Soutenance mémoire
Niveaux de décisions en la planification de la chaîne logistique
Le niveau stratégique comprend les décisions qui ont un impact sur le long terme (plusieurs années). Ces décisions sont prises au plus haut niveau de l’entreprise et contraignent toutes les activités de planification aux niveaux tactique et opérationnel. Les décisions stratégiques incluent : la conception du réseau logistique, la conception du produit et les offres commerciales et la planification des ventes. La conception du réseau logistique consiste à :
– Déterminer le nombre d’usines, leur localisation et leur taille.
– Déterminer le nombre d’entrepôts, leur localisation et leur taille.
– Déterminer le nature du système de production et le nombre et type de ressources nécessaires (opérateurs, machines, outils, etc.)
– Identifier et sélectionner les fournisseurs, les distributeurs, les grossistes, les détaillants et les autres participants de la chaîne logistique.
Le niveau tactique et basé sur un horizon à moyen terme, de l’ordre de quelques mois, et consiste à planifier les activités d’approvisionnement, de production, de distribution et des ventes, de façon à atteindre les objectifs fixés dans le plan stratégique. Il s’agit de définir les dates d’approvisionnement, les quantités et périodes de production et moyens de distribution, pour assurer la satisfaction de la demande dans les délais, à un coût minimal. Les activités tactiques sont contraintes par la capacité des ressources.
Le niveau opérationnel comprend les activités à court terme (de l’ordre de quelques jours ou semaines), i.e. les activités d’exécution. Ceci correspond à l’achat de matière première et des composants, à l’affectation de tâches de production (opérations) aux machines, à la détermination de tournées de transports et l’entreposage et à l’élaboration d’un plan détaillé de ventes.
Une limite importante en management de la chaîne logistique est que les différents niveaux de décisions sont le plus souvent traités de manière séparée et hiérarchique, où les objectifs du niveau supérieur deviennent des contraintes pour le niveau immédiatement inférieur. Les contraintes du niveau inférieur sont habituellement mal considérées dans le niveau supérieur, ce qui fait que les solutions prises au niveau supérieur ne sont pas forcément réalisables.
Activités de la chaîne logistique
De manière transversale aux niveaux de décisions, les différentes activités de transformation des flux de matières et d’informations sont menées. Ces étapes font le lien entre les participants de la chaîne logistique et sont principalement : l’approvisionnement, la production, la distribution et les ventes [128]. L’approvisionnement est l’étape qui consiste à approvisionner de les matières premières nécessaires pour fabriquer les produits, selon les spécifications indiquées dans le plan de production. Il faut que l’approvisionnement permette de respecter les quantités et les périodes de production décidées. L’approvisionnement est donc l’étape faisant le lien entre les fournisseurs et les sites de production. Lorsque l’on définit le plan d’approvisionnement, on doit tenir compte de la capacité de production des fournisseurs et des délais d’obtention et de livraison. Dans une chaîne logistique comptant plusieurs fournisseurs, les facteurs différenciateurs au moment de choisir le fournisseur d’un produit i à un instant t sont le prix de vente et les délais de production et de livraison, sans oublier la qualité des matières premières (et/ou composants) qui peut varier d’un fournisseur à un autre. La production est l’étape qui consiste en la fabrication de produit fini, à travers la transformation de la matière première issue de l’approvisionnement. Cette transformation peut être faite en une ou plusieurs opérations, et chaque opération implique la création de valeur ajoutée. Les produits finis doivent satisfaire les besoins des clients, à savoir : fonctionnalité, qualité et délais d’obtention. Les décisions à prendre dans cette étape sont : combien, quand et comment produire. Ces décisions ont pour but de satisfaire pleinement la demande client au moindre coût. Nous discutons ces facteurs qui ont une incidence sur les politiques de production dans la Section 1.3. La distribution est l’activité permettant de mettre à disposition des consommateurs les produits élaborés par les fabricants. Elle est le lien entre les producteurs et les détaillants. Un distributeur doit récupérer, transporter, stocker et répartir, les produits fournis par les fabricants. À la fin, les produits doivent être à disposition des détaillants, en respectant les délais de livraison. L’objectif est de livrer tous les détaillants dans les délais, au moindre coût possible, en utilisant au mieux des ressources (véhicules) limitées. Le problème de distribution implique en particulier l’affectation des produits aux véhicules et la sélection des tournées, avec l’objectif de minimiser le nombre de véhicules et/ou de minimiser la distance parcourue. Finalement, les ventes représentent l’étape où les produits sont acquis par les clients finaux. Ceci correspond donc au flux de matière entre les détaillants et les consommateurs. L’objectif est de satisfaire la demande au moindre coût. À ce stade, les coûts sont associés au management des stocks. Il s’agit donc de minimiser la somme des coûts de stockage et de rupture de stock. Dans certains secteurs économiques, comme l’alimentaire, il faut tenir compte de la péremption des produits et gérer les stocks de façon à réduire le nombre de produits avec date de péremption dépassée. Pour plus de détails sur le management de la chaîne logistique, le lecteur peut consulter [210].
