Prise en compte des politiques de transport dans le choix des fournisseurs

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1 INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE N attrbué par la bblothèque THÈSE Pour obtenr le grade de DOCTEUR DE L I.N.P.G. Spécalté : Géne Industrel Préparée au Laboratore d Automatque de Grenoble Dans le cadre de l Ecole Doctorale : Organsaton Industrelle et Systèmes de Producton Présentée et soutenue publquement Par Aïcha AGUEZZOUL Le 19 septembre 2005 Prse en compte des poltques de transport dans le chox des fournsseurs Drecteur de thèse : M. Perre LADET JURY M. Bernard DESCOTES GENON, Présdent M. Alan HAURAT, Rapporteur M. Azz MOUKRIM, Rapporteur M. Perre LADET, Drecteur de thèse Mme. Baha BENCHEKROUN, Examnatrce

2 Remercements Le traval présenté dans ce mémore a été effectué au Laboratore Automatque de Grenoble (LAG) de l Insttut Natonal Polytechnque de Grenoble (INPG), au sen de l équpe Condute et Organsaton des Systèmes de Producton (COSP). Je tens tout d abord à témogner toute ma reconnassance à mon drecteur de thèse, Monseur Perre Ladet, Professeur à l INPG, qu m a proposé ce sujet ntéressant et qu a accepté de le drger. Ses consels et ses recommandatons m ont gudé tout au long de ce traval. Je sus extrêmement honorée de compter Monseur Bernard Descontes Genon, Professeur à l Unversté de Joseph Fourer (UJF) de Grenoble, parm les membres du jury de cette thèse, et qu a ben accepté d en être le présdent. Toute ma reconnassance va à Messeurs Alan Haurat, Professeur émérte de l Unversté de Savoe et Azz Moukrm, Professeur à l Unversté de Technologe de Compègne (UTC) qu m ont fat l honneur d être rapporteurs de ce mémore. Mes remercements vont également à Madame Baha Benchekroun, Professeur à l Ecole Mohammada d Ingéneurs (EMI) au Maroc, qu a accepté d examner mon traval et de partcper à mon jury. J adresse également tous mes remercements à l ensemble des personnes que j a côtoyé durant ces quatre années au sen de LAG. Je pense plus partculèrement à toute l équpe admnstratve, technque et les doctorants du LAG, pour leur dsponblté, leur ade et les moments de joe et de détente qu ls ont su m apporter. Enfn, je déde ce mémore à mes chers parents, à mes frères et à mes sœurs, qu ont fourn tant de leurs efforts et leur patence pour assurer ma réusste. Je leurs dos beaucoup.

3 3 / 111 Table des matères Lste des fgures...6 Lste des tableaux...7 Introducton générale...8 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs Introducton Phénomène de l externalsaton Introducton Facteurs favorsant l externalsaton Bénéfces et rsques de l externalsaton Sélecton et évaluaton des fournsseurs Introducton Crtères de sélecton et d évaluaton des fournsseurs Méthodes de sélecton des fournsseurs Avantages et nconvénents des méthodes de sélecton des fournsseurs Stratége à un fournsseur ou à pluseurs fournsseurs Impact des poltques de geston des stocks Concluson...30 Chaptre 2 : Transport de marchandses Introducton Nveaux de planfcaton du transport Modes de geston du transport Dfférents modes de transport Transport router Transport ferrovare Transport aéren Navgaton fluvale Navgaton martme Transport ntermodal Impact du transport sur l envronnement Prncpaux effets du transport sur l envronnement Coûts externes du transport Avantages et nconvénents des dfférents modes de transport Modélsaton du transport Introducton Modélsaton du coût de transport : état de l art Concluson...45

4 4 / 111 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs Introducton Archtecture des réseaux logstques de dstrbuton Introducton Entrepôt et plate forme Types de réseaux logstques Intégraton des plates formes de dstrbuton dans la chaîne logstque globale Intégraton par les systèmes d nformaton Intégraton par le p manufacturng Impact du transport sur la geston de la chaîne logstque Transport et relatons DO/Fournsseurs : état de l art Concluson...57 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport Introducton Cadre de l étude Formulaton mathématque Descrpton du problème Varables de décson Hypothèses du problème Expresson du coût total Contrantes du modèle Expresson du modèle fnal Modélsaton du transport ntermodal : état de l art Algorthme de résoluton Valdaton du modèle Scénaro 1 : Etude de cas d'un seul fournsseur Scénaro 2 : Etude de cas de deux fournsseurs Scénaro 3 : Etude général du chox de plus de deux fournsseurs Analyse de sensblté Prse en compte du coût externe du transport Concluson...85 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf Introducton Optmsaton multobjectf Descrpton Défntons Approches de résoluton des MOP Approches scalares Approches non scalares et non Pareto Approches Pareto Modélsaton multobjectf et problème du chox des fournsseurs MOP et chox des fournsseurs : état de l art Approche multobjectf proposée Objectfs retenus...93

5 5 / Foncton multobjectf Expresson du MOP Valdaton du MOP Comparason avec d autres méthodes Concluson Concluson générale et perspectves Bblographe...105

6 6 / 111 Lste des fgures 1.1 : Externalsaton des fonctons logstques : Modélsaton du fournsseur sous forme d un système dynamque : Postonnement approxmatf des méthodes de sélecton des fournsseurs : Stock moyen du DO dans le cas de dual sourcng (Ganeshan et al. 1999) : Coût de transport des LTL et TL : Lvrason drecte : Lvrason avec entrepôt central : Lvrason avec entrepôts spécalsés : Lvrason avec entrepôts régonaux/plates formes régonales : Nveaux d échange de données dans une chaîne logstque globale : Modèle conceptuel du temps total de cycle : Coût total dans un réseau logstque (Blumenfeld et al. 1987) : Structure du réseau du transport relant les fournsseurs et le DO : Exemple de nveau du stock du DO dans le cas de dual sourcng : Algorthme de résoluton du modèle : Réseau de transport relant un fournsseur et le DO : Réseau de transport relant deux fournsseurs et le DO : Coût total de dual sourcng en foncton de d et f : Gans assocés au dual sourcng en foncton de la demande : Optmalté locale au sens de Pareto : Pont déal et pont nadr : Solutons du MOP dans le cas du scénaro : Nveau du stock du DO pour =

7 7 / 111 Lste des tableaux 1.1 : Avantages et nconvénents de l externalsaton et de l nternalsaton : Crtères de sélecton des fournsseurs et leurs pods selon Dckson et Weber : Dfférents types de relatons DO/Fournsseurs : Méthodes de sélecton des fournsseurs en foncton du type d achat : Avantages et nconvénents des méthodes de sélecton des fournsseurs : Fourchettes des coeffcents d émsson atmosphérque par mode de transport : Coûts externes et d nfrastructure du transport router : Coûts externes par mode de transport ( /1000 t.km) : Avantages et nconvénents des dfférents modes de transport : Caractérstques des modèles du chox des fournsseurs ntégrant le transport : Comparason avec Ganeshan et al. (1999) dans le cas de mono sourcng : Comparason avec Ghodsypour et O Bren (2001) dans le cas de dual sourcng : Résultats du modèle dans le cas de dual sourcng avec P2 = : Résultats de Ganeshan et al. (1999) dans le cas de dual sourcng : CPU du modèle en foncton du nombre de fournsseurs et de termnaux : Effets de la demande sur les gans assocés au dual sourcng : Effets de la dstance et du prx d achat sur les gans assocés au dual sourcng : Effets de la dstance entre termnaux sur les coûts logstques : Coût externe par mode du transport : Résultats du modèle dans le cas de mono sourcng, ntégrant le coût externe : MOP et problème du chox des fournsseurs : Autres données du MOP : Valeurs des buts pour les dfférents optons et scénaros du MOP : Résultats du MOP : Comparason avec d autres approches...100

8 8 / 111 Introducton générale Face à des marchés fortement compéttfs, caractérsés par une demande de produts personnalsés, de bonne qualté, lvrés dans des délas mnmaux et le tout au mondre coût, les entreprses d aujourd hu réalsent qu une geston effcace de leurs achats locaux et/ou nternatonaux peut consttuer un avantage concurrentel substantel. En effet, la part du pods des achats se stue fréquemment entre 40 % et 80 % du coût total du produt. Ce phénomène de l augmentaton du pods des achats s explque, de manère synthétque, par le recours à la propenson à fare fare plutôt qu à fare so même et ans à déléguer aux prestatares externes (fournsseurs et/ou sous tratants) des actvtés qu ne sont pas relées au cœur de méter de l entreprse plutôt que de procéder à une ntégraton vertcale dans la chaîne de valeur. De plus, cette même compétton ans que la mondalsaton des marchés ont condut à porter une attenton partculère à la dstrbuton physque des marchandses qu engendre d mportants coûts de transport, d entreposage et d mmoblsaton. La maîtrse des transports, l améloraton de leurs performances, la réducton de leur coût et de leur prx rendent accessbles de nouveaux espaces d approvsonnement, dont proftent également les fournsseurs. Le développement des nouvelles technologes de l nformaton et de communcaton (NTIC) permet de synchronser des processus réparts dans des stes dstants, avant d en confer le flux résultant au transport, qu est de mons en mons frené par l abassement des barrères réglementares, fscales ou commercales, et cela à l échelle de la planète. Enfn, les poltques du transport prennent auss place dans le contexte actuel de développement durable, où les préoccupatons envronnementales, de qualté de ve, de congeston et de sécurté prennent de l ampleur face au développement du trafc de fret. Par conséquent, pour générer une réducton des coûts et une optmsaton de sa chaîne de valeur, l entreprse donneur d ordres (DO) dot d une part, gérer de manère proactve ses achats et établr des relatons étrotes avec un réseau de fournsseurs effcaces et fables, et d autre part, organser son réseau de transport de marchandses le long de sa chaîne logstque. Dans le cadre de notre étude, nous nous ntéressons plus partculèrement au problème du chox des fournsseurs et aux stratéges de transport amont d une chaîne logstque. A ce nveau se posent pluseurs questons d ordre stratégque, les prncpales sont : Quel nombre de fournsseurs consdérer? Quels crtères de sélecton établr? Quelles méthodes d évaluaton utlser? Comben de fournsseurs chosr? Quelles quanttés commander aux fournsseurs choss? Quelle organsaton de transport adopter? Quels modes de transport utlser et à quelle fréquence de lvrason? Quelle geston des stocks à adopter en amont chez les fournsseurs, en transt et en aval chez le DO?

9 Introducton générale 9 / 111 La queston de la fréquence d expédton logstque ou de la lvrason se pose : faut l recevor en une seule fos et consttuer un stock chez le DO ou chez les fournsseurs ou au contrare se fare lvrer fréquemment? Une lvrason unque coûtera mons cher en transport mas engendrera un coût de stockage supéreur par rapport à des lvrasons multples. Pour répondre à la problématque et aux objectfs de cette thèse et présenter les dfférentes démarches poursuves ans que les résultats obtenus, ce mémore est organsé comme sut : Le chaptre 1 aborde le problème de la sélecton et de l évaluaton des fournsseurs. On dscutera dans un premer temps de la décson de l externalsaton, de ses bénéfces et de ses rsques. On présentera dans un deuxème temps, une analyse très large de la lttérature sur le problème du chox des fournsseurs et, plus précsément, sur les crtères et les méthodes de sélecton des fournsseurs. Une comparason des dfférentes méthodes en termes d avantages et d nconvénents est également présentée. Dans un trosème temps, on présentera les dfférentes stratéges d approvsonnements (mono sourcng ou multple sourcng) utlsées par les entreprses, suves à la fn par une étude de l mpact de ces stratéges sur la geston des stocks ; Le chaptre 2 sera consacré à une étude générale sur la dstrbuton physque des marchandses en termes de ses nveaux de planfcaton (stratégque, tactque et opératonnelle) et ses modes de geston (transport pour compte propre ou transport pour compte d autru). On présentera après les dvers modes de transport (router, ferrovare, aéren, martme, fluval et ntermodal), leurs partculartés et leurs exgences opératonnelles. On abordera ensute l étude de l mpact du transport sur l envronnement ans que les coûts externes générés par mode de transport et on exposera par la sute les avantages et nconvénents de chacun des modes de transport. On termnera ce chaptre par un état de l art des dfférentes modélsatons de coût du transport de fret ; Le chaptre 3 représente une analyse des chaptres 1 et 2 dans lequel on dscutera d abord de la topologe des réseaux logstques de dstrbuton relant les fournsseurs aux clents pus de l ntégraton de ces réseaux dans la chaîne logstque globale à travers les systèmes d nformaton et le p manufacturng. On abordera ensute les prncpaux facteurs lés au transport et qu ont un mpact sur l approvsonnement amont d une chaîne de valeur. Enfn, on présentera un état de l art des prncpaux travaux sur le transport et la stratége à pluseurs fournsseurs ; Le chaptre 4 décrt de manère explcte, la formulaton mathématque de l approche qu on propose pour répondre à notre problématque. Une revue de lttérature sur les prncpaux travaux dans le domane du transport et en partculer du transport ntermodal est également présentée, ce qu nous permet de stuer notre modèle et de proposer la démarche à suvre pour le résoudre. Le modèle développé est mplémenté sous le logcel Matlab et l est llustré sous dvers scénaros. Dans les deux premers scénaros et qu s ntéressent aux cas de l utlsaton d un seul fournsseur d une part et de deux fournsseurs d autre part, nous avons comparé nos résultats avec ceux trouvés dans certans travaux de recherche sur le chox des fournsseurs. Une analyse de sensblté est également présentée. Enfn, nous avons étudé le cas de la prse en compte du coût externe du transport dans notre modèle. Le chaptre 5 montre une extenson du modèle présenté dans le chaptre 4 et dans lequel on prend en compte l aspect multobjectf de la décson du chox des fournsseurs. On présentera d abord les concepts généraux de l optmsaton

10 Introducton générale 10 / 111 multobjectf ans que les prncpales approches utlsées pour résoudre ce type de problème. Un état de l art des travaux utlsant la modélsaton multobjectf dans la décson du chox des fournsseurs est également présenté avant d explcter l approche que nous proposons dans notre cas. Une comparason de notre approche avec d autres approches de résoluton est présentée à la fn de ce chaptre. Fnalement, une concluson générale récaptule les ponts mportants de notre étude et les prncpales contrbutons. Des perspectves possbles de ce traval sont également présentées.

11 11 / 111 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 1.1. Introducton Comme on l a mentonné en ntroducton, pour générer une réducton des coûts le long de sa chaîne de valeur, l entreprse donneur d ordres (DO) dot d une part, gérer de manère proactve ses achats et établr des relatons étrotes avec un réseau de fournsseurs effcaces et fables et d autre part, organser et de manère optmale, son réseau de transport le long de cette chaîne logstque. Pluseurs questons d ordre stratégque se posent : Quel nombre de fournsseurs consdérer? Quels crtères de sélecton établr? Quelles méthodes d évaluaton utlser? Comben de fournsseurs chosr? Quelles quanttés commander aux fournsseurs choss? Quelle geston des stocks à adopter dans le réseau logstque?, etc. Pour apporter les éléments de réponse à ces questons, nous proposons d organser ce chaptre comme sut : On dscutera dans la secton 2 de la décson de l externalsaton, de ses bénéfces et de ses rsques. La secton 3 donnera une analyse très large de la lttérature sur le problème du chox des fournsseurs et, plus précsément, sur les crtères et les méthodes de sélecton des fournsseurs. Une comparason des dfférentes méthodes en termes d avantages et d nconvénents est également présentée. La secton 4 présentera les dfférentes stratéges d approvsonnements (mono sourcng ou multple sourcng) utlsées par les entreprses. La secton 5 sera consacrée à l étude de l mpact de ces stratéges sur la geston des stocks. Enfn, une concluson récaptule les ponts mportants de ce chaptre Phénomène de l externalsaton Introducton Avec l obsolescence accélérée des technologes et la complexté crossante des produts, les entreprses ne peuvent plus maîtrser tous les méters qu concourent à leur actvté. Elles décdent donc de se recentrer sur leur méter prncpal et sur leurs compétences clefs et recourent à l externalsaton (outsourcng) des actvtés jugées non stratégques. Au terme de ce processus d externalsaton stratégque se dessne un modèle d entreprse "vrtuelle" dont l actvté conssterat en un rôle d nterface entre dfférents méters en vue d un projet commun. L externalsaton se dstngue de la sous tratance tradtonnelle par le fat qu elle concerne des actvtés qu contrbuent substantellement à la créaton d' une parte de la valeur ajoutée par l'entreprse DO à travers un contrat à long terme (6 à 7 ans). Ce sont des actvtés supports comme le transport et la logstque, l' nformatque et les télécommuncatons ou ben des actvtés qu contrbuent fortement à la qualté du servce ou du produt, et donc à la créaton de valeur pour l entreprse qu sont les plus concernées par ce phénomène d externalsaton. L automoble et l aéronautque sont parm les secteurs où les stratéges d externalsaton sont les plus répandues. En Europe, par exemple, 70 % de la valeur ajoutée d une automoble le

12 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 12/ 111 serat par les entreprses autres que le concepteur assembleur. Dans l aéronautque cvle, le montant des achats serat de 65 % du chffre d affares de l avonneur (l Usne nouvelle, 1999). Enfn, notons que plus de 65% des entreprses françases ont recours à l externalsaton (Le Journal du Management, 2003). La fgure 1.1 c dessous stue les tendances de l externalsaton logstque (ISLI, Logstque et Management, 1996). Ancenneté Fabrcaton Assemblage Geston des déchets Transport amont Approche plate forme Transport fnal Ordonnancement Achats Approvsonnements Approvsonnements des lgnes de producton Emballage SAV Stockage des produts fns Geston des plates formes Taux d externalsaton Fgure 1.1. Externalsaton des fonctons logstques Le transport et les stocks, qu ne sont pas les méters de base de l entreprse, sont les actvtés logstques les plus externalsées Facteurs favorsant l externalsaton Pluseurs facteurs explquent l utlsaton des ressources en amont de l entreprse DO et le recours aux fournsseurs. On peut cter : Facteurs technologques : Les progrès des nouvelles technologes de l nformaton et de la communcaton (NTIC) ont perms de rédure les dstances entre les entreprses, de faclter la communcaton ans que l achat en lgne va Internet ; Facteurs nsttutonnels : La lbéralsaton des échanges au sen de l Unon Européenne et dans le cadre du GATT faclte les achats nternatonaux, ce qu pousse les entreprses à sous trater dans les pays à coûts très fables. De plus, l nstauraton des normes nternatonales d assurance qualté ISO 9000 faclte la certfcaton des fournsseurs ; Facteurs économques : La concurrence mondale a poussé la plupart des entreprses à chercher des fournsseurs potentels garantssant les melleurs rapports qualté/prx et qu sont spécalsés dans des méters (transport router par exemple) jugés non rentables pour l entreprse ; Facteurs culturels : L externalsaton s explque également par le progrès dans les scences de geston, notamment en matère de management stratégque et par la dffuson des méthodes modernes d achat. Des moyens organsatonnels spécfques aux fonctons des achats à travers des formatons des responsables des achats ont été développés.

13 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 13/ 111 D un pont de vue économque, la possblté de recourr à l externalsaton représente un souten mportant de la crossance des actvtés des entreprses et de l améloraton de leur compétence et de leur capacté à s'adapter à un envronnement de plus en plus dynamque tout en amenusant les rsques. Cependant, avant de prendre une telle décson, l entreprse dot mesurer les bénéfces et les rsques encourus à la sute de l externalsaton Bénéfces et rsques de l externalsaton L essor de l externalsaton s explque par les bénéfces qu elle apporte aux entreprses en matère de coûts, de performance et de spécalsaton. Dans son étude sur le sujet, Barthélemy (2000) a classé ces bénéfces en quatre groupes : Les bénéfces fnancers : L externalsaton permet de fare des économes d équpements, de personnel et d nvestssement. Des réductons très sgnfcatves des coûts peuvent être de l ordre de 15 % à 30 % ; L améloraton de la performance : Elle est mputable à la spécalsaton des prestatares qu leur permet d accéder à des ressources plus évoluées ; L optmsaton stratégque : L externalsaton des actvtés jugées non créatrces de valeur pour l entreprse et qualfées d actvtés "pérphérques" ou actvtés "support" permet de lbérer des ressources pour les rénvestr dans les actvtés stratégques et qu représentent son "cœur de méter" ou "core busness" ; Une melleure geston de l actvté externalsée, ce qu mplque une melleure vsblté sur les coûts. On connaît les factures des fournsseurs alors qu on a du mal à cerner le vértable coût d une foncton. De plus, l est parfos plus facle et plus rapde de fare presson sur un fournsseur extéreur pour qu l basse ses prx que de demander des efforts de productvté à un servce nterne. La décson de l externalsaton apparaît a pror comme économquement favorable. Cependant, cette décson est également porteuse de rsques qu l mporte de maîtrser et qu peuvent être regroupés en tros catégores : La perte de savor fare et de compétences : Selon une étude emprque récente, 70 % des entreprses seraent ncapables de rénternalser leur foncton logstque après l avor externalsée (Logstque et management, 1996). La dffculté de la réntégraton provent de la perte de savor fare et de compétences qu résulte névtablement d une opératon d externalsaton ; La dépendance vs à vs du prestatare : L externalsaton crée une stuaton de dépendance quas rréversble vs à vs du prestatare, ce qu peut générer des comportements opportunstes de ce prestatare ; Le rsque socal : Les opératons d externalsaton sont très fréquemment accompagnées de transferts de personnel et de lcencements. Le transfert d une parte de personnel mplque également une perte de compétences et de connassances ndvduelles et organsatonnelles. Dans leur étude sur le sujet, Arfaou et al. (2004) ont classé ces rsques selon dfférents ponts de vue : Rsques lés à l' approche stratégque des actvtés : Les fonctons exercées par l'entreprse et qu sont consdérées comme non stratégques à un moment donné peuvent le devenr au regard de l' évoluton de l' actvté et du marché. Ans, la logstque est devenue une foncton stratégque et non plus une affare de techncens.

