Stocks de sécurité dans une chaîne logistique dédiée vers la production de masse de produits fortement diversifiée

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Jérôme Bessette
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1 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 1 Stocks de sécurité dans une chaîne logistique dédiée vers la production de masse de produits fortement diversifiée Vincent GIARD Vincent.Giard@dauphine.fr

production de masse de produits fortement diversifiée Vincent

2 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 2 PLAN I Quelques remarques préalables générales I-1 Définition du stock de sécurité I-2 Définition de la distribution de référence (indépendance de gestion des références) II II-1 II-2 III III-1 III-2 III-3 Production synchrone et production par lot avec décision de production Le contexte étudié (automobile) Production synchrone Production synchrone et Stocks de sécurité lié à lotissement transport Un préalable: distribution de probabilités du décyclage Stock de sécurité de modules approvisionnés (chez client) Stock de sécurité de modules produits (chez le fournisseur)

lot avec décision de production Le contexte étudié (automobile) Production synchrone Production synchrone et Stocks de sécurité lié à lotissement transport Un

3 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 3 I Quelques remarques préalables générales non spécifiques à chaîne logistique dédiée vers la production de masse de produits fortement diversifiée I-1 Définition du stock de sécurité Stock de sécurité défini comme différence entre un niveau de recomplètement R (ou un point de commande s) et l espérance de la demande de référence Détermination R (ou s) fractile défini comme solution d un modèle d optimisation d approvisionnement ou comme un objectif fixé a priori (risque accepté) / certaines distributions de probabilités ne peuvent être déterminées que par simulation comme le résultat empirique d une simulation d un système complexe stochastique permettant d éviter en probabilité la défaillance du système difficulté plus forte si interdépendance dans gestion des articles Appel à simulation (Monte Carlo) souvent incontournable Dans la chaîne logistique dédiée à la production de produits fortement diversifiés, le problème majeur est celui de l approvisionnement des modules alternatifs Multinomiale

$Détermination R (ou s) fractile défini comme solution d un modèle d optimisation d approvisionnement ou comme un objectif fixé a priori (risque accepté) / certaines distributions de probabilités ne$

4 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 4 I-2 Définition de la distribution de référence (indépendance de gestion des références) I-2.1 Définition de la distribution de probabilité d une demande composite Y nombre de clients achetant X boîtes d ampoules à baïonnette de 75 W P (3) X : demande d un client x >6 P (X = x) 25% 35% 18% 12% 6% 4% 0% Z Délai de réapprovisionnement // W demande des ampoules sur durée aléatoire de réappro Z P (Z = z) 25% 60% 15% Définition du point de commande tel que P(W<s) = 5% Distribution de référence obtenue par simulation

1 Définition de la distribution de probabilité d une demande composite Y nombre de clients achetant X boîtes d ampoules à baïonnette de 75 W P (3) X

5 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 5 I-2.2 Prise en compte de la contrainte de capacité de transport dans la définition de R Approvisionnement quotidien d une pièce p = 25% ; production n = 400 Risque de rupture accepté 25% / P(X>113)= 6,10% / P(X>114)= 4,86% Capacité camion : 105 simulation sur jours Risque subi = 14,6% Avec R = 123 alors risque de 4,53% (et 5,17% pour 122)

quotidien d une pièce p = 25% ; production n = 400 Risque de rupture accepté 25% / P(X>113)= 6,10% /

6 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 6 I-2.3 Prise en compte de problème de qualité dans le lancement en production par lot Si indépendance en cas de problème de qualité, le stock de sécurité est déterminé par une loi Binomiale négative Exemple Kanban (mais aussi dans MRP si qualité source unique d aléas)

Si indépendance en cas de problème de qualité, le stock de sécurité est déterminé

7 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 7 II II-1 Production synchrone et production par lot / décision de production Rappel: le point de pénétration de commande (ou de découplage)

8 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 8 II-2 Le contexte étudié (automobile) Film // Variété + lotissement ne permettent pas de produire à la commande SS nécessaire Solution actuelle : kanban n exploitant pas le PPC Diversité initiale = 1 Pilotage par KANBAN Atelier peinture... FOURNISSEUR Ligne d assemblage PPC exploité Transport Production encyclée CLIENT Ligne de production PPC exploitable Diversité finale = 14 Processus: cycle de production d une durée de 90 lot à peindre: 18 unités de la même teinte chargement simultané de 3 lots / production de 54 unités par cycle de production Capacité instantanée: suffisante (pas de problème de synchronisation) Demande certaine (ignorée par Kanban) + contraintes productives stock de sécurité (interdépendance) Compliqué par problèmes de qualité Référence: Mendy & Giard, Scheduling Coordination in a Supply Chain Using Advance Demand Information, Production Planning & Control, vol. 19, n 7, 2008, p

.. FOURNISSEUR Ligne d assemblage PPC exploité Transport Production encyclée CLIENT Ligne de production PPC exploitable Diversité finale = 14 Processus: cycle de production d une durée de 90 lot à

Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 9 II-3 Production synchrone Principes : exploitation du film prévisionnel : prise de décision (choix de 3 références) définie par

