N d ordre 08ISAL0066 Année Thèse de doctorat

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1 N d ordre 08ISAL0066 Année 2008 Thèse de doctorat Partage d information dans la chaîne logistique : Evaluation des impacts sur la performance d une chaîne logistique des modes de collaboration mis en œuvre entre les partenaires et des informations échangées Présentée devant L Institut National des Sciences Appliquées de Lyon Pour obtenir Le grade de docteur en Génie informatique Ecole doctorale : Informatique et Information pour la Société Spécialité : Génie productique Par Ali Mehrabioushi Soutenance le 25 Septembre 2008 devant la Commission d examen Jury ARTIBA Abdelaim Professeur des Universités, Rapporteur LADET Pierre Professeur des Universités, Rapporteur MARCON Eric Professeur des Universités, Examinateur CUNG Van-Dat Professeur des Universités, Examinateur CAMPAGNE Jean Pierre Professeur des Universités, Directeur de thèse BABOLI Armand Maître de Conférences, Co-Directeur de thèse 1

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3 Remerciements 3

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5 Sommaire Remerciements... 3 Sommaire... 5 Liste des tableaux... 8 Liste des figures... 9 Introduction générale Chapitre 1. : Concepts de base et état de l art Introduction Concepts de «chaîne logistique» et de «gestion de la chaîne logistique» Chaîne logistique Processus principaux de la chaîne logistique Gestion de la chaîne logistique (GCL) Les apports de la mise en place d une chaîne logistique Les attendus d une gestion de la chaîne logistique Chaîne de valeur (Michael Porter) «Lean» ou «Agile» Les problématique liées à l organisation et la gestion de la chaîne logistique Niveau de la décision Type de décision Impacts des nouvelles technologies de communication Problème de stocage et chaîne logistique Problème de stocage multi-echelon Conclusion Chapitre 2. : Concepts et état de l art sur le partage d information dans une chaîne logistique Introduction Partage d information dans une chaîne logistique Historique de partage d information Les avantages attendus du partage d information : Un triangle concernant la valeur de l information Etat de l art sur les travaux relatifs au partage d information Revue de la Littérature par F. Chen, Une trame pour la valeur d'informations (VOI) dans le problème de stocage par Ketzenberg et al, Le cadre référentiel proposé par Huang et al

6 Autres exemples de la littérature Approches de modélisation et d évaluation de la valeur d information Proposition d un cadre général d analyse de la littérature Contexte Stratégie Classification par types d information et de structure Cartographie des indicateurs de performance Partage d information du délai d approvisionnement Conclusion Chapitre 3. : Partage d information de délai dans un centre de distribution : Problématique, Démarche de résolution et Simulation Introduction Problématique Démarche de la résolution Phase 0 et 1 : Etude des stratégies de réapprovisionnement et des hypothèses d allocation pour un centre de distribution dans les modèles existants Phase 2 : Identification des flux d information et des modes de coopération Phase 3 : Détermination des scénarios à envisager Phase 4 : Formulation mathématique Phase 5 : Programmation et simulation Phase 6 : Analyse des résultats de la simulation Modèle de simulation pour un centre de distribution avec plusieurs détaillants Effet du partage d information de délai dans un dépôt Problème de dépôt Les scénarios pour la simulation Indicateur de performance Résultats de la simulation Conclusion Chapitre 4. : Evaluer la valeur du partage d information de délais dans une chaîne logistique Introduction Problématique étudiée: Le modèle Représentation mathématique du modèle Le partage d information dans le modèle de base Différentes hypothèses d allocation Paramétrage et mise en place des scénarios de recherche Le coût unitaire de rupture (CdR) Le nombre de détaillants (ND) Le délai d approvisionnement (L) L hypothèse d allocation (Hypo) Comportement clientèle face à la rupture de stoc Analyse des résultats La sensibilité des résultats face au coût unitaire de rupture (CdR) La sensibilité des résultats face au nombre de détaillants (ND) La sensibilité des résultats face au délai d approvisionnement (L) La sensibilité des résultats face à l hypothèse d allocation (Hypo) Analyse sur l effet réciproque du partage de la demande et partage du délai

7 4.6. Conclusion Chapitre 5. : Evaluation de la valeur du partage d information de délai dans un cas réel pharmaceutique Introduction Présentation du cas réel et typologie considérée Flux physique et classement des produits Typologie considérée Modèles de stocage combiné pour la chaîne pharmaceutique (Baboli et al. 2007) Modèle décentralisé Modèle centralisé Démarche de résolution et programmation Variation du délai et stoc de sécurité, Stoc de sécurité : concept de base Stoc de sécurité et aléas sur le délai Démonstration mathématique sur le partage d information de délai Croisement des commandes Niveau de stoc de sécurité dans le cas de non partage d information Niveau de stoc de sécurité dans le cas de partage d information Valeur d information de délai Expérimentations sur la chaîne logistique pharmaceutique aval Scénarios envisagés Analyse des résultats Conclusion Conclusion générale et Perspectives Références bibliographiques