14 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 14/ 111 Par alleurs, l' externalsaton peut s' accompagner de transferts de technologe parfos rrévocables et de perte de savor fare ; Rsques lés au contrôle de l' explotaton : L'externalsaton peut modfer les rapports de forces entre l' entreprse et son fournsseur en provoquant un accrossement de la dépendance de celle c. Ans, beaucoup d' entreprses qu avaent confé tout leur système de développement à des fournsseurs nformatques sont devenues dépendantes de ceux c. En outre, les actvtés externalsées ne sont pas toujours exercées avec le nveau de qualté requs surtout s elles concernent des tâches peu qualfées ; Rsques lés à la maîtrse de la rentablté : Ben que l' externalsaton génère une réducton très sgnfcatve des coûts "vsbles", elle provoque par alleurs un accrossement des coûts nduts "coûts cachés" qu sont souvent sous estmés par les entreprses. Ces coûts sont consécutfs à la nécessté de mettre en place un dspostf de survellance et de contrôle des actvtés externalsées (coordnaton des équpes, actualsaton pérodque des contrats, défnton du caher de charge, suv des actvtés du prestatare). Par alleurs, l n' est pas toujours facle pour le donneur d' ordre de maîtrser les éléments de la facturaton, ce qu a pour conséquence de lmter à terme les gans escomptés ; Rsques jurdques lés à la geston du personnel : Ben que la lo autorse le transfert du personnel dans le cas d' une externalsaton des actvtés, l' entreprse ne dot l'entreprendre qu'avec prudence. Ans, le transfert de servces ou d'actvtés avec leurs salarés n' est adms jurdquement que s ces actvtés sont des enttés économques autonomes c'est à dre "un ensemble organsé de personnes et d' éléments corporels ou ncorporels permettant l' exercce d' une actvté économque poursuvant un objectf propre". Le tableau 1.1 c dessous résume les prncpaux avantages et nconvénents d une décson d externalsaton ou d nternalsaton (Lucqun, 2002) :

15 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 15/ 111 Externalsaton Internalsaton Avantages Concentraton sur le méter et utlsaton optmale des actfs de l entreprse Développement d avantages concurrentels et stratégques par l optmsaton des compétences dstnctves Développement du système d nformaton pour satsfare au beson d assurer le contrôle de la chaîne logstque Fable coût logstque total Contrôle optmal des flux (produts, fnances et nformaton) Économes d échelle en termes d entreposage, de transport et de geston des stocks Flexblté, fortes synerges (marketng et logstque) Développement permanent des stratéges novatrces et de contrôle du servce au clent Faclté relatve de mse en œuvre d un système JAT Inconvénents Contrantes de coordnaton des flux, de contrôle et de motvaton des réseaux Dffculté de contrôle de la chaîne logstque globale Dffculté de contrôle de la qualté du servce au clent Dffculté relatve de mse en œuvre d un système de Juste A Temps (JAT) Exgence d un savor fare supplémentare (logstque) Beson de restructuraton fonctonnelle et organsatonnelle Éparpllement possble des ressources de l entreprse Fable développement du système d nformaton externe Coût logstque total élevé Tableau 1.1. Avantages et nconvénents de l externalsaton et de l nternalsaton Une opératon d externalsaton attent vértablement son objectf lorsqu elle est à la fos très bénéfque et très peu rsquée. Par conséquent, pour que l entreprse bénéfce plenement de toutes les économes relées à une stratége de l externalsaton, elle dot nouer des lens étrots et effcaces avec des fournsseurs censés se substtuer à ses servces nternes et devenr des extensons logstques de son système manufacturer. Dans cette optque, la sélecton des "melleurs" fournsseurs est prmordale. Cette sélecton est nfluencée par pluseurs paramètres tels que le prx, les délas, la qualté, etc. Le paragraphe qu sut présente une synthèse de la lttérature sur le problème de la sélecton et de l évaluaton des fournsseurs.

16 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 16/ Sélecton et évaluaton des fournsseurs Introducton La sélecton des fournsseurs est la décson la plus mportante du système d approvsonnement de l entreprse car d une part, le coût d achat représente une part mportante du coût total du produt (40 % à 80 %) et d autre part car cette décson nflue le fonctonnement de tous les autres servces de l entreprse (transport, stock, producton, etc.). Cette décson vse à créer et à mantenr un réseau de fournsseurs fables et effcaces nécessares au DO pour relever les défs concurrentels crossants. La capacté du DO à produre un produt de qualté, à un coût rasonnable et de manère opportune est fortement nfluencée par la performance des fournsseurs qu est consdérée comme l un des facteurs détermnants pour le succès du DO. Le problème du chox des fournsseurs est étudé sous deux aspects (Akbar Jokar, 2001) : La détermnaton du nombre de fournsseurs et le mode de relaton avec eux : Selon les caractérstques de l entreprse DO, du produt et du marché, le plan stratégque du DO peut encourager ou non le traval avec un nombre élevé de fournsseurs. Or, pour une relaton de coopératon forte avec les fournsseurs, leur nombre dot être rédut pour pouvor le gérer de manère effcace ; La sélecton des melleurs fournsseurs parm les alternatves exstantes. C est cet aspect du problème du chox des fournsseurs qu on consdèrera dans notre traval. Cela suppose que le nombre des fournsseurs à sélectonner est déjà détermné. Dans la sute de cette secton, on présentera les dfférents crtères et méthodes de sélecton et d évaluaton des fournsseurs utlsés dans la lttérature Crtères de sélecton et d évaluaton des fournsseurs Pluseurs études de type emprque et exploratore sur le problème de la sélecton et d évaluaton des fournsseurs sont apparues dans la lttérature pour montrer l mportance stratégque de ce problème. Les premers écrts dans ce domane sont ceux de Dckson (1966) qu, à partr d une enquête réalsée auprès de 274 frmes canadennes et amércanes membres du "Natonal Assocaton of Purchasng Managers (NAPM)", a pu dentfer 23 crtères utlsés par les entreprses dans les années 60 pour sélectonner leurs fournsseurs. L étude a montré que le chox des fournsseurs est une décson multcrtères qu mplque souvent la consdératon smultanée de pluseurs crtères tels que le prx, le déla de lvrason et la qualté; et qu l est extrêmement dffcle de trouver un fournsseur qu excelle partout. Par exemple, le fournsseur qu offre le prx le plus bas peut ne pas avor les melleures performances du pont de vue des délas de lvrason ou de la qualté du produt. Dans une revue de lttérature ultéreure, célèbre et largement ctée dans la lttérature sur le problème de la sélecton et de l évaluaton des fournsseurs, Weber et al. (1991) ont analysé 74 artcles publés entre 1966 et 1990 qu tratent ce problème et ont montré que les crtères évoqués par Dckson sont encore étudés dans la plupart des artcles ; ben que l mportance relatve à chacun des crtères at changé sute au changement du contexte ndustrel et du concept de JAT. Le tableau 1.2 c dessous montre les deux types de classfcaton du degré d mportance des crtères relatfs au chox des fournsseurs selon Dckson et Weber :

17 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 17/ 111 Une classfcaton pratque basée sur l étude emprque réalsée auprès des entreprses de NAPM (Dckson 1966) ; Une classfcaton théorque basée sur l analyse des travaux de recherche publés entre 1966 et 1990 (Weber et al. 1991). Crtères Rang selon Dckson Rang selon Weber Prx 6 1 Lvrason 2 2 Qualté 1 3 Capacté de producton 5 4 Localsaton géographque 20 5 Capacté technque 7 6 Geston et organsaton 13 7 Réputaton et poston dans l ndustre 11 8 Stuaton fnancère 8 9 Performance Passée 3 9 Servces de réparaton 15 9 Atttude Hableté d emballage Contrôle des opératons Formaton et support Conformté des processus 9 12 Relatons socales Système de communcaton Récprocté de la relaton Impresson Désr de fare des affares Volume des achats dans le passé Poltque de garante 4 14 Tableau 1.2. Crtères de sélecton des fournsseurs et leurs pods selon Dckson et Weber Comme ndqué auparavant, le changement de contexte ndustrel a modfé les degrés d mportance relatve de ces crtères. En effet, Weber nsste sur l mportance de la localsaton géographque du fournsseur dans un envronnement de JAT alors que ce crtère at occupé la 20 ème place en De même, la récprocté de la relaton entre DO et les fournsseurs est très mportante dans le contexte ndustrel actuel pour une bonne coordnaton et coopératon entre eux. En effet, les entreprses d aujourd hu souhatent nouer des relatons étrotes avec leurs fournsseurs, d où les concepts de partenarat, de fournsseurs prvlégés, des allances, des fusons, etc. La geston tradtonnelle des relatons DO/fournsseurs qu encourageat la mse en concurrence des fournsseurs a fat place à de nouveaux modes d arrangement basés sur la coopératon dès la phase de concepton du produt. Notons que la classfcaton des crtères présentés dans le tableau 1.2 n est pas générque. L ordre de l mportance du crtère dépend du nveau d exgence du DO, de son secteur d actvté, de la crtcté du produt et du type de relaton qu l projette de créer avec le fournsseur. En effet, pluseurs études et analyses de ce sujet exstent dans la lttérature, nous pouvons cter : Vonderembse et al. (1995) ont analysé 268 réponses de l étude emprque qu ls ont réalsée auprès des entreprses amércanes membres de NAPM, localsées dans la régon Ouest des USA et utlsant ou non le concept de JAT. Leur étude ndque que le

18 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 18/ 111 processus de sélecton des fournsseurs est multcrtères et que les crtères les plus mportants sont dans cet ordre : qualté, performance du produt, fablté de la lvrason, dsponblté du produt, coût, déla, capacté technque du fournsseur, servce après vente, stuaton fnancère et en dernère poston la localsaton géographque du fournsseur. Cette étude précse également que la performance ans que la qualté du produt sont les deux crtères détermnants dans la sélecton des fournsseurs entre les entreprses utlsant le concept de JAT et celles qu n utlsent pas ce concept. Enfn, ces entreprses tendent à rédure le nombre de leurs fournsseurs et à nouer des relatons de partenarat stratégque avec eux ; L étude emprque de Verma et Pullma (1998) auprès de 323 entreprses amércanes opérant dans l ndustre métallque montre que l évaluaton des fournsseurs se fat prncpalement selon quatre crtères : qualté, prx, déla et flexblté. Cette étude montre également que les entreprses perçovent la qualté comme le crtère le plus mportant ; cependant en pratque, elles attrbuent plus de pods aux crtères de coût et de déla de lvrason ; Kannan et Tan (2002) ont réalsé une enquête auprès de 411 entreprses amércanes sur l'mportance des crtères de chox et d' évaluaton des fournsseurs. Cette étude a perms d dentfer les relatons entre ces crtères et la performance de l entreprse acheteuse. Elle renforce également la nécessté de regarder les fournsseurs comme des prolongements de l entreprse et non pas comme des enttés ndépendantes ; La très récente étude emprque de Katskeas et al. (2004) auprès de 237 entreprses U.K opérant dans l ndustre des technologes d nformaton montre que l évaluaton de la performance des fournsseurs se base essentellement sur les quatre crtères : fablté des délas, compéttvté des prx, servce offert et capacté technologque ; Enfn, Weber et al. (1991) ont montré que : Parm les 23 crtères présentés par Dckson, 64 % des artcles (47/74) consdèrent plus qu un seul crtère à la fos. Cec confrme ben la nature multcrtères du problème ; 57 % des artcles (42/74) sont apparus depus 1985, ce qu montre l ntérêt crossant au problème de sélecton des fournsseurs pendant ces dernères années ; Les crtères prx (80 %), lvrason (59 %) et qualté (54 %) sont les plus dscutés dans la lttérature. Concernant les types de relatons entre le DO et les fournsseurs : Larson (1993) a présenté une étude exploratore auprès de 500 professonnels des achats dans les entreprses membres de NAPM sur les relatons de coopératon entre le DO et le fournsseur, la qualté et le coût total du produt acheté. L analyse statstque des résultats montre que la coopératon entre le DO et le fournsseur est d autant plus élevée s le produt est de grande bonne qualté et à très fable coût ; Masella et Rangone (2000) ont groupé ces relatons en quatre classes. Chaque classe dépend de l horzon de la relaton et du degré d ntégraton entre le DO et le fournsseur : L horzon de la relaton : On dstngue entre une relaton à court terme, c est le cas d une sous tratance occasonnelle (ou conjoncturelle) et une relaton à long terme, c est le cas d une sous tratance permanente (ou structurelle). La durée de la relaton dépend de pluseurs facteurs, les plus mportants sont :

19 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 19/ 111 Le nveau de l nvestssement dans des bens spécfques tels que les nfrastructures, les équpements, les systèmes d nformatons, etc., que le DO dot créer pour rendre la relaton opératonnelle et de façon à ne pas être utlsée dans d autres relatons d achat ; Le coût de changement des fournsseurs : Il nclut le coût de la recherche de nouveaux fournsseurs dans le cas de fable performance ou de l exstence d un rsque mportant. Ans, mons mportants sont ces deux facteurs, plus courte est la durée de la relaton. Le degré d ntégraton entre le DO et le fournsseur en termes logstque et stratégque : L ntégraton logstque suppose des arrangements sur la performance tels que la qualté, le servce et le déla, ce qu se réfère souvent à l mplémentaton du système de JAT ; L ntégraton stratégque se réfère à des arrangements qu mplquent le savor fare du fournsseur pour développer de nouveaux produts et technologes. Par conséquent, le type de relaton entre un DO et un fournsseur peut être de l un des quatre scénar A, B, C et D suvants (tableau 1.3) : Court terme Long terme Intégraton logstque A B Intégraton stratégque C D Tableau 1.3. Dfférents types de relatons DO/Fournsseurs Pour détermner les crtères de sélecton de chacun de ces scénar, le fournsseur est modélsé comme un système dynamque, présenté par tros types de varables (fgure 1.2). Varables d entrée Varables de contrôle Varables lées à l envronnement Varables d état Infrastructure de fabrcaton Infrastructure technologque Varables de sorte Performance de fabrcaton Performance technologque Fgure 1.2. Modélsaton du fournsseur sous forme d un système dynamque Les varables de sorte : Elles correspondent aux performances du fournsseur et sont de deux classes : des performances de fabrcaton telles que le coût, la qualté, le déla, la flexblté et le servce, et des performances technologques telles que les dspostfs d nnovaton des produts achetés ; Les varables d entrée : Elles ncluent des varables de contrôle utlsées par le fournsseur pour achever une certane performance et des varables lées à

20 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 20/ 111 l envronnement telles que l évoluton du marché, les actons des concurrents, etc., et qu ne sont pas complètement sous le contrôle du fournsseur ; Les varables d état : Elles sont responsables avec les varables d entrée de la dynamque des varables de sorte du système qu est le fournsseur. Pour défnr les varables d état, la théore basée sur les ressources est utlsée. Grâce à cette vson, et contrarement au fat que la compéttvté de la frme est mesurée en terme de coût ou encore de performance mesurée drectement sur le produt actuel, à long terme, cette compéttvté est mesurée à travers la dotaton des ressources. Celles c sont unques, durables et dffcles à mter ou à substtuer, d où l nfrastructure mse en œuvre par le fournsseur. Ces nfrastructures sont lées à des ressources de fabrcaton (organsaton de la fabrcaton, geston des ressources humanes, planfcaton de la producton, système d nformaton, etc.) ou à des ressources technques (organsaton en recherche et développement, qualfcaton de la man d œuvre, nvestssement en laboratores de recherche et en équpements de contrôle, relatons avec des experts externes, etc.). Ans, pour chaque type de relaton, le modèle proposé défnt les crtères correspondants à la sélecton des fournsseurs. En concluson, la sélecton des fournsseurs est un processus très complexe qu dépend de pluseurs facteurs tels que le secteur d actvté du DO, le type de relaton à engager entre le DO et les fournsseurs, etc. Les dfférents travaux dans ce domane montrent cependant, que le trptyque QCD (Qualté, Coût, Déla) demeure le plus utlsé dans ce processus. Ces crtères et d autres sont parfos conflctuels, ce qu rend le processus de sélecton des fournsseurs complqué. Pluseurs méthodes ont été publées dans la lttérature pour résoudre ce problème. Le paragraphe qu sut présente un état de l art des prncpales méthodes Méthodes de sélecton des fournsseurs Notre analyse de 36 artcles publés dans les revues spécalsées dans les domanes des achats et de la geston de la chaîne logstque ans que de l étude de Weber et al. (1991) nous ont perms de classer les dfférentes méthodes de sélecton et d évaluaton des fournsseurs selon sx catégores suvantes : Modèles lnéares de pondératon : En attrbuant un pods à chaque crtère défn de manère subjectve, un score est calculé pour chaque fournsseur en effectuant la somme des performances des fournsseurs relatves à chaque crtère multplée par le facteur de pondératon assocé. Cette méthode repose également sur le jugement et l expérence de l acheteur pour affecter les pondératons. Tmmerman (1986) est parm les premers auteurs ayant proposé cette méthode dans ce domane. Nous classons dans cette catégore, les méthodes suvantes : AHP (Analytc Herarchy Process) (Narasmhan 1983, Nydck et Hll 1992, Masella et Rangone 2000) : C est un processus qu se dstngue par sa façon de détermner les pods des crtères par combnasons bnares de chaque nveau de la hérarche par rapport aux éléments du nveau supéreur. Le premer nveau de cette hérarche content les crtères prncpaux, suv au deuxème nveau par les crtères secondares assocés à chacun des crtères prncpaux et ans de sute. Le derner nveau donne l arrangement relatf des fournsseurs potentels ; FST (Fuzzy Sets Theory) (Kumar et al. 2004) : La théore des ensembles flous permet de modélser l ncerttude et l mprécson relatves aux valeurs des pods attrbués aux crtères.

21 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 21/ 111 Modèles de programmaton mathématque (MP : Mathematcal Programmng) : Ils représentent une foncton objectf à optmser (mnmser ou maxmser) et peuvent nclure des contrantes sur les fournsseurs, sur le DO, etc. Les plus utlsés sont : La programmaton entère lnéare/non lnéare : Hong et Hayya (1992) ont proposé un modèle mathématque non lnéare à varables entères dont l objectf est de mnmser la somme des coûts agrégés de stockage et de commande sous les contrantes de mnmsaton du coût d expédton et du coût de non qualté ; La programmaton lnéare/non lnéare à varables entères mxtes ; on dstngue : Chaudhry et al. (1993) ont proposé un modèle mathématque non lnéare qu mnmse le coût d achat sous des contrantes lées à la demande du DO, au déla de lvrason et à la qualté des produts. La foncton objectf est concave et elle est représentée sous forme d une foncton lnéare par partes ; Rayaraman et al. (1999) ont présenté un modèle lnéare à varables mxtes. Le coût total à mnmser comprend un coût fxe assocé à l utlsaton des fournsseurs et un coût varable correspondant au coût d acquston des produts. Les contrantes du modèle sont lées à la demande du DO, au déla de lvrason, à la qualté des produts et aux capactés de producton et de stockage des fournsseurs ; Ghodsypour et O Bren (2001) ont développé un modèle non lnéare à varables mxtes. L objectf à mnmser est composé des coûts d achat, de commande et de stockage. Les contrantes utlsées dans ce modèle sont lées à la demande du DO, à la qualté des produts et aux capactés de producton des fournsseurs ; Murthy et al. (2004) ont proposé un programme mathématque lnéare à varables mxtes dont l objectf est de mnmser la somme des coûts d achat, de producton des fournsseurs et d établssement de relatons avec eux. Les contrantes consdérées dans le modèle portent sur la demande du DO et les capactés de producton des fournsseurs. GP ( Goal Programmng) ou programmaton mult objectfs : Cette technque élaborée pour la premère fos par Weber et Current (1993) permet de poursuvre smultanément pluseurs objectfs (qualtatfs et/ou quanttatfs) souvent contradctores, en prenant en consdératon les prortés dentfées préalablement. D utlsaton plus complexe, la foncton objectf de cette méthode consste à mnmser les écarts entre les fnaltés et les réalsatons tout en tratant en prorté les écarts relatfs aux objectfs les plus mportants. La recherche de l optmum revent à mnmser ces écarts selon l ordre de prorté de chacun. D autres auteurs ont montré l mportance de cette méthode dans la sélecton des fournsseurs (Weber et al. 2000, Lu et al. 2000, Dahel 2003, Tallur et Narasmhan (2003), Kumar et al. 2004) ; DEA (Data Envelopment Analyss) (Weber 1996, Weber et al. 2000, Lu et al. 2000) : C est une approche détermnste non paramétrque. Elle permet d élaborer une enveloppe lnéare qu rele les crtères par rapport auxquels l est possble de calculer l effcence des fournsseurs. Cette effcence est défne comme le rato de la somme pondérée des nputs du fournsseur (performance du fournsseur) par rapport à la somme pondérée de ses outputs (coûts d utlsaton du fournsseur). Un fournsseur est plus effcace s son effcence est maxmum. Cette méthode

22 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 22/ 111 peut également être utlsée comme un outl de négocaton avec les fournsseurs non effcaces. Weber et al. (2000) ont d abord utlsé la méthode de goal programmng pour sélectonner les fournsseurs et l approche DEA par la sute pour évaluer leur effcence. Méthodes basées sur le coût total : Ce sont des technques assez complexes et qu nécesstent l dentfcaton et le calcul des coûts générés par les dfférentes actvtés ntervenant dans l opératon d achat telles que le contrôle de la qualté des produts, le transport, les fras admnstratfs, etc. Nous classons dans cette catégore les modèles suvants : ABC (Actvty Based Costng) ou lo de Pareto ou méthode 80/20 (Roodhooft et Konngs 1997) : Dans le cas de la sélecton des fournsseurs, l s agt de classer et par ordre décrossant, les achats réalsés auprès des fournsseurs en tros catégores : les 20 % des fournsseurs (classe A) représentent 80 % de la valeur des achats, les 30 % suvants (classe B) correspondent à 15 % de la valeur des achats et les 50 % (classe C) se partagent les derners 5 % ; TCO (Total Cost of Ownershp) (Smytka et Clemens 1993, Ellram 1995) : C est la méthode avancée de la méthode du rato de coûts (Cost Rato) et qu nécesste le calcul du coût total d acquston d un produt et qu nclut le prx d acquston et tous les coûts opératonnels sous jacents tels que la qualté, l nspecton, la lvrason, etc. Modèles statstques/probablstes : Dverses approches sont suggérées dans la lttérature, on dstngue : Payoff Matrx (Soukoup 1987) : Ce modèle permet de défnr pluseurs scénaros du comportement futur des fournsseurs. Dans chaque scénaro, une note probable est assocée vs à vs des crtères. Le fournsseur chos est celu qu a une note stable selon dfférents scénaros ; VPA (Vendor Profle Analyss) (Ellram 1990) : Ce modèle prend une foncton probablste pour chaque fournsseur vs à vs de chaque crtère. Par smulaton, on peut estmer le comportement des fournsseurs ; MNL (MultNomal Logt) : Smlare au VPA, ce modèle est utlsé pour la premère fos par Verma et Pullma (1998) pour sélectonner les fournsseurs. MNL est un modèle de régresson qu représente la probablté de chosr une alternatve parm un ensemble possble de chox. L alternatve (ou profl) est défnt par les nveaux d mportance attrbués aux crtères ; UT (Utlty Theory) ou théore de l utlté : Fasant parte de la théore des jeux, cette méthode consste à fare l' étude des décsons subjectves des fournsseurs en les décrvant qualtatvement. Cet outl a été proposé par Mn (1994) pour évaluer les fournsseurs dans le cas d un approvsonnement nternatonal. Dans un tel contexte, la sélecton des fournsseurs est plus complquée car elle dépend d autres facteurs tels que les dfférences culturelles, les barrères douanères, etc ; FA (Factor Analyss) ou analyse factorelle (Tracey et Tan 2001) : Elle permet d examner les relatons entre les crtères de sélecton des fournsseurs, la contrbuton des fournsseurs dans l améloraton de la performance du produt, les quatre dmensons de satsfacton de clent (compéttvté des prx, qualté du produt, varété des produts et servce de lvrason) et la performance globale de l entreprse. Cette recherche confrme que les nveaux de satsfacton des clents

