L'alimentation est une nécessité de base de l'être humain, dont la survie dépend de la quantité et de la qualité de la nourriture ingérée. L'augmentation de la population requiert de plus en plus de nourriture, tandis que la qualité est associée aux contraintes des produits alimentaires comme une courte durée de vie ou la sensibilité à la température. L'augmentation de la demande entraîne une augmentation de la production alimentaire, répartie entre plusieurs sites de production appartenant à plusieurs entreprises de taille variée, qui peuvent utiliser les produits d'autres sites pour fabriquer leurs produits finaux. En outre, certains produits alimentaires doivent être transportés entre les sites et les produits finaux distribués à des détaillants et des consommateurs lointains en tenant compte des contraintes de produits alimentaires. Les activités exercées par ces entités incluent entre autres la production, la distribution, la vente, etc. et ces entités forment conjointement dans l'environnement de l'écosystème alimentaire une chaîne pour le traitement, l'emballage ou la livraison de nourriture. Ce réseau s'appelle une chaîne logistique alimentaire (FSC). En raison de leur nature distribuée, les FSC héritent des problèmes classiques des chaînes logistiques, mais doivent en plus gérer les problèmes découlant de la périssabilité des produits. Cette périssabilité rend extrêmement important le traitement d'enjeux tels que le maintien de la qualité, la prévision de la demande, la gestion des stocks (éviter les ruptures de stock ou les stocks excessifs), l’amélioration de l'efficacité du réapprovisionnement, de la production et du transport, la traçabilité et le suivi pour réagir aux perturbations. Il est donc nécessaire d'établir une collaboration entre les entités principales de l'écosystème alimentaire pour traiter tous ces enjeux. En outre, depuis l'arrivée des entreprises de transport spécialisées, un nouveau acteur a émergé appelé transporteur ou fournisseur de logistique. Ces transporteurs doivent collaborer avec les producteurs, les détaillants et même d'autres transporteurs afin de prendre en compte la demande future et les tendances, afin d'organiser leur réseau et les ressources, pour livrer des produits alimentaires en assurant sécurité et qualité. Ainsi, la collaboration est devenue vitale pour les FSC. La collaboration implique une bonne compréhension des informations échangées afin de minimiser les déplacements, le coût et la pollution environnementale. Des problèmes d'interopérabilité surgissent lorsque les partenaires impliqués utilisent des systèmes hétérogènes et différentes normes et terminologies. Les approches de collaborations existantes comme "Vendor Managed Inventory" (VMI) ou "Collaborative Planning Forecasting and Replenishment" (CPFR) ne prennent en compte que deux acteurs de la FSC : le producteur et le détaillant (acheteur et vendeur). En outre, elles ne considèrent pas la planification de la production et des transports comme des tâches de collaboration. En tenant compte des limitations ci-dessus, nous proposons, dans une première partie de cette thèse, une extension du modèle CPFR prennant en compte les aspects production et transport. Ce nouveau modèle C-PRIPT (Collaborative -Planning Replenishment Inventory Production and Transportation) inclut le transporteur et considère la planification de la production et des transports comme des activités de collaboration. Dans la deuxième partie, nous proposons un modèle distribué et interopérable I-POVES (Interoperable - Path Finder, Order, Vehicle, Environment and Supervisor) pour réaliser la planification des transports en collaboration avec les producteurs, les transporteurs et les détaillants, visant à une meilleure utilisation efficace des ressources de transport. Enfin, nous illustrons le fonctionnement du modèle I-POVES en l’appliquant sur un cas étude de chaîne logistique alimentaire. / Eating is human’s basic necessity whose survival depends on both quantity and quality of food. Increasing population requires increasing in quantity of food, while quality is associated with the food product constraints like short shelf-life, temperature sensitiveness, climate etc. Increasing demand causes increase in food production, which is distributed between several production sites involving several distinct entities from small to large enterprises, where sites may use the intermediate products of other sites to produce the final products. Moreover, food products need to be transported between sites and final products to be distributed to faraway retailer sites and consumers considering the food product constraints. Activities performed by these entities include but not limited to: production, distribution, sales, etc. and these entities form jointly in the environment of food ecosystem a chain for food gathering, processing, packaging, delivery etc. This distributed network of enterprises is called food supply chain (FSC). Due to FSC’s distributed nature, it inherits not only the common problems also faced by other supply chain, but in addition has to deal with the problems