Cette recherche porte sur l’étude de l’impact du partage de plusieurs informations simultanément dans différentes configurations de chaînes logistiques. Celui-ci s’exprime en termes de réduction du coût logistique par rapport au scénario de non partage d’informations et est évalué au niveau de la chaîne logistique dans sa globalité, mais également au niveau de chaque coût élémentaire de chaque maillon. Le choix des informations partagées est basé sur leur importance dans la gestion de la chaîne logistique ainsi que sur leur provenance (amont et aval) pour permettre d’instaurer des mécanismes d’échange et de négociation entre les différents maillons. Notre approche est développée dans le cadre d’une chaîne logistique série mono-produit composée d’un fournisseur, d’un entrepôt, d’un détaillant et de clients. Nous avons développé un modèle mathématique permettant l’évaluation des gains de ce partage d’informations dans le cadre d’une décision décentralisée. Ce premier modèle nous a permis d’étudier les impacts du partage de ces informations dans des circonstances proches de la réalité suite à l’injection de perturbations même dans le cas de partage. L’étude expérimentale réalisée a permis de mettre en évidence la nécessité de mettre en place des mécanismes incitatifs de coopération entre les différents maillons de la chaîne logistique lorsque les gains ne bénéficient de manière quasi exclusive qu’à un seul des maillons ou s’avèrent particulièrement déséquilibrés, mécanismes visant à aboutir à des équilibres gagnant-gagnant entre les participants. Nous avons ensuite considéré le cas d’une décision décentralisée avec partage de deux informations simultanément. Cette partie de notre travail est réalisée sur une chaîne logistique divergente mono-produit intégrant plusieurs détaillants. L’affectation par l’entrepôt des produits aux détaillants est réalisée au prorata des commandes détaillants. Nous avons proposé de mettre en place des mécanismes de coopération nécessaires pour garantir un gain équilibré entre les différents maillons dans les différents scénarios de partage. Nous avons considéré par la suite une décision centralisée au niveau de l’entrepôt avec une affectation de produits minimisant le coût logistique de toute la chaîne. Pour terminer, notre approche a été étendue à l’étude de la répartition des gains entre détaillants dans différentes configurations de demande et ce dans les différents scenarii étudiés. Ceci nous a permis d’identifier les bénéficiaires de ce partage d’informations dans différents contextes. Nous avons conclu par le fait qu’une décision décentralisée avec partage d’informations est proche en termes de performance de celle obtenue dans un contexte centralisé et préconisé de poursuivre cette étude comparative en prenant en compte l’ensemble des coûts et bénéfices de ces deux modes de pilotage / We study the impact of sharing several informations simultaneously in different configurations of supply chains. The valuation is expressed in terms of logistics costs reduction compared to the scenario of non-information sharing. We have evaluated the gain in the overall supply chain, but also at each elementary cost of a particular link. The choice of the shared information is based on their importance in the supply chain management as well as their source (upstream and downstream) in order to establish different exchange mechanisms and negotiation between various links. We have studied the sharing of one, two and three informations simultaneously. Our approach is developed in the context of a mono-product serial supply chain consisting of one supplier, one warehouse, one retailer and customers. We have developed a mathematical model in order to evaluate the gains provided by the sharing of different kinds of information in the context of decentralized decision. In this model, we have injected a perturbation in the shared information in order to be more realistic. This experimental study has highlighted the necessity to establish incentive cooperation mechanisms between the various links in the supply chain, if the gains are benefic exclusively to only one of the links or are particularly unbalanced. These mechanisms are intended in order to lead to a win-win balance between participants. In the second part of our work, we have considered the case of a decentralized decision with sharing simultaneously two pieces of information. This part is carried out in the context of a mono-product and a divergent supply chain integrating several retailers. The quantities allocation from the warehouse to retailers is made in a prorata assignment policy based on retailers’ orders. We have noted that the sharing in its various forms has led to significant reduction cost for the overall supply chain. We have considered later the case of a centralized decision at the warehouse with an assignment of products in order to minimize the supply chain cost. Finally, our approach has been extended to the study of the distribution of gains between retailers for different customer demand configurations. This has allowed us to identify the beneficiaries of this information sharing in different studied contexts. The obtained gains are rarely balanced between links; this resulted in imposing the establishment of cooperative mechanisms incentive for sharing. We have concluded by the fact that a decentralized decision with information sharing is close in performance to a centralized context and we plan to continue this comparative study by taking into account all costs and benefits of these two pilot modes.