23 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 23/ 111 et la performance de l entreprse dépendent des crtères prs en compte dans le processus du chox et de l'évaluaton des fournsseurs ; ISM (Interpretve Structural Modelng) (Mandal et Deshmukh 1994) : C est une méthode analytque qu permet de détermner les relatons entre les crtères et leurs nveaux d mportance pour les classer en secteurs. Représentée graphquement, cette méthode permet d dentfer les crtères dépendants des crtères ndépendants ; CA (Cluster Analyss) (Hnkle et al. 1969) : C est une méthode statstque qu permet de grouper les fournsseurs selon les scores obtenus pour les crtères consdérés dans l analyse en un nombre de clusters (groupes). Les dfférences entre les fournsseurs de même cluster dovent être mnmes et les dfférences entre les fournsseurs de dfférents clusters dovent être mportantes. Méthodes de catégorsaton : Elles permettent de regrouper les fournsseurs en foncton de leur postonnement stratégque et de la crtcté du produt en des catégores homogènes afn de meux gérer le réseau des fournsseurs. Des travaux de nature exploratore de D Amours et al. (2001) et qu sont basés sur un benchmark des pratques des entreprses canadennes ont perms d dentfer cnq catégores de fournsseurs : partenares, stratégques, nches, préférés ou généraux. Les fournsseurs partenares sont ceux avec qu l entreprse veut développer une relaton de partenarat à long terme et échanger des nformatons stratégques ; Les fournsseurs stratégques sont ceux qu ont un mpact mportant sur la performance de l entreprse. Sans eux, l entreprse a des dffcultés à fonctonner correctement. La relaton avec ces fournsseurs est à court terme ; Les fournsseurs nches sont ceux qu possèdent une technologe de ponte mas dont la capacté de producton est lmtée. Ils sont généralement localsés dans des zones géographques spécfques ou sont utlsés dans le cadre du développement de nouveaux produts ; Les fournsseurs préférés sont ceux qu offrent des produts ou des servces relatvement facles à remplacer et à trouver chez d autres fournsseurs. Le nombre de ces fournsseurs par produt est lmté à un ou deux ; Les fournsseurs généraux sont ceux qu ont un mpact mnme sur la performance de l entreprse. Généralement, pluseurs fournsseurs de ce type sont dsponbles et sont de plus en plus vsbles sur Internet, ce qu mplque l utlsaton du commerce électronque pour réalser des achats auprès d eux. D autres études de segmentaton des fournsseurs sont également proposées dans la lttérature. Nous pouvons cter : L étude de Masella et Rangone (2000) ctée auparavant et qu consste en une segmentaton des fournsseurs selon le type de relaton à laquelle ls appartennent. Cette relaton dépend de l horzon (court ou long terme) et du degré d ntégraton entre le DO et le fournsseur ; L étude emprque de Svensson (2004) auprès d entreprses européennes opérant dans l ndustre automoble montre que les relatons avec les fournsseurs sont de quatre types : transactonnel, amcal, partenarat ou famlal. Les crtères de sélecton dépendent de la catégore à laquelle appartent le fournsseur. Il est à noter que la catégorsaton des fournsseurs est un processus évolutf étant

24 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 24/ 111 donné qu un fournsseur peut changer de catégore au cours de sa relaton d affares avec le DO. Intellgence Artfcelle : Contrarement aux approches quanttatves présentées auparavant, les outls de l ntellgence artfcelle vsent à ntégrer les facteurs qualtatfs et l expertse humane dans le processus de sélecton des fournsseurs. On dstngue dans cette catégore les systèmes suvants : ES (Expert System) (Vokurka et al. 1996) : Les systèmes experts sont utlsés pour représenter les connassances et l expertse que détennent les professonnels des achats sur les fournsseurs ans que les nformatons recuelles de la lttérature sur les dfférentes étapes du chox et de l évaluaton des fournsseurs tels que la formulaton des crtères de sélecton, etc. ; CBR (Case Based Reasonng system) : C est une approche qu utlse les connassances dédutes des expérences smlares ou antéreures sur les fournsseurs afn de prendre les décsons sur leur pré qualfcaton. La préqualfcaton consste à rédure le nombre des fournsseurs en un ensemble de fournsseurs acceptables ou approuvés (Ng et Sktmore 1995). Dans leur étude sur les dfférentes méthodes de sélecton des fournsseurs publées dans la lttérature après l étude de Weber et al. (1991), De Boer et al. (2001) ont montré que ces méthodes varent selon les quatre étapes du processus de sélecton des fournsseurs et du type de l achat à réalser. Un postonnement approxmatf de ces méthodes ans que leur répartton selon le type d achat sont respectvement donnés dans la fgure 1.3 et le tableau 1.4 suvants :

25 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 25/ 111 Acheter/pas acheter? Plus/mons de fournsseurs? Remplacer les fournsseurs courants? Défnton du problème Plus/mons de crtères? Tous les crtères sont ls vrament nécessares pour évaluer les fournsseurs? Formulaton des crtères Lste des fournsseurs à consdérer? Lste approuvée? Méthodes qualtatves Pré qualfcaton Sélecton fnale Quel partage de la commande entre les fournsseurs choss? Méthodes quanttatves Fgure 1.3. Postonnement approxmatf des méthodes de sélecton des fournsseurs Etapes de Sélecton des fournsseurs Défnton du problème Type d achat Achat de nouveau produt Achat modfé (produt nfluent) Achat urgent (produt courant) Achat urgent (stratégque/ goulot d'étranglement) Formulaton des crtères ISM ISM, ES Pré qualfcaton des fournsseurs Catégorsaton AHP, CA, DEA, ES, CRB, UT, Catégorsaton AHP, CA, DEA, Catégorsaton Catégorsaton Sélecton fnale AHP, ES, CA, FST, UT AHP, CA, DEA, GP, TCO, MP AHP, CA, MP, UT ABC, AHP, CA, FST, UT Tableau 1.4. Méthodes de sélecton des fournsseurs en fonctons du type d achat

26 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 26/ 111 Dans le cas de l achat d un nouveau produt, les fournsseurs sont nconnus et l ncerttude sur la spécfcaton du produt et sur les fournsseurs est à un nveau élevé ; L achat modfé correspond sot à l achat d un nouveau produt chez des fournsseurs connus, sot à l achat du produt habtuel (exstant) chez de nouveaux fournsseurs ; Dans le cas de l achat urgent, des nformatons cohérentes sur la spécfcaton des produts et sur les fournsseurs sont nécessares. De plus, ce type d achat mplque de placer un ordre auprès des fournsseurs sans exstence de contrat préalable avec eux. Dans une stuaton "goulot d étranglement, le marché d approvsonnement est monopolstque et les contrats avec les fournsseurs dovent être à long terme ; Dans le cas d un produt "stratégque, des relatons de partenarat avec quelques fournsseurs sont à développer. Notons que dans cette étude, aucune publcaton tratant l étape de défnton du problème de sélecton des fournsseurs n a été dentfée. Enfn, Gargeya et Su (2004) ont analysé 27 artcles basés sur des études de type emprque réalsées durant les dx dernères années ( ) sur l approvsonnement stratégque et la sélecton des fournsseurs dans les entreprses en majorté membres de NAPM. Cette analyse montre les méthodes d analyse statstque des données (analyse de varance, corrélaton, régresson, etc.) sont les plus utlsées. Des méthodes ntégrant deux à pluseurs de ces dfférentes méthodes sont également proposées dans la lttérature, nous pouvons cter : Youssef et al. (1996) qu ont proposé un modèle combnant les méthodes multcrtères et le méthode du coût total d acquston (TCO) ; Degraeve et Roodhooft (1999) ont utlsé un modèle composé de la programmaton mathématque et du TCO ; Çeb et Bayraktar (2003) ont développé un modèle composé des méthodes AHP et GP ; Kumar et al. (2004) ont utlsé une approche composée de FST et GP. L utlsaton de l une ou de l autre des dfférentes approches présente des avantages et des nconvénents que nous défnssons dans le paragraphe suvant Avantages et nconvénents des méthodes de sélecton des fournsseurs Le tableau 1.5 c dessous regroupe les prncpaux avantages et nconvénents des dfférentes méthodes de sélecton des fournsseurs :

27 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 27/ 111 Méthodes Pondératon Programmaton mathématque Mult objectfs Monoobjectf Méthode basée sur le coût Statstqu et /ou probablste Catégorsaton Avantages Rapde et smple à utlser Tent compte des crtères subjectfs Mse en œuvre peu coûteuse. Les crtères n ont pas forcément une dmenson commune Propose pluseurs solutons Possblté d ntrodure ou non les contrantes dans le modèle Propose une soluton optmale Possblté d ntrodure ou non des contrantes dans le modèle. Ade à dentfer la structure de tous les coûts Permet de négocer les valeurs des coûts avec les fournsseurs Très flexble. Analyse le comportement ncertan des fournsseurs. Structure de manère clare et systématque, le processus d évaluaton des fournsseurs. Inconvénents Dépend du jugement human Pas de possblté d ntrodure des contrantes dans le modèle. Tent compte avec dffculté des crtères subjectfs Ne propose pas une soluton optmale Dffcle d analyser les résultats de la méthode. Ne tent pas compte des crtères subjectfs. Accès aux données sur les coûts parfos lmté Expresson de certans coûts en monétare dffcle. Pas de soluton optmale dffcle à analyser Pas de possblté d ntrodure des contrantes mathématques dans le modèle. Ne défnt pas clarement l mportance relatve de chaque crtère Méthode subjectve. Intellgence artfcelle Offre une base de connassance flexble ; Tent compte des facteurs qualtatfs. La collecte des connassances sur les fournsseurs et l accès à l expertse est longue et dffcle. Tableau 1.5. Avantages et nconvénents des méthodes de sélecton des fournsseurs Ans, après avor décder des crtères et des méthodes de sélecton des fournsseurs à utlser, l entreprse DO sera amenée à chosr entre la stratége de s approvsonner auprès d un seul fournsseur ou de pluseurs fournsseurs. Le paragraphe suvant llustre les avantages et les lmtes de l utlsaton de l une ou de l autre stratége Stratége à un fournsseur ou à pluseurs fournsseurs La problématque de chosr un seul fournsseur ou de partager l offre entre pluseurs fournsseurs est très largement tratée dans la lttérature. L une et l autre présentent des avantages et des nconvénents. Stratége à un seul fournsseur (mono sourcng) : Le traval avec un seul fournsseur permet de nouer des relatons pouvant aller jusqu au partenarat et à la mse en place de programme de JAT. Ans, le DO et le fournsseur peuvent partcper à la synchronsaton de leurs systèmes de producton et de lvrason, ce qu permet de rédure les stocks. En effet, des lvrasons multples en pettes quanttés et à ntervalles d arrvée détermnés de manère optmale permet au DO de mnmser les coûts et gagner en productvté (Chang et Chang 1996).

28 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 28/ 111 L nconvénent majeur de cette stratége est qu elle peut produre des réactons monopolstques et opportunstes chez le fournsseur en rason de l élognement de la presson de la concurrence. Pour évter cet effet, et dans le cas où le DO ne pourrat s approvsonner qu en mono source, l est nécessare que celu c mette en place un système d évaluaton dynamque du fournsseur. Mas dans le cas le plus général, le DO s orente vers une stratége à pluseurs fournsseurs ; Stratége à pluseurs fournsseurs (multple sourcng ) : La concurrence entre les fournsseurs les amène à attendre le nveau de performance souhaté et augmente le pouvor de négocaton du DO, ce qu lmte l apparton de comportements opportunstes de la part des fournsseurs et mnmse la dépendance du DO vs à vs d un seul fournsseur. De plus, cette stratége peut mplquer le partage de la commande entre pluseurs fournsseurs, ce qu permet de rédure l ncerttude sur les délas de lvrason et dmnuer les coûts de stockage et le rsque de rupture de stock (Ganeshan et al. 1999, Sedarage et al. 1999). Ces gans réalsés sur les coûts de stock peuvent compenser les coûts mportants de commande. L étude exploratore de Goffn et al. (1997) ndque que les entreprses tendent de rédure la base de leurs fournsseurs, ce qu leur permet de gérer de manère effcace les fournsseurs retenus en amélorant leur performance en terme de qualté, déla et coût. Cette réducton favorse également l établssement de relatons de coopératon à long terme avec les fournsseurs, pouvant aller jusqu au partenarat. Le temps nécessare pour développer ces relatons de long terme est drectement proportonnel au nombre de fournsseurs. Par conséquent, un comproms dot être fat pour chosr entre l une ou l autre des deux stratéges. De plus, des contrantes nternes lées au nombre maxmum de fournsseurs à utlser, les quanttés à commander, la geston des stocks, etc., et externes telles que la capacté de producton des fournsseurs, la capacté de transport, le nombre et les délas de lvrasons, etc., ont une ncdence sur le chox du nombre de fournsseurs à contracter Impact des poltques de geston des stocks Les modèles de geston de stock que l' on retrouve dans la lttérature classque de geston ndustrelle Gard (2003) se rapportent toujours à un seul fournsseur. En effet, en consdérant une demande donnée (détermnste ou aléatore) et des délas de lvrason (détermnstes ou aléatores), le pont de commande et les lots d' approvsonnement (fxes ou varables), se rapportent toujours à l'utlsaton d'un seul fournsseur. Dans le cas de pluseurs fournsseurs, les modèles standard des coûts défnssant la varaton du coût de stockage en foncton de temps changent. La plupart des études dans ce domane consdèrent surtout le cas de deux fournsseurs. Nous pouvons cter : Ganeshan et al. (1999) se sont ntéressés à la détermnaton des ponts de commande assocés aux fournsseurs ans qu aux quanttés à leur commander. Les auteurs supposent que l entreprse a un fournsseur préféré, responsable de la majorté des ordres placés et caractérsé par un fable temps de réponse (moyenne et varance). En plus, l' entreprse a une opton d utlser un second fournsseur qu offre des remses sur le prx d achat. Cependant, l n est pas fable car le temps de réponse (moyenne et varance) est plus long. Toutefos l entreprse gagne en la valeur du stock en s approvsonnant auprès des deux fournsseurs. La fgure 1.4 c dessous llustre les deux ponts de commande : le premer correspond au 1 er fournsseur avec une quantté commandée de Q(1 f) et le 2 ème pont de commande correspond à l arrvée du reste de la commande Qf du 2 ème fournsseur. Q et f

29 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 29/ 111 désgnent respectvement la quantté totale à commander aux deux fournsseurs et la fracton de cette quantté à attrbuer au 2 ème fournsseur ; Nveau du stock du DO Gans moyens en stock Qf Fournture du 2 ème fournsseur Stock de sécurté Q(1 f) Fournture du 1 er fournsseur Temps Une pérode Fgure 1.4. Stock moyen du DO dans le cas de dual sourcng (Ganeshan et al. 1999) Anupnd et Akella (1993) ont étudé les effets de l approvsonnement auprès de deux fournsseurs sur le système de stockage du DO, dans le cas d un envronnement ncertan. Dans ce cas, la demande, les délas de lvrasons, les prx, les capactés des fournsseurs, etc. peuvent être aléatores. Les auteurs ont proposé tros modèles de mnmsaton de la somme des coûts de commande, de stockage et de pénalté. La demande sut une lo de dstrbuton contnue. Chaque modèle correspond à l une des tros dfférentes stratéges de lvrason suvantes: Une seule lvrason en une seule pérode : Les fournsseurs dovent lvrer toute la demande durant la pérode consdérée s celle c est dsponble en totalté, snon, tous les ordres seront déplacés à la prochane pérode. Ce cas d étude reflète par exemple l aspect ncertan des capactés des fournsseurs ; Même stuaton que dans le premer cas, mas la fracton de la demande non dsponble durant la pérode consdérée ne sera pas lvrée à la prochane pérode mas sera annulée. Dans cette stuaton, le DO peut par exemple n utlser qu un seul fournsseur, celu qu offre un prx plus bas ; Pluseurs lvrasons en pluseurs pérodes : Les fournsseurs dovent lvrer les quanttés dsponbles durant la pérode consdérée et le reste de la commande à la prochane pérode. Swamnathan et Shanthkumar (1999) ont utlsé le même modèle pour montrer qu l est auss possble de commander la majorté de la demande auprès du fournsseur le plus cher mas très performant en terme de déla. Dans ce cas, la demande est approxmée par une lo dscrète (lo Posson, en partculer) contrarement à l étude précédente où la demande est décrte par une lo contnue (lo Normale, en partculer) ; Janssen et De Kok (1999) ont montré que le coeffcent de varaton de la demande représente un facteur détermnant de la valeur optmale de la quantté à commander par

30 Chaptre 1 : Sélecton et évaluaton des fournsseurs 30/ 111 pérode. En effet, plus ce coeffcent est grand, plus c est avantageux de commander la plus large part de la demande au fournsseur le plus cher et flexble. Cette stuaton coïncde avec la décson "fare à la commande (Make To Order)" dans laquelle la flexblté est très mportante. Dans le cas où ce coeffcent serat fable, le beson de la flexblté est fable et le coût d achat domne ; Dans le cas où les délas de lvrason des fournsseurs et la demande du DO seraent aléatores, Sedarage et al. (1999) ont élaboré un modèle analytque qu mnmse le coût total par unté de temps. Ce coût nclut les coûts d achat, de commande, de possesson et de pénure. Le modèle permet de détermner le nveau du stock pour lequel l y a émsson d un ordre ans que la quantté à commander à chaque fournsseur. Cette quantté décroît quand le nombre de fournsseurs augmente Concluson Dans ce chaptre, nous avons présenté une analyse large de la lttérature sur le problème de la sélecton et d évaluaton des fournsseurs. Cec nous a perms de dédure que ce problème est complexe par le fat qu l requert l utlsaton de pluseurs crtères souvent conflctuels. De plus, cette analyse nous a perms de classer les dfférentes approches de sélecton des fournsseurs en sx catégores et qu sont : les modèles lnéares de pondératon, la programmaton mathématque, les modèles statstques/probablstes, les modèles basés sur le coût, la catégorsaton et l ntellgence artfcelle. Nous avons auss abordé les dfférentes stratéges d approvsonnement (mono ou multple sourcng) auxquelles ont recours les ndustrels, les lmtes et les rsques de chacune de ces stratéges ans que l mpact de l utlsaton d un réseau de pluseurs fournsseurs sur la geston des stocks du DO. Il découle de cette analyse que le transport représente une des contrantes externes mportantes dans la décson d approvsonnement vue son mpact drect sur le coût total du produt, sur les délas de lvrasons et sur le système de stockage dans tout le réseau logstque. Par conséquent, pour étuder de manère explcte l mpact du transport sur la décson du chox des fournsseurs, et qu est l objet du chaptre 3, on envsage d aborder dans le chaptre 2 suvant, une étude générale des dfférentes caractérstques du transport de marchandses dans une chaîne logstque de dstrbuton.

31 31 / 111 Chaptre 2 : Transport de marchandses 2.1. Introducton En rason de la mondalsaton et de la globalsaton des économes, les flux de matère entre les centres de producton et de dstrbuton ont connu un accrossement mportant. Par alleurs, les poltques de JAT et de la logque des flux tendus contrbuent également à cette crossance en condusant à de plus fréquents trajets des véhcules par la dmnuton des talles des envos. Smultanément, les systèmes nformatques permettent l organsaton et le contrôle des flux physques par le suv télématque ndvduel des objets, grâce aux outls de tracng (traçablté), de trakng (suv en temps réel) et d échanges de données nformatsés (EDI). Enfn, et d un pont de vue macro économque, l abassement contnu des coûts de transport contrbue drectement à l augmentaton des échanges et à l élargssement d espaces géographques de plus en plus ndépendants. Cependant, cette forte crossance de transport de fret mplque une consommaton accrue de l énerge et d autres nusances, et en retour, un accrossement des pressons sur l envronnement. L objectf de ce chaptre est alors de décrre les éléments d un système de transport. Dans la secton 2, on présentera les dfférents nveaux de planfcaton du transport. La secton 3 sera consacrée à la présentaton des dfférents modes de geston de transport. On dscutera dans la secton 4 des dvers modes de transport à travers leurs caractérstques et leurs partculartés. Dans la secton 5, on étudera l mpact du transport sur l envronnement ans que les coûts externes générés par chacun des modes de transport. La secton 6 présente les avantages et les nconvénents de chaque mode de transport. Dans la secton 7, on passera en revue les dfférentes modélsatons de transport de fret. Fnalement, une concluson récaptulera les ponts essentels de ce chaptre Nveaux de planfcaton du transport La planfcaton du transport de marchandses est parm les prncpales décsons logstques d une entreprse et qu se rattache aux tros nveaux suvants : Nveau stratégque : Ce nveau concerne les décsons planfées à long terme et qu se rapportent à la concepton du système du transport telles que la confguraton et la concepton du réseau de dstrbuton en terme de l espace couvert, de la détermnaton du nombre des stes logstques (termnaux, dépôts, etc.) à utlser et de leur localsaton, le type du servce offert au clent en terme de chargement (chargement partel ou complet), du mode du transport (ral, route, mer, ar ou voe d eau), du type de geston (compte propre ou compte d autru), du type de lvrason (drecte ou ntermodale), etc. Les décsons stratégques ont un mpact sur les décsons tactques et opératonnelles ;

32 Chaptre 2 : Transport de marchandses 32 / 111 Nveau tactque : À ce nveau, les décsons sont à moyen terme et elles concernent le plan de chargement, les tnérares à chosr, les équpements à acheter, la talle des envos, etc. Ce nveau nflue sur les décsons prses au nveau opératonnel ; Nveau opératonnel : Il s agt à ce nveau des décsons à prendre à court terme et qu concernent la planfcaton des opératons courantes du transport telles que l affectaton des véhcules aux axes du réseau sute à une varaton de la demande, la répartton des véhcules en temps réel, le contrôle des transporteurs, etc Modes de geston du transport En termes d organsaton économque, certanes entreprses chosssent encore de travaller avec leur propre flotte ou avec des véhcules loués pour garder le contrôle des coûts ; et dans ce cas se pose le problème de la rentablté des retours. On parle alors de transport pour compte propre. Mas une large part du transport est assurée par des entreprses spécalsées qu offrent des servces de haut nveau et on parle alors de transport pour compte d autru. En général, le transport pour compte propre est préféré quand l est ntmement lé à l actvté ndustrelle ou commercale du chargeur. De plus, l porte sur des dstances courtes, sur des trajets en forme de crcut ou de navette. Quand le transport est plus occasonnel, plus faclement solable comme prestaton spécfque et sur une plus longue dstance, l est plus souvent confé à une entreprse spécalsée. Une enquête réalsée en 2001 par le servce économque et statstque (SES) du mnstère des transports (vor ndque que la dstance moyenne de transport d une tonne s élevat à 132 Km en compte d autru contre 38 Km en compte propre. De plus, le compte d autru représentat envron 84 % des tonnes klomètres (t Km) produtes par le transport router. Dans le paragraphe qu sut, nous allons étuder les pratques ndustrelles de transport en consdérant l mportance économque de chaque mode ans que les dfférentes organsatons adoptées. Les nformatons et les données statstques ndquées dans ce paragraphe sont ssues des dfférentes études produtes par SES en 2001, le Lvre blanc de 2001 et les stes Web du consel natonal des transports ( de la SNCF ( et des technques de l ngéneur ( ngeneur.fr) Dfférents modes de transport Chaque mode de transport est caractérsé par une structure technque (nfrastructures, matérels), logstque et économque dfférente. Il en résulte que, pour assurer un type de trafc détermné sur un trajet défn, l exste le chox entre pluseurs modes transport. Ces modes peuvent se concurrencer ou se compléter en termes de coût, de rapdté, de servce, d accessblté, de sécurté, etc. Dans ce paragraphe, on exclut l étude du transport par oléoducs et gazoducs, spécfé aux produts pétrolers et aux gaz naturels Transport router Le transport router de marchandses est le prncpal mode de transport et l représente une part majortare des tonnes klomètres produtes, compte tenu de sa flexblté et sa compéttvté, surtout pour des dstances moyennes fables. Les autres modes sont en effet désavantageux par les coûts de ruptures de charge qu ls entraînent en général, mas ls offrent