9 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 9 II-3 Production synchrone Principes : exploitation du film prévisionnel : prise de décision (choix de 3 références) définie par simulation en univers certain pour déterminer les prochaines références en rupture de stock (positions de stock réactualisées par lancement prévisionnels dans la simulation) Résultats : simulation sur véhicules Remarques : système auto-adaptatif (en structure) / connaissance Demande au-delà d une journée (540 véhicules) sans intérêt Prise en compte de problèmes de qualité : réactualisation des positions de stock dans la simulation décisionnelle: sur la base de 10 unités (P(X<=10) = 0,017% au contrôle après production : sur base des pièces bonnes

: simulation sur 50000 véhicules Remarques : système auto-adaptatif (en structure) / connaissance Demande au-delà d une journée (540 véhicules) sans intérêt Prise en compte de problèmes

10 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 10 III Production synchrone et Stocks de sécurité lié à lotissement transport Différence de contexte : Cas 1. constitution d un stock de sécurité de composants approvisionnés chez le client en raison du lotissement du transport, alors que fournisseur rentre dans PPC (production à la commande possible) Cas 2. constitution d un stock de sécurité de produits finis chez le fournisseur (rentrant dans PPC) produisant sur ligne de production (et non lot) sur en raison d une contrainte de lotissement due au transport d un composant et d encombrement en bord de chaîne dans les 2 cas, demande certaine de modules alternatifs / décision automatisée simple Exploitation de la structure de la demande (Multinomiale) Référence: Camissulis, Giard, A new need for safety stocks in a supply chain dedicated to customized mass production, Supply Chain Forum: An International Journal, vol. 10, n 2, 2008, p.88-96

constitution d un stock de sécurité de produits finis chez le fournisseur (rentrant dans PPC) produisant sur ligne de production (et non lot) sur en raison d une contrainte de lotissement due au

11 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 11 III-1 Un préalable: distribution de probabilités du décyclage Toujours modules alternatifs ( Multinomiale) / film certain sur quelques heures/intervalle entre livraisons. Définition (besoins prévisionnels connus S 1 / livraisons requises S 2 ) Détermination de S 2 (avec un film ferme de longueur N et lotissement de k modules) : lancer lot de k modules i si position de stock négative si dans la demande certaine restante k-1 unités du module i demandées pas d examen de la demande certaine restante solution solution retenue

Définition (besoins prévisionnels connus S 1 / livraisons requises S 2 ) Détermination de S 2 (avec un film ferme de longueur N et lotissement de k

12 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 12 Analyse des distributions du décyclage

13 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 13 III-2 Stock de sécurité de modules approvisionnés (chez client) Stock de sécurité (obtenu par simulation, avec ) Incidence de la disparité des p i p i = p 1 k i 1 + 0,005, avec p i = 1 i vers équi-répartition

Stock de sécurité (obtenu par simulation, avec ) Incidence de la

14 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 14 Incidence de la variété des modules alternatifs (sous hypothèse d équi-répartition) hypothèse d équi-répartition nombre modules alternatifs Incidence de l intervalle entre 2 livraisons hypothèse d équi-répartition minutes

équi-répartition) hypothèse d équi-répartition nombre modules

15 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 15 Historique: décyclage introduit dans Danjou, Giard &Boctor, Analyse théorique des décyclages sur ligne de production, Journal Européen des Systèmes Automatisés (APII-JESA), vol 35, n 5, 2001, p , à propos du problème de gestion en ligne de la qualité (+ WP sur SS en bord de ligne) et dans gestion des stocks de tri (Danjou, Giard, Le Roy, Analyse de la robustesse des ordonnancements/réordonnancements sur ligne de production et d assemblage dans l industrie automobile, Revue Française de Gestion Industrielle, vol. 19, n 1, 2000) III-3 Stock de sécurité de modules produits (chez le fournisseur) Problème lié à lotissement transport carters (18) / une référence carter est utilisée par plusieurs références moteurs / production moteurs rentrant dans le PPC / contrainte espace en bord de ligne contrainte de lancement stock de sécurité de moteurs Économies sur transport-amont ne compensant pas le coût du stock de sécurité Ce SS n est pas le même si départ fournisseur par lot homogène (cf III-2)

623-645, à propos du problème de gestion en ligne de la qualité (+ WP sur SS en bord de ligne) et dans gestion des stocks de tri (Danjou, Giard, Le Roy, Analyse de la robustesse des

16 Séminaire École Centrale de Paris 24 mai 2012 Vincent Giard - 16 IV Stock de sécurité lié à l incertitude sur la demande IV-1 Gestion calendaire de maillons de la CLA en dehors du PPC Camissulis, Giard, Détermination des stocks de sécurité dans une chaîne logistique-amont dédiée à une production de masse de produits fortement diversifiés, Journal Européen des Systèmes Automatisés (APII-JESA), vol.44, 2010, pp IV-2 MRP en univers partiellement aléatoire Giard, Sali, Pilotage d une chaîne logistique par une approche de type MRP dans un environnement partiellement aléatoire, Journal Européen des Systèmes Automatisés (APII-JESA), vol. 46, n 1, 2012, pp

diversifiés, Journal Européen des Systèmes Automatisés (APII-JESA), vol.44, 2010, pp. 975-1010.

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