Dans des chaînes logistiques décentralisées, chaque entité prend ses décisions sur la base de ses seuls intérêts. Les conflits d’intérêt entre entités conduisent dès lors à des décisions sous-optimales et à une performance dégradée de la chaîne logistique considérée dans sa globalité. Ceci nuit également gravement à la crédibilité des échanges d'informations entre entités. Ce mémoire traite de l’étude de la coordination des décisions dans des chaînes logistiques dans un contexte de problème de capacité d'approvisionnement (Capacity Procurement problem), dans différentes situations et en s’appuyant sur 3 modèles. Le premier modèle considère une chaîne logistique dyadique confrontée à une demande stochastique et étudie l’impact des prix sur la performance. Des contrats PARD (PARtially Deductible, reservation contract) et RCRS (Revenue Sharing Reservation contract with Penalty) sont conçus et proposés pour une coordination des décisions dans un contexte d’information partielle ou totale. Il est mathématiquement démontré que la coordination est réalisée par la mise en œuvre de ces contrats dans ces deux situations. Dans le second modèle, l’hypothèse de prix endogène est posée. La demande est alors modélisée comme la somme d’une fonction linéaire décroissante du prix et d’un paramètre stochastique. Le modèle s’intéresse en premier lieu à une structure dyadique, et un contrat RSRP (Revenue Sharing Reservation contract with Penalty) est proposé pour une coordination par les prix, délais et taux de production. Il est démontré que la coordination est assurée par un contrat RSRP dans une structure dyadique. L’application d’un contrat RSRP est ensuite étendue pour application dans une chaîne logistique divergente avec de multiples détaillants. Il est démontré que la performance de la chaîne logistique est considérablement améliorée au regard de la performance résultant de la mise en place d’un seul contrat de vente. Dans le troisième modèle, une chaîne logistique divergente comprenant un fournisseur et de multiples détaillants est étudiée lorsque ces derniers font face à une demande stochastique et dépendante des prix. Un des facteurs non financiers cause de déviations dans les décisions humaines est la Confiance. Dans ce modèle, les détaillants ont des prévisions plus fiables de la demande en raison de leur proximité au marché. Afin de sécuriser la disponibilité des produits lors des périodes de vente, les détaillants sont incités à transmettre des prévisions de vente majorées. Un mécanisme de coordination de la chaîne logistique est proposé, reposant sur un modèle d’optimisation, un système de notation et un système de récompense-punition. S’appuyant sur une approche de simulation, la performance de ce mécanisme est alors comparée à deux autres mécanismes, un mécanisme sans confiance et un mécanisme asymétrique. / In decentralized Supply Chains, each member decides based on his own interests. Conflict of interests results in suboptimal decisions and poor performance for entire supply chains, as well seriously harms credibly information sharing across them. In this thesis, coordination of decisions in supply chains in the context of Capacity Procurement problem are studied in different situations in form of three models. In first model, a dyadic supply chain with stochastic demand and exogenous price is investigated by taking various costs into account. PARD and RCRS contracts are designed and proposed in order for coordination of decisions respectively in full and partial information updating situations. It is mathematically shown that coordination is achieved by using each contract in its corresponding situation. In second model, endogenous price is assumed. That is, demand is modeled as sum of a decreasing linear function of price and a stochastic parameter. The model is first examined in a dyadic structure, and RSRP contract is proposed for coordinating of price, production time and production rate decisions. It is proved that coordination is achieved by RSRP contract in the dyadic structure. The application of RSRP contract is then extended to be employed in a divergent supply chain with multiple retailers, and shown that the supply chain performs considerably better than the same supply chain with a wholesale contract. In third model, a divergent supply chain comprising a supplier and multiple retailers is studied where retailers face stochastic and price-dependent demand. Since main decision makers in supply chain interactions are human, paying attention to human decision making process and their biases from theoretical predictions are important in designing coordination mechanisms. One of the non-pecuniary factors which cause deviations in human-decisions is Trust. In this model, the retailers have more accurate demand forecast information due to their proximity to market. In order to secure availability of products during the selling season, the retailers have incentives to inflate their private forecast information. A coordination mechanism is proposed, which consists of an optimization model, a scoring system and a rewarding-punishing system, in order to coordinate the supply chain. Using simulation approach, performance of the mechanism is then compared to those of two other mechanisms, namely Without Trust an Asymmetric mechanism. According to the results, employing the mechanism in situations with any demand variability is advised. More accurately, in situations with high demand variability, the mechanism achieves a proper profit improvement and moderate capability for identifying deceptive agents, while in situations with low demand variability, the mechanism shows insignificant profit improvement and considerable ability in identifying deceptive agents.