33 Chaptre 2 : Transport de marchandses 33 / 111 des coûts plus fables sur des axes massfs. Ans, à mons de 50 Km, la part modale du transport router est presque totale (96,8 %). A plus de 300 Km, elle reste encore nettement majortare (66,3 %). Le Lvre blanc de 2001 sgnale que la route représente 44 % du transport de marchandses dans l'unon Européenne en 1989, contre 41 % à la navgaton martme à courte dstance, 8 % au ral et 4 % à la voe fluvale. Le type de chargement des camons représente également un aspect mportant dans l organsaton du transport router. Deux types sont utlsés et qu sont : Le chargement complet ou le transport à charge entère : Connu en termnologe anglase par TL (TruckLoad), l est effectué par un véhcule allant d un pont à un autre avec un seul envo. On parle auss de transport de lot et l représente envron deux ters du volume du transport router de marchandses exprmé en tonnesklomètres. Son objectf consste à la recherche d un melleur remplssage des véhcules ; Le chargement partel ou le chargement de lots brsés ou LTL (Less than TruckLoad) : Il est effectué par un véhcule qu prend pluseurs envos depus et/ou à destnatons de leux dfférents. On parle auss de la messagere. Les envos sont de mons de 3 tonnes et sont consttués de cols de deux dmensons : monocols ou multcols : La messagere monocols s applque à un cols, d un pods lmté à une trentane de Kg, son tarf est assez économque (mons de 4 par cols) et ses dmensons sont en général calbrées ; La messagere multcols est segmentée, selon le déla de lvrason, en tros types de messageres : La messagere express consste en un enlèvement de l envo (un ou pluseurs cols) avant 18 heures pour une lvrason le lendeman avant 10 heures ou 12 heures, avec des délas garants, une remontée d nformatons et un suv des lvrasons. Le pods moyen est de 29 kg et le prx moyen de l ordre de 80 c /kg ; La messagere tradtonnelle condut à des délas de lvrason qu dépassent 24 heures. Le pods moyen est de 102 kg et le prx moyen est de 25 c /kg ; La messagere rapde, où l enlèvement d un envo avant 18 heures condut à une lvrason le lendeman avant 18 heures. Ce type de messagere peut être, selon les cas, ntégré à la messagere express ou tradtonnelle. A cette segmentaton de la messagere selon le déla de lvrason, s ajoute une dmenson nternatonale ou natonale. L actvté de TL qu état la plus fréquente pour les transports à longue dstance tend à dmnuer avec la réducton des stocks et l augmentaton corrélatve de la fréquence des lvrasons, en faveur de l actvté de LTL. Notons enfn que le transport router à l avantage d être drect ou combné aux autres modes de transport.

34 Chaptre 2 : Transport de marchandses 34 / Transport ferrovare En 1989, la part du fret ferrovare en tonnes klomètres est de 8 % en Europe contre 40 % aux USA. En terme de coût, le transport par ral est de mons en mons cher et l a le potentel de crossance le plus prometteur sur les grandes dstances. L achemnement de fret par ral se fat selon tros systèmes : Les trans enters : Dans cette catégore, on dstngue : Le tran complet : C est un groupe de wagons, généralement 20 à 30, crculant sur tout leur parcours, sans passage par les trages et rems par un même expédteur pour un même destnatare ; Le tran de wagons de partculers vdes : Il consttue mons de 360 tonnes ou 300 m de longueur ; Le raplège, acronyme de rapde et léger : C est un tran d une dzane de wagons, le plus souvent pour une masse brute de 800 à 1000 tonnes et bénéfcant généralement d un achemnement prvlégé ; Le tran par assocaton de rames : Il est composé de wagons achemnés en commun seulement sur la majeure parte de leur parcours. Le lotssement : Il s agt de l achemnement des wagons solés et de petts groupes de wagons. La nature de servce offert au clent dépend de la nature de la marchandse et de déla du parcours entre trages d escale des wagons. Le lotssement répond à des besons nféreurs au tran enter ; Les trans de l organsaton spécale : Ce sont des trans dont l explotaton n est n lotssements n trans complets. C est le cas du transport d automobles, des denrées pérssables, du transport ntermodal, etc. L organsaton spécale est fondée sur deux types de trans : les trans de pont à pont et les trans passant par un pont nodal. Le pont nodal est un trage dédé, en totalté ou en parte, au tratement des trans de l organsaton spécale en provenance et à destnaton drecte de termnaux. Ce pont permet de trater les trans en un leu unque, avec un gan de temps (correspondances rapdes entre les trans) et de rentablté (melleur taux de remplssage). Le transport par ral peut être drect entre deux stes ndustrels s ls possèdent un prolongement de la voe ferrée jusqu à leur ste de producton, c est ce que l on appelle l nstallaton termnale embranchée (ITE). Les ITE offrent des délas performants pour les transports massfs (de 200 à 1200 tonnes). En France, plus de 5000 entreprses ndustrelles ont adopté cette technque de ITE (source SNCF 2002). Dans le cas le plus général, le transport par ral est combné avec les autres modes de transport et en partculer avec la route Transport aéren Bénéfcant de la lbéralsaton du cel, le transport aéren a vu son volume de marchandses quadrupler depus Ses prncpaux avantages, à savor sa rapdté, sa sécurté et sa capacté volumétrque, assurent les échanges nternatonaux. De plus, l est partculèrement adapté au transport des denrées pérssables et des bens de luxe. Cependant, son coût élevé reste un facteur désavantageux de son chox en comparason avec le transport terrestre.

35 Chaptre 2 : Transport de marchandses 35 / 111 Le transport aéren se dstngue de ses concurrents par l hétérogénété de l offre. Celle c se répartt entre : Les capactés fret dans les soutes des avons passagers : Elles représentent plus de la moté de l offre fret mondale. En effet, tous les avons de passagers sont équpés de soutes pour le transport des bagages, de la poste et du fret. Leurs capactés varent de quelques dzanes ou centanes de kg pour les apparels régonaux à 25 tonnes pour les avons longs courrers (Boeng 747, Arbus A340). De plus, les avons passagers apportent un autre atout : l effet fréquence ; Les capactés sur avons cargo : Les avons cargo offrent des capactés mportantes pouvant aller jusqu à 150 tonnes. Ils sont partculèrement ben adaptés aux opératons mltares, aux opératons humantares de l ONU ans qu aux transports exceptonnels cvls. L on estme que 2/3 des marchandses achemnées par voe aérenne le sont par des vols commercaux transportant les passagers. Le transport aéren entre les stes ndustrels n est jamas drect, mas combné avec la route Navgaton fluvale Slenceux, fable, d une grande capacté d emport et peu consommateur d'énerge, le transport fluval peu apporter une alternatve pertnente face à l' engorgement des vlles et aux enjeux lés à l' envronnement. De plus, l garantt un degré élevé de sécurté, en partculer pour le transport de marchandses dangereuses. Sa vtesse est fable de 10 à 30 Km/h. Deux catégores de transport de fret par voe navgable sont utlsées : Les automoteurs, qu sont de deux types : Le pett gabart : Il est caractérsé par une longueur de 38,50 m et une largeur 5,05 m. Sa capacté vare de 250 à 400 tonnes ; Le grand gabart possède une longueur pouvant aller jusqu à 95 m et une largeur de 11,40 m. Sa capacté peut être de 3500 tonnes. Les barges : Untés de transport fluval non motorsées, généralement propulsés par des bateaux pousseurs (petts bateaux rempls par de gros moteurs), et dont l'accouplement à pluseurs forme un convo. Leur largeur peut aller jusqu à 23 m (cas des convos sur le Rhn et le nord de la Belgque) et leur capacté peut attendre tonnes par convo. Les barges ont une double vocaton pusqu elles servent également d untés de stockage. Ans, par exemple, une pénche de 250 tonnes transporte autant qu une dzane de camons et un automoteur rhénan autant qu un tran complet. De même, un convo de 3800 tonnes équvaut à 66 wagons de 58 tonnes chacun ou à 127 camons sem remorques de 30 tonnes chacun. En moyenne, le transport ntraeuropéen par voe fluvale représente envron 8 % en tonne/km du transport total, mas près de 20 % dans le Benelux. En France, 47 % du trafc par voe d eau est réalsé avec l Unon Européenne et, à l ntéreur, 35 % du trafc se fat depus ou vers les ports martmes.

36 Chaptre 2 : Transport de marchandses 36 / 111 Le transport fluval est rarement drect pusqu l suppose que l entreprse sot mplantée au bord d eau. Dans le cas le plus général, l est combné à la route et/ou au transport martme Navgaton martme La mondalsaton crossante de l économe a été largement autorsée par le transport martme et sa rapde évoluton, tant au nveau de l organsaton, de l évoluton technologque que des prx de transport. Il génère un trafc couvrant près de 90 % de la demande de transport ntercontnentale de fret. Sa force repose surtout sur sa grande capacté permettant d assurer des transports lourds et volumneux. Ans, un navre de tonnes par exemple peut transporter autant que 750 pods lourds ou 20 barges. C est également le plus économe des modes de transport. Cependant, sa vtesse moyenne demeure très fable (28 Km/h). Le transport martme est très ancen et reste vtal pour le commerce nternatonal et les échanges massfs (notamment pétrolers) à longue dstance. Il est auss très mportant pour les échanges à courte dstance (cabotage) dans les régons rrguées par les mers, notamment en Europe où la navgaton martme est l une des plus mportantes au monde en termes de volume de trafc ou de densté de port. Le trangle de plus grande concentraton, formé par Londres, le Havre et Hambourg, trate plus de 60 % du trafc martme des conteneurs. Deux grands marchés composent l offre martme, à savor le transport à la demande et le transport de lgne régulère : Le transport à la demande ou l affrètement ou trampng en anglas : C est un servce de transport martme à la demande, c est à dre que le navre est affrété au voyage ou à temps. Ce type de servce concerne le transport du pétrole, des mneras de fer, du charbon et des céréales. Le chargeur recourt à ce type de transport dès qu l a la quantté suffsante pour charger son navre et qu l n est pas contrant par des fréquences de lvrason en approvsonnements élevées ; Le transport de lgne régulère : Il concerne le transport de lots plus petts et plus fréquents. Ce type de transport a connu les plus grandes évolutons sute à l augmentaton des échanges manufacturés et la nécessté d ajuster au meux les flux par rapport à la demande. Dans cette catégore, on dstngue : La lgne régulère appartenant à une conférence : C est un servce qu est assuré par des navres navguant à des ntervalles régulers entre des ports détermnés. La conférence correspond à l assocaton d armateurs consttuée pour fxer les condtons d explotaton des lgnes régulères ; La lgne hors conférence : C est un servce assuré par des transporteurs ndépendants qu ont des prx plus bas mas pas de servce réguler. Le transport martme est dans la majorté des cas, combné aux autres modes de transport. Un exemple type est celu des produts à destnaton de l Ile de France qu arrvent par bateau jusqu à Rouen, pus contnuent leur trajet sur la Sene avant de termner leur voyage par camon Transport ntermodal Le prncpe du transport ntermodal est l achemnement de la marchandse entre une source et une destnaton au moyen d un seul contenant, appelé unté de transport ntermodal (UTI), utlsant pluseurs modes de transport et sans manutenton de la marchandse lors des changements de mode.

37 Chaptre 2 : Transport de marchandses 37 / 111 Le transport combné correspond au transport ntermodal dont les parcours ntaux et/ou termnaux, généralement les plus courts possbles, s' effectuent en prncpe par route (appelé en termnologe anglase drayage). Dans le cas de transport combné ral route, la dstance mnmale retenue pour l achemnement ferrovare est de 500 km. Le transport combné représente l un des axes stratégques de développement du transport en Europe. Actuellement, l Allemagne est le leader européen de ce mode de transport avec une part de 60 %. Les UTI utlsées sont de tros types : Les sem remorques, qu sont les premers UTI, surtout pour le transport combné terrestre ; Les conteneurs martmes, qu sont d une grande résstance mécanque pour permettre leur gerbage (jusqu à 7 nveaux) à bord des navres. Il exste dverses dmensons de conteneurs, selon la nature de la marchandse à transporter (fourgons, cternes, conteneurs vrac, sothermes, frgorfques, etc.), mas la dmenson de référence est l unté Equvalent Vngt Ped (EVP) : 6,20 m 2,50 m 2,50 m. L utlsaton des conteneurs a perms le développement des lgnes régulères ; Les casses mobles, qu sont adaptées de manère optmale en foncton des véhcules routers et équpées d éléments de préhenson permettant le transbordement entre modes, habtuellement ral route. Le changement de modes des UTI se déroule dans ce qu on appelle le termnal de transbordement et qu possède de nombreuses fonctons telles que : La préparaton des chargements du mode de transport et l optmsaton de ce chargement ; Le contrôle de pods des UTI et de la sécurté du transport des matères dangereuses par exemple ; La geston du stock d UTI ; La transmsson des nformatons aux dfférents ntervenants de la chaîne du transport ; La réparaton des UTI en cas de beson, etc. L ntermodalté a ses racnes dans l espace martme avec l avènement du conteneur à la fn des années A l aube des années 1980, le phénomène a prs de l expanson vers l ntéreur des terres. La tendance au développement de ce type de transport est due à des rasons technques et économques. D une part, l usage du réseau ferré ou de la voe d eau mpose souvent un transport d approche, par la route, qu ne se justfe que pour de longs parcours ferrovares ou fluvaux. D autre part, la structure des coûts du transport n est pas la même selon les modes. Le coût de transport est par exemple, nféreur par la route sur les courtes dstances et par le fer, la mer ou le fleuve sur les longues dstances. Enfn, l ntermodalté mplque la massfcaton des marchandses, ce qu permet de fare des économes d échelle : plus les quanttés transportées sont mportantes, plus le coût moyen de transport basse. Pluseurs catégores de transport ntermodal sont possbles : L explotaton en sére du ral et de la route (Ferroutage ou Pggyback) à l ade de conteneurs ou de remorques. Ce transport peut prendre pluseurs formes : Le transport par ral pus par route de conteneurs ou de casses mobles ;

38 Chaptre 2 : Transport de marchandses 38 / 111 Le transport par ral de véhcules routers enters (camons, tracteurs et remorques). C est la technque de la route roulante ; Le transport de wagons sur des remorques routers, dtes remorques portewagons (RPW) ; La lvrason termnale par route d' Fercam à la SNCF. Le transport bmodal ar route ; envos ferrovares. C est la technque de La combnason du transport martme avec le ral et la route : Deux types de systèmes sont en opératon: le «lo lo» (load on load off) qu se fat à l ade de contanershps et le «ro ro» (roll on roll off) qu explote des vasseaux équpés pour recevor des cargasons sur roues. Ce type de servce a condut à la mse en oeuvre de ponts terrestres pour passer d'un océan à l'autre. Afn de mesurer l ntérêt de l utlsaton de chacun des dvers modes de transport, l semble auss pertnent de se référer aux externaltés procurées par chacun des modes, et cela à travers l étude de l mpact du transport sur l envronnement Impact du transport sur l envronnement Prncpaux effets du transport sur l envronnement La forte crossance du transport de fret va partculèrement à l encontre des objectfs actuels de développement durable. Les nusances envronnementales causées par le transport de marchandses sont dverses, les prncpales sont : La polluton atmosphérque : La plupart des polluants de l ar sont éms par les modes de transport. Les prncpaux polluants sont le doxyde de soufre (SO 2 ), l oxyde d azote (NO x ), le monoxyde de carbone (CO), le doxyde de carbone (CO 2 ), les hydrocarbures (HC) et les composés organques volatls (COV). La combnason de ces substances chmques provoque des effets supplémentares. Le transport router est complètement dépendant des énerges fossles contrbuant fortement à la producton de CO2, prncpal gaz à effet de serre. En Europe, l représente à lu seul 84 % des émssons de CO 2 mputables aux transports ; Les nusances sonores : Le brut des transports est une des nusances les plus ntensément ressentes par les populatons, qu elles soent urbanes ou rurales et proches de grandes nfrastructures (aéroports, voes ferrées ou grands axes routers). Son mportance va grandssant en rason d une sensblté de plus en plus aguë des populatons exposées à cette nusance, et de la crossance contnue des trafcs de marchandses. L avon condut à des nusances sonores très mportantes. De plus, et vue qu l représente un transport bmodal ar route dans une grande mesure, l génère une mportante actvté routère qu mplque d autres nusances ; La polluton de l eau : Le transport contrbue ndrectement à l altératon de la qualté de l eau, par la retombée de ses émssons atmosphérques, par les produts d' entreten, et par des résdus d' hule, de pneus, d hydrocarbures, etc. Les rejets des navres en mer consttuent l un des sources majeures de la polluton de l eau. On en constate pluseurs : l eau de lest déversée par les navres cternes vdes, les dspostfs d arrmage (fardage), les résdus de dragage, etc.

39 Chaptre 2 : Transport de marchandses 39 / 111 Les accdents : Les transports de marchandses sont souvent mplqués dans des accdents touchant à la qualté de ve des personnes tels que les accdents de la route, le dérallement de trans, l écrasement des avons, etc. ; mas également dans des ncdences sur la nature et les écosystèmes tels que les marées nores que provoquent les navres ou les oléoducs ; La consommaton d espace : Les effets dus aux nfrastructures de transport sont elles mêmes des effets de consommaton d' espace et d' utlsaton du sol, d' altératon du paysage, d solement de quarters, etc. ; La congeston : La plupart des réseaux de transport souffrent de la saturaton de leurs grands axes de transt, ce qu menace la compéttvté économque. Une des causes prncpales de la congeston est le changement des pratques de producton et de dstrbuton qu mplque une demande crossante des lvrasons JAT. En Europe, 10 % du réseau router est quotdennement affecté par des encombrements et 20 % des voes ferrées peuvent être consdérées comme des goulots d étranglement. Les transports fluval et martme sont les deux modes capables de fare face à la congeston de grands axes routers et au manque d nfrastructures ferrovares. Ces deux modes sont restés sous explotés. Le tableau 2.1 suvant donne une dée générale sur les coeffcents d émsson des polluants atmosphérques par mode de transport, en grammes/t Km (source : OCDE 1997). Polluant Route Ral Mer Fleuve Ar CO CO HC NO x SO COV Tableau 2.1. Fourchettes des coeffcents d émsson atmosphérque par mode de transport Comme l ndque ce tableau, le transport router est nettement plus polluant que les autres modes. Le ral peut se montrer plus préjudcable que le transport martme. A ttre d alternatve au transport router, le transport fluval offre de larges avantages en terme de respect de l envronnement : Une fable consommaton énergétque : Un klo équvalent pétrole consommé permet de transporter 1 tonne sur 50 Km par camon sur autoroute, 130 Km par tran complet, 175 Km par bateau de type grand Rhénan (2000 à 3000 tonnes) et 275 Km par bateauconvo de 4400 tonnes ; Une fable polluton atmosphérque et peu d mpact sur l effet de serre : Le transport fluval émet 2.6 fos mons de gaz à effet de serre que le transport router et ce, sans mettre en œuvre d autres énerges comme l électrcté ; Une émsson de brut lmtée : La voe d eau produt même à 25 mètres de dstance un son nféreur à la norme mnmale, alors que les deux autres modes terrestres sont toujours au dessus et ce même à 100 mètres ;

40 Chaptre 2 : Transport de marchandses 40 / 111 Un ntérêt réel pour contrbuer à la lutte contre l nsécurté routère : La voe d eau peut contrbuer à deux nveaux : par le transfert des camons des routes aux fleuves et par son adaptaton au transport des matères dangereuses. Ans le recours au transport ntermodal combnant la route et les modes les plus compatbles avec l'envronnement tels que le ral, la mer ou le fleuve, peut consttuer une soluton pour une réducton de l effet néfaste du transport sur l envronnement Coûts externes du transport Les coûts externes du transport sont devenus un sujet mportant, surtout depus que la commsson européenne a dentfé l nternalsaton de ces coûts comme un des outls essentels pour le développement durable. Les prncpaux coûts externes de transport correspondent aux coûts suvants : Les coûts lés à l nfrastructure routère, qu se décomposent eux mêmes en coûts d nvestssement et de fonctonnement (entreten router), et qu dovent être ventlés entre les usagers de la route ; Les coûts lés à la dégradaton de l envronnement ; Les coûts lés à l nsécurté (accdents corporels), au delà de la part nternalsée par les contrats d assurance ; Les coûts lés à la contrbuton des transports à la congeston. Ces coûts sont sous forme de tarfcaton d usage des nfrastructures tels que les redevances d accès aux ports, aux gares, aux péages autorouters, etc. et de taxaton des véhcules et des carburants. Les effets du transport sur l envronnement ne peuvent pas tous être quantfables en untés normalsées. Un exemple de nveaux des coûts générés par le parcours sur 100 Km d un pods lourd sur une autoroute est donné dans le tableau 2.2 c dessous (source : drecton générale de l énerge et des transports, 1998) : Coûts externes et d nfrastructure Fourchette moyenne ( ) Polluton atmosphérque Infrastructure Brut Accdents Congeston Tableau 2.2. Coûts externes et d nfrastructure du transport router Enfn, le tableau 2.3 donne une estmaton des dfférentes composantes du coût externe en pour 1000 tonne.km et par mode de transport (Kreutzberger et al. 2003) :

