La plupart des travaux de recherches sur les problèmes d'ordonnancement traitent le cas des ressources renouvelables, c'est-à-dire des ressources qui sont exigées en début d'exécution de chaque tâche et sont restituées en fin d'exécution. Peu d'entre eux abordent les problèmes à ressources consommables, c'est-à-dire des ressources non restituées en fin d'exécution. Le problème de gestion de projet à contraintes de ressources (RCPSP) est le problème à ressources renouvelables le plus traité dans la littérature. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à une généralisation du problème RCPSP qui correspond au cas où les tâches sont remplacées par des événements liés par des relations de précédence étendues. Chaque événement peut produire ou consommer une quantité de ressources à sa date d'occurrence et la fonction économique reste la durée totale à minimiser. Nous avons nommé cette généralisation ERCPSP (Extended RCPSP). Nous avons élaboré des modèles de programmation linéaire pour résoudre ce problème. Nous avons proposé plusieurs bornes inférieures algorithmiques exploitant les travaux de la littérature sur les problèmes cumulatifs. Ensuite, nous avons élargi la portée des méthodes utilisées pour la mise en place de méthodes de séparation et évaluation. Nous avons traité aussi des cas particuliers par des méthodes basées sur la programmation dynamique. / This thesis investigates the Extended Resource Constrained Project Scheduling Problem (ERCPSP). ERCPSP is a general scheduling problem where the availability of a resource is depleted and replenished at the occurrence times of a set of events. It is an extension of the Resource Constrained Project Scheduling Problem (RCPSP) where activities are replaced by events, which have to be scheduled subject to generalized precedence relations. We are interested in this thesis in proposing new methodologies and approaches to solve ERCPSP. First, we study some polynomial cases of this problem and we propose a dynamic programming algorithm to solve the parallel chain case. Then, we propose lower bounds, mixed integer programming models, and a branch-and-bound method to solve ERCPSP. Finally, we develop an instance generator dedicated to this problem.

Cette thèse s'inscrit dans la littérature relative au problème d'arbitrage durée, coût et qualité en gestion de projet. Nous développons un modèle d'accélération des projets de fabrication par le recours au travail temporaire et aux heures supplémentaires. Nous prenons en compte l'impact de la main d'œuvre additionnelle sur la durée via les pertes de productivité et sur la qualité des activités qui composent le projet. La qualité de toute activité est mesurée par le pourcentage d'items validés dans sa check-list de contrôle qualité. Nous proposons une formulation linéaire du problème de minimisation de la durée du projet sous contrainte de budget et de respect d'un seuil de qualité minimum pour chacune des activités que le projet comporte. Le programme d'optimisation mixte qui en résulte est appliqué au cas d'un projet de fabrication d'une motrice TGV et permet d'obtenir une planification prévisionnelle de la main d'œuvre pour atteindre la durée optimale d'exécution. Le modèle peut également être utilisé pour accélérer un projet en cours d'exécution ou à des fins plus stratégiques de dimensionnement des postes de travail. / We address the discrete time resource-constrained project scheduling problem in which each activity has a specified work content and its resource usage may vary from period to period. We consider temporary work and overtime as additional renewable resources for crashing the project. We assume that the project quality may be affected by crashing as well as its completion time through productivity loss due to overmanning. We develop a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model to minimise the makespan subject to a budget constraint and to acceptable quality levels for all activities so as to avoid rework. The proposed approach is applied to an actual manufacturing project of a very high speed train motor coach.

