Le management de la chaîne logistique concerne un large éventail d'activités. Nombreuses ceux qui ont un caractère incertain apportant souvent des conséquences inattendues. Malgré cela, l'incertitude est fréquemment non considérée dans la gestion de la chaîne logistique traditionnelle. En plus de l'incertitude, l'indisponibilité des ressources augmentera la complexité du problème. En prenons en compte les contraintes d'incertitude et de disponibilité nous étudions le management de la chaîne logistique selon différents aspects. Cette thèse représente une tentative de recherche afin d'aborder ce problème d'une façon systématique et complète et nous espérons que notre travail contribuera aux futurs travaux de recherche et sera utile aux gestionnaires de la chaîne logistique. Nous nous concentrons sur trois sources classiques de l'incertitude ; celle de la demande, celle la fabrication et celle liée à la distribution. Pour chaque source d'incertitude, nous analysons ses causes et ses impacts sur les performances de la chaîne logistique. L'incertitude est spécifiée dans des problèmes classiques concrets et des approches sont proposées pour les résoudre. Nous nous sommes également focalisés sur le problème bi-niveau de vendeur de journaux qui représente une chaîne logistique miniature, concerné par une double incertitude. Les méthodes utilisées offrent une bonne démonstration du traitement des variables incertaines dans les problèmes de décision.

L'objet de notre étude est une chaîne logistique à deux étages composée d'un donneur d'ordres face à une demande aléatoire de marché et d'un fournisseur qui est lié au donneur d'ordres par un contrat linéaire de prix de gros. Le donneur d'ordres, qui est plus proche du marché final, aura une meilleure connaissance de la demande et transmettra à son fournisseur de l'information sur les prévisions de cette demande. Les prévisions sur la demande du marché seront de type binaire : demande haute ou demande basse. L'information sera donc à la fois asymétrique car le donneur d'ordres sera au départ mieux informé, mais aussi imparfaite car ces informations ne seront que des prévisions approchées des commandes réelles finales du marché. Nous étudions plusieurs modèles de chaînes logistiques (le modèle MTS/MTO en mono- et multi-périodes et le modèle MTS/MTS en mono-période) et nous utilisons deux approches scientifiques : la théorie des jeux et la méthodologie d'économie expérimentale.

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés au mode d'exploitation de la demande prévisionnelle pour le pilotage des flux amont dans un contexte de production de masse de produits fortement diversifiés et de dispersion géographique des unités de production. Lorsque l'information prévisionnelle est mal exploitée, des phénomènes, similaires à l'effet coup de fouet connu en chaîne logistique aval, apparaissent en chaîne logistique amont altérant durablement sa performance. Dans le but de contrer certains des mécanismes à l'origine de ces phénomènes, nous avons proposé une adaptation de la MRP permettant d'exploiter au mieux l'information prévisionnelle. L'adaptation de la MRP repose sur une méthode de calcul des besoins basée sur l'exploitation statistique des nomenclatures de planification et la diffusion d'informations sur les niveaux de recomplètement le long de la chaîne logistique amont. Cette approche a été testée avec succès sur plusieurs cas d'application dans l'industrie automobile

