Gestion et optimisation basée sur les données de la maintenance des pièces de rechange dans une chaînes d'approvisionnement en boucle fermée

Data-Driven Optimization of Spare Parts Maintenance in Closed-Loop Supply Chains

• Auteur / Autrice : Abdelhamid Boujarif
• Direction : Oualid Jouini
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Ingéniérie des systèmes complexes
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021; Soutenance le 29/11/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale INTERFACES : approches interdisciplinaires, fondements, applications et innovation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie Industriel
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Management des Opérations
• Partenaire(s) de recherche : Référent : CentraleSupélec
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Systèmes réparables multi-composants

Chaîne d'approvisionnement en boucle fermée

Maintenance opportuniste

Prédiction de la fiabilité

Apprentissage profond

Optimisation stochastique

Multi-component repairable systems

Closed-loop supply chain

Opportunistic maintenance

Reliability prediction

Deep learning

Stochastic optimization

Résumé

GEHC (GE Healthcare) est la branche médicale du conglomérat General Electric, un des leaders mondiaux dans les ventes et services des systèmes médicaux notamment ceux d'imagerie médicale (Scanners, IRM, Mammographie…). Compte tenu de la criticité de ses produits (appareils médicaux) et de la spécificité technologique de ses composants, GEHC propose un service de maintenance pour ses clients. L'objectif principal de ce service est alors d'assurer la fiabilité de ses produits (réduire les taux d'occurrence des pannes), de réduire leurs temps d'indisponibilité tout en veillant à réduire l'ensemble des coûts associés à ses interventions. Ainsi, Le choix du point de fonctionnement coût, qualité et disponibilité des pièces est un élément stratégique dans un environnement régulé par les directives des organismes de la santé. En effet, l'entreprise se trouve confrontée aux décisions suivantes dans le cadre de la réparation d'une pièce : - Quelle est la réparation optimale au vu de l'obligation contractuelle ? - Réduire la réparation au remplacement des composants défectueux minimise le coût transactionnel mais a un impact sur la fiabilité de la pièce réparée. Au contraire remplacer tous les composants (pièce neuve) maximise la fiabilité de la pièce avec un coût économique et écologique maximum. - Quelles sont les niveaux d'exigence sur la qualité des pièces et composants lorsqu'il n'existe plus de chaîne d'approvisionnement de pièces neuves ou de composants neufs ? - Comment établir des modèles de fiabilité robustes dans le cas d'informations incomplètes ou manquantes ? L'objectif de la thèse est de fournir des outils d'aide à la décision pour assurer une supply chain de pièces réparées optimisée en termes de qualité et de coûts (économiques et écologiques) basés sur des techniques de fiabilité et de fouille/analyse de données. Ces outils doivent permettre de décider du niveau optimal de réparation en prenant en compte des modèles de fiabilité créé à partir des données historiques. Ce sujet de thèse s'inscrit dans le cadre de l'optimisation de la chaîne logistique et particulièrement celle de la chaîne logistique des pièces de rechange. Cette chaîne représente des caractéristiques particulières par rapport à la chaîne logistique classique : une demande faible et erratique, une criticité de la disponibilité des pièces en stock, des risques d'obsolescence. En étant à l'intersection entre les problématiques de la gestion de chaine logistique et celles de la gestion de la maintenance, elle doit prendre en compte les contraintes d'approvisionnement et les besoins d'optimisation de l'ensemble des coûts de la chaîne logistique tout en répondant aux exigences de la maintenance : réduction des occurrences des pannes et de temps d'indisponibilité des systèmes.

GEHC (GE Healthcare) is the medical branch of the General Electric conglomerate, one of the world leaders in the sales and services of medical systems, particularly those for medical imaging (scanners, MRI, mammography, etc.). Given the criticality of its products (medical devices) and the technological specificity of its components, GEHC offers a maintenance service for its customers. The main objective of this service is to ensure the reliability of its products (reduce the rate of occurrence of failures) to reduce their downtime while ensuring that the overall costs associated with its interventions are reduced. Thus, the choice of the operating point cost, quality, and availability of parts is a strategic element in an environment regulated by the directives of the health organizations. Indeed, the company is confronted with the following decisions in the context of the repair of a part: - What is the optimal repair considering the contractual obligation? - Reducing repair to the replacement of defective components minimizes the transactional cost but impacts the reliability of the repaired part. On the contrary, replacing all components (new part) maximizes the reliability of the part with a maximum economic and ecological cost. - What are the quality requirements for parts and components when there is no longer a supply chain for new parts or components? - How to establish robust reliability models in the case of incomplete or missing information? The objective of the thesis is to provide decision support tools to ensure a supply chain of repaired parts optimized in terms of quality and costs (economic and ecological) based on reliability and data mining/analysis techniques. These tools should allow deciding the optimal level of repair by considering reliability models created from historical data. This thesis topic is part of the supply chain optimization, particularly the spare parts supply chain. This chain has particular characteristics compared to the classical supply chain: a low and erratic demand, the criticality of the availability of parts in stock, risks of obsolescence. By being at the intersection of supply chain management and maintenance management issues, it must consider supply constraints and the need to optimize all supply chain costs while meeting maintenance requirements: reducing the occurrence of breakdowns and system downtime.