arising from the perishability of food products. This perishability nature makes extremely important for FSC, the handling of issues such as maintaining the quality of food products, forecasting the product demand, managing the inventory according to the forecast to reduce out of stock or excessive inventory of products, improving the efficiency of replenishment, production and transportation, taking into account product future demand and tracing and tracking to react to disturbance. Finally, it is necessary to institute collaboration between the main entities of food ecosystem to deal with all of these issues. Furthermore, since the advent of specialized transport enterprises, a new actor has emerged called transporter or logistics provider in the FSC. These transporters have to collaborate with producers, retailers and even other transporters within FSC to take into account product future demands and trends to organise their transport network and resources to make possible the delivery of the food products with security, while maintaining the quality of the food products. Thus, collaboration became vital for FSC. Collaboration involves a good understanding of exchanged information in order to minimizing number of transport travels, cost and environmental pollution. Interoperability problem arises when each of the partners involved in FSC uses heterogeneous systems and uses different standards and terminologies for representing locations, product constraints, vehicles types etc. Furthermore, existing collaborative approaches like Quick Response, Efficient Consumer Response, Vendor Managed Inventory, Collaborative Planning Forecasting and Replenishment (CPFR), etc. take into account only two types of actors of FSC: buyer and seller (producer and retailer). Additionally, they don’t consider the production and transportation planning as collaborative tasks. Taking into account above limitations, we propose, in the first phase of this thesis, an extension of CPFR model, which take into account production and transportation aspects. This new model C-PRIPT (Collaborative -Planning Replenishment Inventory Production and Transportation) includes transporter actor and elaborates production and transportation planning as collaborative activities. In the second phase, we propose a distributed and interoperable transportation planning model I-POVES (Interoperable - Path Finder, Order, Vehicle, Environment and Supervisor) to realise collaborative transportation planning by collaborating producers, transporters and retailers, aiming at a better use of transport resources. Finally, we illustrate the functioning of I-POVES model by applying it on a case study of food supply chain.

Cette thèse étudie la conception d’optimisation de la flexibilité de la politique de logistique et de la capacité de logistique avec une demande incertaine. Ces flexibilités jouent un rôle crucial dans la performance en garantissant la qualité du produit et en maximisant le profit. Nous nous concentrons sur la conception de la capacité de politique de logistique et de la capacité de logistique. Cette recherche étudie trois problèmes d’optimisation: une conception de la politique de commande dans le contrat quantité-flexibilité et la conception de la capacité dans deux entrepôts.Nous examinons d’abord la chaîne logistique à deux échelons entre le constructeur automobile et le détaillant, où le détaillant achète des automobiles écologiques au constructeur automobile et reçoit la demande de ses clients respectueux de l’environnement. Nous établissons une politique de commande dans un contrat à flexibilité de quantité qui prend en compte les exigences écologiques. La politique considère que le constructeur automobiledétermine le niveau de verdissement et que le détaillant détermine le prix de vente au détail avant la signature du contrat. Nous construisons les modèles pour décrire ce contrat dans les chaînes logistiques décisionnelles décentralisées et centralisées. Nous optimisons le niveau de verdissement pour maximiser les profits du constructeur automobile et le prix de vente au détail avec une demande sensible au respect de l’environnement visant à maximiser lesprofits du détaillant. Nous considérons en outre la décision d’équilibre entre le niveau de verdissement et le prix de détail pour maximiser les bénéfices de la chaîne logistique.Nous concevons ensuite les capacité s des robots et des cueilleuses dans un système RMFS (Robotic Mobile Fulfillment System), présenté par plusieurs robots soulevant et transportant des é tagres de stockage de meubles depuis les grilles de stockage jusqu’aux préparateurs de commandes. Nous construisons des modèles de Markov de grande-dimension pour décrire ce système avec des classes de clients, calculons le débit de ce système en fonction du nombre de robots et fournissons des règles de conception permettant de déterminer le nombre optimal de robots et leurs capacités, en tenant compte du compromis entre des robots. Nous vérifions les résultats analytiques des modèles de Markov avec des simulations. Nous consiérons en outre RMFS à sélecteur multiple