8 Liste des tableaux Tableau 1.1 : Résumé des avantages de GCL selon la National Association of Purchasing Management Tableau 2-1: structure du modèle conceptuel proposé pour analyser la littérature Tableau 2-2 : Liste des références Tableau 2-3 : Classification de la littérature, information aval Tableau 2-4 : Classification de la littérature, information amont Tableau 2-5 : Cartographie des indicateurs de performance pour les infos aval et amont Tableau 3-1 : Matrice de transition Marovienne pour QL= Tableau 3-2 : Ensemble des scénarios pour la simulation Tableau 3-3 : Valeurs considérées pour les paramètres du modèle Tableau 3-4 : Les caractéristiques des délais générés dans chaque contexte Tableau 3-5 : Les résultats pour la condition saturée Tableau 3-6 : Les résultats pour la condition normale Tableau 3-7 : Les résultats pour la condition manquante Tableau 4-1 : moyenne et écart-type de la demande finale chez les détaillants Tableau 4-2 : Résultats d analyse sur CdR dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-3 : Résultats d analyse sur CdR dans le cas de vente perdue Tableau 4-4 : Résultats d analyse sur ND dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-5 : Résultats d analyse sur ND dans le cas de vente perdue Tableau 4-6 : Résultats d analyse sur L dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-7 : Résultats d analyse sur L dans le cas de vente perdue Tableau 4-8 : Résultats d analyse sur Hypo dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-9 : L efficacité des Hypos dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-10 : Résultats d analyse sur Hypo dans le cas de vente perdue Tableau 4-11 : L efficacité des Hypos dans le cas de vente perdue Tableau 4-12 : Effet réciproque du partage dans le cas de commande en souffrance Tableau 4-13 : Effet réciproque du partage dans le cas de commande en souffrance Tableau 5-1 : Classement des produits pharmaceutique Tableau 5-2 : Arrangement de transport Tableau 5-3 : Valeurs des Paramètres utilisé Tableau 5-4 : Résultats pour un délai normal (α=1 β=5) Tableau 5-5 : Résultats pour un délai important (α=5 β=10) Tableau 5-6 : Résultats pour un délai large (α=1 β=10)

9 Liste des figures Figure 1-1 : Les éléments et les flux d une Chaîne logistique Figure 1-2 : La chaîne de valeur Figure 2-1 : Système partagé et système traditionnelle; Source: Mason-Jones et Towill Figure 2-3 : Le triangle de William Lovejoy (1998) Figure 2-4 : Trame de valeur d information présentée par Ketzenberg et al, Figure 2-5 : Cadre référentiel proposé par Huang et al Figure 3-1 : Un centre de distribution avec délai aléatoire Figure 3-2 : Démarche de la résolution (recherche) Figure 3-3 : Système centralisé avec un centre de distribution (CD) Figure 3-4 : Système décentralisé Figure 3-5 : Modèle de simulation pour un centre de distribution Figure 3-6 : processus d approvisionnement comme une file d attente Figure 4-1 : Un système de distribution divergent à deux niveaux Figure 4-2 : Les gains en fonction du CdR dans le cas de commande en souffrance Figure 4-3 : Les gains quant à CdR dans le cas de vente perdue Figure 4-4 : Les gains quant à ND dans le cas de commande en souffrance Figure 4-5 : Les gains quant à ND dans le cas de vente perdue Figure 4-6 : Les gains quant à L dans le cas de commande en souffrance Figure 4-7 : Les gains quant à L dans le cas de vente perdue Figure 4-8 : Les gains pour différentes hypo dans le cas de commande en souffrance Figure 4-9 : TCT pour différentes hypo dans le cas de commande en souffrance Figure 4-10 : Changement d efficacité entre les Hypos dans le cas de commande en souffrance Figure 4-11 : Les gains pour différentes hypo dans le cas de vente perdue Figure 4-12 : TCT pour différentes hypo dans le cas de vente perdue Figure 4-13 : Changement d efficacité entre les Hypos dans le cas de vente perdue Figure 4-14 : Gains sur le partage de la demande dans le cas de commande en souffrance Figure 4-15 : Gains sur le partage de la demande dans le cas de vente perdue Figure 5-1 : Chaîne logistique pharmaceutique aval Figure 5-2 : Chaîne logistique pharmaceutique à deux niveaux étudiée Figure 5-3 : Démarche de résolution Figure 5-4 : Démarche générale des algorithmes d optimisation Figure 5-5 : Arrivées des commandes sans croisement Figure 5-6 : Politique optimale dans le cas du partage Figure 5-7 : Un exemple du variation de LTD avec T = Figure 5-8 : Analyse de sensibilité sur le δ avec délai normal Figure 5-9 : Analyse de sensibilité sur le δ avec délai grand Figure 5-10 : Analyse de sensibilité sur le δ avec délai large Figure 5-11 : Relation entre δ et γ avec la valeur d information

10 Introduction générale Cette recherche s inscrit dans le cadre de l amélioration de la performance d une chaîne logistique par la mise en œuvre de processus collaboratifs entre les partenaires de cette chaîne logistique et/ou l échange ou le partage d informations. Il s appuie en particulier sur les travaux de recherche académiques et les études de terrain conduits dans le cadre du projet de recherche COPILOTES. Un des changements de paradigme important dans le domaine de la gestion des entreprises, est que la concurrence ne s exerce plus entre les entreprises mais plutôt entre les chaînes logistiques ou entre les réseaux d entreprises (Issues in SCM, Lambert et Cooper). Il y a beaucoup de définitions dans la littérature sur la gestion de Chaîne Logistique mais du point de vue de la recherche tournée sur l intégration et la coopération entre les acteurs d une chaîne logistique, la définition développé et utilisé par le GSCF (Global Supply Chain Forum) semble la plus appropriée : La gestion de la chaîne logistique est l'intégration de processus d affaires essentiels, des clients finaux aux fournisseurs originaux, qui fournit des produits, des services et des informations qui ajoutent des valeurs pour les clients finaux et pour les autres parties prenantes. Depuis plusieurs dizaines d années que les chercheurs travaillent sur ce sujet, il y a beaucoup de problématiques et de questions qui sont posées et abordées dans les travaux de recherches, des problématiques classiques de la gestion et de l organisation industrielle jusqu à des problématiques traitant de la chaîne logistique. Un des problèmes les plus récents dans ce contexte est le partage d information, problème amplifié par l utilisation des nouvelles technologies de l information et de la communication dans les chaînes logistiques. Contexte et problématique Le partage d informations entre partenaires d une chaîne logistique et l étude des impacts de ce partage sur la performance globale et individuelle de chacun des partenaires est un thème de recherche émergent. Dans les chaînes logistiques traditionnelles, les ordres sont les seuls échanges d informations entre les entreprises. Mais grâce aux technologies d'information, actuellement les entreprises partagent de plus en plus d'informations. 10