Ce mémoire présente un cadre d’évaluation des performances économique, environnementale et sociale dans les chaînes logistiques. Nous avons proposé un modèle de caractérisation de la performance « globale », intégrant les trois performances liées au développement durable (économique, environnementale et sociale) dans les chaînes logistiques. Ce modèle nous a permis d’analyser les impacts des pratiques de gestion des chaînes logistiques sur un ensemble d’enjeux durables, matérialisés par la Matrice de Performance Globale des Chaînes Logistiques (MPGCL). Un modèle analytique permet ensuite d’évaluer ces impacts sous une forme agrégée par un triplet : . Trois instanciations de la MPGCL ont été réalisées : académique (basée sur l’analyse de la littérature), industrielle (basé sur des référentiels industriels) et empirique (suite à une enquête de terrain). Une approche multicritère d’aide à la décision pour le choix des pratiques à mettre en œuvre (CAMPLID) a été proposée. Son application sur les instances de MPGCL permet un classement de bonnes pratiques des chaînes logistiques basé sur l’amélioration simultanée, et selon différentes stratégies, des trois performances économique, environnementale et sociale. Une étude plus spécifique selon une approche par simulation de l’impact des pratiques d’approvisionnement (approvisionnement individuel / mutualisé, différentes règles de réapprovisionnement) sur des enjeux durables complète ce travail. / This thesis presents a framework for assessing economic, environmental and social performances in supply chains. We propose a characterization model for "global" performance, integrating the three performances related to sustainable development (economic, environmental and social) in supply chains. This model allows us to analyze the impacts of management practices in supply chains on a set of sustainability fields, materialized by the Global Performance Matrix of Supply Chain (MPGCL). An analytical model is used to evaluate these impacts in aggregate form by a triplet. Three instantiations of MPGCL are carried out: academic, industrial and empirical. A multicriteria decision-making approach for selecting practices to implement (CAMPLID) is proposed. Its application to MPGCL instances allows a ranking of supply chains best practices, based on the simultaneous improvement of the economic, environmental and social performances. A more specific study in a simulation of the supply practices (individual/shared supply, different rules replenishment) impacts on sustainability fields complete this work.

Nous présentons dans cette thèse une méthode d’évaluation de l’efficience basée sur la modélisation temporelle et stochastique et de la simulation de la propagation des fautes dans les systèmes industriels. Les TRS (Taux de Rendement Synthétique) est devenu au travers de la norme NF E60-182 l’un des indicateurs majeurs de l’efficience du pilotage des systèmes de production. Il intègre essentiellement 3 notions (Qualité, Productivité et Disponibilité). Si son expression pour un composant est assez simple, sa modélisation pour l’évaluation du comportement fonctionnel et dysfonctionnel l’est beaucoup moins (prise en compte des facteurs d’échelle, des désynchronisations et du facteur humain). Afin de permettre une prise en compte des contributions individuelles de chaque composante du TRS et de chaque partie constitutive des systèmes de production (technique et humaine), nous avons utilisé les automates d’états comme haut langage de description. Les attendus débouchent en amont sur un apport formel pour l’établissement d’une méthodologie d’analyse et de conception, et en aval sur une fourniture d’indicateurs décisionnels. Les résultats sont implantés autour d’un démonstrateur basé sur AltaRica Data-Flow langage à la fois formel et graphique et véritable outil de modélisation / simulation. / We present in this thesis a method to assess a system efficiency based on modelling of the temporal and stochastic spread of faults. The OEE (Overall Equipment Effectiveness) has become through the NF E60-182 standard one of the major indicators of the effectiveness in piloting production systems. It includes 3 main concepts (Quality, Performance and Availability). If its evaluation can be easy for a single system, the modeling of its components for the global efficiency assessment is much more difficult (taking into account redundancies, temporal scale factors…).in order to take in account the local contribution of each component of complex production system, a notion of OTE (Overall Throughput Effectiveness) is developed. The purpose of OTE is twofold: it measures factory-level performance and factory-level diagnostics such as bottleneck detection. The expected result gives a formal contribution to establishment a methodology for analysis, design, and decision-making. The results are discussed using a demonstrator based on AltaRica Data-Flow, language in both formal and graphic and real tool modeling / simulation.