Depuis quelques décennies, les entreprises de commerce de gros et de détail centralisent massivement leurs achats et la distribution de leurs produits. Sans remettre en question la pertinence de centraliser les achats, il est pertinent de vérifier que le recours systématique à la distribution centralisée est bel et bien la méthode la plus économique et efficiente dans toutes les situations. Pour en arriver à mieux comprendre l'orchestration de ces activités logistiques, il est nécessaire de comprendre les méthodes les plus répandues (centralisation) pour les confronter à d'autres (directes). Ce projet consiste donc à approfondir nos connaissances quant aux différentes options et stratégies d'approvisionnement s'offrant aux entreprises œuvrant plus spécifiquement dans l'industrie du commerce de détail et du commerce de gros. Cet exercice est particulièrement d'actualité pour un ensemble de raisons quant à l'explosion du commerce mondial et à la tendance à l'application d'un nouveau mode de gestion fortement influencé par la gestion de la chaîne logistique. En effet, plusieurs entreprises opèrent dans un contexte mondial en pleine ébullition où la mise à niveau et la redéfinition des processus d'affaires sont des impératifs. Nous présentons, en premier lieu, la problématique traitée ainsi que de la démarche méthodologique reposant sur des entrevues en entreprise. Ce mémoire se poursuit par un recensement de la littérature touchant les aspects principaux de la gestion d'une chaîne logistique internationale appliqués à l'industrie du commerce de gros et de détail. Cette revue est réalisée en fonction d'un cadre logistique structurant pour en arriver à en présenter un cadre logistique intégrateur. Le chapitre suivant présente le concept de livraison directe et ses dérivés stratégiques. Après, le réseau logistique de l'entreprise Rona et ses caractéristiques principales sont exposés. Rona est le leader canadien dans l'industrie du commerce de détail et de distribution de produits de rénovation. Les derniers chapitres abordent : des pistes méthodologiques visant à modéliser la chaîne logistique de Rona pour vérifier la pertinence et la robustesse d'une stratégie de livraison directe, un scénario d'évaluation ainsi qu'une réorganisation des processus soutenue par un système d'aide à la décision. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : chaîne logistique, livraison directe, approvisionnement, distribution, commerce de détail, commerce de gros, système d'aide à la décision

Dans le contexte général de la planification à moyen terme de chaînes logistiques, cette thèse propose une approche permettant d'améliorer la coordination interentreprises. Cette approche a été construite dans le but de 1) donner au décideur de la visibilité sur sa capacité à répondre à une demande entachée d'incertitude et 2) lui permettre de comparer les différentes décisions qu'il peut prendre au cours du temps. Pour cela, une modélisation locale de la planification des chaînes logistiques basée sur un modèle linéaire en variables mixtes multipériode, multiproduit, implémenté avec le logiciel Xpress-MP(r), est proposée. Le modèle développé est intégré à un cadre simulation pour réaliser un processus complet de planification à horizon glissant. Un tel outil a pour vocation de proposer, simuler et évaluer différents scénarios possibles pour 1) l'intégration des contraintes temporelles liées à l'anticipation nécessaire à l'application concrète d'une décision et 2) la prise en compte d'une demande incertaine. Des expérimentations numériques montrent qu'une bonne interprétation des caractéristiques des clients et fournisseurs dans le processus de planification améliore la performance de la chaîne.

Dans un contexte industriel où le partenariat d'entreprises devient une réponse stratégique aux exigences accrues du marché, le contrat d'approvisionnement apparaît progressivement comme un élément-clé de gestion de la chaîne logistique. La contribution de cette thèse comporte deux volets. Au plan méthodologique, il s'agit de fournir à l'entreprise un cadre d'analyse support à la contractualisation, permettant de relier clause, risque et performance en vue de définir, par une démarche instrumentée, les clauses pertinentes en adéquation avec le contexte industriel et la relation d'approvisionnement. Au plan des outils, il s'agit de proposer un modèle de planification avec prise en compte des contraintes contractuelles et de développer une plateforme de simulation. Des expérimentations sur deux types de contrats d'approvisionnement (contrat d'engagement sur des quantités par période et contrat d'engagement sur des quantités par horizon), mettent en évidence leur impact sur la performance locale (vue partenaire) et globale (vue de la chaîne logistique).