11 La vaste bibliographie des travaux de recherche menés sur ce sujet depuis ces vingt dernières années met en évidence que ce sont les informations sur la disponibilité de ressources (capacité ou niveau de stoc), sur la performance (temps de réponse, qualité, ), sur l avancement d un processus ou le type de contrat qui sont le plus souvent partagées ou étudiées. La cartographie détaillée de ces travaux de recherche présentée au deuxième chapitre de cette thèse, montre clairement que si de nombreux travaux portent sur le partage d information aval, il y a au contraire peu de travaux s intéressant aux effets du partage d information amont (indiqué aussi par Chen et Yu 2005). C est la raison pour laquelle nous nous sommes intéressés à l examen de la valeur d'information provenant de l amont de la chaîne, et plus particulièrement, à l information relative au délai d approvisionnement. D après cette cartographie nous avons également constaté un manque de recherches sur des structures complexes comme les centres de distribution avec plusieurs détaillants (structures divergentes). Ceci nous à conduit à une étude approfondie des impacts du partage d information de délai d approvisionnement dans ce type de réseau logistique. Démarche de résolution Nous avons à cette fin proposé une démarche de résolution en six étapes permettant de déterminer d une part les différents scénarios de partage d information, et d autre part les différents modes de coopération, à examiner distinctement ou simultanément, afin de répondre aux deux questions suivantes : 1. Quelle est la valeur de l information sous chaque mode de coopération? 2. Quelle est l efficacité de chaque mode de coopération (en termes de performance globale de la chaîne logistique) selon le niveau de partage de l information? Première étude : une modèle de simulation pour un problème de dépôt Nous avons développé un premier modèle de simulation pour un centre de distribution alimentant plusieurs détaillants. Ce modèle paramétrable s appuie sur la démarche de résolution proposée. Il a été développé sous un environnement MATLAB et SIMULINK. Ce modèle de simulation nous a permis de réaliser une première analyse numérique s appuyant sur une structure de dépôt étudiée par Eppen-Schrage Nous avons considéré trois niveaux pour le partage d information (sans information, information historique et information partagé) et deux modes de coopération (centralisé et décentralisé). Les résultats issus des analyses sous différents contextes du marché (saturé, normal et manquant) nous permettent de mettre en évidence : 11

12 1. Une relation toujours positive entre la centralisation et la valeur du partage d information ; 2. Une relation positive lorsque le contexte du marché est manquant entre le partage et la centralisation ; 3. Le fait que le mode de coopération centralisé est plus efficace que celui décentralisé dans tous les cas étudiés. Deuxième étude : un modèle d entrepôt Dans la suite de cette recherche, nous nous sommes intéressés à une autre forme de centre de distribution : un entrepôt avec plusieurs détaillants. Contrairement au modèle précédent développé pour un dépôt, nous n avons pas trouvé de méthode mathématique qui donne directement les paramètres optimaux pour le modèle de stocage d un entrepôt. Pour ce problème d entrepôt, nous avons d abord formulé un modèle de stocage avec délai d approvisionnement aléatoire. En appliquant successivement deux politiques de stocage, nous avons distingué deux modèles de base : un premier modèle dans le cas de partage d information et un second pour le cas de non partage. Ensuite, nous avons considéré, afin d élargir nos scénarios d analyse : 1. Quatre hypothèses d allocation ; 2. Deux types de comportement clientèle (vente reportée ou perdue) ; 3. Plusieurs coûts unitaires de rupture ; 4. Trois types de délai ; 5. Trois réseaux différents en termes de nombre de détaillants. Afin de rechercher les solutions optimales dans les différents contextes étudiés, nous avons programmé les deux modèles correspondant au cas du partage et du non partage d informations dans l environnement LINGO. Après application de tous les scénarios d analyse dans les cas de partage et non partage, nous mettons en évidence les points suivants : 1. Dans tous les cas étudiés, le partage d information de délai a des impacts importants ; 2. Selon le type de comportement clientèle, le partage d information de délai impacte de manière positive, inverse ou faible la performance selon : le coût unitaire de rupture, le nombre de détaillants et le type du délai. Le comportement clientèle ressort comme étant le facteur le plus important en termes de sensibilité ; 3. Lorsque l on contraint des règles d allocation pour se rapprocher de cas réels on obtient malgré tout de bons résultats en termes d efficacité ; 4. Une analyse de l impact du partage réciproque de la demande finale et du délai d approvisionnement, montre que selon le comportement clientèle, le partage de la 12