Codirection: Dr. Gonzalo Lizarralde / Les projets d’aménagement souffrent de problèmes de performance et de décalages significatifs entre ce qui est planifié et est effectivement réalisé. L’objectif principal de la thèse est d’examiner le phénomène permettant au projet d’aménagement de s’organiser et de se réaliser. L’hypothèse générale avance que :  Les projets influencent, transforment et créent les organisations qui les réalisent, selon un processus dynamique et récursif de structuration et d’organisation. Ce processus d’« organisation active » génère des transformations – organisationnelles et processuelles – liées à la nature même du projet. Pour vérifier cette hypothèse générale, une grille des ontologies a été élaborée, sur la base de quatre champs de connaissances, soit : (a) l’organisation et ses structures ; (b) le projet et ses processus ; (c) l’artefact et sa conception et ; (d) la dynamique des acteurs. La mise en relation de ces champs de connaissances fait appel à l’approche systémique à l’intérieur du cadre paradigmatique de la complexité. La méthodologie se déploie en trois volets, répartis sur les cinq articles de la thèse : l’article no1 présente une exploration théorique de la problématique ; les articles no2, 3 et 4 déploient des études de cas et des case survey ; l’article no5 propose une étude de cas longitudinale, s’échelonnant sur trois ans, visant l’élaboration de la cartographie des processus décisionnels. Les cinq articles de la thèse explorent les enjeux suivant : (no1) l’approche par le design et la dynamique des acteurs ; (no2) l’informalité des communications et de la coordination ; (no3) les facteurs de contingences qui influencent la « structuration » de la multiorganisation temporaire – MOT;  (no4) les typologies de la MOT, et ; (no5) l’itérativité des processus décisionnels et leurs influences sur les structures organisationnelles. Sept résultats permettent de valider les sous-hypothèses : qu’un processus d’« organisation active » génère des transformations – organisationnelles et processuelles – liées à la nature même du projet. Aussi, le projet d’aménagement : (1) est réalisé autant par des approches de gestion traditionnellement formelles et linéaires que par des processus de conception – qui sont, eux, non linéaires et auto-organisants, articulés à partir d’approches systémiques ; (2) amène à repenser ses propres processus de réalisation, et ; (3) constitue un facteur de contingence et influence la structure de la MOT créée pour développer le projet lui-même. La thèse révèle la diversité et la complexité des processus et des configurations organisationnelles, contribuant à produire une représentation multidimensionnelle de la conduite effective du projet. Trois contributions importantes, ouvrant la voie à de nouvelles recherches, découlent de ces conclusions, soit : (1) la construction du cadre des ontologies du projet et son articulation par les outils de la systémique ; (2) l’existence des constellations interorganisationnelles et des typologies de la MOT, et ; (3) l’énoncé du concept du « projet organisant » voulant que le projet « s’organise et organise » les processus et les organisations, par le jeu multiple des acteurs. / Construction projects are often affected by lower levels of performance and significant gaps between what is planned and what is actually realized. This thesis aims to examine the phenomenon that allows the built environment project to organize itself and carry out its objectives. The hypothesis states that: projects influence, transform and create the organizations that conduct them, following a dynamic and iterative process, referred to as «self- organizing » and «  structuring ». This « active organizing » process generates transformations – organizational and structural – conditioned by the very nature of the project itself. To validate this hypothesis, an ontological frame, based on four categories of analysis has been devised, including: (a) organization and structures; (b) the project and its processes; (c) the artefact and its design, and; (d) actors’ dynamic. These fields are put in relations using systemic principles and tools within the paradigmatic frame of complexity. The methodology includes three steps, deployed along five articles : article no1 presents the research problem and theoretical framework; articles no2, 3 and 4 use case studies and case surveys for the study of various aspects of the organizational structures; article no5 presents a longitudinal case study, spanning three years, which examined decision processes. The five articles explore the following topics: (no1) the design thinking approach to projects and actors’ dynamic behavior ; (no2) the informality of communications and coordination ; (no3) contingency factors that influence the « structuring » of the temporary multiorganization – TMO;  (no4) the typologies of the TMO, and ; (no5) the study of iterative processes and their influence on organizational structures. Seven results validate sub-hypotheses that state that: a process of «self-organization » generates transformations – organizational and processual – linked to the specific nature of the project. Therefore, the project : (1) is conducted by both formalized and often linear management approaches as well as  iterative design process, the former being non-linear and self-organizing and responding to systemic principles ; (2) contributes to create its own processes of development, and ; (3) constitutes a contingency factor that influences the structuring of the TMO that is created to conduct the project itself. This analysis reveals the diversity and complexity of organizational processes and structures, producing a multidimensional representation of project behaviour. Three important contributions are drawn from these conclusions : (1) the frame of ontologies of the project and its underlying systemic functioning ; (2) the existence of inter-organizational work constellations and a typology of six TMO configurations, and ; (3) the statement of the « organizing  project » that, through the « self-organization » approach, « organizes » itself and the processes and organization that are created to conduct it, through actors’ multiple roles.

