Le présent mémoire traite du problème de distribution de l’aide humanitaire en région sinistrée. L’objectif est de distribuer l’aide humanitaire à des zones sinistrées à partir d’un ensemble de centres de distribution via une flotte de véhicules hétérogène. Étant donné le contexte particulier d’urgence, la distribution est planifiée pour satisfaire la demande des zones touchées pour chaque type d’aide humanitaire dans les plus brefs délais, tout en tenant compte à la fois de la durée de déplacement et de la durée de chargement et de déchargement. Dans ce mémoire, nous proposons une approche itérative à deux phases afin d’améliorer la qualité de la solution obtenue par une approche heuristique déjà proposée par Berkoune et al. (2011). Des séries d’expérimentations basées sur des problèmes tests ont été effectuées pour évaluer la qualité de la solution obtenue avec l’algorithme développé. La synthèse des résultats obtenus a démontré que l’approche développée permet de résoudre à l’optimalité des problèmes de taille réduite en évitant d’énumérer de façon exhaustive toutes les combinaisons possibles. Une évaluation du choix de la condition d’arrêt ainsi que trois variantes de l’algorithme développé ont été également proposées. Les résultats obtenus nous ont menés à conclure que lorsque la taille du problème devient importante, les améliorations proposées présenteraient une bonne alternative pour réduire le temps total de calcul et raffiner la qualité de la solution obtenue. Mots clés : Logistique humanitaire, tournées de véhicules, livraison partagée, modélisation mathématique et heuristiques. / This thesis addresses the problem of distribution of humanitarian aid in disaster areas. The objective is to deliver humanitarian aid to the affected areas from a set of distribution centers, by using a fleet of heterogeneous vehicles. Given the particular emergency situation, the distribution is planned to meet the demand of affected areas for each type of humanitarian aid in the shortest possible time, taking into account both the travel and products loading and unloading times. In this thesis, we propose a two-phase solution approach in order to improve the quality of the solution obtained using the heuristic approach previously proposed by Berkoune et al. (2011). A series of experiments are run to assess the quality of the solutions obtained with the developed algorithm. The obtained results showed that the developed approach can solve the problem to optimality for the majority of the instances, avoiding an exhaustive enumeration of all possible combinations. An evaluation of the choice of stopping condition and three Variants of the developed algorithm are also proposed. The obtained results show that when the problem size becomes large, the proposed improvements provide a good alternative to reduce the total computation time and improve the quality of the obtained solution. Keywords: Emergency logistics, vehicle routing, split delivery, mathematical modeling and heuristics.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / L'intégration des décisions liées à la chaîne d'approvisionnement présente des avantages considérables et constitue une forte motivation pour harmoniser et aligner les différentes fonctions au sein de la chaîne d'approvisionnement, ce qui permet d'améliorer la compétitivité et de bénéficier d'avantages économiques. Parmi ces fonctions, la coordination de la planification de la production et de la gestion des stocks revêt une importance primordiale pour permettre aux entreprises de gérer efficacement leur système de production et de stockage, de répondre aux demandes des clients et de se positionner avantageusement sur le marché. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est de développer des modèles de prise de décision qui facilitent la coordination des activités de production, de stockage et de distribution, dans des contextes déterministes et stochastiques, et ce, dans un cadre pratique. La première phase de ce projet doctoral repose sur une revue de littérature approfondie, axée sur l'examen des mécanismes et des méthodologies développés dans la littérature existante dans le domaine de la gestion de la production et des stocks. L'objectif est d'identifier et d'analyser les stratégies utilisées pour coordonner les décisions et les opérations liées à la production et aux stocks, afin d'améliorer les performances du système de production et de stockage. Grâce à cette revue de littérature, les articles ont été soigneusement évalués afin de tirer des enseignements précieux sur les domaines spécifiques des problèmes abordés et les méthodologies mises en œuvre. Cette enquête systématique constitue la base fondamentale pour les étapes suivantes, au cours desquelles des modèles de prise de décision sont développés, en s'appuyant sur les connaissances acquises lors de la revue de littérature. La deuxième phase de cette thèse a consisté au développement d'un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes, associé à une approche de planification à horizon glissant. L'objectif était de déterminer les stratégies de production et de stockage appropriées, notamment la production sur stock (MTS), la production sur commande (MTO) et la stratégie de réapprovisionnement