Dans les années 1990, une modification majeure s’est opérée dans le secteur de la prestation logistique. Le Prestataire de Services Logistiques «traditionnel» (3PL) s’est orienté vers une version plus moderne, le Fourth Party Logistics (4PL™), qui se distingue de ses prédécesseurs par son expertise en matière de conception et de pilotage opérationnel de la chaîne logistique d’un Chargeur.En nous intéressant à leur apparition, nous avons cherché à apporter des éléments de compréhension à l’émergence de nouvelles configurations organisationnelles dans le champ de la logistique. A l’origine, nous avons supposé que la dynamique innovation - apprentissage se situait au cœur du processus d’émergence des 4PL™. Afin de valider ou de réfuter cette hypothèse, nous nous sommes intéressé aux courants théoriques majeurs traitant de l’innovation et de l’apprentissage. Nous nous sommes aperçu que nous manquions d’un cadre théorique global qui nous permette d’appréhender l’influence de la dynamique innovation -apprentissage dans l’émergence d’une nouvelle configuration organisationnelle.Une étude exploratoire puis l’étude d’un cas unique nous ont permis de découvrir que le 4PL™concerné émerge progressivement grâce à un processus de propagation de la combustion associant les connaissances et les interactions des parties prenantes de la chaîne logistique étudiée. / In the 1990s, a major change occurred in logistics services. The «traditional» Third Party Logistics(3PL) moved towards a new version, the Fourth Party Logistics (4PL™), which differs from its predecessors by its expertise in design and operational management of supply chains. By focusing on their appearance, we sought to understand the emergence of new organizational configurations in the field of logistics. Originally, we assumed that the innovation - learning dynamic was the main reason for the emergence of 4PL™.To validate or refute this hypothesis, we were interested in relevant theories dealing with innovationand learning. We realized that we lacked a comprehensive theoretical framework that allowed us to discern the influence of innovation - learning dynamic.We found, after an exploratory study and the study of a single case, that the 4PL™ emerged gradually (in the supply chain under consideration) through a process of propagation of combustion involving knowledge and interactions of stakeholders.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à des chaînes logistiques dont les acteurs de la chaîne sont des entités décisionnelles indépendantes. Plus précisément, notre cadre d’étude sera un "maillon" d’une chaîne logistique (relation client fournisseur) dont les acteurs (le client et le fournisseur) sont des entités décisionnelles indépendantes qui souhaitent mettre en place des processus de planification coopératifs en présence d’incertitude, sachant que le client fabriques des produits à la commande et le fournisseur sur stock. Dans ce contexte, la contribution majeure visée par nos travaux est l’intégration des connaissances imparfaites sur les données (date du besoin en composants, quantité nécessaire…etc.) afin de calculer le plan d’approvisionnement plus robuste (plan minimisant l’impact de l’incertitude). L’intégration des imperfections repose sur l’utilisation de la théorie des possibilités. Une fois le modèle de représentation des données imparfaites réalisé, nous proposons des méthodes de calcul de plan d’approvisionnement utilisant les informations supplémentaires grâce à la représentation des imperfections. / In this thesis, we focus on supply chain where the actors are independent entities. More precisely, ours interests are on point-to-point (customer/supplier) relationships where the actors (the customer and the supplier) are independent entities which want to set up collaborative planning process under uncertainty, such that the customer produces to orders and the supplier produces to stock. In this context, the major contribution of the thesis is the integration of ill-known data (date of requirement, required quantities ...etc.) to calculate a robust procurement plan (plan which minimize the impact of uncertainty). We used the possibility theory to model those uncertainties. After the model of ill-known data proposed, we present a set of methods to compute a procurement plan using the additional information (information on the uncertainty).