L’interopérabilité entre applications d’entreprise est une problématique à multiples facettes. Pour y répondre, nous avons investigué l’alignement sémantique des connaissances sur les processus et objets métier supportés par les différentes applications d’entreprise. Ces connaissances sont souvent hétérogènes selon les métiers et implémentées de manières diverses, engendrant ainsi des conflits sémantiques dues aux différentes interprétations des acteurs. Nous étudions l’identification de correspondances et/ou de conflits sémantiques entre ces connaissances, plus particulièrement dans le domaine des applications de gestion d’atelier (MES – Manufacturing Execution System). Nous proposons une démarche de formalisation de ces connaissances sous la forme d’un référentiel standardisé conforme à la norme ISO 62264 : "le référentiel MES", ainsi qu’une démarche d’enrichissement de ce référentiel par alignements successifs avec d’autres normes et/ou référentiels. Nous définissons ainsi formellement un méta-modèle qui décrit les relations sémantiques entre les éléments des référentiels à aligner, et des règles de contrôle sémantique pour garder la cohérence du référentiel MES et sa conformité au standard. Enfin, nous présentons une démarche d’alignement des besoins client sur le référentiel MES pour aider à la mise en œuvre des applications d’entreprise. Ce travail de recherche a été réalisé dans le cadre d’un projet de Recherche et Développement soutenu par le cluster économique EDIT de la région Rhône-Alpes, et sur ses résultats ont été utilisés dans une nouvelle offre de « MES à la carte ». / Interoperability between enterprise applications is a multifaceted problem. In response, we have investigated the semantic alignment of business process and object knowledge supported by enterprise applications. This knowledge is heterogeneous across business and is implemented in different ways, generating semantic conflicts due to different interpretations of the actors. We study the identification of correspondences and/or conflicts between semantic knowledge, especially in the field of Manufacturing Execution System (MES). We propose an approach to formalize knowledge as a standardized repository ISO 62264 compliant: the "MES repository", and an approach to enhance the MES repository by successive alignments with other standards and/or repositories. Thus, we formally define a meta-model that describes the semantic relationships between elements of the aligned repositories, and semantic control rules to keep MES repository consistency and its ISO compliance. Finally, we present an approach to align customer needs with the MES repository, in order to assist the implementation of enterprise applications. This PhD thesis was conducted as part of a research and development project supported by the economic Cluster Edit (Rhône-Alpes, France), and its results have been used in the new proposal “on demand MES”.

Le développement et l'application de modèles de réapprovisionnement d’articles périssables est l'une des principales préoccupations des experts en la matière, le nombre et la variété des produits périssables augmentant de façon spectaculaire. L'une des lacunes majeures dans la littérature pour la gestion des produits périssables est que les chercheurs n'ont pas accordé suffisamment d'attention à deux aspects importants dans leurs modèles: i) les conditions stochastiques ; en particulier le délai stochastique est presque négligé car rendant les défis mathématiques plus compliqués ; ii) l'élaboration de politiques innovantes de réapprovisionnement prenant en compte les critères environnementaux ; en particulier la minimisation des émissions de CO2 comme second objectif dans un contexte de modélisation multi-objectif qui est tout à fait nouvelle. Dans cette thèse, nous étudions les politiques de réapprovisionnement pour les produits périssables sous conditions stochastiques sous forme de trois problématiques différentes. Dans la première, nous développons un modèle de réapprovisionnement à révision continue (r, Q) pour un détaillant qui offre un produit périssable en prenant en compte : un horizon de planification infini, un délai d’approvisionnement stochastique, un taux de demande constante et la livraison tardive (backorder). Pour modéliser le processus de détérioration, un coût de possession de stock non linéaire est défini. La prise en considération du délai stochastique et d'un coût de possession de stock non linéaire rend le modèle mathématique plus complexe. Nous avons donc adapté le modèle proposé pour une fonction de distribution uniforme afin de résoudre de façon optimale ce problème par une approche exacte. Pour le second problème, nous étudions la stratégie de mutualisation des risques de délai de livraison par la passation de commandes de réapprovisionnement fractionnées par lots entre plusieurs fournisseurs simultanément pour un détaillant vendant un produit périssable. Enfin, dans le dernier problème, nous prenons en considération les coûts de stockage et de transport, ainsi que les impacts sur l'environnement, dans une chaîne d'approvisionnement centralisée sous condition de demande incertaine et pénurie partielle (partial backordered). Pour faire face à l'incertitude de la demande, est adoptée une approche de programmation stochastique en deux étapes. Par la suite, en tenant compte de la capacité de transport de véhicules, nous développons un modèle mathématique de