et étudions sa conception optimale. Un autre objectif de la conception des capacités dans RMFS est considéré. Nous construisons des modèles de réseau de files d’attente pour décrire le système RMFS à l’aide de deux protocoles de partage de robots pour les sélecteurs, proposons les algorithmes correspondants, effectuons des analyses numériques et évaluons les performances du système RMFS en calculant letemps de traitement. Nous calculons ensuite le nombre et la vitesse optimaux des robots et fournissons les règles de conception efficaces pour RMFS.Enfin, nous concevons le stockage public. La conception des entrepôts de stockage publics doit s’adapter aux segments du marché afin d’augmenter le revenu moyen dans un environnement de forte demande. Cet article présente un modèle de revenu intégré aux théories de la file d’attente et de la demande de prix afin de résoudre le problème de conception et de tarification des entrepôts de stockage publics. Nous considérons deux cas de demande dans le modèle, à savoir une demande exponentielle et une demande linéaire par morceaux.Nous développons également une solution basée sur des techniques de programmation dynamiques pour résoudre le problème. En utilisant les données d’un entrepôt, nous menons des expériences numériques. Les résultats montrent que notre approche peut améliorer les revenus attendus des entrepôts publics à forte demande de 16,6 % en moyenne. Nous réalisons en outre une analyse de sensibilité du prix et étudions la relation entre le revenu et le prix. / This thesis studies optimal models for the flexibility of supply chain policies and capacities with uncertain demand. This thesis investigates three optimization problems: An order policy design in the quantity-flexibility contract and the capacity design in robotic warehouses and self-storage warehouses.We first consider the two-echelon supply chain between the automobile manufacturer and the retailer, where the retailer purchases green automobiles from the automobile manufacturer and receives the green sensitive customer demand.We make an order policy in a quantity-flexibility contract that considers green sensitive demands. The policy considers that the automobile manufacturer determines the greening level and the retailer determines the retail price before establishing the contract. We build the models to describe this contract in both decentralized and centralized decision-making supply chains. We apply Stackelberg game to optimize the greening level for maximizing the automobile manufacturer's profit and optimize the retail price with green sensitive demand for maximizing the retailer's profit. We further consider the equilibrium decision between the greening level and the retail price for maximizing the profit of the supply chain.We then study capacities of robots and pickers in a Robotic Mobile Fulfillment System (RMFS), featured byseveral robots lifting and transporting movables storage shelves from storage grids to order pickers. We build high-dimension Markov models to describe this system with customer classes, calculate throughput of this system given the number of robots and provide design rules to determine the optimal number of robots and their capacities considering the trade-off between capacities of picker stations and robots. We verify the analytic results of Markov models with simulations. We further consider multiple-picker RMFS and study its optimal design. We consider another objective of designing capacities in RMFS. We build queue network models to describe the RMFS with two protocols in sharingrobots for pickers, propose the corresponding algorithms, conduct numerical analyses, and evaluate the performance of the RMFS by calculating throughput time. We then calculate the optimal number and velocity of robots and provide the effective design rules for RMFS.Finally, we study the self-storage warehouses. The design of self-storage warehouses needs to fit market segments to increase the average revenue in an environment of high demand. This thesis presents a revenue model integrated with queuing and price-demand theories to solve the design and pricing problem for self-storage warehouses. We consider two demand cases in the model, which are exponential demand and piecewise linear demand. We also develop a solution based on dynamic programming techniques to solve the problem. Using data from a warehouse, we conduct numerical experiments. Results show that our approach can improve the expected revenue of public storage warehouses with high demand by 16.6% on average. We further conduct a sensitivity analysis on price and investigate the relationship between revenue and price.