41 Chaptre 2 : Transport de marchandses 41 / 111 Composante du coût route ral fleuve mer Accdents Brut Polluton Changement de clmat Margnal Margnal Infrastructure Mons de 1 Congeston Margnal Margnal Total Maxmum 5 Maxmum 4 Tableau 2.3. Coûts externes par mode de transport ( /1000 t. Km) 2.6. Avantages et nconvénents des dfférents modes de transport Le tableau 2.4 c dessous résume les prncpaux avantages et nconvénents des dvers modes de transport. Mode de transport Router Ferrovare Martme Fluval Avantages Souplesse et autonome Rapdté et fablté Possblté de rejondre des localtés lontanes et cuellettes et lvrasons porte à porte Peut être drect ou combné Absence de rupture de charge Coût peu élevé Fludté du trafc et respect des délas Exstence de wagons adaptés aux besons spécfques. Adaptaton aux longues dstances et aux tonnages mportants Peu coûteux Très grande capacté Possbltés de stockage dans des zones portuares Adaptaton au transport de matères dangereuses Coût fable Fludté du trafc Capacté assez mportante Fable consommaton d énerge Respectueux de l envronnement Adaptaton au transport de matères dangereuses Inconvénents Restrcton de pods et de dmensons Coût élevé Sécurté et délas dépendent des pays parcourus et des condtons clmatques Très polluant Inadapté aux courtes dstances Non accessblté de pluseurs localtés Rupture de charge Problème de compatblté de voes vers certans pays Impossblté des lvrasons porte à porte Lenteur Non accessblté de pluseurs localtés Rupture de charge Assurances et emballages plus onéreux Impossblté des lvrasons porte à porte Lenteur Non accessblté de pluseurs localtés Rupture de charge Impossblté des lvrasons porte à porte

42 Chaptre 2 : Transport de marchandses 42 / 111 Aéren Intermodal Rapdté et sécurté Régularté et fablté Possblté de groupage par des transtares nternatonaux Taux d avare fable Garantes assez élevées Avantageux en terme de déla et coût, surtout pour des grandes dstances Econome dans l utlsaton des véhcules Combnason des avantages propres aux modes utlsés Coût très élevé Interdcton au transport de certans produts dangereux Rupture de charge Impossblté des lvrasons porte à porte Rupture de charge Coûts des nfrastructures de transbordement mportants Coût de retour à vde mportant Tableau 2.4. Avantages et nconvénents des dfférents modes de transport Par conséquent, les avantages et les nconvénents des dvers modes de transport ne sont pas les mêmes. Le chox de l un ou de l autre mode fat généralement ntervenr les crtères suvants : La dstance moyenne à parcourr entre la source et la destnaton ; Le temps moyen de transt : Les chargeurs qu accordent plus de valeur à la mnmsaton du temps de trajet de leurs marchandses auront davantage tendance à chosr le transport router ; Les coûts : Il faut consdérer tous les coûts encourus lorsqu un mode de transport est chos tels que les coûts de fret, d emballage, de chargement/déchargement, d entreposage, de manutenton et des assurances. Le transport router est plus cher en comparason des transports ferrovare, fluval ou martme, mas un transport ntermodal ncluant la route est mons cher ; L mportance du tonnage expédé par le chargeur : Un chargeur dont le tonnage annuel est mportant aura davantage recours au transport ferrovare ou fluval ; La nature ou la classe de la marchandse, etc Modélsaton du transport Introducton Le transport de marchandses est une actvté de servce qu se prête dffclement à une mesure unque : la dversté des modes de transport et des types de prestatons reflète un ensemble très vaste d' éléments de qualté qu ne sont pas toujours présents dans la seule dmenson tradtonnellement mesurée par la tonne Km. En effet, s on décompose le coût de transport en un coût fxe ndépendant de la dstance (préparaton et chargement du véhcule) et un coût varable en foncton de la dstance (man d œuvre, énerge, usure du véhcule, péage, etc.), le coût fxe est comparatvement élevé pour le ral du fat des rgdtés technques des dessertes termnales, tands que le coût varable est plus bas. En outre, l convent de prendre en compte la talle des lots. La route est plus facle aux actvtés de groupage des petts lots quant au ral, l trouve sa melleure effcacté pour les trans complets en recourant aux systèmes modernes de massfcaton. De même, pour une quantté donnée de marchandses, le coût de transport par route nclura les deux étapes suvantes :

43 Chaptre 2 : Transport de marchandses 43 / 111 Identfcaton de la classe de l' tem : Les taux ntaux sont élaborés en foncton d' une classe standard (classe 100). Les autres classes sont numérotées de façon à spécfer le taux de la classe en % du taux de la classe 100. Par exemple, à une marchandse de classe 80, on applquera un taux égal à 80 % du taux de la classe 100. La structure de classe tent compte de la valeur des marchandses, de leur volume, du caractère pérssable, des dangers d'avares, etc. ; Détermnaton du taux en foncton de la dstance et du pods : Selon le type de transporteur, les taux peuvent varer en foncton de la dstance mas auss en foncton du pods de la cargason. En partculer, comme la fgure 2.1 le montre, l peut y avor des dfférences consdérables entre les charges partelles (LTL) et les charges complètes (TL). Talle de l envo Fgure 2.1. Coût du transport des LTL et TL Dans la sute de ce paragraphe, nous analyserons les dfférents travaux de recherche se rapportant à la modélsaton des coûts de transport de marchandses Modélsaton du coût de transport : état de l art Le développement de la logstque, comme foncton d organsaton de la producton fondée sur le contrôle des flux de matères et d nformatons, concrétse à l évoluton technque et organsatonnelle du système de transport. En terme de coût, le transport représente généralement un poste sgnfcatf de coût logstque. En amont de la chaîne de valeur, l représente envron 29 % du coût logstque total, contre 64 % en aval. Le coût de transport amont est généralement ncorporé à la valeur totale du produt acheté, qu addtonne les coûts des matères premères, de fabrcaton, de stockage, etc. Une revue de lttérature ndque que les coûts de transport d' un chargement de marchandses ne sont pas lnéares : ls reflètent les économes d' échelle que l' ndustre peut réalser en transportant de plus grosses charges. Pluseurs modélsatons sont alors proposées, les plus utlsées sont : A. Martel (2001) retent l' allure exponentelle de la varaton des coûts de transport et propose l'expresson approxmatve suvante : C t = a'd Q b = aq b C t : Coût de transport de la cargason de l'orgne à la destnaton. d : Dstance aller retour entre l orgne et la destnaton.

44 Chaptre 2 : Transport de marchandses 44 / 111 Q : Talle de la cargason. a',, b : Paramètres obtenus par régresson multple. a : Paramètre calculé pour une orgne destnaton donnée (a= a'd ). Cette expresson des coûts de transport en foncton des dstances parcourues et des quanttés transportées peut mener à des modèles non lnéares dffcles. A. Martel (2001) a également proposé une deuxème approxmaton adéquate, plus smple que la premère, qu consste à trouver une approxmaton lnéare des coûts de transport par régresson entre une orgne et une destnaton donnée. La foncton du coût de transport dans ce cas correspond à l'expresson lnéare suvante : C t = C a + C d d + C v Q = C f + C v Q C a, C d, C v : Paramètres obtenus par régresson multple et ayant la sgnfcaton physque suvante : C a : Coût d' arrêt (ndépendant de la dstance à parcourr et du contenu du chargement) encouru en partculer à cause du temps perdu au départ et à l'arrvée ; C d : Coût de dstance (ndépendant du contenu du chargement) et correspond en général au coût de l'essence, du chauffeur, etc. (par klomètre parcouru) ; C v : Coût de charge (ndépendant de la dstance parcourue) encouru par chaque artcle nclus dans le véhcule (chargement et déchargement de l'artcle, manutenton dans le véhcule). C f : Paramètre calculé pour une orgne destnaton donnée (C f =C a + C d d) ; Q : Talle d'une cargason. S la demande par pérode est D et que chaque cargason content Q produts, l faudrat expéder D/Q cargasons pour satsfare la commande ; ce qu correspond à un coût total de transport par pérode : C t = C f D/Q + C v D Hall (1985) a utlsé ce même résultat. D'autres travaux postulent que les coûts de transport par lot d'expédton sont fxes et ne dépendent pas des quanttés correspondant à un lot d' expédton. Ans, Burns et al (1985) postulent que le coût de transport par lot d'expédton est : C t = + + d : Coût d'ntalsaton d'une dstrbuton ; : Coût fxe d'arrêt ; : Coût de transport par unté de dstance ; d : Dstance entre l'orgne et la destnaton. Ans, s Q correspond à la quantté d'un lot, le coût untare de transport est : C ut = ( + + d)/q

45 Chaptre 2 : Transport de marchandses 45 / 111 Ce résultat est confrmé par Blumenfeld et al. (1987) ans que par Tyworth et al (2000) qu stpulent que les coûts untares de transport sont de la forme : C ut = K/Q Où K désgne le coût fxe par un envo de talle Q. Ce coût fxe est a pror en foncton du prx moyen pour un chargement complet et l est ndépendant de la talle de l envo. Ganeshan et al (1999) ndquent que le coût du transport pour un envo de talle Q peut être formulé de la forme : C t = a + b ln (Q), a et b sont estmés par régresson avec b<0 Arcelus et Rowcroff (1991) utlsent cette même expresson pour formuler la foncton logarthmque du coût de transport : Ln (C t )= a + b ln (Q) ou leu de Ct. Jayaraman (1998) a montré que le coût du transport dot tenr compte du type du produt, du mode de transport et de la dstance et a proposé la modélsaton suvante : Ct = C(P, T) d Q C(P, T) : Coût untare du transport du produt P par le mode de transport T ; d : Dstance eucldenne entre l orgne et la destnaton. Ans, nous pouvons conclure qu' l exste pluseurs façons de modélser les coûts de transport dans la lttérature. On aboutt en général, à des fonctons de transport ayant des formes assez complexes Concluson Dans ce chaptre, nous avons présenté une étude générale sur les transports de marchandses en termes de leurs nveaux de planfcaton, de leurs modes de geston et de leurs dfférents modes. Nous avons également présenté les multples défs envronnementaux que le transport dot relever en termes de la lutte contre l effet de serre, la polluton, le brut, la consommaton de l espace et la congeston ans que les coûts externes engendrés par les dvers modes. Cec nous a perms de dédure les avantages et les nconvénents de chaque mode de transport. Enfn, notre analyse bblographque des prncpales études dans le domane de la dstrbuton nous a perms de conclure qu' l exste pluseurs façons de modélser les coûts de transport et qu on aboutt en général, des fonctons de transport ayant des formes assez complexes. Dans le chaptre suvant, on abordera en détal le rôle du transport dans une chaîne logstque globale, relant les fournsseurs, les stes logstques et le DO.

46 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 46 / 111 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 3.1. Introducton Dans le contexte ndustrel d aujourd hu, la noton de la geston de la chaîne logstque (Supply Chan Management : SCM) a prs une mportance consdérable. Ce concept de SCM vse à optmser les flux physques, monétares et nformatonnels à travers la chaîne complète ou "ppelne", composée des fournsseurs, des DO et des clents. Par conséquent, son développement nécesste le chox des melleurs fournsseurs et l organsaton optmale du réseau de dstrbuton (Vdal et al. 1997). De plus, le transport fat parte ntégrante de la chaîne logstque pusqu l prend en charge les flux physques entre les stes et la dstrbuton des produts fns aux clents. Cependant, rare sont les travaux qu ont traté et de manère explcte, le rôle du transport dans le problème du chox des fournsseurs, lors de la concepton et la geston de la chaîne logstque. Notre analyse des crtères de sélecton des fournsseurs présentés au chaptre 1 nous a perms de constater que le transport est mplctement ndqué dans les crtères lés au coût total du produt, au déla de lvrason et à la localsaton géographque des fournsseurs. Cependant, dans les dfférentes approches utlsées dans la lttérature, le transport est rarement explcté ; ce qu représente une lmtaton mportante. En effet, le partage de la demande entre pluseurs fournsseurs mplque des coûts de transport mportants pouvant représenter jusqu à 30 % du coût logstque total (Thomas et Grffn 1996, Stank et Goldsby 2000), ce qu est extrêmement lourd pour le DO ou pour le fournsseur. De plus, le transport et les stocks sont des éléments fortement lés et ls engendrent pluseurs coûts : les coûts encourus chez les fournsseurs pendant que les produts attendent d être transportés, les coûts représentés par les produts en transt et les coûts encourus chez le DO pendant que les produts attendent d être utlsés. Enfn, le transport a un mpact sur les délas de lvrason, ce qu affecte drectement le temps total de cycle des produts. Pour donner quelques éclarcssements sur ce problème, ce chaptre sera organsé comme sut : Dans la secton 2, on présentera les dfférents types des réseaux logstques de dstrbuton. La secton 3 dscutera des dvers nveaux d ntégraton des plates formes dans une chaîne logstque globale. La secton 4 sera consacrée à l étude de l mpact du transport sur les prncpaux facteurs lés à la sélecton des fournsseurs. Dans la secton 5, un état de l art des prncpaux travaux sur le transport et l approvsonnement amont est présenté. Enfn, une concluson récaptule les ponts mportants de ce chaptre Archtecture des réseaux logstques de dstrbuton Introducton Rédure les délas de lvrason, rédure les coûts logstques et le nveau des stocks, amélorer la qualté de servce mplquent la mse en place de réseaux de dstrbuton en nterface entre les usnes ou entrepôts des fournsseurs et les ponts de vente. Un réseau logstque est composé de :

47 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 47 / 111 Des leux d émsson, qu sont en général les usnes des fournsseurs ; Des leux de récepton, qu sont en général les leux de vente, vore le consommateur fnal ; De nœuds, qu sont les plates formes et entrepôts recevant les marchandses des usnes et les réexpédant vers les clents D arcs, qu sont les lens entre les leux d émsson, les nœuds et les leux de récepton, dont les flux sont assurés par le transport. Ces stes ont une foncton d optmsaton des flux au travers du processus de groupagedégroupage des marchandses Entrepôt et plate forme Un entrepôt a pour vocaton de stocker pendant un certan temps les produts et préparer les commandes. Une plate forme (ou hub en anglas) est un ste logstque spécalsé par lequel les matères, les composants et/ou les marchandses ne font que transter pour être trés (groupage, dégroupage), décondtonnés ou recondtonnés, etc. S y exerce donc un smple passage à qua de brève durée sans phase de stockage un cross dockng dans la termnologe anglo saxonne. La plate forme (cnétque) s oppose à l entrepôt (statque) conçu pour assumer cette phase de stockage, parfos de pluseurs semanes lors d achats spéculatfs. La capacté d une plateforme s exprme en m 2 ; celle d un entrepôt en m 2, en m 3 ou en emplacements palettes (Aurfelle et al. 1997). La vocaton des plates formes est toujours naturellement de massfer les transports sur longue dstance afn de rédure le coût. Elles ont beaucoup évolué ces dernères années tant sur le plan géographque que sur le plan organsatonnel. Sur le plan géographque, on assste à une concentraton des stes de la part des ndustrels, notamment au nveau européen, et à une réorgansaton de la logstque des dstrbuteurs, afn de prendre en compte les réductons d échelle et les contrantes spécfques de la vente (proxmté du clent). Le port est un leu naturel de localsaton des plates formes logstques. C est donc un leu de rupture de charge afn de transférer la marchandse ou son contenant d un mode de transport à un autre. La rupture de charge de la marchandse correspond au moment où s opèrent un chargement et un déchargement de la marchandse et elle dépend du nombre de véhcules à charger/décharger et du volume de marchandses. Cette nterrupton dans la chaîne de transport représente un coût en temps et en opératons de manutenton Types de réseaux logstques Il exste dfférents types de réseaux logstques, on peut dstnguer : La lvrason drecte depus les fournsseurs jusqu aux clents : Le système logstque est rédut au mnmum et le transport est effectué sans rupture de charge. Cependant, l se développe souvent des stocks d arrère magasn chez les clents (fgure 3.1). Cette structure condut à l exstence de flux suffsamment mportant pour saturer un véhcule.

48 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 48 / 111 Fournsseurs Clents Fgure 3.1. Lvrason drecte La lvrason avec un seul entrepôt central : Le nombre de trajets est fortement rédut par rapport à la lvrason drecte et l exste une rupture de charge au nveau de l entrepôt, le plus souvent stockage et préparaton des commandes. Ce type d entrepôt réunt pluseurs types de produts et lvrant des clents de talle varable (exemple d Intermarché, de Casno et de système U) (fgure 3.2). Le système de dstrbuton centralsé condut cependant, à l accrossement des coûts de transport pusque les dstances entre l entrepôt central, les fournsseurs et les clents augmentent. Néanmons, cette augmentaton des coûts peut être compensée par la réducton des coûts de stockage vue qu l y a mons d entrepôts à gérer. De plus, des économes d échelle dues à un volume large de transport permettent de rédure les coûts de transport. En Europe, les entreprses ont tendance à rédure le nombre de leurs centres de dstrbuton. Ans, Nke est passé de 25 centres dans toute l Europe à 1 seul centre et IBM de 18 à 7 centres en Fournsseurs Entrepôt central Clents Fgure 3.2. Lvrason avec entrepôt central Les entrepôts spécalsés : La spécalsaton des entrepôts répond le plus souvent à la nature des marchandses (cas des produts fras), au type de clent (cas de Carrefour Promodès) ou aux produts mportés (fgure 3.3).

49 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 49 / 111 Fournsseurs Entrepôts spécalsés Clents Fgure 3.3. Lvrason avec entrepôts spécalsés Les entrepôts régonaux/plates formes régonales : Les entrepôts régonaux ravtallent les clents qu sont dans une même régon. Dans ce derner cas, on mnmse les coûts de transport entrepôts/clents avec une seule rupture de charge. Dans le cas des plates formes régonales, ce sont les fournsseurs qu préparent les commandes des clents. Cette structure permet d optmser les coûts de stockage et de transport (fgure 3.4). Fournsseurs Entrepôts régonaux/ plates formes régonales Clents Fgure 3.4. Lvrason avec entrepôts régonaux/plates formes régonales Les systèmes mxtes : On peut magner des systèmes mxtes tels que : Pluseurs entrepôts centraux spécalsés et des plates formes régonales. C est le cas assez souvent dans la grande dstrbuton ; Un entrepôt central, des entrepôts régonaux et des sous entrepôts. Cette pyramde d entrepôts état assez caractérstque des grandes admnstratons où chaque clent

50 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 50 / 111 ou groupement de clents avat son propre magasn. Il peut même y avor une cascade plus mportante de magasns ; Un entrepôt central et des plates formes régonales : Dans ce cas, l entrepôt central peut lvrer drectement certanes commandes mportantes ou urgentes à un clent comme l peut lvrer drectement tous les clents d une même régon ; Les entrepôts régonaux peuvent jouer le rôle de plates formes pour certans artcles et d entrepôts pour d autres ; A côté des plates formes régonales peuvent se consttuer des plates formes de regroupement ou hubs, à partr desquelles le fret est réexpédé vers des plates formes régonales. On parle alors de systèmes hubs and spokes. Le chox de l une ou de l autre structure de réseau logstque dépend de pluseurs facteurs, nous pouvons cter : Les dstances entre chaque fournsseur, entrepôt, plate forme et clent ; Les moyens de transport, leur capacté, leur vtesse moyenne et leurs coûts ; Les condtons de fonctonnement du système logstque en termes de capactés de stockage, de manutenton, de chargement et de déchargement, etc. ; Les coûts du système logstque tant en charges fxes (amortssements par exemple) qu en charges varables (fras de fonctonnement, fras de personnel, etc.), etc. Quel que sot le réseau, certans fournsseurs peuvent lvrer drectement quelques clents sans passer par un entrepôt ou une plate forme, cec en foncton des quanttés commandées ou de l urgence, en back up des plates formes régonales ou entrepôts. Néanmons, le transt par des nfrastructures logstques ntermédares présente des avantages mportants : Une plus grande effcacté au nveau du canal de dstrbuton, qu se tradut par une optmsaton du taux de remplssage des véhcules et une centralsaton des stocks, rédusant ans les coûts de leur geston ; Une plus grande effcacté au nveau du destnatare : Le contrôle de l amont du réseau a également des effets postfs en matère de productvté des opératons de manutenton du destnatare. En effet, comme les flux de marchandses sont consoldés, après une programmaton préalable des lvrasons, le déchargement et la mse au destnatare sont rgoureusement ordonnancés ; rédusant ans les durées des fles d attente aux quas d arrvée. En général, pour garder un nveau de servce performant, l organsaton logstque devra permettre le plotage des flux au nveau de pluseurs régons, au nveau d un contnent ou au nveau mondal. Dans l ndustre de l automoble par exemple, on dstngue tros espaces dstncts d approvsonnement : Un espace d approvsonnement régonal : L usne de montage s approvsonne en flux tendus, et le plus souvent synchrones auprès de fournsseurs de proxmté, aux stes les plus souvent dédés et stués sur de grandes nfrastructures routères. Le mode de transport chos est systématquement le camon ; Un espace d approvsonnement natonal : L usne de montage fat appel à des fournsseurs qu, depus un même ste, approvsonnent pluseurs untés de l assemblage. Le mode de transport chos est alors presque exclusvement le camon

51 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 51 / 111 sem remorque lvrant l usne en flux tendus et, parfos, des magasns avancés ou des centres de préparaton logstque ; Un espace d approvsonnement nternatonal : L usne s est d abord approvsonné auprès de flales spécalsées, mplantées dans des pays où le constructeur, cherchant à obtenr des parts de marché, s est vu mposer par le gouvernement local l oblgaton de réalser sur place une parte de la producton. Plus tard, les constructeurs maîtrsant les technques de commerce nternatonal ont commencé à fare appel à des fournsseurs mplantés dans des pays à fable coût de man d œuvre et dsposant d un nveau technologque satsfasant. Les modes de transport utlsés dans ce cas sont de dfférentes natures (router, martme et ferrovare). Le transport aéren, quant à lu, peut être utlsé sot pour des flux à forte valeur et à fable volume, sot pour paller une défallance ntervenue quelque part dans une chaîne d approvsonnement. A l évdence, les flux orgnares des espaces d approvsonnement nternatonaux ne peuvent être synchrones, compte tenu des délas d achemnement. Ils lvrent, pour l essentel, des magasns de stockage et, plus rarement, des centres de préparaton logstque. En fat, une usne d assemblage dépend toujours de pluseurs espaces d approvsonnement Intégraton des plates formes de dstrbuton dans la chaîne logstque globale Les stes logstques de dstrbuton représentent l nterface entre les dstrbuteurs et les ndustrels. L apparton du concept de la geston de la chaîne logstque (SCM) ne fat que renforcer l ntégraton des stes logstques de dstrbuton dans cette chaîne logstque globale. Cette ntégraton passe d une part, par la maîtrse des échanges de données entre les partenares de la SCM et d autre part, par la délocalsaton du p manufacturng des produts Intégraton par les systèmes d nformaton La fgure 3.5 c dessous décrt les dfférents nveaux d échange de données dans une chaîne logstque globale (Txer et al. 1996) :

52 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 52 / 111 Nveau 3 Intégraton logstque Intégraton logstque totale Nveau 2 Coordnaton logstque Chaîne de producton Chaîne de transport et de prestatons logstques Chaîne de dstrbuton Nveau 1 Explotaton logstque Transformaton Assemblage Montage Fnton Transport Manutenton Stockage Recondtonnement Tout type de pont de vente Flux physques Flux d nformatons Fgure 3.5. Nveaux d échange de données dans une chaîne logstque globale L explotaton logstque : Ce nveau correspond aux dfférents systèmes et réseaux d nformaton orentés vers l optmsaton des opératons "élémentares" (assemblage, stockage, manutenton, etc.), que ce sot dans le transport, la producton ou la dstrbuton ; La coordnaton logstque : A ce nveau, l ne s agt plus d optmser des opératons élémentares mas d assurer leur coordnaton au sen de chaque sous système (chaîne de producton, chaîne de transport et de prestatons logstques et chaîne de dstrbuton) par la communcaton et l échange de données entre les réseaux de nveau 1. Le système Gala (Groupement pour l améloraton des lasons dans l ndustre automoble) est un bon exemple. Il défnt des standards (emballages, étquettes, protocoles d échange de données) qu s mposent aux partenares de l ndustre automoble (équpementers et prestatares) ; L ntégraton logstque : Ce nveau correspond à l ntégraton nformatque des tros sous ensembles dans la chaîne logstque globale. Ans, l sera possble de contrôler l ensemble des opératons effectuées et d attendre un nveau de performance très élevé grâce aux synerges entre les dfférents sous ensembles. Un tel réseau pourrat être développé par un dstrbuteur remontant la chaîne. En effet, le dstrbuteur possède de nombreuses données nécessares à la chaîne entère (prévsons de consommaton, besons d approvsonnement, de prestaton, de transport et même de producton exprmés auprès de ses fournsseurs) Intégraton par le p manufacturng Actuellement, on assste à l apparton du phénomène de délocalsaton du p manufacturng des produts vers les plates formes. Le p manufacturng est une actvté qu peut se manfester sous forme de dfférentaton des produts ou de tratement des flux de retour des produts (Dorner et Fender, 2001). Elle permet d apporter une valeur ajoutée au produt et elle est réalsée hors des usnes, en général dans des plates formes de transt ou dans des entrepôts.