La distribution de liquide cryogénique en « vrac », ou par camions citernes, est un cas particulier des problèmes d’optimisation logistique. Ces problèmes d’optimisation de chaines logistiques et/ou de transport sont habituellement traités sous l’hypothèse que les données sont connues à l’avance et certaines. Or, la majorité des problèmes d’optimisation industriels se placent dans un contexte incertain. Mes travaux de recherche s’intéressent aussi bien aux méthodes d’optimisation robuste que stochastiques.Mes travaux portent sur deux problèmes distincts. Le premier est un problème de tournées de véhicules avec gestion des stocks. Je propose une méthodologie basée sur les méthodes d’optimisation robuste, représentant les pannes par des scénarios. Je montre qu’il est possible de trouver des solutions qui réduisent de manière significative l’impact des pannes d’usine sur la distribution. Je montre aussi comment la méthode proposée peut aussi être appliquée à la version déterministe du problème en utilisant la méthode GRASP, et ainsi améliorer significativement les résultats obtenu par l’algorithme en place. Le deuxième problème étudié concerne la planification de la production et d’affectation les clients. Je modélise ce problème à l’aide de la technique d’optimisation stochastique avec recours. Le problème maître prend les décisions avant qu’une panne ce produise, tandis que les problèmes esclaves optimisent le retour à la normale après la panne. Le but est de minimiser le coût de la chaîne logistique. Les résultats présentés contiennent non seulement la solution optimale au problème stochastique, mais aussi des indicateurs clés de performance. Je montre qu’il est possible de trouver des solutions ou les pannes n’ont qu’un impact mineur. / The distribution of liquid gazes (or cryogenic liquids) using bulks and tractors is a particular aspect of a fret distribution supply chain. Traditionally, these optimisation problems are treated under certainty assumptions. However, a large part of real world optimisation problems are subject to significant uncertainties due to noisy, approximated or unknown objective functions, data and/or environment parameters. In this research we investigate both robust and stochastic solutions. We study both an inventory routing problem (IRP) and a production planning and customer allocation problem. Thus, we present a robust methodology with an advanced scenario generation methodology. We show that with minimal cost increase, we can significantly reduce the impact of the outage on the supply chain. We also show how the solution generation used in this method can also be applied to the deterministic version of the problem to create an efficient GRASP and significantly improve the results of the existing algorithm. The production planning and customer allocation problem aims at making tactical decisions over a longer time horizon. We propose a single-period, two-stage stochastic model, where the first stage decisions represent the initial decisions taken for the entire period, and the second stage representing the recovery decision taken after an outage. We aim at making a tool that can be used both for decision making and supply chain analysis. Therefore, we not only present the optimized solution, but also key performance indicators. We show on multiple real-life test cases that it isoften possible to find solutions where a plant outage has only a minimal impact.

Dans cette thèse, nous étudions l’optimisation des problèmes de planification et d’ordonnancement des flux, dans une stratégie d’intégration des décisions, pour planifier la chaîne logistique au niveau tactique avec prise en compte de contraintes opérationnelles. Le but de ce travail est de répondre au besoin de cohérence entre les décisions de planification et d’ordonnancement, qui sont souvent prises de manière séquentielle ne garantissant pas la faisabilité des plans de production. Nous proposons une approche intégrée pour résoudre des problèmes mono-niveau et multi-niveaux, dans des systèmes multi-produits et multi-ressources dans des ateliers de type job-shop.Les problèmes de planification avec contraintes de capacité et les problèmes d’ordonnancement dans des systèmes complexes sont des problèmes NP-difficiles. Intégrer les contraintes propres aux deux problèmes engendre un nouveau problème qui est d’autant plus complexe. Nous proposons une décomposition du problème intégré en un ensemble de sous-problèmes de planification avec séquence fixée, résolus par relaxation Lagrangienne. L’amélioration de la séquence est guidée par une recherche taboue. L’efficacité de l’approche intégrée, par rapport à un solveur commercial, a été prouvée en termes de qualité des solutions et d’effort de calcul. Pour les problèmes multi-niveaux, nous proposons une nouvelle formulation basée sur la notion d’échelon stock, ainsi que de nouveaux algorithmes et stratégies de lissage de la production, pour construire des plans de production respectant les contraintes de capacité détaillées et de nomenclature / In this thesis, we study the optimization of flow planning and scheduling, within a strategy to integrate decisions for supply chain planning at tactical level, taking into account operational constraints. The goal of this work is to address the need for consistency between decisions arising from production planning and scheduling. These decisions are often taken in a sequential order, leading most of the time to unfeasible production plans. We propose an integrated approach to solve single-level and multi-level problems in multi-item multi-resource systems configured as job-shops.Both capacitated production planning and scheduling problems, in complex manufacturing systems, are NP-hard. Therefore, integrating constraints of both problems generates a new problem which is even more difficult to solve. We propose a decomposition of the integrated problem into a set of several sub-problems with fixed sequence, solved by Lagrangian Relaxation. The sequence improvement is guided by a Tabu Search. The efficiency of the integrated approach comparing to a standard solver is proved in terms of solution quality and computational effort. In case of multi-level problems, we propose a new mathematical model based on the concept of echelon stock, as well as new algorithms and smoothing strategies to build production plans respecting detailed capacity and bill-of-materials constraints.