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Au sein de chaînes logistiques, les conflits pouvant exister entre d‟une part l‟autonomie et la coopération, et d‟autre part entre des objectifs locaux et globaux, définissent un contexte très complexe auquel les membres d‟une même chaîne doivent faire face, surtout lorsque les entreprises sont impliquées dans des chaînes d‟approvisionnement multiples ou des réseaux. Par ailleurs, ces problèmes sont de nature à provoquer une dégradation de la performance de la chaîne logistique, notamment dans un contexte de fabrication aussi complexe que celui du secteur aéronautique. De ce fait, organiser et bien gérer les relations inter-partenaires devient un facteur important de performance dans une chaîne logistique. Dans ce contexte, ce travail vise à proposer des modèles de négociation client/fournisseur en vue d‟aider à la formalisation de contraintes cachées, dans l‟optique de partager les risques entre partenaires et de faciliter de la sorte la synchronisation entre besoins locaux et impératifs globaux. Afin de rendre notre proposition réaliste, nous avons tout d‟abord détaillé des processus de négociation puis testé leur faisabilité pratique, d‟une part par des exemples d‟évaluation des coûts engagés et d‟autre part en les positionnant par rapport aux situations de coopération dans lesquelles ces processus de négociation peuvent exister. / In supply chains, the conflicts between autonomy and cooperation, local interest and global objective are important problems that supply chain members are currently facing, especially when enterprises are involved in multiple supply chains or networks. Furthermore, the growing complexity of supply networks has extended the risks of poor supply chain performance, particularly for complex manufacturing, such as aeronautic industry. Thereby, building and managing a good relationship between partners is an essential factor for supply chain performance. In this context, we suggest a negotiation process, helping supply chain member to publish hidden constraints, synchronize internal and external interests, and share risks with other supply chain members, finally improving the performance of cooperation. In order to make our suggestion realistic, we have firstly specified the detailed processes and then tested their practical feasibility, on one hand through the assessment of extra costs and on the other hand by matching them with identified cooperation situations, in which such negotiation process may exist.

Notre recherche a pour objet de discuter les stratégies d'alliance entre prestataires de services logistiques (PSL) dans un cluster logistique chinois. Nous nous focalisons sur les impacts des caractéristiques d'un cluster sur le maintien d'une alliance. En utilisant la méthodologie qualitative, nous avons mené les entretiens avec les acteurs dans quatre clusters logistiques de la province de Guangdong qui est la plus développée en Chine. Les résultats de cette thèse nous ont permis d'abord d'avoir un premier panorama des motivations des PSL d'entrer dans un cluster logistique, ainsi également des motivations et des défis d'une stratégie d'alliance entre PSL. Nous mettons en évidence ensuite que la proximité géographique entre PSL favorise le choix de partenaires fiables et compétents et la coordination d'une alliance. De plus, les réseaux sociaux « Guanxi » permettent un contrôle informel des comportements opportunistes et aussi la construction de la confiance dans l'alliance. Enfin, l'attention portée par les pouvoirs publics sur le cluster logistique a un impact positif indirect sur le contrôle informel d'une alliance entre PSL. Nos contributions enrichissent le corps théorique de l'alliance horizontale entre PSL et du cluster logistique, et offrent des arguments pour aider des PSL à choisir d'entrer dans les clusters logistiques et à former des alliances au sein de ces clusters logistiques. En prenant compte les caractéristiques culturelles et politiques de la Chine, nous avons réalisé une recherche exploratoire sur ce sujet qui manque encore dans les études spécialisées. / The present research aims to discuss the strategies of alliance between logistics service providers (LSP) in a Chinese logistics cluster. The study focus on the impact of the characteristics of a cluster on the maintain of an alliance. With the principe of qualitative methodology, we conducted interviews with principal actors in four logistics clusters of Guangdong Province which is the most developed province in China. There are several results of this thesis. First of all, it gives an overview of the motivations of LSP to enter a logistics cluster, also the motivations and challenges of a strategic alliance between LSP. Then the results show that geographical proximity between LSP promotes coordination of an alliance and the choice of reliable and competent partners. In addition, the social networks "Guanxi" could be source of informal control of opportunistic behavior and build confidence. Finally, the attention paid by the government on the logistics cluster has an indirect positive impact on the informal control of an alliance between LSP. As theoretical contributions, this research enrichs the aspect of alliance between LSP and logistics cluster and offers arguments to help LSP choose logistics cluster and form strategies alliances within these logistics clusters. Taking into account the cultural and political characteristics of China, an exploratory research was conducted on this topic which is still lacking in the literature.