53 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 53 / 111 La dfférentaton des produts : Dans le cas de Compaq, la dstrbuton des mcroordnateurs en France par exemple état réalsée à partr de l entrepôt de Marne la Vallée. Ces produts étaent fabrqués à l échelle mondale pus étaent lvrés sous leur forme standard à cet entrepôt. Des opératons d adaptaton y étaent réalsées afn d adapter les produts au marché franças et aux exgences du clent (postmanufacturng). Aujourd hu, ces opératons sont réalsées en Pays Bas, à la sute de la créaton du ste logstque européen ; Le tratement des flux de retour : Les ndustrels utlsent les plates formes de dstrbuton pour fare des dagnostcs concernant la possblté de réparer ou non les produts récupérés de leurs clents avant de les renvoyer dans les usnes. Ce tratement permet d évter de fare remonter aux usnes des produts non réparables. Les plates formes de dstrbuton qu réalsent ces opératons entrent dans la chaîne de créaton de valeur et devennent ans des ponts de pénétraton des commandes des clents et non plus de smples leux de transt des produts Impact du transport sur la geston de la chaîne logstque Le transport joue un rôle crtque dans la geston d une chaîne logstque pusqu l a un mpact drect sur les prncpaux facteurs suvants : Le temps total de cycle du produt : Pour dentfer les facteurs des processus d achat et du transport qu ont une nfluence sur la réducton du temps total de cycle des produts, Ng et al. (1997) se sont basés sur le modèle conceptuel de ce temps, représenté dans la fgure 3.6 c dessous : Temps du cycle des achats Temps du cycle de la concepton/fabrcaton Temps du cycle du transport amont Temps total de cycle du produt Temps du cycle du transport aval Fgure 3.6. Modèle conceptuel du temps total de cycle Le concept du temps total de cycle comprend tous les processus d une entreprse : les achats, la logstque amont, la fabrcaton et la logstque aval. Une réducton de ce temps dans le but d augmenter la productvté de l entreprse mplque des actons sur les prncpaux facteurs qu nfluencent des dfférents processus. En plus des temps de cycle correspondant aux processus de concepton/fabrcaton et du transport aval des produts dans une chaîne de valeur, les temps de cycle assocés aux achats et au transport amont sont très mportants :

54 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 54 / 111 Le temps de cycle des achats : C est le temps total encouru par toutes les opératons des achats telles que la sélecton des fournsseurs, la geston des relatons avec eux, leur certfcaton en terme de qualté, leur fablté en terme des délas de lvrason, etc. Ce temps est drectement proportonnel au nombre des fournsseurs. Ans, les stratéges des achats et les relatons avec les fournsseurs représentent des aspects crtques de la geston du temps total de cycle ; Le temps de cycle du transport amont : C est le temps total nécessare pour achemner les produts achetés des fournsseurs au DO. Ce temps nclut les temps de transt, de stockage, de chargement/déchargement, etc. Pluseurs facteurs nfluencent sur ce temps tels que la geston des relatons avec les transporteurs pour une améloraton de la qualté, du coût et de la vtesse des lvrasons, la planfcaton tactque et stratégque du transport en terme de mode du transport à utlser (router, ferrovare, aéren, naval, fluval), du type de lvrason (drecte ou va des termnaux), de la zone géographque à couvrr (régonal, natonal, nternatonal), etc. Localsaton géographque : La dstance entre le DO et les fournsseurs a un mpact drect sur les coûts logstques du transport. Pour rédure ces coûts, les entreprses créent des parcs de fournsseurs. Ce système se caractérse par une proxmté géographque mmédate des fournsseurs. Dans le cas des entreprses automoble par exemple, les équpementers sont basés dans l encente même du ste de producton de leur DO. Ces fournsseurs sont alors des fournsseurs mmédats. Au nveau logstque, les parcs ndustrels de fournsseurs permettent de gérer la dversté au plus près de la chaîne de montage et favorser l approvsonnement synchrone. Cependant, face à la compétton nternatonale, les manufacturers se sont tournés de plus en plus vers des fournsseurs localsés dans des pays à man d œuvre fable même s les coûts du transport sont très mportants ; Geston des stocks : Le transport a un mpact drect sur le système de stockage dans un réseau logstque. En effet, et comme le montre la fgure 3.7 c dessous, lorsque la talle de l envo augmente (et de fat la fréquence est rédute), le coût de transport dmnue mas le stock moyen augmente, et par conséquent, son coût auss. Inversement, des lvrasons en pettes quanttés entraîneront une réducton du coût de stockage, compensant ans l augmentaton du coût de transport. Cet arbtrage entre le coût du transport et le coût du stockage mplque l exstence d un optmum et qu correspond à la quantté économque à commander (EOQ : Economc Ordered Quantty) ou quantté de Wlson et qu mnmse le coût total.

55 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 55 / 111 Coûts Coût total Coût de stock Coût de transport Optmal Talle de l envo Fgure 3.7. Coût total dans un réseau logstque (Blumenfeld et al. 1987) 3.5. Transport et relatons DO/Fournsseurs : état de l art Une revue de la lttérature sur le transport et son rôle dans la stratége de multple sourcng montre que les travaux dans ce domane sont lmtés et les prncpaux sont : Hong et Hayya (1992) ont étudé les stratéges d approvsonnement dans un envronnement de JAT et ont proposé un programme mathématque non lnéare dont l objectf est de mnmser les coûts agrégés de stockage et de commande, sous les contrantes de coût d expédton et de qualté. Dans le cas de l utlsaton de pluseurs fournsseurs, le modèle permet de détermner le nombre optmal de fournsseurs à chosr et la quantté à partager entre eux. Dans le cas de l utlsaton d un seul fournsseur, le modèle détermne le nombre optmal de lvrasons ; Smykta et Clemens (1993) ont analysé l approche utlsée par GEWD (General Electrc Wrng Devces) et qu basée sur le calcul du coût total d acquston (TCO) pour évaluer les fournsseurs. L étude tent compte des coûts nternes tels que le coût des stocks et des coûts externes tels que le coût du transport ; L étude de Vonderembse et al. (1995) déjà ctée dans le 1 er chaptre et qu trate les effets de changement des pratques des achats sur le transport amont montre que : La localsaton géographque des fournsseurs n est pas un crtère très mportant dans leur sélecton ; L applcaton du concept JAT condut à de plus fréquents trajets des véhcules par la dmnuton des talles des envos ; ce qu entraîne des coûts de transport mportants. Cependant, une melleure utlsaton de la capacté des véhcules permet une réducton de leur nombre. Ganeshan et al. (1999) ont examné la dynamque d une chaîne logstque dans le cas de l utlsaton de deux fournsseurs : un est rentable et l autre non rentable. Le fournsseur non rentable est caractérsé par son offre d un déla de lvrason long, ce qu affecte le transport et les stocks ; mas l est attractf par le fat qu l offre des remses sur le prx d achat. Dans cette étude, les auteurs ont présenté un modèle qu mnmse la somme des coûts d achat, de transport, de commande et de stockage. Le

56 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 56 / 111 système de stockage comprend le stock chez le DO, le stock en transt et le stock en sécurté. Une heurstque est utlsée pour détermner le nveau d escompte et la porton de la quantté à attrbuer au 2 ème fournsseur ; Tyworth et Ruz Torres (2000) ont étudé, de manère explcte, le rôle du transport dans le cas de l approvsonnement auprès d un seul fournsseur en comparason avec le cas de l utlsaton de deux fournsseurs. Ils ont développé un modèle qu mnmse la somme des coûts d achat, de commande, de transport et du stockage. Aucune contrante n est formulée dans leur modèle. Ils ont montré que l utlsaton de deux fournsseurs permet de fare des gans au nveau des stocks et sous certanes condtons sur le prx d achat, la demande annuelle, les délas de lvrason et les dstances aux fournsseurs. Par exemple, l sera favorable de partager une demande élevée auprès de deux fournsseurs stués à des dstances courtes du DO même s le prx d achat est élevé. En effet, des dstances courtes et une demande élevée dmnuent les effets de dédoublement des coûts annuels de transport (en comparason avec un seul fournsseur) tands qu un coût d achat élevé et une fable performance en terme de déla rédusent le coût de commande. Le tableau 3.1 c dessous regroupe les caractérstques des modèles utlsés dans ces dfférents travaux :

57 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 57 / 111 Type du modèle Foncton objectf Coût du transport Outl de résoluton Hong et Hayya (1992) Smytka et Clemens (1993) Programme mathématque non lnéare Méthode TCO Mnmser la somme des coûts de stock et de commande sous les contrantes de coût d expédton et de la qualté Mnmser le coût total d acquston Dans le cas de la stratége à un seul fournsseur, le coût d expédton est étudé selon tros formes : exponentelle, logarthmque ou lnéare par partes. La forme du coût du transport n est pas explctée Utlsaton du logcel GINO Le modèle est programmé sous le langage C. Vonderembse et al. (1995) Modèle statstque Les coûts de transport sont donnés en valeurs et en pourcentages par rapport au volume des ventes Aucun logcel d mplémentaton du modèle n est ndqué dans l artcle Ganeshan et al. (1999) Programme mathématque non lnéare Mnmser la somme des coûts d achat, de stock, de commande et du transport Le coût du transport est de forme logarthmque : a + b ln (Q) (b<0), Q est la quantté transportée Propose d utlser le logcel GINO ou le solveur d Excel Tyworth et Ruz Torres (2000) Programme mathématque non lnéare Mnmser la somme des coûts d achat, de stock, de commande et du transport Le coût du transport est de forme exponentelle : a Q b (b<0), Q est la quantté transportée Propose d utlser un tableur tel que Excel Tableau 3.1. Caractérstques des modèles du chox des fournsseurs ntégrant le transport Notons que la plupart de ces dfférents travaux sur le transport en amont d une chaîne de valeur n ont pas consdéré les stocks chez les fournsseurs n les stocks en transt. De plus, le transport ntermodal n a pas été prs en compte. Enfn, les dfférentes études se sont généralement restrentes au cas de deux fournsseurs Concluson La maîtrse des transports, l améloraton de leurs performances, la réducton de leur coût et de leur prx rendent accessbles de nouveaux espaces d approvsonnement, de dfférente structure et dont proftent également les fournsseurs. De plus, le développement des nouvelles technologes permet de renforcer l ntégraton des stes de dstrbuton dans la chaîne logstque globale.

58 Chaptre 3 : Transport et relatons DO/Fournsseurs 58 / 111 Dans ce chaptre, nous avons étudé l mpact du transport sur les prncpaux facteurs lés à la geston d une chaîne de valeur, facteurs qu nfluent également la décson du chox des fournsseurs. Enfn, nous avons présenté un état de l art des prncpaux travaux qu ont prs en compte le transport dans la décson de l approvsonnement auprès de pluseurs fournsseurs. Ces études se sont généralement restrentes au cas de deux fournsseurs. Les modèles proposés cependant dans ces travaux n ont pas consdéré les stocks dans tout le réseau de transport (stocks chez les fournsseurs, stocks en transt et stocks chez le DO). Par conséquent, nous présentons dans le chaptre 4 suvant, une premère modélsaton du problème du chox des fournsseurs en tenant compte du transport. Le modèle proposé est sous forme d un programme mathématque monobjectf de mnmsaton du coût total. Des contrantes lées aux fournsseurs, au transport et au DO sont également consdérées dans le modèle.

59 59 / 111 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 4.1. Introducton Comme on l a montré dans le chaptre précédent, les travaux relatfs aux stratéges d approvsonnement (Hong et Hayya 1992, Ganeshan et al. 1999, Tyworth et Ruz Torres 2000) se sont restrents au cas de deux fournsseurs et n ont pas traté le problème de geston des stocks dans le réseau de transport relant les fournsseurs et le DO. De plus, l utlsaton du transport ntermodal n a pas été prse en compte dans leurs modèles. Par rapport à notre problématque, le modèle dot être étendu dans le cas d une possblté de la prse en consdératon des stocks dans tout le réseau du transport et de l utlsaton du transport drect ou combné entre les fournsseurs et le DO. Pour apporter des éléments de réponse à notre problématque, ce chaptre sera organsé comme sut : Dans la secton 2, nous présentons le cadre général de notre étude. La secton 3 sera consacrée à une descrpton du problème, à la formulaton mathématque du coût total du produt et des dfférentes contrantes du modèle. Le coût total nclut les coûts de possesson de stock, de la passaton de la commande, de transport et d achat. Dans la secton 4, nous passerons en revue les prncpaux travaux de recherche sur la modélsaton du transport ntermodal. Dans la secton 5, nous décrvons l algorthme permettant de résoudre notre modèle fnal. La secton 6 présente une valdaton du modèle sur un exemple académque que nous avons construt, en testant pluseurs scénaros. Le premer scénaro sera consacré à l étude du cas d un seul fournsseur. Ce derner est supposé performant en terme de déla de ème lvrason et dspose d une capacté suffsante pour satsfare la demande du DO. Le 2 scénaro étude le cas de deux fournsseurs. Nous nous sommes ntéressés à ces deux scénaros car ls sont les plus tratés dans la lttérature lée à l approvsonnement multple sourcng. Une étude de la performance du modèle est donnée à la fn de cette secton. La secton 7 présente une analyse de sensblté du modèle dans le but de vor s le résultat change quand on agt sur un certan nombre de paramètres clés. Dans la secton 8, nous ndquons le résultat obtenu dans le cas où le coût externe du transport est ntégré dans le modèle. La dernère secton donne une concluson générale sur les ponts tratés dans ce chaptre Cadre de l étude Comme le coût d achat représente une part mportante du coût global d un produt (40 % à 80 %) et que le coût du transport amont de la chaîne de valeur du DO est de 30 % du coût logstque total, on s est alors ntéressé dans un premer temps à chosr les fournsseurs selon le crtère de coût total du produt et à élaborer une formulaton mathématque générale du problème qu mnmse ce coût. On a également tenu compte dans le modèle proposé de l ensemble des éléments suvants :

60 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 60 / 111 Pour le DO : La demande : Les fournsseurs à chosr dovent satsfare la demande pérodque du DO ; Le déla total de lvrason : Les fournsseurs dovent lvrer les produts au déla mposé par le DO. Pour les fournsseurs : Les crtères retenus pour leur sélecton sont : le coût total du produt et le déla de lvrason. Le coût total du produt nclut les coûts d achat, de commande, de stockage et du transport. Il représente l objectf à mnmser. Les délas de lvrason des fournsseurs sont formulés dans les contrantes du modèle ; La capacté du fournsseur : Dans une stratége à pluseurs fournsseurs, ces derners sont supposés avor des capactés lmtées. Elle est formulée comme une contrante du modèle. Pour le transport : Le mode de transport ; Le type de lvrason entre les fournsseurs et le DO. Pluseurs optons sont possbles : Lvrason drecte : Chaque fournsseur utlse un seul mode de transport ; Lvrason va des termnaux : Le transport est ntermodal ; Lvrason par un seul véhcule : Les quanttés commandées aux fournsseurs peuvent être ramassées par un seul véhcule : l s agt des tournées de véhcules. Nous ne consdérons pas ce cas d étude dans notre modèle ; Système mxte : Certans fournsseurs lvrent drectement le DO tands que d autres utlsent un transport ntermodal ; La capacté du véhcule : On l a utlsé comme une contrante du modèle car elle a une nfluence sur le nombre d expédtons ; Le temps de transt : Il a un mpact sur le système de stockage dans la chaîne logstque et l dépend du mode de transport (et donc de sa vtesse) et du type de lvrason utlsés. En effet, s ce temps est court, les marchandses arrvent vte chez le DO, ce qu augmente son nveau de stock. L objectf fnal est d apporter une soluton aux questons suvantes : Quel nombre optmal de fournsseurs chosr? Quelle quantté commander à chacun des fournsseurs choss? Quels mode et type de l organsaton du transport adopter entre les fournsseurs choss et le DO? Quelle geston des stocks dans le réseau logstque?

61 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 61 / Formulaton mathématque Descrpton du problème La fgure 4.1 c dessous llustre le réseau de transport relant les N fournsseurs (F 1, F 2,, F N ) et le DO, symbolsé par l ndce 0. Le transport peut être de deux types : drect ou combné. Les J termnaux T (T 1,, T J ) et les K termnaux T (T 1,, T K ) symbolsent les ponts de transbordement (termnaux) du transport combné. Un fournsseur quelconque peut utlser l un des termnaux T et par la sute, l un des termnaux T. Notons que l utlsaton du termnal T j mplque automatquement l utlsaton du termnal T k et que ces deux termnaux sont très dstants. T 1 T 1 F 1 DO (0) T 2 T 2 F T J T K F N N fournsseurs J termnaux T K termnaux T Transport drect Transport combné Fgure 4.1. Structure du réseau de transport relant les fournsseurs et le DO Notons que cette confguraton du réseau de transport entre les fournsseurs et le DO permet de tenr compte des dfférentes typologes de réseaux logstques dscutés au paragraphe 2 du 3 ème chaptre. La notaton que nous allons utlser dans notre modélsaton est la suvante : N : nombre de fournsseurs, chacun est représenté par l ndce ( = 1, N) ; J : nombre de termnaux T, chacun est symbolsé par l ndce j (j = 1, J) ; K : nombre de termnaux T, chacun est symbolsé par l ndce k (k = 1, K) ; D : demande du DO durant l horzon de temps consdéré (exemple : demande annuelle) ; Q : Quantté commandée à tous les fournsseurs par pérode ;

62 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 62 / 111 Q : Quantté commandée au fournsseur par pérode ; T : Part de la pérode au cours de la quelle Q est utlsé (T =Q /D) ; A : Coût de commande du fournsseur par commande ; P : Prx d achat offert par le fournsseur ; C : Capacté de producton du fournsseur ; l : Déla de lvrason offert par le fournsseur ; v m j : Vtesse moyenne du mode de transport m utlsé entre une orgne et une destnaton j ; D j : Dstance en Km entre une orgne et une destnaton j (D j /v m j correspond au temps moyen de transt) ; j ( k ) : Temps moyen de stock dans le termnal T j (T k ) ; L : Déla de lvrason mposé par le DO ; r : Taux de stockage par unté de temps chez le DO; r : Taux de stockage par unté de temps chez le fournsseur ; r j (r k ) : Taux de stockage par unté de temps dans le termnal T j (T k ); rt m j : Taux de stockage par unté du temps de transt dans le mode de transport m entre une source et une destnaton j ; Cf m j : Coût fxe par Km du mode de transport m entre une source et une destnaton j ; Cv m j : Coût varable du mode de transport m entre une source et une destnaton j ; S m j : Capacté du mode de transport m utlsé entre une source et une destnaton j Varables de décson Les varables de décson que nous consdérons dans notre modèle sont : X : Pourcentage de Q attrbuée au fournsseur Y 1 s le fournsseur 0 snon est chos W W 0 j 1 s le transport entre le fournsseur 0 snon 1 s le transport entre le fournsseur 0 snon et le DO est drect et le DO passe par le termnalt j Z jk 1 0 s le termnalt snon ' k est utlsé après le termnalt j La varable de décson Y est utlsée car elle ntervent dans le calcul des coûts de commande et de transport que nous développons dans le paragraphe ; La varable Z jk ndque que l utlsaton d un termnal T mplque automatquement le passage par un termnal T.