Ces travaux sont du domaine de génie systèmes industriels et l'ingénierie de l'innovation. Ils se sont déroulés dans l'industrie de services financiers au sein du groupe de banque-assurance Groupama. Les services représentent 64% de PIB mondial. Le secteur employait en 2007 en France près de 20 millions de personnes contre 5 millions pour l'industrie. Pourtant la recherche sur les processus d'innovation présente un déséquilibre avec un article scientifique NSD (new service development) pour quatre NPD (new product development). L'objectif de ces travaux est de proposer une méthode de pilotage des projets d'innovation dans les services. Pour formaliser le pilotage d'innovation dans les services tout en préservant la zone de liberté nécessaire à l'innovation, nous sommes basés sur un formalisme de type NPD pour définir un processus NSD qui respecte la flexibilité spécifique de l'innovation dans les services. Le coeur de notre hypothèse a été d'identifier des invariants de processus NSD. Nous proposons six classes d'invariants : les OICs (Objets Intermédiaires de Conception), les ressources, les compétences, les tâches, les indicateurs et les méthodes. Leurs interactions sont rendues dans un Diagramme de Classes UML. Un projet peut être décrit comme une « somme » d'OIC eux-mêmes résultat de l'agencement des 5 autres invariants. Ces six classes d'invariants ont été validées sur projets de Groupama. Elles permettent de décrire, suivre, capitaliser, réutiliser des savoirs acquis sur des projets antérieurs et de manager les projets innovants. Nous proposons aussi un processus de pilotage des projets NSD, formalisé par un Diagramme d'Ordonnancement des Phases sous MEGA / The present thesis is about the field of system engineering and innovation engineering. It took place in the financial industry within the group of banking insurance Groupama. Services represent 64% of world's GDP (Gross Domestic Product). This branch employed in 2007 in France about 20 million people against 5 million for industry. Still the research on the innovation processes presents a gap with only one NSD (new services development) article against four NPD (new products development). The aim of this work is to propose a method for management of innovation projects in the services branch. To formalize the management of innovation projects for the services, while preserving the space required for innovation, we use a NPD's type formalism in order to define a NSD process while respecting the specific flexibility of the innovation in the services branch. The center of our hypothesis was to identify invariants within the NSD process. We propose six classes of invariants: IDOs (Intermediate Design Objects), the resources, the skills, the tasks, the indicators and the methods. Theirs interactions are shown in a UML Diagram of Classes. A project may be represented as an "addition" of IDOs, where they are the result of 5 other invariants arrangements. These six classes of invariants were validated on Groupama projects. They are relevant to describe, monitoring, capitalize, re-use of the knowledge acquired on previous projects and to manage innovative projects as well. We also propose a process of piloting of the NSD projects, formalized by a Diagram of Phases Sequencing of MEGA

Les projets d’aménagement souffrent de problèmes de performance et de décalages significatifs entre ce qui est planifié et est effectivement réalisé. L’objectif principal de la thèse est d’examiner le phénomène permettant au projet d’aménagement de s’organiser et de se réaliser. L’hypothèse générale avance que :  Les projets influencent, transforment et créent les organisations qui les réalisent, selon un processus dynamique et récursif de structuration et d’organisation. Ce processus d’« organisation active » génère des transformations – organisationnelles et processuelles – liées à la nature même du projet. Pour vérifier cette hypothèse générale, une grille des ontologies a été élaborée, sur la base de quatre champs de connaissances, soit : (a) l’organisation et ses structures ; (b) le projet et ses processus ; (c) l’artefact et sa conception et ; (d) la dynamique des acteurs. La mise en relation de ces champs de connaissances fait appel à l’approche systémique à l’intérieur du cadre paradigmatique de la complexité. La méthodologie se déploie en trois volets, répartis sur les cinq articles de la thèse : l’article no1 présente une exploration théorique de la problématique ; les articles no2, 3 et 4 déploient des études de cas et des case survey ; l’article no5 propose une étude de cas longitudinale, s’échelonnant sur trois ans, visant l’élaboration de la cartographie des processus décisionnels. Les cinq articles de la thèse explorent les enjeux suivant : (no1) l’approche par le design et la dynamique des acteurs ; (no2) l’informalité des communications et de la coordination ; (no3) les facteurs de contingences qui influencent la « structuration » de la multiorganisation temporaire – MOT;  (no4) les typologies de la MOT, et ; (no5) l’itérativité des processus décisionnels et leurs influences sur les structures organisationnelles. Sept résultats permettent de valider les sous-hypothèses : qu’un processus d’« organisation active » génère des transformations – organisationnelles et processuelles – liées à la nature même du projet. Aussi, le projet d’aménagement : (1) est réalisé autant par des approches de gestion traditionnellement formelles et linéaires que par des processus de conception – qui sont, eux, non linéaires et auto-organisants, articulés à partir d’approches systémiques ; (2) amène à repenser ses propres processus de réalisation, et ; (3) constitue un facteur de contingence et influence la structure de la MOT créée pour développer le projet lui-même. La thèse révèle la diversité et la complexité des processus et des configurations organisationnelles, contribuant à produire une représentation multidimensionnelle de la conduite effective du projet. Trois contributions importantes, ouvrant la voie à de nouvelles recherches, découlent de ces conclusions, soit : (1) la construction du cadre des ontologies du projet et son articulation par les outils de la systémique ; (2) l’existence des constellations interorganisationnelles et des typologies de la MOT, et ; (3) l’énoncé du concept du « projet organisant » voulant que le projet « s’organise et organise » les processus et les organisations, par le jeu multiple des acteurs. / Construction projects are often affected by lower levels of performance and significant gaps between what is planned and what is actually realized. This thesis aims to examine the phenomenon that allows the built environment project to organize itself and carry out its objectives. The hypothesis states that: projects influence, transform and create the organizations that conduct them, following a dynamic and iterative process, referred to as «self- organizing » and «  structuring ». This « active organizing » process generates transformations – organizational and structural – conditioned by the very nature of the project itself. To validate this hypothesis, an ontological frame, based on four categories of analysis has been devised, including: (a) organization and structures; (b) the project and its processes; (c) the artefact and its design, and; (d) actors’ dynamic. These fields are put in relations using systemic principles and tools within the paradigmatic frame of complexity. The methodology includes three steps, deployed along five articles : article no1 presents the research problem and theoretical framework; articles no2, 3 and 4 use case studies and case surveys for the study of various aspects of the organizational structures; article no5 presents a longitudinal case study, spanning three years, which examined decision processes. The five articles explore the following topics: (no1) the design thinking approach to projects and actors’ dynamic behavior ; (no2) the informality of communications and coordination ; (no3) contingency factors that influence the « structuring » of the temporary multiorganization – TMO;  (no4) the typologies of the TMO, and ; (no5) the study of iterative processes and their influence on organizational structures. Seven results validate sub-hypotheses that state that: a process of «self-organization » generates transformations – organizational and processual – linked to the specific nature of the project. Therefore, the project : (1) is conducted by both formalized and often linear management approaches as well as  iterative design process, the former being non-linear and self-organizing and responding to systemic principles ; (2) contributes to create its own processes of development, and ; (3) constitutes a contingency factor that influences the structuring of the TMO that is created to conduct the project itself. This analysis reveals the diversity and complexity of organizational processes and structures, producing a multidimensional representation of project behaviour. Three important contributions are drawn from these conclusions : (1) the frame of ontologies of the project and its underlying systemic functioning ; (2) the existence of inter-organizational work constellations and a typology of six TMO configurations, and ; (3) the statement of the « organizing  project » that, through the « self-organization » approach, « organizes » itself and the processes and organization that are created to conduct it, through actors’ multiple roles. / Codirection: Dr. Gonzalo Lizarralde

Cette thèse présente un modèle de projet pour des produits d’innovation. Ce modèle est normatif et universel, car il est construit sur onze axiomes (dont un axiome méthodologique) et il apporte une réponse à la problématique générale d’une gestion de projet efficace (qui atteint les résultats voulus) et efficiente (qui atteint les résultats voulus en dépensant moins d’énergie). Il est constitué d’une structure pour le niveau opérationnel et d’un design pour le niveau managérial. Ensemble, la structure et le design sont constitués de deux équipes, de trois fonctions et de cinq rôles. Ce modèle est le résultat d’une recherche théorique et d’une recherche empirique. La recherche théorique a suivi une filière intellectuelle qui va des théories sur l’organisation du travail jusque la gestion de projet en passant par les travaux du groupe d’Aston, la théorie de la contingence et les travaux sur la forme matricielle. Elle a permis de définir une approche conceptuelle générale du mode et de l’organisation du travail propres aux projets d’innovation La recherche empirique s’est faite chez EXFO, une entreprise innovatrice québécoise, et a suivi la méthode de la recherche-action. Celle-ci a pu mettre en œuvre le modèle de projet dans la R et D de cette entreprise et l’a appliqué à un projet d’innovation du bureau de projet. Il ressort de cette recherche que le modèle est pratique, simple et fiable, mais que la compréhension et l’assimilation de ses fonctions et de ses rôles n’est pas chose aisée et demande du temps. / This thesis presents a prescriptive model for projects that develop innovative products. Its prescriptive character and its universality stem from 11 axioms or axiomatic propositions. It is constructed to find a solution to the general problematic of project management effectiveness (getting results) and efficiency (getting results with less energy). The model is composed of a structure on the operational level and of a design on the managerial level. Two teams, three functions and five roles are the constitutive elements of the model. The construction of the prescriptive model is the result of extensive theoretical and practical research. The study of literature starts with a presentation of classical authors on work organization; it extends into an analysis on the Aston group and the contingency theory and it ends with a study of the matrix structure and the project management concept. This work generates a general conceptual approach on the specificities of project management, its work mode and its work organization. The empirical research uses the action-research methodology and was conducted in EXFO, an innovative company based in Quebec City. Action research implemented the prescriptive model in the company’s R & D and put it into practice on an actual innovative project of the Project Management Office. The research demonstrates that the prescriptive model is simple, practical and reliable. It also makes clear that in-depth assimilation of the model’s concepts, roles and functions is challenging and time-consuming.