Au cours des dernières années, le nombre de catastrophes naturelles a subi une augmentation effrayante partout dans le monde. Même si le nombre de décès déclarés a diminué sur les dernières années, le nombre de personnes affectées ne cesse pas d'augmenter, ayant un grand impact dans la façon dont les opérations d'aide humanitaire sont développées. L'aide humanitaire comprend une myriade d'acteurs parmi lesquels on trouve les donateurs, les agences d'aide, les organisations non-gouvernementales (ONG), les gouvernements et les prestataires de service logistique. Dans ce contexte, la logistique représente 80% des activités, et est impliquée dans les trois phases du cycle de la gestion des catastrophes. Dans l'industrie, logistique est considéré comme une source d'avantage concurrentiel, expliquant les différences de performance entre les entreprises. Pour le contexte humanitaire, la logistique a la capacité d'assurer le succès des opérations, de contribuer à la stratégie d'une organisation et permet aux bénéficiaires et aux donateurs de distinguer une ONG d'une autre. Cela est possible grâce au développement des compétences et capacités logistiques organisationnelles. L'objectif de cette thèse est donc d'identifier ces compétences et capacités logistiques organisationnelles qui peuvent assurer le succès des opérations humanitaires. À travers d'une étude de cas unique effectuée au sein de MSF Logistique, la centrale d'achat et d'approvisionnement de Médecins Sans Frontières, cette thèse fournit la preuve du rôle stratégique que la logistique joue dans les activités de l'organisation et propose un modèle de compétences et capacités logistiques pour le contexte humanitaire. / Over the past years, the number of natural disasters reported has suffered a frightening increase all around the world. Even though the number of people reported killed has decreased on the last years, the number of people reported affected has augmented having a great impact in the relief operations undertaken. Humanitarian relief comprises a myriad of actors which include donors, aid agencies, Non-Governmental Organizations (NGOs), governments and logistics providers. In this context, logistics accounts for 80% of the relief effort and is involved in all three of the disaster management phases. In industry, logistics is considered to be a source of competitive advantage, explaining the differences in performance among firms. Moving this to the humanitarian context, logistics has the capacity to ensure the success of the operations, to contribute to an organization's strategy, and allows beneficiaries and donors to distinguish an organization from another. This is only possible through the development of organizational logistics competences. The purpose of this thesis is thus to identify those organizational logistics competences and capabilities that can ensure the success of humanitarian relief operations. Through a single-embedded case study performed with MSF Logistique, the international logistics platform for Médecins Sans Frontières France, this thesis provides evidence of the strategic role that logistics plays in the organization's activities, and proposes a Logistics Capability and Competence Framework for Humanitarian Relief.

Cette thèse est consacrée à l'optimisation de la logistique sanitaire pour soutenir les plans de gestion de crise afin de réduire les effets des catastrophes naturelles et/ou humaines en termes de santé publique. Les catastrophes naturelles peuvent être prédites, mais elles sont difficiles à éviter. Par conséquence, la prise en charge des victimes potentielles et le dimensionnement des moyens logistiques de secours y afférent sont d'une importance cruciale. Une approche analytique en trois étapes est proposée afin d'étudier le dimensionnement des ressources et l'organisation des plans de gestion de crise (plan blanc) d’origine naturelle. La première étape propose un modèle de référence pour concevoir un plan de gestion de crise. La deuxième étape considère un modèle d’optimisation linéaire pour prédire le nombre de ressources nécessaires. La dernière étape présente un modèle dynamique pour simuler l'ensemble de l’organisation de manière fine. L'évacuation d’un hôpital dans le cadre d’un plan blanc étendu à plusieurs hôpitaux pour faire