13 demande finale n est pas toujours gagnant et dépend du partage du délai. Seulement lorsque le délai est partagé, le partage de la demande finale impacte positivement le résultat. Troisième étude : un cas réel pharmaceutique Afin de valider les résultats issus des études théoriques précédentes, on a modélisé et étudié l'effet du partage de l'information du délai d approvisionnement sur le stoc de sécurité dans la partie aval d une chaîne logistique pharmaceutique. Cette chaîne inclut une pharmacie centrale (entrepôt) et une pharmacie d'hôpital (détaillant). Nous proposons trois politiques de stocage, une pour le cas de non partage d information et deux pour le cas de partage d information. Pour chaque politique, nous présentons également le modèle conduisant à la détermination du niveau de stoc de sécurité et par résolution mathématique, nous analysons la valeur de partage d information. Nous concluons ce travail par des expérimentations numériques basées sur des données issues d un cas réel et commentons les résultats obtenus, à savoir : 1. Une relation inverse entre la valeur d information et le niveau autorisé de rupture ; 2. Une valeur d information plus importante lorsque le délai a une variation importante ; 3. Une relation inverse entre la valeur d information et le niveau de stoc de sécurité en cas de partage d information, et une relation positive dans le cas du non partage d information. Organisation du mémoire Dans le but de présenter les différents points abordés dans les paragraphes précédents, nous avons structuré ce mémoire de recherche en cinq chapitres. Dans le chapitre 1, nous donnons quelques définitions et classifications importantes relatives à la gestion de la chaîne logistique, nous expliquons les concepts de base et fournissons une bibliographie générale liée au problème du stocage dans les chaînes logistiques. Le Chapitre 2 est consacré à la présentation des concepts et d un état de l art sur le partage d informations dans une chaîne logistique. Dans ce chapitre, nous présentons en particulier, quelques unes des meilleures synthèses bibliographiques déjà faites sur ce sujet. Par la suite, une cartographie de l ensemble des travaux recensés est développée. Elle met en évidence des manques de recherche sur le partage d informations dans certains domaines, ce qui nous a conduits à orienter notre recherche vers l approfondissement de l impact de partage de l information de délai d approvisionnement dans les centres de distribution. Dans le chapitre 3, nous abordons le problème de partage d information de délai dans un centre de distribution. A cette fin, nous proposons une démarche globale comprenant 6 étapes. 13

14 L idée principale de cette démarche est d identifier puis de considérer successivement les scénarios possibles à examiner, chacun de ceux-ci étant caractérisé d une part par un niveau de partage d information, et d autre part par un mode de coopération entre les partenaires de la chaîne. Nous développons ensuite, un modèle de simulation pour un centre de distribution, alimentant plusieurs détaillants. Ce modèle, paramétrable, est adapté à la démarche de résolution proposée. Ce modèle de simulation est ensuite utilisé pour effectuer notre première analyse numérique sur une structure de dépôt. Les résultats de cette analyse concluent ce chapitre. Dans le chapitre 4, nous nous intéressons à une autre forme de chaîne logistique multiniveaux mono-produit divergente : celle d un fournisseur alimentant un entrepôt approvisionnant plusieurs détaillants. Nous développons à cette fin deux modèles de base : un modèle pour le cas du partage d information et un second pour le cas de non partage. Plusieurs hypothèses d allocation et différentes politiques de gestion de stoc sont ensuite proposées et modélisées afin d élargir suffisamment nos scénarios de recherche et de faire des analyses de sensibilité relativement aux principaux paramètres de ces modèles. Pour optimiser ces modèles nous utilisons un outil d optimisation exact (LINGO). L analyse des résultats obtenus conclue ce chapitre. Le dernier chapitre, i.e. le chapitre 5, est consacré à l évaluation de la valeur du partage d information de délai dans un cas réel. Il a pour objet de valider les résultats obtenus théoriquement dans les chapitres précédents. Il traite de la modélisation et de l étude de l'effet du partage d'information du délai d approvisionnement sur le stoc de sécurité dans une chaîne logistique pharmaceutique aval. Nous proposons trois politiques de stocage, une pour le cas de non partage d information et deux autres pour le cas de partage d information. Pour chaque politique, nous présentons le modèle conduisant à la détermination du niveau de stoc de sécurité et par une résolution mathématique, nous analysons la valeur de partage d information. Nous concluons ce travail par des expérimentations numériques basées sur des données issues de ce cas réel. Enfin, nous concluons ce mémoire en rappelant les principales contributions de ce travail de recherche et en présentant quelques perspectives pour des recherches futures. 14

15 Chapitre 1. : Concepts de base et état de l art 1.1. Introduction Dans ce chapitre on présente le contexte général de cette recherche en apportant quelques définitions et classifications importantes relatives à la gestion de la chaîne logistique. Les principales problématiques concernant ce domaine de recherche sont ensuite évoquées. Enfin, nous plaçant dans le cadre plus spécifique de notre recherche nous concluons ce chapitre en présentant les concepts de base et une bibliographie générale liée au problème du stocage dans les chaînes logistiques Concepts de «chaîne logistique» et de «gestion de la chaîne logistique» Le terme "logistique" vient d un mot grec logistios qui signifie l art du raisonnement et du calcul. La logistique est apparue la première fois dans le contexte militaire, elle représente tout ce qui est nécessaire (physiquement) pour permettre l application sur le terrain des décisions stratégiques et tactiques (transports, stocs, fabrication, achats, manutention). Aujourd hui le terme "logistique" recouvre des interprétations très diverses. Cela va du simple "transport" jusqu à une science interdisciplinaire combinant ingénierie, micro économie et théories d organisation Dans le contexte de la gestion industrielle la «logistique industrielle» peut être définie comme l ensemble des activités concernées par les flux externes de matières premières, produits intermédiaires et des services qui supportent des processus de production intégrés ou distribués dans l espace de manière à mettre à disposition les productions de ces processus au consommateur final ou intermédiaire au bon moment, au bon endroit et au moindre coût (Barros 1997). En ce qui concerne à la définition de la «chaîne logistique (CL)» et de la «gestion de la chaîne logistique (GCL)», une synthèse de la littérature met en évidence la profusion et la confusion de la terminologie (COPILOTES 2004). Nous rappelons ci-après les principales définitions retenues. 15

