Problème de dimensionnement de lots et de livraisons : application au cas de la chaîne logistique

Lot sizing an deliveries problem : application on the supply chain case

• Auteur / Autrice : Salah Eddine Merzouk
• Direction : Mohammed el- Bagdouri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Besançon en cotutelle avec Belfort-Montbéliard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes génétiques

Modèles mathématiques

Logistique (gestion)

Mots clés libres

Dimensionnement de lot

Optimisation des coûts de stockage et de transport

Séparation évaluative progessive

Résumé

Les exigences des clients en termes de coûts et de délais étant en constante augmentation, l'optimisation des activités de production, de transport et de stockage simultanément est devenue un facteur clef dans la réussite d'une entreprise d'une manière particulière, et de toute la chaîne logistique d'une manière plus générale. En effet, la compétition mondiale a amené la plupart des sociétés industrielles à reconnaître la nécessité de prendre en considération la chaîne logistique entière pour réduire leurs coûts et augmenter leur réactivité face aux évolutions perpétuelles du marché. Notre étude s'intéresse particulièrement à l'optimisation du flux physique d'un seul type de produits échangé entre les sites d'une chaîne logistique ''linéaire'', composée d'un ensemble de sites manufacturiers organisés en cascade. Chaque deux sites qui se succèdent sont reliés entre eux par un seul transporteur dont la capacité de chargement est limitée et dont le rôle est d'acheminer les produits du premier vers le second site. L'objectif est de trouver la séquence des tailles de lots de livraison tout au long de la chaîne qui permet, d'une part de satisfaire les différentes contraintes du système, en particulier les délais imposés par le client final, et d'autre part, de minimiser le coût global induit par les différentes opérations de production, de stockage et de transport. Nous proposons alors un modèle mathématique de la structure de base de la chaîne linéaire qui est ''le maillon logistique'' et dont les composantes se résument à deux sites et leurs transporteur correspondant. Les propriétés mathématiques que nous avons démontrées pour ce modèle nous ont permis de développer une procédure efficace de Séparation Évaluation Progressive (SEP) qui permet de trouver la solution optimale en un temps très réduit. Le modèle proposé a été ensuite généralisé au cas de la chaîne linéaire. Les résultats obtenus précédemment ont pu être utilisés à différents niveaux et ont amené à développer une autre SEP ''globale'' (SEP-G). Les résultats expérimentaux effectués ont montré que la SEP-G permet de résoudre des problèmes de taille moyenne avec une préférence pour les problèmes où le transport est le plus important. Nous avons alors proposé un algorithme génétique afin de pouvoir traiter les problèmes pour lesquels la SEP-G devenait trop coûteuse en temps de calcul.

Today, the requirements of customers in terms of costs and delays are in constant increase. The simultaneous optimization of the production, transport and holding activities become thus a key factor in the success of a company in a particular way, and of the whole supply chain in a general way. Indeed, the world competition led the majority of the industrial companies to recognize the need for taking into account all the activities of the supply chain in order to reduce their costs and to increase their reactivity vis-a-vis the perpetual trends in the market. In this context, we have considered, in a first time, the optimization of the physical flows along the supply chain in a mono-product context. Each two successive sites are connected by one transporter which has to deliver the products from the supplier to the client. The transporter is characterized by a loading capacity and several time parameters for the loading / unloading /transport of the products. The objective was to find the optimal sequence of the delivery lots sizes throughout the supply chain which allows, on the one hand to satisfy all system constraints including the final customer due dates, and on the other hand, to minimize the total cost induced by the various operations of production, storage and transportation. The first studied system was an elementary supply chain, called « supplylink », composed of one supplier, one customer and one transporter. The optimisation model proposed for the supply link has showed very interesting mathematical properties that have been used to develop an efficient branch and bound based algorithm that is very fast to find the optimal solution. These results have been used consequently to help solving the optimisation problem for a complete supply chain with several branch and bound based algorithms using different lower bounds for the partial solutions. However the proposed algorithms are relatively slow for middle to large size problems, and we proposed therefore a genetic algorithm that proved to be very efficient in terms of speed and quality of the obtained solution even for large size problems.