’aux détaillants et clients finaux. Ces produits peuvent être directement livrés ou bien transiter par des centres de distribution. Ce processus inclut la gestion d’entrepôt et de dépôt, le transport et la livraison.
Entre les différents partenaires d’une chaîne logistique, circulent trois catégories de flux : les flux physiques ou de marchandises venant de l’amont vers l’aval, les flux financiers venant de l’aval vers l’amont et les flux d’information circulant dans les deux sens. Ce travail de recherche s’intéresse plus particulièrement aux flux d’information, dans leur utilisation pour piloter les flux physiques.
Coopération inter-entreprises : différents formes organisationnelles
Une chaîne logistique est composée de plusieurs entreprises qui sont d’habitude juridiquement indépendantes. Les objectifs liés à la création du réseau donnent lieu à une terminologie particulière. Nous en dégageons quelques grandes catégories en fonction des objectifs de ces groupements d’entreprises.
On appelle réseau d’entreprises un ensemble d’entreprises entrant en communication pour répondre à un besoin précis. [Butera, 1991] définit le réseau d’entreprises comme étant « un ensemble d’entreprises liées les unes aux autres par un cycle de production. Le lien n’est ni juridique, ni structurel ; il revêt souvent la forme de simples accords. Ces entreprises ont en commun un puissant système de coopération fonctionnelle ». Les réseaux d’entreprises se distinguent d’une chaîne logistique car ils ne sont pas obligatoirement orientés sur le processus d’élaboration complet d’un produit fini donné. En effet, un partenariat horizontal (entre entreprises de même activité) est par exemple possible autour de l’échange de bonnes pratiques. Cette terminologie est très générale et peut inclure les chaînes logistiques.
Le terme d’entreprise étendue est utilisé pour souligner un haut degré de coopération entre des organisations. [Gott, 1996] définit l’entreprise étendue comme étant « Une sorte d’entreprise représentée par toutes les organisations ou parties d’organisations : clients, fournisseurs, soustraitants, engagés de façon collaborative à la conception, au développement et à la livraison des produits à l’utilisateur final ». Le partenariat entre les entreprises est considéré de manière durable. L’entreprise virtuelle est considérée comme une organisation temporaire dans laquelle un ensemble de partenaires industriels forme un réseau collaboratif pour atteindre un objectif précis auquel ils n’auraient pu répondre seuls. [Goranson et al., 1997] définit l’entreprise virtuelle comme étant « Une agrégation temporelle de compétences et de ressources qui collaborent ensemble pour un besoin spécifique tel une opportunité d’affaires ». L’entreprise virtuelle est caractérisée par l’absence d’attributs ou attraits physiques (administration, statuts juridiques, etc.). Ces attributs son remplacés par l’application d’infrastructures d’information et de communication très sophistiquées et surtout par un degré de confiance mutuelle élevé.
Les flux physiques et d’information dans la chaîne logistique
Les définitions de la chaîne logistique décrites précédemment présentent la chaîne logistique comme un ensemble de fournisseurs, producteurs, distributeurs, et de clients où les flux de matière (ou flux physiques) circulent des fournisseurs aux clients et les flux d’informations circulent dans les deux sens. Ces définitions mettent en relief trois composantes fondamentales de la chaîne logistique : les maillons de la chaîne, les flux de matière et les flux d’information.
Gestion de la chaîne logistique
Définition de la gestion de la chaîne logistique
Le concept de gestion de la chaîne logistique est apparu en 1982 [Cooper et al.,, 1997]. [Oliver et Webber, 1982] discutent des avantages potentiels de l’intégration des approvisionnements, de la fabrication et de la distribution. S’il existe un grand nombre de définitions pour caractériser la chaîne logistique, il en existe sûrement autant pour définir le Supply Chain Management (SCM), ou gestion de la chaîne logistique intégrée. Selon [Cooper et Ellram, 1993] la SCM est « Une philosophie intégrative pour gérer le flux total d’un réseau de distribution du fournisseur au client final, la coordination plus grande de processus et des activités commerciales, à travers le réseau entier et non seulement entre quelques partenaire de réseau ». Le SCM peut être vu comme un concept développé par les entreprises pour apporter une réponse à une demande client personnalisée en termes de qualité et de service [Müller, 2003]. Ainsi, le SCM a pour premier objectif d’éliminer les barrières qui limitent la communication et la coopération des différents membres d’une chaîne logistique [Fawcett et Magnan, 2000], [Müller, 2003].
Le pilier coordination se base sur la gestion des trois flux : flux de matière, d’information et financier. Cette coordination repose sur l’utilisation des nouvelles technologies de l’information et de la communication qui permettent d’échanger et de traiter l’information sur des sites distants. L’orientation processus a pour but d’améliorer l’ensemble des activités liées à la fabrication et à la commercialisation des produits. Enfin, la planification avancée introduit une hiérarchisation des étapes de planification selon l’horizon temporel considéré (long-terme, moyen-terme et court-terme).