continu (VMI), puis de coordonner les opérations de production, de stockage et de distribution afin d'optimiser la rentabilité du système. Une étude de cas réelle issue de l'industrie canadienne des pâtes et papier a été utilisée, fournissant des informations pratiques sur l'impact des différents paramètres du problème sur la prise de décision tactique et opérationnelle. Ces résultats offrent des considérations précieuses pour une mise en œuvre dans des contextes industriels similaires. Dans la dernière étape de cette thèse, un modèle de programmation non linéaire en nombres entiers mixtes, à deux étapes et stochastique, a été développé, dans le but d'aborder la coordination des prix de vente et des politiques de production et de stockage sélectionnées afin de répondre aux demandes des clients, en tenant compte de la nature incertaine et sensible aux prix de la demande. La première étape du modèle consiste à prendre des décisions concernant la sélection des stratégies de production et de stockage, ainsi que la tarification, dans le but de maximiser le profit attendu. La deuxième étape englobe les décisions liées à la production, au stockage et à la distribution, qui sont utilisées pour évaluer les décisions de la première étape dans différents scénarios avec différents niveaux de précision. De plus, un algorithme basé sur le recuit simulé a été proposé comme moyen de résoudre le modèle. Dans l'ensemble, les modèles de prise de décision et les approches présentés dans cette thèse sont innovants et applicables aux environnements de production multi-produits qui servent des clients diversifiés avec différentes stratégies de production et de stockage. Ces modèles offrent des solutions pratiques pouvant être mises en œuvre dans des contextes réels pour améliorer l'efficacité opérationnelle et bien répondre aux demandes des clients. / The integration of supply chain decisions presents significant advantages and serves as astrong motivation to harmonize and align various functions within the supply chain, leading to improved competitiveness and economic benefits. Among these functions, the coordination of production and inventory planning holds utmost importance in enabling companies to efficiently manage their production and inventory systems, meet customers' demand, and gain a competitive advantage. Therefore, the primary objective of this thesis is to develop decision-making models that facilitate the coordination of production, inventory, and distribution activities, in both deterministic and stochastic settings within a practical context. The initial phase of this doctoral project involves a comprehensive literature review that focuses on examining the mechanisms and methodologies developed within the existing literature in the field of production-inventory management. The aim is to identify and analyze the strategies employed to coordinate production-inventory decisions and operations, ultimately enhancing the performance of the production-inventory system. Through this literature review, the articles were carefully evaluated to extract valuable insights regarding the specific problem domains addressed and the methodologies implemented. This systematic investigation serves as the fundamental groundwork for the subsequent steps, where decision-making models are developed based on the knowledge gained from the literature review. The second phase of this thesis involves the development of a mixed integer linear programming model, coupled with a rolling horizon planning approach. The objective is to determine appropriate production-inventory strategies, including make-to-stock (MTS), make-to-order (MTO), and vendor-managed-inventory (VMI), and subsequently coordinate production, inventory, and distribution operations to optimize system profitability. A real-case study from the Canadian pulp and paper industry is utilized, providing practical insights into the impact of different problem parameters on tactical and operational decision-making. These findings offer valuable considerations for practical implementation in similar industry settings. In the final stage of this thesis, a two-stage stochastic mixed integer nonlinear programming model is developed to address the coordination of sales price and selected production-inventory policies in meeting customers' demands, taking into account the uncertain and price-sensitive nature of demand. The first stage of the model involves making decisions pertaining to the selection of production-inventory strategies and pricing, with the objective of maximizing expected profit. The second stage encompasses decisions related to production, inventory, and distribution, which are utilized to evaluate the first-stage decisions across various scenarios with different levels of accuracy. Additionally, a simulated annealing-based algorithm is proposed to solve the model. Overall, the decision-making models and approaches presented in this doctoral project are innovative and applicable to multi-product production environments that serve diverse customers with different production-inventory strategies. These models offer practical solutions that can be implemented in real-world settings to improve operational efficiency and meet customer demands effectively.