16 Chaîne logistique De nombreux auteurs définissent une chaîne logistique comme un ensemble d installations ou d entités échangeant des flux (physique, informationnel, financier). En 1989 Stevens en s appuyant sur les activités d'une chaîne logistique indique : «a supply chain is a connected series of activities which is concerned with planning, coordinating and controlling materials, parts, and finished goods from supplier to customer. It is concerned with two distinct flows (material and information) through the organization». Lee (1993) définit une chaîne logistique comme une réseau d installations qui assure les fonctions d approvisionnement en matières premières, de transformation de ces matières premières en composants puis en produits finis, et de distribution du produit fini vers le client. Le Supply Chain Council en 2000 met l accent sur les deux types de production dans la chaîne logistique à savoir la production de biens et de services : «The supply chain encompasses every effort involved in producing and delivering a final product or service, from the supplier's supplier to the customer's customer». Esioglu (2001) en utilisant la notion de processus intégré définit «a supply chain is an integrated process where several business entities such as suppliers, manufacturers, distributors, and retailers wor together to plan, coordinate and control the flow of materials, parts and finished goods from suppliers to customers». Malgré quelques différences dans les terminologies utilisées, on constate que dans toutes ces définitions l ensemble du processus (efforts, activités, installation etc.) allant des clients de clients jusqu aux fournisseurs des fournisseurs, soutenu par les différentes ressources matérielles humaine et financières est considéré. Ceci est illustré dans la partie centrale de la Figure Processus principaux de la chaîne logistique D une façon plus globale, selon Beamon (1998), on peut distinguer dans une chaîne logistique deux processus de base : (1) un processus amont (processus de production) qui couvre la planification de la production et des approvisionnements, la fabrication et enfin la gestion des stocs et (2) un processus aval (processus de distribution) couvrant la planification et la gestion des réseaux de distribution ainsi que le transport et la livraison des produits finis (logistic). Le premier processus concerne l approvisionnement, la production de biens ou de services et l entreposage des matières premières, produits intermédiaires et produits finis au sein de l entreprise. Le deuxième processus fixe la manière dont les produits sont acheminés de l'entreprise jusqu aux détaillants et clients finaux. Ces produits peuvent soit être directement livrés soit transiter par des centres de distribution. Ce processus inclut la gestion d entrepôt et de dépôt, le transport et la livraison. Entre les différents partenaires d une chaîne logistique, circulent trois catégories de flux : le flux physique ou de marchandises venant de l'amont vers l'aval, le flux financiers venant de 16

17 l aval vers l amont et le flux d'information circulant dans les deux sens. Ce travail de recherche s intéresse plus particulièrement aux flux d information Flux d information Planification de la production et gestion des stocs Distribution et logistique Fournisseurs Points de Production Réseau de distribution Clients Flux physiques Flux financiers Figure 1-1 : Les éléments et les flux d une Chaîne logistique La Figure 1-1 représente les processus, les flux et les entités principales d une chaîne logistique. Dans ce schéma, l ensemble des maillons de la chaine logistique est intégré dans un cadre fléché afin de présenter l orientation de la gestion de la chaîne logistique vers les clients Gestion de la chaîne logistique (GCL) Les systèmes de production traditionnels sont fondés sur l'expérience et l'intuition des individus avec de longs cycles de production, des grandes tailles de lot, des technologies orientées volume et de nombreux fournisseurs avec lesquels étaient passés des contrats à court terme. L objectif était de maximiser l'efficacité d'une unité individuelle afin d acquérir un avantage compétitif basé sur la réduction de coût. Dans une vision de chaîne logistique (CL), les entités composant cette chaîne ne se considèrent plus comme des entités autonomes concurrentes, mais plutôt comme des partenaires d un même réseau. 17

18 Le concept de gestion de la chaîne logistique (GCL) est apparu en 1982 (Cooper et al 1997). La littérature sur la gestion de la chaîne logistique donne de cette fonction plusieurs définitions : Selon Cooper et Ellram (1993) la GCL est «Une philosophie intégrative pour gérer le flux total d'un réseau de distribution du fournisseur au client final, la coordination plus grande de processus et des activités commerciales, à travers le réseau entier et non seulement entre quelques partenaire de réseau». Giunipero et Brand (1996) distinguent : 1) la gestion du flux des marchandises du fournisseur au client final; 2) la coordination dans le système entier des flux de produits et de l'information; et 3) le développement des relations et l'intégration de toutes les activités créant de la valeur pour le client dans le réseau de distribution». Speman, et al (1998) définissent la GCL comme «un processus pour la conception, le développement, l'optimisation et la gestion des composants internes et externes du système de fourniture, y compris la transformation des matières premières, des produits semi finis et la distribution des produits finis ou des services aux clients, en cohérence avec les objectifs globaux et les stratégies d entreprises». Stadtler (2000) donne la définition suivante : la gestion de la chaîne logistique est la tâche d'intégration des unités organisationnelles au long d une chaîne logistique et de coordination des flux physique, d information et financiers pour satisfaire des demandes clients dans le but d avoir une compétitivité améliorée dans l ensemble d une chaîne logistique. Le Supply Chain Council en 2000 précise que la gestion de la chaîne logistique consiste en : gérer l offre et la demande, approvisionner les matières premières et les composants, fabriquer et assembler, entreposer et suivre les stocs, gérer les commandes, les distribuer à travers tous les canaux jusqu à la livraison au client. Rota-Franz et al (2001) précise : Faire du «Supply Chain Management» signifie que l on cherche à intégrer l ensemble des moyens internes et externes pour répondre à la demande des clients. L objectif est d optimiser de manière simultanée et non plus séquentielle l ensemble des processus logistiques. Un autre concept dans la littérature sur la gestion de la chaîne logistique est le «scope of management» ou «scope of responsibility» qui détermine la zone d action ou de gestion au sein de la chaîne logistique. Towill (1997) pense que cette zone doit être assez flexible pour superposer à une grande vision stratégique-internationale une vision opérationnelle très technique et détaillée. Cooper et al. (1997) proposent que ce domaine soit déterminé au regard de la valeur ajoutée d une relation supplémentaire. Ainsi, une chaîne logistique peut être gérée par un acteur dominant (focal company par exemple) ou par un mécanisme de partenariat basé sur une coopération bien définie. 18