face à un tsunami fluvial a été considérée comme scénario pour évaluer la justesse de notre approche. Les catastrophes d'origine humaine et la propagation des maladies peuvent donner lieu à des désastres de grande ampleur qui mobilisent de nombreuses ressources humaines et matérielles. Par exemple, un modèle de réponse logistique face à une attaque bioterroriste avec un agent non-contagieux ainsi qu’un modèle pour la réponse logistique aux épidémies ont été proposés. Elles traduisent un problème de gestion d’inventaire multi-échelons et multi-périodes. Ces deux modèles dynamiques de flux requièrent une optimisation linéaire et une optimisation non-linéaire respectivement. Ils intègrent les caractéristiques de la gestion de ces catastrophes: la propagation de l’infection ou de la maladie, les réponses médicales appropriées et le déploiement de la logistique associée. Avec ces deux modèles, le nombre de patients aux différents stades de la maladie et le nombre des ressources médicales nécessaires pour chaque période peuvent être calculés. Les facteurs qui influent sur le nombre de décès et l’efficience des différentes politiques d'intervention médicale, peuvent également être évalués. Les deux modèles peuvent ainsi aider les décideurs à prévoir les conséquences de la situation en cas de catastrophe ainsi que de connaître les informations d'une réponse pertinente, ceci à un niveau stratégique. Une réponse logistique à une attaque bioterroriste anonyme à l'anthrax dans un centre commercial et une réponse logistique à une pandémie H5N1 sont pris comme scénarios pour tester l'efficacité des modèles correspondants. / This thesis is devoted to optimize the health care logistics which can support emergency management plans to reduce the impacts of natural and/or man-made disasters. After the review of relevant papers, two main gaps have been found in the current studies. One is that most of the researches are not based on real cases. The other is that some main characteristics of disasters are neglected when disasters are studied. Therefore, based on real case scenarios, the thesis studies different disasters (natural and/or man-made disasters) separately according to the characteristics of disasters. Natural disasters may be predicted but are difficult to avoid. Therefore, the evacuation of potential victims and the dimensioning of relief resources are crucially important. A three-step approach is proposed to study the resource dimensioning and the organization of emergency management plan (French White Plan) facing natural disasters. In our three-step approach, the first step builds a framework model to get the insights of emergency management plan clearly. The second step establishes a global model (a linear model) to predict the quantity of required resources for evacuation. The third step proposes a detailed simulation model to reflect the real world more precisely. The hospital evacuation under the guidance of a French Extended White Plan in case of a flood has been taken as a real case scenario to test the correctness of our approach. The man-made disasters and the outbreak of diseases can be large-scale disasters which require a high demand of resources. In this thesis, a model for logistics response to bioterrorist attack with a non-contagious agent and another model for the logistics response to epidemics have been proposed. Multi-period and multi-echelon inventory management problems have been studied. The two models (a linear model and a non linear model respectively) combine the main characteristics of disasters: the propagation of the disease, the relevant medical interventions and the logistics deployment together. The number of patients in different disease stages and the required medical resources for each period can be estimated. The factors affecting the number of deaths and the different medical intervention policies can also be evaluated with the two models. With the help of the models, the decision makers can get an idea of the disaster situation and the relevant medical responses from a strategy level. A logistics response to an anonymous bioterrorist attack with anthrax to a shopping center and the logistics response to the outbreak of H5N1 are taken as real case scenarios to test the effectiveness of the models respectively.