Les fondations reprennent globalement les différents aspects de la gestion industrielle qui vont favoriser le développement du SCM (logistique, marketing, théorie des organisations etc.).
Les apports de la gestion efficace d’une chaîne logistique
De nombreux travaux menés dans un cadre industriel montrent que la gestion efficace d’une chaîne logistique apporte des avantages significatifs [Alber et Walker, 1997], [Cooper et Ellram, 1993], [Giunipero et Brand, 1996], [Harrington, 1999], [Higginson et Alam, 1997], [Palevich, 1997].
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
1 CHAPITRE 1. CONCEPTS DE BASE ET ETAT DE L’ART
1.1 Introduction
1.2 Chaines logistiques et gestion des chaines logistiques
1.2.1 Introduction
1.2.2 Chaines logistiques et réseaux manufacturiers
1.2.3 Gestion de la chaîne logistique
1.2.4 Pouvoir et relation adverse dans une chaîne logistique
1.2.5 Conclusion et positionnement
1.3 Partage d’information comme une forme de coopération
1.3.1 Introduction
1.3.2 Définitions de la coopération
1.3.3 Partage d’information dans une chaîne logistique
1.3.4 Conclusion
1.4 Modélisation par la théorie des jeux de coordination dans une chaîne logistique.
1.4.1 Introduction
1.4.2 Théorie des jeux – généralités, équilibre de Nash
1.4.3 Coordination dans une chaîne logistique modélisée par la théorie des jeux
1.4.4 Conclusion et notre positionnement
1.5 Economie expérimentale
1.5.1 Introduction
1.5.2 Notions générales de l’économie expérimentale
1.5.3 Economie expérimentale et théorie des jeux : double approche complémentaire, behavioural game theory
1.5.4 Conclusion
1.6 Problématique
1.6.1 Problématique générale
1.6.2 Cadre d’étude
1.6.3 Démarche de résolution
1.7 Conclusion
2 CHAPITRE 2. MODELE MTS/MTO EN MONO- ET MULTI-PERIODES
2.1 Introduction
2.2 Modèle du jeu
2.2.1 Modèle de la chaîne logistique et notations
2.2.2 Processus de décision des joueurs
2.2.3 Description du jeu
2.2.4 Discussion sur le cadre du jeu
2.3 Résultats principaux pour le modèle mono-période
2.3.1 Niveaux de recomplètement et profits des entreprises
2.3.2 Equilibre de Nash
2.3.3 Comparaison des solutions
2.4 Exemple d’application avec la loi uniforme pour le modèle mono-période
2.4.1 Caractéristiques de la loi de la demande
2.4.2 Calculs d’espérances mathématiques des ventes, des invendus et des produits en rupture
2.4.3 Calculs des niveaux de recomplètement
2.4.4 Profits des entreprises
2.4.5 Exemple numérique
2.5 Résultats principaux pour le modèle multi-périodes
2.5.1 Caractéristiques du modèle multi-période
2.5.2 Niveaux de stock et de recomplètement du F et profits des entreprises
2.5.3 Equilibre de Nash
2.5.4 Comparaison des solutions
2.6 Exemple d’application avec la loi uniforme pour le modèle multi-périodes
2.6.1 Formulation mathématique
2.6.2 Calculs des niveaux de recomplètement
2.6.3 Profits des entreprises
2.6.4 Exemple numérique
2.7 Discussion sur le partage des prévisions
2.7.1 Absence de transmission d’information
2.7.2 Transmission des prévisions via le D/O
2.7.3 Accès direct pour tous aux prévisions du marché
2.8 Conclusion
3 CHAPITRE 3. MODELE MTS/MTS
3.1 Introduction
3.2 Modèle du jeu
3.2.1 Modèle de la chaîne logistique et notations
3.2.2 Description du jeu
3.3 Résultats principaux
3.3.1 Commandes optimales du D/O, niveaux de recomplètement du F et profits des entreprises
3.3.2 Equilibre de Nash
3.3.3 Comparaison des solutions
3.4 Conclusion
4 CHAPITRE 4. APPLICATION DE METHODOLOGIE DE L’ECONOMIE EXPERIMENTALE
4.1 Introduction
4.2 Modélisation par la théorie des jeux des relations long-terme dans des chaînes logistiques
4.3 Application de la méthodologie de l’économie expérimentale
4.3.1 L’organisation générale du protocole scientifique
4.4 Les résultats expérimentaux
4.4.1 Analyse des résultats
4.4.2 Discussion
4.5 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
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