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Ce mémoire aborde la problématique des transferts inter-sites. Utilisés comme moyen d'accroître la disponibilité des produits, de limiter les ruptures de stocks, et de mieux servir les clients, les transferts inter-sites tendent à devenir un fardeau pour les entreprises lorsque la gestion de l'inventaire est inefficace et décentralisée. Ils sont en effet sources de coûts, de transports parfois inutiles, et d'émissions de gaz à effet de serre, d'où la nécessité de les optimiser. En collaboration avec un partenaire industriel dans le secteur agricole, ce projet vise l'optimisation des coûts et émissions associés aux transferts inter-sites. Pour y parvenir, nous modélisons et résolvons un problème d'inventory transshipment problem, dont la fonction objectif est la minimisation du coût total, comprenant les coûts de transfert, de distribution, de stockage et de location. Nos résultats montrent que d'importants gains peuvent être obtenus grâce à la gestion centralisée de l'inventaire et à l'intégration des décisions. On observe une réduction comprise entre 36,86% et 99,92% pour les coûts de transferts, 41,33% et 99,98% pour les émissions associées aux transferts, et 0,56% et 92,48% pour le coût total. Le présent document est structuré comme suit. Premièrement, une introduction générale est présentée. Puis, les données sont analysées dans le chapitre 1. Le problème est ensuite résolu dans le chapitre 2. Finalement, nos conclusions et des orientations pour de futurs travaux sont présentées. / This master thesis addresses the issue of inter-plants transfers. Although used as a strategy to increase products availability, manage unanticipated stock-outs, and improve service levels, inter-plant transfers tend to become a burden on companies when inventory management is inefficient and decentralized. Indeed, they generate important costs and contribute to greenhouse gas emissions. Thus, they must be optimized. In collaboration with an industrial partner in the agricultural sector, this project aims to optimize costs and emissions linked to inter-plant transfers. In order to achieve that, we model and solve an inventory transshipment problem in which the objective function minimises total costs consisting of transshipment, distribution, inventory, and renting costs. Our results show that significant gains can be achieved through centralized inventory management and integration. We observe savings between 36.86% and 99.92% for transshipment costs, 41.33% and 99.98% for emissions linked to transfers, and 0.56% and 92.48% for the total cost. This document is organized as follows. First, a general introduction is presented. Then, data are analyzed in Chapter 1. The optimization problem is solved in Chapter 2. Finally, our conclusions and directions for future work are presented.

La planification de l'approvisionnement de matière ligneuse en forêt publique québécoise représente un cas complexe de chaîne d'approvisionnement divergente (Alayet et al., 2015). Les clients de cette chaîne peuvent être nombreux. Ils participent à la planification en interagissant avec le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) qui est le fournisseur des plans de récolte. Les clients interagissent aussi entre eux afin de coordonner les activités menant à la livraison des différents produits d'un peuplement ou d'un arbre à différentes usines. De manière générale et plus particulièrement dans le contexte à l'étude, l'alignement des objectifs et capacités des parties prenantes de la planification est un des principaux facteurs de succès de la chaîne d'approvisionnement (Lee, 2004; Gunn, 2005; Simatupang et Sridharan, 2005; Fawcett et al., 2008; Cao et Zhang, 2013, Wong et al., 2012). L'alignement représente l'adéquation, en termes d'objectifs, de structures et de processus à l'interne et entre les différentes fonctions et parties prenantes d'une chaîne d'approvisionnement (Wong et al., 2012). Au Québec, on observe une inadéquation historique entre l'offre et la demande, 30 % ou plus de la possibilité forestière annuelle totale de la forêt publique n'étant pas récoltée. De plus, les stratégies d'aménagement menant aux calculs des possibilités forestières ne prennent peu ou pas en compte les aspects économiques, ce qui se traduit par une insatisfaction des clients industriels quant à la valeur générée par les plans d'approvisionnement. Enfin, des parties prenantes à la planification manifestent de l'insatisfaction à l'égard du processus de planification et de la valeur des plans (Gharbi, 2014). La première partie de cette recherche, qui consiste