63 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 63 / 111 Les relatons entre les dfférentes varables de décson sont explctées dans les contrantes du problème (paragraphe 4.3.5) Hypothèses du problème Pour notre modélsaton du problème, nous retenons les hypothèses suvantes : La demande du DO est supposée constante. C est le cas général quand le DO et les fournsseurs envsagent de travaller en partenarat. Par conséquent, la demande est connue ; Le déla de réapprovsonnement est certan. Ces deux hypothèses mplquent qu l n y a pas beson de consttuer de stock de sécurté. Ans, on en dédut les relatons suvantes : Q 0 X N 1 N 1 Q X Q T X T X Q 1 1 1, N 1, N 1, N Nous supposons également que : Le DO recevra le lot de talle Q du fournsseur après avor utlsé le lot de talle Q 1 venant du fournsseur 1 ; Les termnaux T et T ont des capactés de stockage llmtées Expresson du coût total Dans notre modèle, nous consdérons que le coût total du produt nclut les quatre coûts suvants : Le coût d achat : Il correspond à la valeur du produt ; Le coût de commande : Il n nclut pas le coût du transport et l correspond au coût tradtonnel de commande, qu comprend les fras admnstratfs de préparaton de la commande, d obtenton des lettres de crédt, de contrôle des échanges avec l étranger, de contrôle de qualté, etc. ; Le coût du transport correspond au coût d expédton de la marchandse du fournsseur au DO. Dans notre modèle, nous retenons la modélsaton de ce coût telle qu elle est présentée au chaptre 2, sous forme d un coût fxe et d un coût varable : C transport = C f + C v Q avec : C f : Coût fxe par Km parcouru. Ce coût est ndépendant du contenu du chargement et l correspond en général au coût de l' essence, du chauffeur, des douanes, etc. ;

64 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 64 / 111 C v : Coût varable par quantté chargée. Il est ndépendant de la dstance parcourue. Le coût de stockage dans tout le réseau de transport nclut les coûts suvants : Le coût encouru chez le fournsseur pendant que les produts attendent d être transportés ; Le coût d mmoblsaton des produts en transt : Il correspond au coût de stockage dans chaque arc du réseau de transport (fgure 4.1) ans que dans chaque termnal dans le cas où le transport combné est utlsé ; Le coût encouru à l entrepôt chez le DO pendant que les produts attendent d être utlsés. En tenant compte des hypothèses formulées auparavant, les expressons des dfférents coûts sont données c après : Coût total d achat : Comme X D représente la part de la demande à acheter chez le fournsseur, le prx total d achat est : C achat N 1 DX P (1) Coût total de commande A représente : le coût de commande du fournsseur. Comme D/Q est le nombre de pérodes durant l horzon de temps consdéré, le coût total de commande s écrt : C commande N 1 DA Y Q (2) Coût total de stockage : Pour valorser le stock moyen dans un réseau de transport relant les fournsseurs, les termnaux et le DO, nous utlsons le rasonnement de Hall (1985), Burns et al. (1985) et Martel (2001) suvant : Pour effectuer une expédton de talle Q du fournsseur vers le DO, l faut attendre en moyenne Q /2D chez le fournsseur avant de transporter Q, qu sera équvalent au temps moyen d attente à l arrvée chez le DO. Par alleurs, ce stock est auss valorsé quand l crcule, l s agt de prendre en compte la durée moyenne de transport (D 0 /v m 0) (s le transport est drect) ou (D j /v m j+ j +D jk /v m jk+ k +D k0 /v m k0) (s le transport est combné). m et m désgnent les deux modes du transport combné. Dans ce cas, les parcours ntaux (des fournsseurs vers les termnaux T) et fnaux (des termnaux T vers le DO) sont généralement les plus courts possbles et s' effectuent en prncpe par route. Ans, m représente le mode de transport router et m peut être de type ferrovare, fluval, martme ou aéren. Pour calculer le coût de stock total dans le réseau de transport relant le fournsseur et le DO, on utlse le même rasonnement suvant : le coût d mmoblsaton par pérode est égal au stock moyen conservé durant la pérode, multplé par le coût untare d mmoblsaton à l endrot où se trouve le stock ; ce qu donne l expresson suvante :

65 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 65 / 111 QT r P 2 QT rp W 2 0 m 0 Q rt0p m v0 J D K j m Wj Q rtj P Q jrt jp Z m jk j1 vj k1 D Q D v jk m' jk rt m' jk P Q' k rt' k P Q D v k0 m k0 rt m k0p (3a) Le 1 er terme correspond au coût du stock chez le fournsseur ; Le 2 ème terme est le coût du stock chez le DO ; Le 3 ème terme représente le coût du stock en transt dans le cas de l utlsaton du transport drect entre le fournsseur et le DO ; Le 4 ème terme correspond au stock en transt dans le cas de l utlsaton du transport combné entre le fournsseur et le DO. La fgure 4.2 llustre un exemple du nveau de stock dans le cas de l utlsaton de deux fournsseurs. Les stocks en transt ne sont pas prs en compte dans cette fgure. Le stock conservé par pérode correspond à la somme des surfaces des deux trangles. Nveau du stock du DO Q 1 / Q 2 / T 1 =Q 1 /D T 2 =Q 2 /D Longueur d une pérode Temps Fgure 4.2. Exemple du nveau du stock du DO dans le cas de dual sourcng En multplant l expresson (3a) par D/Q, le coût total de stock dans tout le réseau de transport relant le DO et les fournsseurs devent : C stock N 1 P X 2 r r Q m m DP X W rt D /v N 1 DX P J K m m Wj rt j Dj / vj rt j j j1 k 1 Z jk m' m' m m rt D / v rt ' ' rt D / v (3) jk jk jk k k k 0 k 0 k 0 Coût total de transport : Dans le cas d un transport drect entre chaque fournsseur et le DO, le coût de transport est :

66 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 66 / 111 C transport _drect N 1 W 0 Cf m 0 D 0 Y Cv m 0 Q (4a) Dans le cas du transport combné, les quanttés venant de pluseurs fournsseurs seront consoldées dans les termnaux T pus dans T avant d être reçus par le DO. Le coût de transport dans ce cas comprend 3 termes : Le 1 er terme correspond au coût total de transport de chacun des fournsseurs vers les termnaux T et qu aura comme expresson : C transport 1 N J 1 j 1 W j Cf m j D j Y Cv m j Q (4b) Le 2 ème terme représente le coût total de transport entre les termnaux T et T : Dans ce cas, les quanttés lvrées par les fournsseurs sont consoldées dans les termnaux T avant d être envoyées vers les termnaux T. C transport 2 J K N m' m' Z jk Cf jk D jk Cv jk j1 k 1 1 Q W j (4c) Le 3 ème terme correspond au coût total de transport entre les termnaux T et le DO : Dans ce cas, les quanttés sont consoldées dans les termnaux T avant d être lvrées au DO. C transport 3 J K N m m Z jk Cf k 0 Dk 0 Cv k 0 j1 k 1 1 Q W j (4d) En fasant la somme des expressons (4a), (4b), (4c) et (4d) et en multplant l expresson obtenue par D/Q, l expresson fnale du coût total de transport devent : C total _ transport J K Z jk N m' jk 0 m m m m Cf D Y D / Q Cv X D W Cf D Y D / Q Cv X D 0 1 j1 Cf W D jk 0 D / Q Cf m k 0 D / Q m' m Cv Cv DX W (4) j1 k1 1 D k0 0 jk J k 0 j N j j j j Enfn, l expresson du coût total est obtenue en fasant la somme des expressons (1), (2), (3) et (4) :

67 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 67 / 111 C total N 1 Q N 1 P X 2 0 N J J K r r D m m m' m A W Cf D W Cf D Y Z Cf D Cf D 2 m 0 DX P W P rt D /v 0 Q m 0 1 j1 j1 k1 0 W Cv m j j j jk jk jk k0 k0 N J K m m DX WjP rtj Dj / vj rt j j rt' ' rt 1 j1 k1 j1 J K Z jk D m' m Cv Cv X W (I) k0 j1 k1 1 jk N j Z jk rt m' jk D jk / v m' jk k k m k0 D k0 / v m k0 J W Cv j m j Cette foncton est convexe par rapport à Q. L optmum Q * correspond alors à la quantté économque à commander (EOQ : Economc Order Quantty), valeur qu annule la dérvée d ordre premère de C total : C Q total 0 Q * 2D N J J K m m A W 0Cf0 D0 WjCfj Dj Y 1 j1 j1 k1 N 1 P X 2 r r Z jk Cf m' jk D jk Cf m k0 D k0 En remplaçant Q par la valeur de Q * dans (I), l expresson fnale du C total devent : C total N 1 2D N 1 P X 0 2 DX P W P rt m m m' m r r A W Cf D W Cf D Y Z Cf D Cf D m 0 D 0 /v m 0 N 1 j1 j1 k1 W Cv 0 m J j j j J K jk jk jk k0 k0 N 1 DX J K m m Wj P rtj Dj / vj rt j j Z jk rt m' jk rt' j1 k1 j1 D jk / v m' jk k k m k0 ' rt D k0 / v m k0 J W Cv j m j J K Z jk D Cv m' jk Cv m k0 j1 k1 1 N X W j Contrantes du modèle Les prncpales contrantes du modèle sont : Demande du DO : Comme la demande D du DO dot être partagée entre tous les fournsseurs sélectonnés, on a la relaton :

68 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 68 / 111 N N X D D X Capacté de producton des fournsseurs : Dans une stratége à pluseurs fournsseurs, ces derners sont supposés avor des capactés lmtées. La quantté totale à acheter chez chaque fournsseur dot être nféreure à sa capacté de producton, ce qu donne la relaton : X D C 1, N Ans, la demande du DO ne dot pas dépasser la somme totale des capactés des fournsseurs ; sot : D N 1 C Déla de lvrason : Pour mesurer la performance des fournsseurs en terme de déla de lvrason, nous utlsons l expresson c dessous, donnée par pluseurs auteurs dans le domane du chox des fournsseurs (Pan 1989, Chaudhy et al. 1993, Rayaraman et al. 1999) : N 1 X l L N 1 X l L 1 Cette expresson ndque que le déla de lvrason le plus long d un fournsseur sera compensé par le déla de lvrason le plus court d un autre fournsseur. Capacté des véhcules : La quantté lvrée par chaque fournsseur par pérode ne dot pas excéder la capacté totale des véhcules utlsés pour lvrer cette quantté. X D S 1,N S représente la capacté totale des véhcules utlsés pour transporter la marchandse du fournsseur au DO. Dans le cas de l utlsaton du camon, S est la somme des capactés des camons utlsés. S ces camons sont de même capacté, S sera équvalent au nombre d expédtons multplé par la capacté d un seul camon ; Dans le cas de l utlsaton du transport par tran, avon, bateau ou barge, S correspond à la capacté de chacun de ces modes. Intégrté des varables de décson : Relaton entre X et Y : S Y = 1 alors le fournsseur est sélectonné et par conséquent une quantté X Q lu sera commandée. Ans, X >0 S Y = 0 alors le fournsseur n est pas sélectonné et X = 0 On a alors la relaton suvante :

69 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 69 / 111 Y X Y 1, N avec 0 1 Y 1,0 1, N Utlsaton du transport drect ou combné : W 0 J j1 W j 1 1, N K k1 Z jk 1 j 1, J W, W,Z 0 j jk 0,1 1, N j 1, J k 1, K La 1 ère relaton ndque que le transport entre le fournsseur et le DO est sot drect sot combné mas pas les deux à la fos ; La 2 ème relaton exprme la conservaton des flux dans le termnal T. En effet, le flux de matères entrant à ce termnal dot être égal au flux qu en sort. Sot : N K N QX W j Z 1 k 1 1 jk QX W j K k 1 Z jk 1 La dernère relaton montre le caractère bnare des varables de décson W 0, W j et Z jk Expresson du modèle fnal Le modèle fnal a la forme suvante :

70 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 70 / 111 Mn(C N 1 N 1 DX DX total ) 1 N J J K m m m' m r r A W Cf D W Cf D Y Z Cf D Cf D j j j 1 j1 j1 k1 N J K m m m m' m P W Prt D /v W Cv Z D Cv Cv 2D 0 n 0 P X jk jk k0 j1 k1 1 X W J K J m m m' m' m m Wj P rtj Dj / vj rt j j Z jk rt jk Djk / v jk rt' k ' k rtk0dk 0 / vk0 j1 k1 j1 j jk j jk W Cv jk m j k0 k0 S. C X D C N 1 N 1 W X D S X X 1 Y X 0 l 1 L J j1 Y W j 1 1, N 1, N 1, N 1, N (1) (2) (3) (4) (5) (6) K k1 Z jk 1 j 1, J (7) Y,W 0, W, Z j jk 0,1 1, N j 1, J k 1, K (8) Notre modèle a la forme d un programme non lnéare à varables mxtes X, Y, W 0, W j et Z jk. Le modèle compte N varables X, (2N + NJ + JK) varables bnares et (2 + 4N + J) contrantes. Dans la secton suvante, nous passons d abord en revue les prncpales études sur la modélsaton du transport ntermodal avant de proposer un algorthme qu permet de résoudre notre modèle Modélsaton du transport ntermodal : état de l art Un état de l art sur les problèmes de transport montre que ceux c sont très dffcles à résoudre de manère optmale car ls sont NP dffcles et les cas réels sont de très grande talle. Pour cette rason, les méthodes exactes ne sont pas toujours utlsables en pratque et l faut utlser des approches heurstques pour résoudre ces problèmes. Pluseurs heurstques et

71 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 71 / 111 méthaheurstques sont alors apparues dans la lttérature telles que la recherche tabou, les algorthmes génétques, les réseaux de neurones, le recut smulé, les colones de fourms, etc. De plus, la plupart de ces méthodes se rapportent au cas de l utlsaton de transport monomodal ; c est le cas des problèmes de voyageur de commerce, de tournées de véhcules avec ou sans fenêtres horares, de chargement/déchargement des véhcules, etc. Des outls de recherche opératonnelle et des logcels commercaux très pussants (Cplex, Lndo, Lngo, etc.) développés dans le domane d optmsaton mathématque sont les plus utlsés pour résoudre ce type de problèmes. Une revue de 92 artcles dans le domane de transport et publés entre 1988 et 2001 (Bontekonng et al. 2004) montre que les études qu ont prs en compte l aspect multmodal du transport sont encore à leur phase pré paradgmatque et sont lmtés vue que leur majorté n est publée que durant ces dx dernères années. De plus, la modélsaton de ce type de transport est beaucoup plus dffcle que le transport monomodal car elle dot prendre en consdératon pluseurs facteurs tels que les caractérstques des dvers modes de transport, les stratéges de coûts utlsées, les dfférents acteurs ntervenant dans la coordnaton et le contrôle des dvers mallons du réseau ntermodal, etc. Les prncpaux travaux se sont ntéressés au nveau de planfcaton stratégque du transport ntermodal. Les modèles développés représentent des extensons des modèles utlsés dans le cas de transport monomodal en ajoutant de nouveaux nœuds et arcs au réseau. Les nœuds caractérsent les termnaux quant aux arcs, ls représentent les lens entre les dfférents modes de transport ntermodal. Ces modèles tratent partculèrement les problèmes suvants : Problèmes de localsaton dont l objectf général est de détermner l emplacement optmal d un certan nombre d nstallatons sur un ensemble de stes possbles, de manère à mnmser le nombre de ces nstallatons pour couvrr toutes les demandes, ou maxmser la demande couverte avec un nombre fxé d nstallatons, ou mnmser les coûts ou les dstances, etc. Les prncpaux travaux dans ce domane sont : Menert et al. (1998) ont consdéré un réseau exstant de tros termnaux et ont étudé l mpact de la localsaton d un nouveau termnal sur le temps et les dstances des trajets par camon (drayage) dans ce réseau. Ils ont ans développé un outl de smulaton utlsant les systèmes à événements dscrets ; Groothedde et Tavasszy (1999) ont utlsé la technque de recut smulé pour optmser la localsaton des termnaux dans un réseau ntermodal. Ans, des termnaux sont ajoutés aléatorement au réseau et à chaque changement de la confguraton du réseau, le coût total de transport est calculé pour trouver la localsaton optmale des termnaux ; Arnold et al. (2004) ont utlsé un modèle de programmaton lnéare qu mnmse le coût total de transport. Le modèle permet de trouver la localsaton optmale des termnaux dans un réseau ntermodal route/ral. Pour résoudre le modèle, les auteurs ont utlsé le logcel de modélsaton du trafc de marchandses NODUS, ms au pont au sen du groupe de recherche Transport et Moblté (GTM) en Belgque et le logcel STAN utlsé dans la planfcaton du transport natonal et régonal de marchandses. Problèmes de concepton du réseau de transport : Le but est de chosr des arcs du réseau ayant des capactés afn de permettre aux marchandses de crculer entre leur orgne et destnaton au coût le plus bas. Les modèles résultant de ces problèmes sont généralement sous forme de programmes non lnéares à varables mxtes et qu peuvent être résolus par des heurstques basées sur les technques de génératon de colonnes et les méthodes de descente. Un état de l art des dfférents modèles, méthodes et logcels qu permettent de résoudre ces problèmes selon les tros nveaux

72 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 72 / 111 de planfcaton stratégque, tactque et opératonnel du transport est donné dans l étude de Cranc et Laporte (1997). Par rapport à notre modèle, nous retenons la procédure de séparaton et évaluaton (B & B : Branch and Bound en anglas), utlsée dans le cadre le plus général pour des problèmes de programmaton lnéare en nombres enters (PLNE) et de programmaton lnéare à varables bnares (PL01). De plus, la méthode B & B est pratque pour des modèles de talle assez moyenne. Ans, en se référant à cette méthode, nous avons dédut l algorthme de résoluton de notre modèle suvant : 4.5. Algorthme de résoluton

73 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 73 / 111 N fournsseurs Créer une lste de 2 N 1 combnasons de Y Chosr une combnason de Y Calculer la somme des capactés (Sc) des fournsseurs Sc>=D Ou Non Créer la matrce W 0 Chosr une lgne de W 0 Créer les matrces W j Chosr une matrce W j W J 0 W j j1 1 Ou Non Créer les matrces Z jk Chosr une matrce Z jk K k 1 Z jk 1 Non Ou Détermner le mnmum C mn des solutons des sous problèmes en utlsant Matlab Chosr la valeur mnmum des C mn comme soluton fnale du problème Fgure 4.3. Algorthme de résoluton du modèle

74 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 74 / 111 Cet algorthme est mplémenté sous le logcel Matlab, verson 6.50 et l expérmentaton numérque a été effectuée sur un ordnateur de type Intel Pentum IV (2.40 GHz). Matlab est un logcel scentfque très pussant qu offre une lbrare d outls en optmsaton tels que la foncton fmncon que nous avons utlsé dans notre cas. Cette foncton permet de trouver le mnmum d une foncton à pluseurs varables et devant satsfare un ensemble de contrantes. C est le cas général de la programmaton non lnéare avec des contrantes. Pour utlser la foncton fmncon, le modèle dot être formulé de la manère suvante : Mn S.C c eq ( x ) 0 A Ib : c ( x ) A x eq f(x) x x 0 b b ub eq Avec x, b, b eq, lb et ub des vecteurs, A et A eq sont des matrces, c(x) et c eq(x) sont des fonctons qu retournent des vecteurs et f(x) une foncton qu retourne un scalare. f(x), c(x) et c eq (x) peuvent être des fonctons non lnéares. La foncton fmncon utlse la méthode de programmaton quadratque séquentelle Valdaton du modèle Scénaro 1 : Etude de cas d'un seul fournsseur Dans ce scénaro, nous supposons que le fournsseur est performant en terme de déla de lvrason et dspose d une capacté suffsante pour satsfare la demande du DO. Pour le transport ntermodal, nous retenons le cas de l utlsaton du transport combné camon ral car c est le plus utlsé. Ans, tros optons seront analysées ; chacune dépend du mode de transport utlsé entre le fournsseur et le DO : Opton 1 : La lvrason entre le fournsseur et le DO se fat par le camon ; Opton 2 : La lvrason entre le fournsseur et le DO se fat par le transport combné camon tran ; Opton 3 : La lvrason entre le fournsseur et le DO se fat par le tran. L objectf est de chosr la melleure opton, celle qu donne un coût total plus bas. Pour llustrer ce scénaro, nous utlsons les données de l étude de Ganeshan et al. (1999) dans le cas des optons 1 et 3 (transport drect) car dans cette étude, les auteurs n ont pas étudé le cas de l utlsaton du transport combné et qu est l objet de l opton 2. Nous avons chos de comparer nos résultats avec ceux de cette étude car les auteurs ont tenu compte du transport et du stock en transt dans leur modèle ben qu ls n ont pas consdéré le stock chez le fournsseur. Pour le calcul du coût de transport, les auteurs ont utlsé la formulaton suvante : a + b Ln(Q), avec a= , b= et Q est la talle de lot transportée.

75 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 75 / 111 Les données du problème sont : P 1 =5, D = 5400 untés/an, A = année = 360 jours ouvrables. Les taux de stockage par an chez le fournsseur, le DO, dans les termnaux et dans les véhcules sont supposés égaux à 30 %. Les temps moyens de passage des véhcules dans les termnaux sont supposés égaux à 1 jour par an. Enfn, est fxé à Pour les autres nformatons sur le transport, nous utlsons celles données dans (Martel, 2001) et qu sont : Pour le camon : C f =0.785 /Km, C v = /unté, vtesse moyenne =80 Km/h et capacté = 60 tonnes. Pour le tran : C f =1.932 /Km, C v = 0.09 /unté, vtesse moyenne = 100 Km/h et capacté large. Les dstances entre les dfférents arcs du réseau sont ndquées dans la fgure 4.4 c dessous : 200 Km T Km T Km F DO 9600 Km Fgure 4.4. Réseau de transport relant un fournsseur et le DO Le tableau 4.1 suvant regroupe des résultats trouvés pour chacune des optons, en comparason avec les résultats de Ganeshan et al. (1999). Etude de Ganeshan et al. (1999) Opton 1 Opton 2 Opton 3 Q * Nombre de pérodes : D/Q Nombre de lvrasons par pérode C achat ( ) C commande ( ) C stock_transt ( ) C stock_fournsseur ( ) C stock_do ( ) C transport ( ) C total ( ) Tableau 4.1. Comparason avec Ganeshan et al. (1999) dans le cas de mono sourcng

76 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 76 / 111 Il découle de ce tableau les résultats suvants : Dans notre étude, le coût total est mnmum pour l opton 3 et les lvrasons entre le DO et le fournsseur sont drectes par tran, ce qu suppose qu ls dsposent chacun d une nstallaton termnale embranchée (ITE). Dans le cas contrare, l opton à chosr est la lvrason drecte par camon ; Dans ce cas, le DO recevra pour chacune des 7 premères pérodes, la quantté de 740 du fournsseur, en une seule lvrason. A la 8 ème pérode, l recevra la quantté restante, sot 220, pour satsfare sa demande qu est de 5400 untés par an ; Pour cette opton, le coût du transport est le plus fable ans que le stock en transt. Comme dans l opton 3, les coûts de stocks chez le DO et chez le fournsseur sont les même pour les optons 1 et 2, cela peut s explquer par le fat que le mode de transport utlsé en amont ans qu en aval du réseau du transport relant le fournsseur et le DO est le camon, supposé de même capacté. Concernant le stock en transt, l est cependant plus mportant pour l opton 2 à cause de la rupture de charge dans les termnaux ; Par rapport à l étude de Ganeshan et al. (1999), le coût total trouvé aura la valeur de s le stock chez le fournsseur est prs en compte dans leur modèle, ce qu est plus mportant que dans les optons 1 et 3. Le coût en transt est le même que celu trouvé dans l opton 1 quant au stock chez le DO, l est plus élevé vue que la quantté commandée de 1166 est reçue en une seule lvrason. Enfn, le coût de transport est plus fable que dans les autres optons. Notons que dans cette étude, les auteurs n ont pas précsé le mode de transport utlsé, ce qu ne nous a pas perms de dédure le nombre de lvrasons effectuées dans le cas qu ls ont traté n les valeurs de a et b en foncton du mode de transport utlsé Scénaro 2 : Etude de cas de deux fournsseurs Dans ce 2 ème scénaro, nous comparons nos résultats avec ceux obtenus dans deux études : celle de Ghodsypour et O Bren (2001) d une part car dans cette étude, les auteurs ont traté le problème de sélecton des fournsseurs avec une demande du DO supposée constante mas sans tenr compte du transport n du système de stockage dans tout le réseau du transport er relant les fournsseurs et le DO et celle de Ganeshan et al. (1999) déjà ctée dans le 1 scénaro. Etude de Ghodsypour et O Bren (2001) : Dans cette étude, les deux fournsseurs offrent respectvement des prx d achat de 32 et 16, des coûts de commande de 8 et 4, des capactés de producton de 500 et 700 et des performances en termes de délas de lvrason de 0.97 % et 0.90 %. La demande du DO est de 1000 untés par an et le taux de stockage est de 20 %. Pour montrer l mpact du transport sur la décson de l approvsonnement auprès de deux fournsseurs, nous avons dans un premer temps exécuté notre programme sans tenr compte des paramètres lés au transport (stockage en transt et coût du transport). Dans l étude de Ghodsypour et O Bren (2001), les auteurs n ont pas auss tenu compte des stocks chez les fournsseurs. Nous avons obtenu le même résultat que celu publé dans ladte étude. Dans un deuxème temps, nous avons exécuté notre programme en tenant compte des dfférents paramètres du transport. Les dstances entre les dfférents nœuds du réseau de transport sont ndquées dans la fgure 4.5 c dessous. Les valeurs des dstances entre les fournsseurs et le DO sont dédutes à partr des temps de transt, qu sont à peu près de 60 % des délas de