Systèmes de production
Un système de production est une organisation de personnes, machines, outils et d’autres composants, qui servent à transformer des matières premières en produits finis, destinés à la consommation de clients finaux. La transformation d’un produit peut nécessiter une ou plusieurs opérations à réaliser sur une ou plusieurs machines ou stations de travail. Si les produits finis sont fabriqués juste à partir de matières premières, mais ne requièrent pas l’assemblage ou l’intégration de composants, il s’agit d’un système mono-niveau. Si la fabrication des produits finis requiert l’inclusion d’autres produits (composants), le processus correspond à un système multi-niveaux. La différence entre ces deux types de systèmes est que dans le cas multi-niveaux, il existe une nomenclature ou liste BOM (Bill Of Materials) qui définit les besoins de production ou demandes internes, entre tous les produits (composants et produits finis) faisant partie du processus de fabrication ; tandis que dans les systèmes mononiveau, chaque produit a une demande externe, mais il n’y a pas de demandes internes entre les produits. Le nombre de niveaux fait référence au plus grand nombre de liens de dépendance entre un composant basique (produit sans composants) et un produit fini, en passant par tous les composants intermédiaires.
Dans la gestion d’un système de production, le but est de satisfaire la demande client au moindre coût possible. Pour ce faire, plusieurs politiques de production peuvent être implémentées, à savoir : la production à la demande, la production sur stock, l’assemblage à la demande et la conception à la demande [118].
La production à la demande consiste à ne déclencher la fabrication d’un article que lorsque la demande client est confirmée, ce qui permet de réduire les inventaires de produits semi-finis et de produits finis. Cette politique permet donc de diminuer les coûts de stockage. Pour plus de détails sur ce mode de production, le lecteur peut consulter [138]. La production sur stock est basée sur les prévisions de la demande, et consiste à démarrer le processus de fabrication avant d’avoir une demande confirmée. Ceci permet des réduire les délais de livraison (intervalle de temps entre la commande client et la livraison du produit) et les coûts de production. L’assemblage à la demande consiste à construire un stock de produits semi-finis, en attendant l’arrivée de la demande. Une fois que la demande est confirmée, les produits sont assemblés et livrés aux consommateurs. C’est donc une stratégie qui combine les deux politiques précédentes : production sur stock pour obtenir des produits semi-finis et production à la demande pour réaliser l’assemblage final. Dans la conception à la demande, une fois que la demande arrive, l’entreprise et le client conçoivent ensemble le produit, ce qui fait que chaque article fabriqué est unique. Une fois le produit conçu, la matière première est commandée, et une fois l’approvisionnement réalisé, la production et la distribution sont successivement enchaînées. À travers cette politique, il n’y a pas d’inventaires, mais il est difficile d’estimer les temps de production et les besoins en ressources. Par conséquent, il est compliqué de maîtriser la capacité du système et de respecter les délais d’obtention. Le système adoptant cette stratégie doit être flexible. Dans un système de production, plusieurs politiques de production peuvent être implémentées. Cela dépend de la nature des produits, des contraintes du système de production, du comportement de la demande, des coûts de production et de stockage et des durées opératoires. Ainsi, dans un même atelier, certains produits peuvent suivre une politique de production sur stock, d’autres une production à la demande, et d’autres une combinaison de plusieurs politiques [118].