en une étude de cas descriptive, a pour objectif de vérifier s'il y a un manque d'alignement en étudiant le processus de planification actuel et ses mécanismes d'alignement. Le processus est comparé à un cadre conceptuel de référence développé à partir des concepts théoriques recueillis dans la littérature et des principales composantes du modèle SCOR (Supply Chain Organizational Reference) du Supply Chain Council. Des sondages et entrevues auprès de planificateurs forestiers ont permis de cartographier, de décrire et d'interpréter le processus, et d'établir des concordances et discordances avec le cadre conceptuel. Bien que plusieurs sous-processus soient définis de manière exhaustive par le MFFP, l'étude démontre que l'organisation du processus de planification n'est pas clairement définie. Les rôles, responsabilités et tâches sont fractionnés et exécutés en silos, ce qui limite l'intégration des capacités des parties prenantes. La décomposition hiérarchique de la planification n'est pas conforme avec les conventions scientifiques, entraînant des incohérences entre les niveaux de planification et des difficultés de compréhension et de communication entre les parties prenantes. Les objectifs de production et d'approvisionnement ne sont pas suffisamment clairs et définis. Enfin, l'utilisation d'indicateurs et des tableaux de bord n'est pas généralisée, ce qui ne facilite pas la collaboration, l'adaptation et l'ajustement. Ainsi, les mécanismes de rétroaction et de mesure de la performance sont déficients. La démarche a permis de vérifier qu'il existe un manque d'alignement. Elle a également permis d'identifier les principaux facteurs qui contribuent au manque d'alignement. La seconde partie de cette recherche a pour objectif de proposer et de tester un processus de planification de niveau stratégique axé sur l'alignement des objectifs et des capacités de planification des approvisionnements de matière ligneuse à partir des principes du cadre conceptuel retenu. Un projet a été mené en mode de recherche-action. Les parties prenantes de la planification ont été invitées à participer à l'élaboration d'une stratégie régionale de production de bois (SRPB). Un processus mettant de l'avant les principes d'alignement des objectifs et capacités leur a été proposé. Cette démarche démontre qu'il est possible d'accroître la satisfaction des parties prenantes à l'égard du processus de planification en favorisant l'alignement des objectifs et capacités, ce qui répond à la question de recherche. Bien que le projet (SRPB) n'aborde que le niveau stratégique de la planification des approvisionnements de matière ligneuse en forêt publique québécoise, nous croyons que les résultats de cette recherche, notamment le cadre conceptuel supportant la configuration d'un processus, sont transférables aux échelles de planification tactique et opérationnelle ainsi qu'à d'autres contextes régionaux du Québec et d'ailleurs. Nous croyons également que ces résultats peuvent inspirer des démarches de configuration de systèmes et de processus de planification dans d'autres domaines où la planification des approvisionnements fait intervenir plusieurs parties prenantes. Ce projet de recherche contribue à combler le vide constaté dans la littérature concernant le domaine de l'alignement des objectifs et capacités en matière de processus de planification de l'approvisionnement de matière ligneuse. / Planning for timber supply in Quebec's public forests represents a complex case of a divergent supply chain (Alayet and al., 2015). The customers of this chain can be numerous. They participate in planning by interacting with the Ministry of Forests, Wildlife and Parks (MFFP) which is the supplier of the plans. Customers also interact with each other to coordinate activities leading to the delivery of different products from a stand or tree to different factories. In general and more particularly in the context under study, alignment of objectives and capacities of stakeholders participating in planning is one of the main factors of success in the supply chain (Lee, 2004; Gunn, 2005; Simatupang and Sridharan, 2005; Fawcett and al., 2008; Cao and Zhang, 2013, Wong and al., 2012). Alignment represents the fit, in terms of objectives, structures and processes internally and between the different functions and stakeholders of a supply chain (Wong and al., 2012). In Quebec, potential timber supply and harvested timber show a historical inadequacy, with 30 % or more of the total annual allowable cut of the public forest not being harvested. In addition, the management strategies leading to the allowable cut calculations