programmation mixte en nombres entiers. De cette façon, les meilleurs véhicules de transport et les politiques de réapprovisionnement sont déterminés par la recherche d'un équilibre entre les critères financiers et environnementaux. Un exemple numérique du monde réel est également présenté pour démontrer l'applicabilité et l'efficacité du modèle proposé. / The development and application of inventory models for deteriorating items is one of the main concerns of the experts in the domain, since the number and variety of deteriorating products are dramatically increasing. One of the major gaps in the deteriorating inventories literature is that researchers have not paid enough attention to two important features in their models: i) Considering stochastic conditions; especially stochastic lead time is almost overlooked since makes the mathematical challenges complicated, ii) designing innovative inventory policies by taking into account the environmental issues and particularly the CO2 emission as a new objective in a multi-objective framework that is quite new. In this thesis, we study replenishment policy for deteriorating products under stochastic conditions in form of three different problem areas. In the first one, we develop a continuous (r,Q) inventory model for a retailer that offers a deteriorating product by considering infinite planning horizon, stochastic lead time, constant demand rate and backordered shortages. For modeling the deterioration process, a non-linear holding cost is defined. Taking into consideration the stochastic lead time as well as a non-linear holding cost makes the mathematical model more complex. We therefore customize the proposed model for a uniform distribution function that could be tractable to solve optimally by an exact approach. In second problem, we study the strategy of pooling lead time risks by splitting replenishment orders among multiple suppliers simultaneously for a retailer that sells a deteriorating product. Finally, in the last problem, we consider inventory and transportation costs, as well as the environmental impacts in a centralized supply chain by taking into account uncertain demand and partial backordered shortages. In order to deal with demand uncertainty, a two stage stochastic programming approach is taken. Then, by considering transportation vehicles capacity, we develop a mixed integer mathematical model. In this way, the best transportation vehicles and replenishment policy are determined by finding a balance between financial and environmental criteria. A numerical example from the real world is also presented to show the applicability and effectiveness of the proposed model.

Nous abordons le problème de la gestion des chaînes logistiques dans le cadre d’une démarche RSE (Responsabilité Sociale des Entreprises). Nous proposons une approche intégrée qui permet d’opérationnaliser l’évaluation de la performance suivant les dimensions économique, environnementale et sociale aux niveaux de décisions stratégique, tactique et opérationnel. Nous déclinons notre approche aux niveaux stratégique et tactique, pour le problème d’internalisation/externalisation « durable » des activités de la chaîne de valeur d’une part (décision stratégique), et pour le problème de la planification stratégique-tactique durable de la chaîne logistique, d’autre part. Nous réalisons dans le premier cas une analyse de la valeur que nous couplons à l’évaluation de la performance en utilisant une méthode d’aide à la décision multicritères agrégative : l’AHP (Analytical Hierarchy Process). Dans le second cas, nous formulons le problème comme un programme mathématique multi-objectifs que nous résolvons sur la base d’un cas réaliste issu de l’industrie canadienne du bois d’œuvre. Nous obtenons, à l’issue de la résolution mathématique, plusieurs solutions de compromis (optimums de Pareto) présentant différents niveaux de performances économique, environnementale et sociale, permettant au décideur de choisir la solution qui correspond le mieux à sa stratégie RSE. Cette application illustre la méthode proposée et met en avant la valeur pratique de notre approche. / We address the problem of supply chain management in the context of CSR (Corporate Social Responsibility). We propose an integrated approach allowing the operationalization of the economic, environmental and social performances at the strategic, tactical and operational decision levels of the supply chain. In particular, we apply our approach to the strategic and tactical levels, for the problem of sustainable insourcing/outsourcing of the activities of the value chain on the one hand (strategic decision), and for the problem of the strategic-tactical planning of a sustainable supply chain on the other hand. In the former case, we combine value analysis with performance measurement using AHP method (Analytical Hierarchy Process), an aggregative multi-criteria technique. In the latter, we develop a multi-objective mathematical program that we apply to a realistic case inspired by the Canadian lumber industry. After solving the problem, we obtain a multitude of compromise solutions (Pareto optimums) presenting different performance levels following the economic, environmental and social dimensions, allowing the decision maker to choose the solution that reflects best his/her CSR strategy. This application illustrates the proposed method and allows us to assess the practical value of our approach.