En gestion de stocks, il est commun d’utiliser les termes flux poussé et flux tiré, pour faire référence à la circulation de matières (en tant que matières premières, produits semi-finis et produits finis) dans les modes de production sur stock et de production à la demande, respectivement. Ainsi, dans un système à flux poussé, la matière est « poussée » tout au long du processus de fabrication étape par étape (une fois qu’une opération est terminée, l’opération suivante est déclenchée). D’autre part, dans un système à flux tiré, la demande client génère un besoin de produit fini, qui à la fois génère une demande de composants (chaque composant pouvant demander aussi d’autres composants), pour au final générer une demande de matière première. Une fois que la demande de matière première arrive chez le fournisseur, le flux de matières est déclenché.
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Table des matières
Introduction Générale
1 Gestion de la chaîne logistique
1.1 Introduction
1.2.1 Niveaux de décisions en la planification de la chaîne logistique
1.2.2 Activités de la chaîne logistique
1.3 Systèmes de production
1.3.1 Systèmes à flux continus
1.3.2 Systèmes à flux discrets
1.4 Planification de la production
1.4.1 Progiciels de Gestion Intégrée (ERP)
1.4.2 Planification des ressources de production (MRP-II)
1.4.3 Systèmes de planification avancée (APS)
1.5 Ordonnancement de la production
1.5.1 Configurations d’ateliers de production
1.5.2 Contraintes d’ordonnancement
1.5.3 Critères d’optimisation
1.6 Conclusion
2 État de l’art en planification et ordonnancement
2.1 Introduction
2.2 Généralités sur les problèmes d’optimisation
2.2.1 Complexité
2.2.2 Modélisation
2.2.3 Méthodes de résolution
2.3 Problèmes de dimensionnement de lots
2.3.1 Problèmes à courtes périodes
2.3.2 Problèmes à longues périodes
2.4 Problèmes d’ordonnancement
2.5 Intégration de la planification et de l’ordonnancement
2.5.1 Approches itératives
2.5.2 Approches intégrées
2.6 Conclusion
3 Approche intégrée pour des problèmes à un niveau
3.1 Introduction
3.2 Modélisation
3.2.1 Description du problème
3.2.2 Modèle intégré
3.2.3 Modèle avec chemins et séquence fixée
3.3 Méthode de résolution
3.3.1 Heuristique Lagrangienne pour la résolution du problème à séquence fixée
3.3.2 Méthode d’amélioration de la séquence
3.4 Analyses et améliorations
3.4.1 Résolution du problème à séquence fixée
3.4.2 Amélioration de la séquence
3.5 Résultats expérimentaux
3.5.1 Expérimentations avec un atelier de type job-shop 6×6
3.5.2 Expérimentations avec un atelier de type job-shop 10×10
3.5.3 Expérimentations avec un atelier de type job-shop 20×5
3.6 Conclusion
4 Approche intégrée pour des problèmes à plusieurs niveaux
4.1 Introduction
4.2 Évolution du modèle
4.2.1 Description du problème
4.2.2 Modèle intégré avec notation classique
4.2.3 Modèle intégré avec échelon stock
4.2.4 Modèle avec chemins, échelon stock et séquence fixée
4.3 Méthode de résolution
4.3.1 Heuristique Lagrangienne pour la résolution du problème avec séquence fixée
4.3.2 Méthode d’amélioration de la séquence
4.4 Résultats expérimentaux
4.4.1 Expérimentations avec des ateliers de type job-shop 6×6
4.4.2 Expérimentations avec des ateliers de type job-shop 10×10
4.5 Conclusion
Conclusion Générale
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