take little or no account of the economic aspects, which results in dissatisfaction of industrial customers with the value generated by the supply plans. Finally, planning stakeholders express dissatisfaction with the planning process and the value of plans (Gharbi, 2014). The first part of this research, which consists of a descriptive case study, aims to verify if there is a lack of alignment by studying the current planning process and its alignment mechanisms. The process is compared to a conceptual reference framework developed from theoretical concepts collected in the literature and from the main components of the Supply Chain Council's Supply Chain Organizational Reference model (SCOR). Surveys and interviews with forest planners helped to map, describe and interpret the process, and establish concordances and disagreements with the conceptual framework. Although several sub-processes are comprehensively defined by the MFFP, the study shows that the organization of the planning process is not clearly defined. Roles, responsibilities and tasks are broken down and executed in silos rather than fostering the integration of stakeholder capacities. The hierarchical breakdown of planning does not conform to scientific conventions, leading to inconsistencies between planning levels and difficulties in understanding and communicating among stakeholders. The production and supply objectives are not sufficiently clear and defined. Finally, the use of indicators and dashboards is not widespread, which does not facilitate collaboration, adaptation and adjustment. Thus, the feedback and performance measurement mechanisms are deficient. This research allowed us to verify that there is a lack of alignment and identify the main factors involved. The second part of this research aims to propose and test a strategic level planning process focused on the alignment of objectives and planning capacities for woody material supplies from the principles of the conceptual framework adopted. A project was carried out in action research mode. Planning stakeholders were invited to participate in the development of a Regional Timber Production Strategy (SRPB). They were offered a process that put forward principles for aligning objectives and capacities. This approach demonstrates that it is possible to increase stakeholder satisfaction with the planning process by promoting alignment of goals and capabilities, which answers the research question. Although the project (SRPB) only addresses the strategic level of planning woody material supplies in Quebec public forests, we believe that the results of this research, specifically the conceptual framework supporting the configuration of a process, are transferable at the tactical and operational planning scales as well as in other regional contexts in Quebec and elsewhere. We also believe that these findings may inspire approaches to configuring systems and planning processes in other areas where supply planning involves multiple stakeholders. This research project contributes to filling the gap noted in the literature concerning the field of alignment of objectives and capacities in the planning process of the woody material supply.

Ce mémoire traite d'une problématique issue du cas réel d'une entreprise qui s'approvisionne auprès d'un grossiste, entrepose les marchandises reçues, puis fournit un nombre important de détaillants localisés sur un vaste territoire. Pour satisfaire la demande des détaillants dans les délais, l'entreprise est généralement appelée à séparer les livraisons en provenance du grossiste principal pour prélever les quantités requises par les détaillants qui ont des volumes d'achat plus petits. La localisation, autant des fournisseurs que des détaillants, fait en sorte que l'entreprise doit, pour demeurer compétitive, revoir ses processus d'approvisionnement, d'entreposage et de distribution, revoir l'organisation du transport entre les différents points de son réseau, améliorer la synchronisation de ses activités de même que les relations avec ses partenaires afin de réduire les stocks et les différents coûts encourus. Différentes solutions sont envisageables. La comparaison des solutions potentielles n'est toutefois pas évidente. La simulation peut alors constituer une alternative intéressante pour évaluer les performances des scénarios envisagés. Ce mémoire porte donc sur la conception d'un outil de simulation générique, de haut niveau, permettant d'évaluer les différentes alternatives et stratégies envisagées dans le processus de réingénierie de la chaîne d'approvisionnement d'une entreprise de distribution.