Nous proposons de développer des outils d’aide à la décision pour l’ordonnancement de chaînes logistiques. Nous privilégions la coopération entre les différents acteurs de la chaîne notamment la négociation avec les fournisseurs sur les dates d’arrivée des composants, et avec les clients sur les dates de livraisons des produits finis. Nous considérons une chaîne logistique qui consiste en un réseau d’entreprises avec des centres de décisions indépendants. Les produits finis ou semi finis des entreprises d’assemblage sont fabriqués en utilisant des composants ou produits semi finis fournis par les autres entreprises du réseau ou par des fournisseurs externes. On est au niveau opérationnel, chaque entreprise construit son ordonnancement par rapport à ses propres centres de production. Comme la production de produits finis dépend des composants, des négociations sont entamées entre les entreprises concernant les dates d’arrivées des composants (les fenêtres de temps). Une solution globale est obtenue par une approche itérative par décomposition incluant des négociations bilatérales entre les centres de production et de décisions pour définir l’ordonnancement juste à temps minimisant la somme des pénalités. Pour résoudre l’ordonnancement juste à temps local de chaque centre de production nous proposons une méthode approchée basée sur les algorithmes génétiques. Chaque solution est évaluée grâce à un algorithme polynomial basé sur le PERT coût. Un contrôle semi décentralisé est envisagé pour assurer la convergence des négociations. Par ailleurs, nous étudions un ensemble de problèmes concernant l’optimisation des transports dans les chaînes logistiques / We propose new decision methods for coordinating supply chain scheduling. We focus on the cooperation between supply chain partners by means of negotiations about suppliers’ raw materials arrival dates, and customers’ delivery dates of finished. We consider a supply chain, which consists in a network of independant enterprises. The finished products (or sub products) of the assembly enterprise are produced using components and/or sub products supplied by other enterprises or by external suppliers. We are at the scheduling level and each enterprise builds its own schedules associated with its production centers. As an operation can be performed only when the production center has received the necessary components, the schedules are dependent. This induces negotiations between decision centers which is expressed by penalty functions associated with soft and hard release dates and due dates. A global solution is searched by an iterative decomposition approach including alternatively bilateral negotiations between the production decision centers and just in time scheduling, minimizing the local total sum of penalties. To solve each local just-in-time scheduling problem, we propose an approximation approach based on meta-heuristics, which explores the set of solutions, in which a solution is described by the job order on each machine and is evaluated using a “pert cost” algorithm.. A semi-decentralized control is suggested to assume the negotiation convergence. Furthermore, we study some transportation optimization problems in supply chains

Cette thèse rappelle les fondements du pilotage des systèmes logistiques et montre l'intérêt de la mise en place d'un SCP (Systèmes Contrôlés par le Produit). L'intégration de tels systèmes doit d'abord prendre en compte la cohérence entre les différents éléments le constituant. Ainsi les systèmes centralisés cherchent à proposer des plans de moyen-long termes visant un optimal de coût, mais aussi une certaine stabilité et peu de nervosité dans le temps. Par ailleurs, les systèmes distribués ont démontré leur capacité à permettre une réaction rapide à des événements impromptus survenant dans le système physique. L'hybridation de ces deux types de pilotage est donc une voie de gain de productivité pour les systèmes logistiques et industriels. Le premier chapitre de la thèse décrit l'évolution des systèmes de planification et de pilotage de la production, avec l'objectif d'identifier les forces et faiblesses des différentes approches proposées jusqu'à nos jours et permettent définir l'objectif général de la thèse. Le chapitre deux analyse l'état de l'art concernant les outils de modélisation des systèmes de production centralisés/distribués et aussi le concept de contrôle par le produit. Ce chapitre sert de base pour définir les objectifs spécifiques de la thèse. Le chapitre trois présente le cadre de modélisation proposé. Ce cadre est basé sur une approche cybernétique, et plus spécifiquement sur le modèle de système viable (VSM). Le chapitre démarre avec une présentation générale du modèle de système viable, puis présente un modèle générique de modélisation de systèmes contrôlés par le produit. Enfin, le chapitre décrit une application de ce cadre général aux systèmes de planification et pilotage de la production de type SCP. Le chapitre quatre définit les différentes méthodes de décision, tant centralisées que distribuées, développées pour l'implémentation du modèle générique définit dans le chapitre trois. Aux niveaux centralisés et distribués ces méthodes sont basées sur des modèles de programmation mathématique développés pour considérer l'adaptabilité et la flexibilité du système. Le chapitre cinq montre les principaux résultats dans une application basée sur un cas industriel qui a nécessité le développement d'un outil de simulation qui considère des variables de court, moyen et long termes pour les différents modèles d'optimisation. Ces résultats montrent l'intérêt de ce type d'hybridation / This thesis is concerned with the foundations of the planning