La révolution la plus récente dans l'industrie (révolution industrielle 4.0) nécessite une plus grande flexibilité, agilité et efficacité dans l'utilisation des équipements de production. Le système manufacturier cellulaire dynamique (DCMS) est l'un des meilleurs systèmes de production qui répondent à ces exigences. En outre, l'importance croissante du développement durable force les fabricants et les gestionnaires à prendre en compte les enjeux environnementaux et sociaux dans la conception et la configuration des systèmes de fabrication. Cette thèse porte sur la configuration durable des DCMS en proposant trois modèles mathématiques. Le plus grand challenge de cette étude est (i) de choisir des critères sociaux et environnementaux appropriés, (ii) de les intégrer dans des modèles mathématiques et (iii) d'étudier l'impact de ces critères sur des DCMS. Le premier modèle est bi-objectif afin de faire un compromis entre certains critères sociaux (offres d'emplois, risques de la machine, etc.) et économiques (divers coûts liés à la formation de cellules). Pour être plus proche de situations de la vie réelle, certains paramètres tels que la demande, les coûts liés aux machines et la capacité en temps des machines sont considérés comme incertains. Pour résoudre ce problème, une méthode d'optimisation robuste est appliquée pour faire face à cette incertitude. Dans le deuxième modèle, toutes les dimensions du développement durable sont prises en compte dans le modèle mathématique bi-objectif proposé. La première fonction objectif modélise des critères économiques (coûts) et la seconde des aspects environnementaux (déchets de production), tandis que certaines contraintes représentent des questions sociales (principalement le « Daily Noise » à cause de la complexité de calcul). En raison de la NP-difficulté du problème, une nouvelle approche novatrice appelée NSGA II-MOSA est proposée. Le troisième modèle proposé a trois fonctions objectif, une pour chaque type d’enjeux : environnemental, social et économique. Afin d'être proche de la vie réelle, certains paramètres du modèle sont exprimés en termes de valeur floue. Nous proposons une méthode possibiliste hybride pour faire face à l'incertitude et une approche floue interactive est considérée pour résoudre un modèle multi-objectif déterministe pour des solutions de compromis. Enfin, la dernière partie de la thèse étudie la possibilité d'appliquer les trois modèles proposés à l’industrie grâce à une méthode plus facile. Une approche d'optimisation-simulation innovante est introduite pour faire face à la configuration de DCMS : (i) La phase d'optimisation fonctionne comme méthode de fractionnement de scénarii pour réduire le nombre de configurations alternatives en se concentrant sur les niveaux stratégique et tactique. (ii) Ensuite, un outil de simulation détaille le niveau opérationnel en étudiant la performance de chaque alternative et l'interaction entre plusieurs composants de cellules. / The most recent revolution in industry (Industrial Revolution 4.0) requires increased flexibility, agility and efficiency in the use of production equipment. Dynamic Cellular Manufacturing System (DCMS) is one of the best production systems to meet such requirements. In addition, the increasing importance of sustainable development forces manufacturers and managers to take account of the environmental and social issues in the design and configuration of manufacturing systems. This thesis focuses on the sustainable configuration of DCMS by proposing three mathematical models. The main challenge of this study is to (i) choose appropriate social and environmental criteria, (ii) integrate them in mathematical models, and (iii) study the impact of these criteria on DCMS. The first model is bi-objective in order to make a trade-off between some social (job opportunity, potential machine hazards, etc.) and economic (various costs related to cell formation) criteria. To get closer to real-life situations, some parameters such as demand, machine-related costs and time capacity of the machines are considered as uncertain. To solve this problem, a robust optimization method is applied to cope with this uncertainty. In the second model, all dimensions of sustainable development are taken into account in a new bi-objective mathematical model. The first objective function models economic criteria (costs) and the second one environmental aspects (production waste), while social issues (mainly Daily Noise Dosage because of computational complexity) are modeled as constraints. Due to the NP-hardness of the problem, a new innovative approach called NSGA II-MOSA is proposed. The last model has three objective functions, one for each dimension of the sustainable development: environmental, social and economic. In order to be close to real life, some parameters of the model are expressed in terms of fuzzy value. We propose a hybridized possibilistic method to deal with uncertainty and an interactive fuzzy approach is considered to solve an auxiliary crisp multi-objective model in order to find trade-off solutions. Finally, the last part of the thesis studies the possibility to apply the three proposed models to the industry thanks to an easier method. A novel optimization-simulation approach is introduced to deal with the configuration of DCMS: (i) the optimization phase operates as scenario fraction method in order to reduce the number of alternative configurations by focusing on strategic and tactical levels; (ii) next, a simulation tool investigates the operational level by studying the performance of each alternative and the interaction between several components of the cells.