L’étude de la sélection des ressources en fonction du déplacement des animaux est un sujet qui intéresse plusieurs chercheurs en écologie, qui cherchent à prédire comment les ressources disponibles influencent le déplacement des animaux dans un environnement hétérogène. Pour ce faire, une stratégie souvent utilisée consiste à comparer les caractéristiques des lieux visités à celles des lieux disponibles mais non visités à différents instants. Comme l’étendue du territoire des lieux disponibles est généralement imposant, un échantillonnage aléatoire des lieux non-visités devient pratiquement inévitable. Toutefois, une méthode d’échantillonnage non adéquate peut induire un biais dans les inférences. L’échantillonnage des lieux non-visités peut se faire selon une étude longitudinale cas-témoins appariée dont la variable réponse prend la valeur 1 dans le cas d’une ressource sélectionnée et la valeur 0 dans le cas contraire. Un modèle de régression logistique peut donc être ajusté aux données. L’objectif de ce mémoire est d’étudier les avantages et les limites de divers modèles de régression logistique, tout particulièrement le modèle à effets mixtes, dans le cadre d’études cas-témoins appariées. Une étude de simulation ainsi que l’analyse de données réelles nous a permis de comparer les inférences obtenues par le modèle mixte à ceux d’un modèle à effets fixes. Les conclusions observables indiquent que les modèles mixtes sont plus performants que les modèles fixes lorsque le type d’environnement est "homogène" et "très homogène" avec une faible force de sélection, mais rarement dans d’autres situations.

In this project, the cycle time concept in supply chain is introduced. Considered as in important metric, the cycle time should be well evaluated and compressed. The cycle time estimation and improvement are the main purpose of this work. To identify time delay problems, the dynamic system's modeling methods are explained. Among the set of methods, the value stream mapping (VSM) will be selected as the diagnostic methodology because of its simplicity, its ease on use and its ability to present simultaneously the material and the information flow. An application of VSM methodology in drying and planing process is realized in sawmill. Many time delay problems are detected mainly maintenance management. An assessment and relevance analysis are then realized. The information availability was the main problem in data collection which directly affects the diagnostic ability to describe the current state. / Dans ce mémoire, le concept de temps de cycle pour les réseaux de création de valeur est introduit. 11 s'agit d'un indicateur de performance particulièrement important dont l'évaluation et la réduction constituent l'objectif principal de ce projet. Les principales méthodes utilisées pour la modélisation des flux de matière et d'information sont examinées. Le but étant d'identifier les sources de gaspillage, l'approche VSM (Value Stream Mapping) pour la cartographie des processus est retenue comme outil principal de diagnostic. Ce choix est, principalement, justifié par sa simplicité, son efficacité et sa capacité de bien analyser le processus. Une application de l'approche VSM pour la cartographie des processus de sciage, de séchage et de rabotage est réalisée chez un partenaire. Plusieurs problèmes ont été détectés dont principalement la maintenance. Finalement, une application critique de l'application est réalisée; montrant la disponibilité de l'information comme une critère essentiel du succès de l'approche.

La tendance actuelle est à la restructuration rapide des entreprises. Dans un contexte dynamique, ces entreprises doivent être en mesure de s'adapter rapidement aux changements s'opérant dans leur environnement. Ces changements se répercutent presqu'assurément sur leur réseau logistique. L'analyse des stratégies de production, qui incluent les technologies à privilégier ainsi que la capacité requise des processeurs et de la main d'œuvre, doit être effectuée de plus en plus fréquemment afin de permettre aux entreprises de demeurer compétitives. Ces stratégies doivent être flexibles et robustes dans le but de favoriser les réorganisations souhaitées. Cette thèse propose des outils mathématiques d'aide à la réingénierie de réseaux manufacturiers dont le but est de faciliter la prise de décision de la part des entreprises subissant ce type de pressions. Ces outils fournissent des indicateurs de performance afin d'aider efficacement ces entreprises. De plus, ils permettent de réaliser différentes analyses en considérant des scénarios probables et de les comparer. Enfin, les alternatives fournies par ces outils permettent d'obtenir de l'information pertinente a l'étude du réseau manufacturier et ce, dans des délais raisonnables. Trois différents modèles mathématiques de programmation linéaires en nombres entiers sont développés dans le cadre de cette thèse et font office d'outils d'aide à la décision. Les modèles proposés intègrent des aspects complexes que les outils conventionnels ne sont pas en mesure de considérer