and control logistics systems and shows the interest of the PDS (Product-driven Systems) applied in this context. The development of such systems must consider the coherence between the different components. Centralized systems offer long terms plans aiming an optimal cost, but also some stability and nervousness reduction. Distributed systems allow a fast reaction to perturbations happening in the physical system. Then, the hybridization of these two kinds of planning and control systems is a way of increase productivity for logistic and industrial systems. The first chapter of the thesis describes the evolution of the production planning and control systems, to identify forces and weaknesses of the different approaches proposed until our days and allow to define the general objective of the thesis. Chapter two analyses the state of the art concerning the tools for modeling hybrid centralized/distributed production systems and also the concept of product-driven systems. This chapter serves as a basis to define the specific objectives of the thesis. Chapter three introduces the proposed modeling framework. This framework is based on a cybernetic approach, and more specifically in the Viable System Model (VSM). The chapter starts with a general presentation of VSM and then introduces a generic framework to model PDS. Finally, this chapter describes an application for production planning and control. Chapter four defines the different decision methods developed for the implementation of the generic model defined in the chapter three. At centralized and distributed levels these methods are based on mathematical programming models. Chapter five shows the main results of an application based on an industrial case which required the development of a simulation tool which considers variables of short, médium and long terms for the different optimization models. These results show the interest of this type of hybridization

La mobilité urbaine est clairement identifiée aujourd'hui comme étant la mobilitédes personnes et des biens dans une ville. Si les passagers ont connu l'effervescencescientifique pour la planification des transports, le développement de nouveaux servicesou encore la mise en place de systèmes d'information sophistiqués, il demeure unecomposante encore trop méconnue qui est celle du transport de biens. Par ailleurs,intuitivement, les deux flux s'influencent mutuellement puisqu'ils utilisent la mêmeinfrastructure. Alors, pour une autorité organisatrice des transports, l'objectif est, à terme,de rationaliser les flux de passagers et marchandises pour réduire la congestion, lapollution et la consommation d'énergie, étapes nécessaires au développement urbaindurable. Par conséquent, les services techniques de déplacements des villes s'interrogentsur les méthodes et outils pour pouvoir intégrer ces deux types de flux lors de la prise dedécisions liées à la mobilité urbaine.Cette thèse, conduite dans le cadre du projet de recherche national ANR CGOODS quiréunit plusieurs partenaires académiques et institutionnels, se propose d'évaluer l'intérêtde la mise en oeuvre d'un système de transport urbain mixte au profit de voyageurs et dufret. Le système de transport proposé assure la distribution de marchandises à partir d'uncentre de distribution urbaine, en s'appuyant sur une ligne de transport en commun. Lesvéhicules circulant sur la ligne utilisent leur capacité résiduelle pour transporter lesmarchandises. Les marchandises sont déchargées aux arrêts de la ligne. Un système dedistribution capillaire associé à chaque arrêt assure la livraison aux destinataires finauxpar des tournées. Nous visons à définir d'un point de vue organisationnel et fonctionnelles atouts économiques, environnementaux et sociétaux de ce système ; le but est defournir un cadre méthodologique pour guider sa mise en place. / An efficient and effective transport for passengers and goods is an essentialelement for cities' daily life and development. As passengers need to resort to efficienttransport solutions, allowing to reach their destinations at scheduled time, similarly,goods must be handled quickly to avoid creating excessive stocks and to minimizewarehouses size and related operating costs. As urban space is a limited resource, it iscommonly argued that passengers and goods flows inter-act each other strongly.Considering the fact that both flows are growing and growing in urban environment(European Commission, 2007) the global level of urban accessibility decreases.According to this trend, congestion problems occur and as a result the travel timeincreases for all.Cities need new scenarios to reverse this trend. Facing this challenge, ourresearch aims at defining a model which will constitute a first framework to plan and tocontrol both passengers and goods flows in the urban environment. It focuses on thesharing concept, which means to make a joint use of transport resources, betweenpassengers and goods flows. Driving under the national research project ANR CGOODS(City Goods Operation Optimization using Decision support System) this study assessesthe interest of implementing an shared urban transport system. The proposed transportsystem ensures the supply of goods in a medium-sized town, from an urban distributioncenter, based on a transit line that carries passengers. Vehicles running on the line usetheir residual capacity to transport goods. The goods are unloaded by the stops of the line.An capillary distribution system associated with each stop ensures goods deliveries tofinal destinations. We aim to define the economic, environmental and societal impacts ofthis system, the purpose being to provide a methodological framework to guide itsimplementation.