19 1.3. Les apports de la mise en place d une chaîne logistique Beaucoup de travaux conduits dans les entreprises montrent les apports visibles d une gestion efficace de la chaîne logistique ((Harrington, 1999; Higginson et Alam, 1997; Alber et Waler, 1997; Palevich, 1997; Giunipero et Brand, 1996; Cooper et Ellram, 1993). Un résumé de ces apports est présenté dans le Tableau 1.1. Tableau 1.1 : Résumé des avantages de GCL selon la National Association of Purchasing Management Avantages de GCL Relation plus proche avec les partenaires Avantage concurrentiel par les coûts Réduction des coûts Amélioration du service à la clientèle Temps de cycle plus court Réduction du niveau de stoc Amélioration de la rotation des stocs Amélioration de la productivité opérationnelle Amélioration de la marge bénéficiaire Alber et Waler(1997) Etude de cas (une entreprise alimentaire) * Cooper et Ellram (1993) Analyse de la littérature Giunipero et Brand (1996) Enquête de 52 membres du NAPMA a. Harrington (1999) Etude conceptuelle Higginson et Allram (1997) Analyse de la littérature Palevich (1997) Etude conceptuelle * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Livraison fiable * * Rapidité de réaction aux changements * Apports financiers: Plusieurs améliorations financières sont attendues, en particulier la réduction des coûts liés au niveau élevé des stocs, aux coûts d expéditions et aux frais d exploitation ; l avantage concurrentiel obtenu par les coûts et par la marge bénéficiaire qui augmente avec des coûts incorporables inférieurs (coûts de produit). Ces réductions de coût sont obtenues sans réduction d efficacité (re-dimensionnement), sans licenciements et sans fermeture d usines. * 19

20 Apports opérationnels : Les activités opérationnelles des entreprises sont améliorées ; en particulier, on constate une réduction du temps de cycle, une baisse des niveaux de stoc, des ruptures de stocs moins fréquentes, une productivité opérationnelle plus grande, etc. Apports sur le service à la clientèle : On constate également une augmentation de la satisfaction des clients, notamment une plus grande fiabilité des livraisons (le bon produit, au bon moment, en bonne quantité,.), ainsi qu une plus grande rapidité de réaction aux changements et un meilleur service après-vente. Apports sur la coordination : La coordination plus forte entre les partenaires est un apport important. Ceci aboutit à une amélioration de la qualité des produits et des informations et à une augmentation du partage des compétences et des risques, qui créent un avantage compétitif et une rentabilité plus grande Les attendus d une gestion de la chaîne logistique Nous pouvons déduire que la gestion de la chaîne logistique a pour objectif de planifier et de coordonner toutes les activités nécessaires pour atteindre les niveaux désirés de service et de qualité, au prix le plus bas possible. La gestion de la chaîne logistique doit pour cela être considérée comme le lien entre le marché et le système de production. Les besoins en logistique couvrent toute l organisation, de la gestion des matières premières à la livraison du produit fini. La gestion logistique, dans cette perspective de système global, est le moyen par lequel les besoins des clients sont satisfaits grâce à la coordination des flux de matières et d information qui circulent à partir du marché, en passant par l entreprise et jusqu aux fournisseurs. Pour que cette intégration dans l ensemble de l entreprise réussisse, il convient d adopter une orientation très différente de celles rencontrées le plus souvent dans l organisation classique. Ce n est pas un hasard si ces dernières années le mareting et la fabrication font l objet d un regain d attention. Dans la quête d une compétitivité maximale en termes de coûts, la gestion de la fabrication a subi une véritable révolution. La dernière décennie a vu l introduction de systèmes de production flexible (FMS, flexible manufacturing systems), de nouvelles méthodes de gestion des stocs, combinant celles fondées sur la planification des besoins matières (MRP, Material Requirement Planning), et les méthodes de juste à temps (JIT, juste in time), avec, ce qui est sans doute le plus important, une attention soutenue à la gestion de qualité totale (TQM, Total Quality Management). Dans l idée d un processus logistique intégré, la gestion est essentiellement un concept d intégration qui a pour but de développer une version de l entreprise en tant que système. C est fondamentalement un concept de planification, qui permet de créer un cadre dans lequel 20