adéquatement. En effet, ce type de modèle devient rapidement très complexe et difficile à résoudre. Les éléments considérés incluent la localisation des sites de production et leur organisation, le choix et les habiletés des processeurs et de la main d'œuvre et le temps de réponse et le niveau de service offerts aux clients dans un contexte de maximisation des profits dans le cas du dernier modèle. Différentes techniques avancées de recherche opérationnelle ont été investiguées. Notons les approches de décomposition et les techniques accélératrices comme l'ajout de coupes d'optimalité valides. Les résultats obtenus d'après le contexte des expérimentations réalisées démontrent la valeur managériale des outils proposés. Enfin, différentes perspectives de travail intéressantes sont soulevées, favorisant les avancées dans ce domaine de recherche motivant et en pleine ébullition. / Today's enterprises need fast reorganizations. In a dynamic context, enterprises must be able to quickly adapt to environment changes. Moreover, these changes generally reflect on their supply chain. Site selection and production strategies, including technology choices and capacity planning of processors and workers, must be analyzed more frequently in order for the enterprise to remain competitive. These strategies must be flexible and robust in order to support reorganizations of the enterprise. The thesis proposes a set of mathematical tools which aim to help enterprises in the design of their manufacturing networks. The objective of theses tools is to facilitate decision making for enterprises in this context. They provide a means for assessing through key performance indicators the impact of a manufacturing network on the competitiveness of the enterprise. They enable the analysis and comparison of actual versus proposed alternative network designs. They also provide a means for generating in satisfying time sets of realistic optimized alternatives. Mixed integer linear programming models are developed and act as decision-support tools. These models integrate complex aspects that conventional tools are not able to consider adequately. Actually, these models are difficult to solve. Many advanced techniques of operations research were investigated and implemented in this thesis, including decomposition methods and accelerative techniques, like the addition of valid cuts. The results obtained by experimentation show the value of these models as managerial tools. Interesting avenues of research were raised supporting the development of this motivating field of research.

Les décisions de localisation, de configuration et de définition des missions des centres de production et/ou de distribution sont des enjeux stratégiques pour le futur des entreprises manufacturières. La modélisation mathématique des réseaux logistiques a pour objectif de suggérer des décisions économiquement efficaces aux gestionnaires. Cependant, la transcription fidèle de ces enjeux en termes mathématiques conditionne la crédibilité et l’efficacité des solutions recommandées. Dès lors, l’élaboration de méthodologies réalistes apparaît être une des conditions de succès de toute formalisation. Cette thèse propose tout d’abord, une méthodologie générique réaliste de conception des réseaux logistiques pour les industries dont les procédés sont divergents. La méthodologie proposée est validée en l’appliquant à Virtu@l-Lumber, un cas virtuel mais réaliste de l’industrie du bois d’œuvre. Ensuite, une approche de positionnement par anticipation intégrant les préférences des clients est élaborée et expérimentée. Cette approche s’appuie sur un modèle de programmation stochastique avec recours. Au final, un modèle mathématique intégrateur combinant les concepts des deux méthodologies précédentes est formulé et son impact potentiel sur l’industrie du bois-d’œuvre est examiné à l’aide du cas Virtu@l-Lumber. / Strategic decisions on the location, the capacity, the layout, and the mission of production and distribution facilities are key drivers of manufacturing company’s competitiveness. The aim of supply chain design models is to recommend economically efficient decisions to the company’s administrator. The realism of the mathematical modeling of the aforementioned issues conditions the validity and the applicability of the prescribed solutions. The elaboration of realistic methodologies is thus one of the main success factors of decision support processes. This thesis first proposes a generic methodology to design the production-distribution network of divergent process industry companies. The approach is validated by applying it to Virtu@l-Lumber, a virtual but realistic case from the lumber industry. Second, an approach that takes into account market opportunities when designing production-distribution networks is proposed and tested. This approach is based on a stochastic programming with recourse model. Lastly, a mathematical model combining the two previous formulations is proposed and its potential impact on the lumber industry is investigated with the Virtu@l-Lumber case.