21 les besoins du marché peuvent être traduits en stratégies et en plan de fabrication, plan qui à son tour conduira à une stratégie et à un plan d approvisionnement. Dans l idéal, il devrait exister dans l entreprise une mentalité de «plan unique» qui supplanterait les plans classiques et distincts de mareting, distribution, production et approvisionnement. Ceci est tout simplement la mission de la gestion logistique. (Christopher, 2005) Chaîne de valeur (Michael Porter) Des nombreux changements intervenus ces vingt dernières années dans la manière de penser la gestion, le plus significatif a sans doute été l importance accordée à la recherche de stratégies qui puissent apporter une valeur supérieure aux yeux du consommateur. Dans une large mesure, le crédit de tout cela est à attribuer à Michael Porter, professeur à la Harvard Business School, qui, par ses recherches et publications, a alerté les dirigeants et les professionnels de la stratégie sur l importance centrale de l avantage concurrentiel dans la réussite sur le marché. Michael Porter a popularisé en particulier le concept de «chaîne de valeur» : L avantage concurrentiel ne peut pas être appréhendé en considérant l entreprise comme un ensemble. Il naît des activités nombreuses que mène une entreprise concevant, produisant, ciblant, acheminant et dépannant ses produits. Chacune de ses activités peut contribuer à un positionnement relatif de l entreprise en termes de coûts et créer une base de différenciation. La chaîne de valeur dissèque une entreprise en plusieurs activités stratégiquement importantes qui permettent de comprendre le mécanisme des coûts ainsi que les sources existantes et potentielles de différenciation. Une entreprise doit se doter d un avantage concurrentiel en exécutant ces activités stratégiques à moindre coûts, ou mieux que ses concurrents. Les activités de la chaîne de valeur (illustrées en Figure 1-2) peuvent être organisées selon deux types - les activités principales (logistique interne, production, logistique externe, commercialisation et vente, et services après vente) et les activités de soutien (infrastructure, gestion des ressources humaines, développement technologique et approvisionnements). Ces activités sont des fonctions horizontales qui chevauchent les fonctions traditionnelles verticales de l entreprise. L avantage concurrentiel est dérivé de la manière dont les entreprises organisent et développent ces activités au sein de la chaîne de valeur. Pour prendre un avantage concurrentiel sur ses concurrents, une entreprise doit offrir une valeur à ses clients en exécutant ces activités plus efficacement que ses concurrents ou d une manière différente qui génère une différenciation supérieure. (Christopher 2005) 21

22 Figure 1-2 : La chaîne de valeur 1.6. «Lean» ou «Agile» Beaucoup d'entreprises dans leur réflexion pour optimiser la performance et améliorer leur position compétitive ont adopté le paradigme lean (allégé) (Womac et Jones 1994). Récemment, le paradigme production agile a été mis en évidence comme une alternative du paradigme lean (leanness) (Richards 1996). L agilité est parfois proposée comme l'étape suivante du leanness. Cela pourrait signifier que, une fois le leanness réalisée, une entreprise devrait lutter pour l'agilité ou même que l'agilité devrait être le but d'une entreprise et que la leanness comme objectif principal devrait être oubliée. Ces discussions simplifient trop la situation car elles ne prennent pas en considération ni le type de produit ni le contexte dans lequel l entreprise évolue et ne peuvent en conséquence donner une réponse adaptée aux exigences nécessaires pour correctement rassembler la conception de la chaîne logistique avec la structure demandée. (Mason-Jones et al, 2000) Les définitions suivantes correspondent au paradigme agile et au paradigme lean dans les stratégies de la chaîne logistique (Naylor et al 1999). Agilité signifie utiliser la connaissance du marché en créant une société virtuelle pour exploiter des occasions rentables dans une marché volatile. Leanness signifie développer une chaîne de valeur pour éliminer toutes les pertes (les déchets), y compris en termes de temps et assurer un programme de production nivelée. Selon un modèle présenté par Christopher (2000) une chaîne logistique agile doit avoir un certain nombre de caractéristiques. «Maret sensitive» qui signifie que la chaîne logistique est capable de connaître et de répondre à la demande réelle des clients. La plupart des organisations se basent sur la prévision plutôt que sur la demande. Autrement dit, parce qu'ils ont peu d accès aux 22

23 informations directes et réelles de marché, ils sont obligés de se limiter aux informations historiques de vente. «Virtuality» : La présence des technologies d information et de communication donne la possibilité de partager des données et des informations entre tous les partenaires da la chaîne et en réalité de donner naissance à la chaîne logistique virtuelle qui est plus basée sur l information que sur le stoc. «Process integration» qui implique la collaboration entre les partenaires, la coconception et le co-développement de produits, les systèmes interconnectés et les informations partagées. «Networ» : L idée de considérer une chaîne logistique comme une confédération entre les partenaires associés d un réseau, fournit la quatrième caractéristique. De nos jours où les concurrences se font plutôt entre les réseaux qu entre les entreprises, les gains seraient pour les entreprises qui peuvent mieux se structurer, se coordonner et gérer leurs relations avec leurs partenaires dans un réseau qui cherche des relations plus agile, plus proche et plus efficaces avec ses clients finaux Mason-Jones et Towill (1999), en étudiant des chaînes logistiques réelles, montrent qu avec le partage d information et l augmentation du niveau de richesse de l information, le degré d agilité augmente. A leur avis, logiquement et pratiquement l enrichissement d information dans une chaîne logistique crée une forte compétence concurrentielle qui est une mesure principale affectant le degré d agilité Les problématique liées à l organisation et la gestion de la chaîne logistique Dans cette partie nous présentons les problématiques liées à la gestion de la chaîne logistique selon deux points de vue, à savoir le niveau de décisions et le type de décision. Le niveau de décision correspond à la hiérarchie décisionnelle dans une entreprise ou dans une chaîne logistique. Le type de décision distingue les décisions de type configuration et les décisions de type coordination. Par la suite l effet des nouvelles technologies de communication sur ces problémes est présenté Niveau de la décision D un point de vue général, on peut considérer les problématiques abordées ou liées à la gestion de la chaîne logistique comme se rapportant à trois niveaux décisionnels, les niveaux stratégique, tactique et opérationnel. Au niveau stratégique, les décisions ont des impacts sur le long terme. Les décisions tactique ont des impacts sur le moyen terme (d une semaine jusqu à un an), et le niveau opérationnel implique des décisions quotidiennes qui peuvent être rapidement modifiées Cette recherche se situe principalement au niveau opérationnel, tout en 23

24 se positionnant au regard des deux autres niveaux de décision, en s inspirant du travail de Ganeshan et al. (1999). Niveau stratégique : Les décisions concernent typiquement plusieurs horizons de planification : mensuel, annuel, ou même pluri annuel. Elles visent à proposer des solutions ou des démarches d amélioration ou d optimisation qui représentent les objectifs finaux de la chaîne logistique. Ceci nécessite des arbitrages (tradeoffs) entre les exigences fonctionnelles ou organisationnelles en fonction des besoins de gestion et de la structure globale de la chaîne logistique. Quelques exemples de ce type de décision peuvent être : le choix des sites de production ou des sites de stocage (nombre, emplacement, capacité), la conception ou la présentation des nouveaux produits, l utilisation des nouvelles ressources, l ouverture vers de nouveaux marchés ou branches d activité, etc. Il s agit à ce niveau : - De définir les objectifs : la compréhension de la dynamique de la chaîne logistique et la mise au point des attendus pour la chaîne entière. Ceci nécessite des analyses pour montrer comment chaque objectif induit des besoins au niveau de l entreprise ou au niveau de la chaîne logistique. Une évaluation contextuelle sur l ensemble des alternatives possibles est aussi nécessaire. - De concevoir : détermination de la forme et de la structure de la chaîne logistique. Ceci inclut la conception de la chaîne (choix des partenaires) et la localisation (choix de l emplacement des installations). - D identifier les avantages compétitifs : expliquer clairement comment la gestion de la chaîne peut créer des avantages compétitifs au niveau d une l entreprise ou au niveau de la chaîne logistique, en utilisant les outils de la planification stratégique. Niveau tactique : Les décisions au niveau tactique sont souvent prises pour les prochains jours, les prochaines semaines ou les prochains mois. Sachant que les objectifs ou les plans stratégiques ont été déjà élaborés au niveau stratégique; ils peuvent être modifiés à ce niveau en considerant les besoins actuels. Les décisions locales exigent des modèles de planification plus détaillés et il est nécessaire de s assurer de la disponibilité des ressources (les personnels, les matières, etc) afin de satisfaire la demande réelle et d atteindre les objectifs prévus. Comme exemples de décisions tactiques, on peut citer : les problèmes d allocation (des fournisseurs ou des produits), la définition des niveau de stoc, le choix des modes de transport, etc.). Les décisions tactiques : a) doivent viser à la mise en oeuvre des décisions stratégiques, (b) sont de type fonctionnel et peuvent être traitées par un nombre limité d acteurs de la chaîne et (c) impliquent des systèmes d information (MRP, DRP, JIT, etc.) qui sont nécessaires pour gérer la chaîne logistique. 24

25 Ces problématiques peuvent être réunies dans quatre groupes comme suit : - La construction des relations : mise en place de relations, en amont et en aval, de proximité ou avec des tiers plus éloignés. - L intégration des opérations : gestion des opérations comme pour une unité intégrée en assurant l'efficacité dans la gestion opérationnelle, y compris l'ingénierie, la fabrication, l'achat voire même connecter immédiatement l amont et aval de la chaîne logistique. - Le transport et la distribution : réaliser la gestion efficace du transport et de la distribution physique comme dans un système intégré. - Le developpement des systèmes d information support. Niveau opérationnel Les décisions typiquement opérationnelles représentent des opérations quotidiennes jusqu au maximum deux semaines. Il s agit de gérer les opérations d'une usine ou d un centre de distribution de la meilleure manière afin de répondre de façon rentable aux exigences réelles des commandes. Nous pouvons à cet égard citer l établissement du programme de production, l ordonnancement détaillée, l établissement du programme de distribution et de transport, le choix d itinéraires, etc.. Une décision de type opérationnel : (a) se rapporte à la performance efficace d un acteur dans la chaîne logistique (b) se concentre sur les contrôles et les mesures de performance On peut catégoriser les problèmes opérationnels comme suit : - Problèmes de Gestion de stoc et de contrôle : caractériser et mesurer la performance du système de stocage on y incluant les coûts de possession, les taux de service, les problèmes d'affectation et de stocage multi-échelon. - Problèmes de production, planification et ordonnancement : déterminer et mesurer la performance du système de gestion de la production. - Problèmes de partage d'informations, de coordination et de surveillance : mise en place de programmes spécifiques afin d augmenter l efficacité de la chaîne logistique. - Problèmes de développement d outils opérationnels, d aide à la décision pour améliorer la performance de la chaîne logistique Type de décision Les problématiques principales dans la gestion de la chaîne logistique peuvent aussi typiquement être classifiées en deux grandes catégories (Swaminathan et Tayur 2003) : la Configuration (orientée conception) ; la Coordination (orienté gestion des opérations). La configuration correspond plutôt aux fondements basiques sur lesquels une chaîne logistique se construit et la coordination correspond à l exécution présente de la chaîne logistique. 25