77 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 77 / 111 lvrason (Tyworth 1991) et des vtesses de véhcules utlsés. Pour le transport combné, nous avons chos les mêmes dstances entre les termnaux T et T ans qu entre T et le DO Km 200 Km T 1 T 1 F Km 332 Km T Km 2500 Km T Km DO F Km Fgure 4.5. Réseau de transport relant deux fournsseurs et le DO Les optons que nous allons étuder sont : Opton 1 : Lvrason des deux fournsseurs au DO se fat par camon ; Opton 2 : Lvrason des deux fournsseurs au DO se fat par le transport combné camon tran ; Opton 3 : Lvrason du fournsseur 1 au DO se fat par camon tands que celle du fournsseur 2 au DO se fat par le transport combné camon tran ; Opton 4 : Lvrason du fournsseur 1 au DO se fat par le transport combné camontran tands que celle du fournsseur 2 au DO se fat par camon. Le tableau 4.2 c dessous regroupe les résultats trouvés en comparason avec ceux obtenus dans l étude de Ghodsypour et O Bren (2001) :

78 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 78 / 111 Etude de Ghodsypour et O Bren (2001). Prse en compte du transport Opton 1 Opton 2 Opton 3 Opton 4 Q * X X Q Q Nombre de pérodes : D/Q * C achat ( ) C commande ( ) C stock_transt ( ) C stock_fournsseur1 ( ) C stock_fournsseur2 ( ) C stock_do ( ) C transport ( ) C total ( ) Tableau 4.2. Comparason avec Ghodsypour et O Bren (2001) dans le cas de dual sourcng Ce tableau montre que pour tous les cas, les proportons de la commande à attrbuer aux fournsseurs sont les mêmes et sont respectvement de 30 % pour le 1 er fournsseur et 70 % pour le 2 ème fournsseur. Une plus grande part de la demande étant attrbuée au 2 ème fournsseur, qu est plus lon du DO que le 1 er fournsseur mas qu offre un prx d achat plus fable. Selon notre étude, le coût total est mnmum pour l opton 1. Par conséquent, la poltque du transport à adopter est le transport drect par camon de chacun des deux fournsseurs au DO. Pour cette opton, les quanttés à commander aux deux fournsseurs et pour chacune des 12 er premères pérodes sont respectvement de 23 pour le 1 fournsseur et de 54 pour le 2 ème fournsseur. A la 13 ème pérode, le DO recevra les quanttés restantes, sot 23 du 1 er fournsseur et 53 du 2 ème fournsseur, pour satsfare sa demande qu est de 1000 untés par an. Dans le cas de l étude de Ghodsypour et O Bren (2001), le DO recevra et pour chacune des 9 premères pérodes les quanttés de 32 du 1 er fournsseur et 74 du 2 ème fournsseur. A la 10 ème pérode, l recevra les quanttés restantes, sot 32 du 1 er fournsseur et 14 du 2 ème fournsseur pour satsfare sa demande. Le coût de stock chez le DO est plus mportant que dans notre étude. Notons que nous avons trouvé ce même résultat par notre modèle en tenant compte des paramètres de cette étude. Dans le cas où le transport combné est utlsé (optons 2 à 4), le coût total est mnmum pour l opton 4, ce qu correspond à l utlsaton du transport combné camon tran entre le 1 fournsseur et le DO et au transport drect par camon entre le 2 ème fournsseur et le DO. Le coût total du transport est plus fable que dans les optons 2 et 3. Etude de Ganeshan et al. (1999) Dans cette étude, le DO utlse deux fournsseurs, le 1 er est fable en terme de déla de lvrason (cas de scénaro 1) et le 2 ème est attractf pour le DO dans la mesure où l offre des remses sur le prx d achat, ben que son déla de lvrason sot mportant. er

79 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 79 / 111 Dans ce cas, le 1 er fournsseur offre un prx d achat de 5, le coût total de commande pour les deux fournsseurs est 200. La demande du DO est de 5400 untés par an et le taux de stockage est de 30 %. Les temps moyens de transt du 1 er fournsseur et du 2 ème fournsseur sont respectvement de 5 jours et de 25 jours, ce qu nous a perms de dédure que les dstances de ces deux fournsseurs au DO sont respectvement de 9600 Km et de Km (car la vtesse de camon est 80 Km/h). Dans l' étude de Ganeshan et al. (1999), les auteurs ont proposé des alternatves possbles exprmant quel nveau de remse négocer avec le 2 ème fournsseur pour avor un coût total plus avantageux que la soluton de l approvsonnement unque auprès du 1 er fournsseur. Pour cela, ls ont représenté le coût total optmum en foncton du taux de remse d (%) que le 2 ème fournsseur offre sur le prx d achat et cela pour les dfférentes valeurs f qu représente le pourcentage de la commande à attrbuer à ce 2 ème fournsseur. Pour un prx de 4 offert par le 2 ème fournsseur, les résultats trouvés par notre modèle sont donnés dans le tableau 4.3 suvant : Opton 1 Opton 2 Opton 3 Opton 4 Q * X X Q Q Nombre de pérodes : D/Q * C achat ( ) C commande ( ) C stock_transt ( ) C stock_fournsseur1 ( ) C stock_fournsseur2 ( ) C stock_do ( ) C transport ( ) C total ( ) Tableau 4.3. Résultats du modèle dans le cas de dual sourcng avec P 2 =4 En comparason avec les résultats trouvés dans le 1 er scénaro (tableau 4.1), nous remarquons que l utlsaton de deux fournsseurs est plus proftable pour le DO que l utlsaton d un seul fournsseur. En effet, le coût total est plus bas ben que le coût de transport reste plus mportant. De même, le coût de stock chez le DO est plus fable. Pour l opton 1 par exemple, l utlsaton de deux fournsseurs va permettre au DO de fare une économe de 3746 sur le coût total. En consdérant l opton 1, la fgure 4.6 c dessous llustre les coûts totaux obtenus en foncton de taux de remse d (%) et pour les dfférentes valeurs de f :

80 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 80 / 111 f=0 % f=30 % f=50 % f=70 % f=90 % f=100 % Coût total ( ) d (%) Fgure 4.6. Coût total de dual sourcng en foncton de d et f Cette fgure montre que seules les drotes correspondantes aux valeurs de f de 90 % et de 100 % coupent celle de f=0 %. Par conséquent, l est plus économque pour le DO de commander la totalté de la demande au 2 ème fournsseur (f=100 %) s celu c offre une remse d>= 1.6 % et seulement 90 % de la demande (f=90 %) s d>=0.6 %. Enfn, dans le cas où le 2 ème fournsseur ne peut offrr qu une remse d<0.6 %, l est proftable pour le DO de n utlser que le 1 er fournsseur. Pour les autres valeurs de f (30 %, 50 % et 70 %), nos résultats montrent que la demande ne peut être satsfate en totalté par le 2 ème fournsseur ben que les coûts assocés à chacune de ces valeurs sont mnmums. Ans, dans ces cas, le 2 ème fournsseur ne peut être utlsé seul. Par rapport à l étude de Ganeshan et al. (1999), le DO pourra toujours fare toujours appel au 2 ème fournsseur selon les valeurs de f et d ndquées dans le tableau 4.4 suvant : f (%) d (%) d >=4.2 d >=3.4 d >=2.8 d >=2.4 d >=5 Tableau 4.4. Résultats de Ganeshan et al. (1999) dans le cas de dual sourcng Nous remarquons que dans cette étude, le nveau de seul de d (sauf pour f=100 %) décroît avec f Scénaro 3 : Etude général du chox de plus de deux fournsseurs Dans Aguezzoul et Ladet (2004a), Aguezzoul et Ladet (2004c) et Aguezzoul et Ladet (2004f), on a consdéré l étude de tros fournsseurs en ne tenant compte que d un réseau du transport avec un entrepôt centralsé. Pour des prx d achat égaux, nous avons montré qu l est préférable d utlser des lvrasons va le termnal central de chacun des tros fournsseurs vers le DO. Dans Aguezzoul et Ladet (2003a) et Aguezzoul et Ladet (2003b), on s est restrent au cas du transport drect entre les fournsseurs et le DO. Ces études montrent que les lvrasons drectes

81 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 81 / 111 utlsant le mode de transport LTL est plus économque que celles utlsant le mode de transport TL. Dans la sute de cette secton, on va étuder la performance du notre modèle en terme de temps d exécuton. On s est lmté au cas de l utlsaton de 6 fournsseurs au maxmum car c est le plus traté dans la lttérature lée à la décson de la sélecton des fournsseurs (Weber 1996 ; Sedarage et al. 1999, Weber et al. 2000, Tallur et Narasmhan 2003). Dans le cas de la prse en compte du transport combné, nous avons également consdéré 6 termnaux de type T et T ; ce qu correspond à la plupart des cas possbles de confguratons de réseaux de transport entre les fournsseurs et le DO comme l a été mentonné dans le paragraphe 2 du 3 ème chaptre. Le tableau 4.5 suvant donne les dfférentes caractérstques de notre modèle en termes de talle et de temps d exécuton (CPU) en secondes : Nombre de fournsseurs Nombre de termnaux T Nombre de termnaux T Nombre de varables Nombre de contrantes CPU (secondes) (2 mn 26) Tableau 4.5. CPU du modèle en foncton du nombre de fournsseurs et de termnaux Il apparaît que le temps de calcul du programme est rasonnable pour les dfférentes valeurs de N tratés dans la lttérature. La secton suvante présente une analyse de sensblté du modèle Analyse de sensblté L objet de cette étude de sensblté est de vor s le résultat change quand on agt sur un certan nombre de paramètres clés. Dans un premer temps, nous comparons nos résultats à ceux de l étude de Tyworth et Ruz Torres (2000) qu ont analysé l effet de la localsaton des fournsseurs, de leur prx d achat, de la demande du DO et des délas de lvrason sur les gans dont peut bénéfcer le DO s l utlse deux fournsseurs. Dans un deuxème temps, nous analysons l mpact de la localsaton des termnaux sur le résultat du modèle. Dans notre cas, nous retenons les paramètres clés suvants et qu affectent le chox des fournsseurs et le transport : La demande du DO : En tenant compte des données du scénaro 2 (étude de Ghodsypour et O Bren, 2001) et en consdérant l opton 1 (transport par camon), le tableau 4.6 c dessous donne le résultat obtenu par notre modèle en fasant augmenter la demande D du DO. Nous avons également représenté les gans sur le coût total et qu sont assocés à l utlsaton de deux fournsseurs en comparason par rapport à l utlsaton unque du 1 er fournsseur :

82 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 82 / 111 D X1 X2 Q C transport ( ) C total ( ) Gans ( ) Tableau 4.6. Effets de la demande sur les gans assocés au dual sourcng Ce tableau montre que quand la demande du DO augmente, la quantté commandée Q augmente. La part de Q attrbuée au 1 er fournsseur augmente alors que celle attrbuée au 2 ème fournsseur dmnue ; Dans le cas où la demande est nféreure au maxmum des capactés des deux fournsseurs, sot à 700, les parts de la quantté totale à commander aux fournsseurs restent constantes et sont de 0.01 pour le 1 er fournsseur et de 0.99 pour le 2 ème fournsseur ; Le coût total ans que le coût du transport crossent lnéarement en foncton de la demande ; Par rapport à l étude de Ghodsypour et O Bren (2001), nous avons obtenu le même résultat qu est : les gans sur le coût total dus à l utlsaton de deux fournsseurs en comparason avec un seul fournsseur, augmentent avec la demande (fgure 4.7) Gans ( ) Demande Fgure 4.7. Gans assocés au dual sourcng en foncton de la demande Le prx d achat : Il a une nfluence sur le système de stockage dans le réseau de transport relant les fournsseurs et le DO. Plus ce prx est bas, plus le chox se porte sur les fournsseurs qu offrent ce prx. L étude présentée dans le scénaro 2 en consdérant les données de Ganeshan et al. (1999) montre que le recours au 2 fournsseur et qu est plus lon de DO, sera ntéressant s celu c offre des remses sur le prx d achat ; La localsaton des fournsseurs : Elle a un mpact drect sur les délas de lvrasons et sur le coût du transport. Ce facteur est très lé au facteur précédent. Généralement, ème

83 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 83 / 111 le DO fat appel à un fournsseur élogné s ce derner offre des réductons sur les prx. C est le cas par exemple d un DO européen qu s approvsonne auprès des fournsseurs des pays en voe de développement, où la man d œuvre est mons chère comme l Ase ou l Afrque. Le tableau 4.7 suvant donne les résultats du modèle dans le cas où la dstance D 20 au 2 ème fournsseur augmente mas que le prx d achat P 2 qu l offre dmnue. Nous utlsons les mêmes données dans le cas précédent. Le 1 er fournsseur est à 2924 Km du DO et offre un prx untare d achat de 32 : D 20 (Km) P 2 ( ) C total ( ) Gans ( ) Tableau 4.7. Effets de la dstance et du prx d achat sur les gans assocés au dual sourcng Comme dans l étude de Ghodsypour et O Bren (2001), les gans générés par l utlsaton de deux fournsseurs augmentent de manère lnéare, quand la dstance au 2 ème fournsseur augmente et le prx d achat qu l offre dmnue. Une étude smlare sur l mpact du prx d achat et de la dstance et qu consdère le cas de tros fournsseurs est détallée dans Aguezzoul et Ladet (2005a). Localsaton du termnal : En consdérant les données du 1 er scénaro, nous avons observé les effets des dfférentes dstances ntervenantes dans le transport combné entre le fournsseur et le DO et qu sont : D11 : Dstance entre le fournsseur et le termnal T. En fxant les autres dstances à leurs valeurs ndquées dans la fgure 4.4, une augmentaton de la valeur de D11 mplque une crossance légère du coût total. Nous avons lmté la valeur maxmale de D11 à 500 Km. Quant au coût du transport, l reste presque nvarable ; D10 : Dstance entre le termnal T et le DO. Nous avons obtenu le même résultat que dans le cas précédent ; D11 : Dstance entre les termnaux. Le coût total et le coût du transport augmentent légèrement par rapport à l augmentaton de cette dstance, comme ndqué dans le tableau 4.8 suvant :

84 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 84 / 111 D11' (Km) C total ( ) C transport ( ) C stock_transt ( ) Tableau 4.8. Effets de la dstance entre termnaux sur les coûts logstques Enfn, notons qu une augmentaton de la valeur de chacune de ces tros dstances prse séparément, mplque une crossance, de manère lnéare du coût du stock en transt Prse en compte du coût externe du transport Dans cette secton, nous allons étuder l mpact du coût externe du transport sur la décson de l approvsonnement. Nous tratons le cas d un seul fournsseur (scénaro 1) qu aura le chox entre l utlsaton des modes de transport par voe routère, ferrovare, fluvale ou martme. Nous retenons les valeurs du coût externe par mode de transport ctées dans le paragraphe 5 du 2 ème chaptre et que nous rappelons dans le tableau 4.9 suvant : Mode de transport Coût externe ( par 1000 t Km) Camon 24.1 Tran 12.4 Barge 5 Bateau 4 Tableau 4.9. Coût externe par mode de transport De plus, les données correspondantes au transport par fleuve et par mer consdérées dans cette étude sont les suvantes : Pour le transport par barge : C f =1.17 /Km, C v = /unté, vtesse moyenne =20 Km/h et capacté large. Pour le transport par bateau : C f =1.37 /Km, C v = /unté, vtesse moyenne = 40 Km/h et capacté large. L exécuton de notre modèle après nserton du coût externe, donne les résultats ndqués dans le tableau 4.10 suvant :

85 Chaptre 4 : Modélsaton du chox des fournsseurs en consdérant le transport 85 / 111 Camon Combné camon Combné camon Combné camon tran barge bateau Q * C achat ( ) C commande ( ) C stock_transt ( ) C stock_fournsseur ( ) C stock_do ( ) C transport ( ) C externe ( ) C total ( ) Tableau Résultats du modèle dans le cas de mono sourcng, ntégrant le coût externe D après le scénaro 1 étudé auparavant et dans lequel on n a pas tenu compte du coût externe, la poltque de transport à adopter est la lvrason drecte par tran (ou camon) entre le DO et le fournsseur. Dans le cas où le coût externe est prs en consdératon, le tableau 4.9 montre que l utlsaton du transport drect par camon n est plus avantageuse car elle mplque un coût total maxmum et l est plus préférable d utlser le transport combné et en partculer camonbateau qu génère un coût total mnmum. L utlsaton du transport combné camon barge est également économque sauf que les stocks en transt qu l encourt sont plus mportants Concluson Dans ce chaptre, nous avons présenté de manère explcte, la formulaton mathématque de notre modèle et qu permet de sélectonner les fournsseurs en tenant compte du transport. Le modèle consdère deux crtères de sélecton des fournsseurs : coût total et déla de lvrason. Le coût représente l objectf du modèle à mnmser et l est composé des coûts d achat, de commande, de stock et de transport. Quant au crtère déla, l est formulé comme une contrante du modèle. Pour montrer l mpact du transport sur la décson du chox des fournsseurs, nous avons analysé les deux poltques du transport les plus utlsées : le transport drect par camon et le transport combné. Les dfférents scénaros étudés montrent que le chox de l une ou de l autre poltque nflue sur le chox des fournsseurs et les quanttés à commander aux fournsseurs choss. Notre analyse de sensblté montre que les paramètres clés qu ont le plus d nfluence sur le résultat du modèle sont : la demande du DO, le prx d achat et la localsaton des fournsseurs. La localsaton des termnaux a plus d mpact sur le coût du stock en transt quant à la dstance entre les termnaux, son effet sur le coût total et le coût du transport est fable. Fnalement, la prse en compte du coût externe montre que le transport combné est plus avantageux que le transport drect par camon. Contrarement au modèle présenté dans ce chaptre qu ne consdère que le crtère coût dans la foncton objectf du modèle, nous présentons dans le chaptre suvant un modèle multobjectf qu tent compte smultanément des deux crtères coût et déla dans la sélecton des fournsseurs.

86 86 / 111 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 5.1. Introducton Dans le chaptre précédent, nous avons consdéré deux objectfs (coût et déla) dans notre modèle pour étuder l mpact du transport sur la décson du chox des fournsseurs. Nous avons ans développé un modèle monobjectf qu mnmse le coût total du produt et qu tent compte du déla dans ses contrantes. Or dans le contexte organsatonnel, la prse de décson se fat rarement à partr d un seul objectf ou crtère. Elle mplque généralement la prse en compte de pluseurs objectfs, souvent conflctuels. Pour optmser smultanément ces objectfs, on utlse la programmaton multobjectf. Le prncpe de l optmsaton multobjectf est de optmser au meux les dfférents objectfs. Ces objectfs sont souvent contradctores vue que la dmnuton d un objectf entraîne l augmentaton de l autre objectf. De plus, cette contradcton des objectfs mplque une multtude de solutons et qu ne sont pas optmales au sens qu elles ne mnmsent pas tous les objectfs du problème. Par conséquent, les solutons obtenues sont des solutons de comproms qu mnmsent un certan nombre d objectfs tout en dégradant les performances d autres objectfs. Seulement un nombre restrent de ces solutons est ntéressant et l correspond aux solutons pour lesquelles l exste une relaton de domnance sur les autres solutons. Les solutons qu domnent les autres mas ne se domnent pas entre elles sont appelées les solutons optmales au sens de Pareto (ou solutons non domnées ). Ans, dans les problèmes multobjectf, la noton d optmalté est remplacée par la non domnance ou auss la non nférorté. Pluseurs technques exstent dans la lttérature pour la résoluton de ces problèmes. Afn de présenter les prncpaux concepts de l optmsaton multobjectf ans que la formulaton du modèle retenu dans notre étude, ce chaptre sera organsé comme sut : La secton suvante expose les quelques notons dédées aux problèmes multobjectf ans que les dfférentes approches de résoluton de ces problèmes. Dans la secton 3, nous passerons en revue les études qu ont prs en compte l aspect multobjectf dans la décson du chox des fournsseurs. La secton 4 explcte la méthode retenue pour la résoluton du modèle multobjectf proposé dans notre cas d étude. Dans la secton 5, nous comparons les résultats de notre approche avec ceux d autres méthodes. Enfn, une concluson récaptule les ponts essentels tratés dans ce chaptre Optmsaton multobjectf Descrpton Un programme multobjectf (Multobjectve Optmzaton Problem MOP) se présente sous la forme suvante :

87 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 87 / 111 Mn F ( x) f ( x), 1 f 2 ( x),... f n ( x) n 2 ( MOP ) S. C C (x) 1, m Avec : F(x) : Foncton multobjectf à mnmser et qu est composée de n objectfs f 1, f 2, f n ; x =(x 1, x 2, x d ) : Vecteur des varables de décson ; C (x) : Ensemble des m contrantes du modèle, =1, m. Le but de l optmsaton d un MOP est de trouver des solutons offrant un bon comproms entre les dfférentes fonctons objectfs à optmser. Un décdeur chosra alors parm les solutons proposées la soluton comproms qu lu convent le meux. La noton d optmalté est généralsée par Pareto en 1996 et le terme le plus employé pour s y référer est celu d optmum Pareto. Donc, l convent de manpuler des populatons de solutons dtes Pareto optmales (ou solutons effcaces ) Défntons Pour dentfer les melleurs solutons de comproms, l est vtal de défnr une relaton d ordre entre ces solutons. Ces relatons d ordre sont appelées relatons de domnance et la plus utlsée est la domnance au sens de Pareto, défne par Collette et Sarry (2002) de la manère suvante : Défnton 1 : La domnance au sens de Pareto Le vecteur x domne le vecteur x s : x est au mons auss bon que x dans tous les objectfs et ; x est strctement melleur que x dans au mons un objectf. Les solutons qu domnent les autres mas ne se domnent pas entre elles sont appelées solutons optmales au sens de Pareto (ou solutons non domnées). On défnt comme sut l optmalté locale et l optmalté globale au sens de Pareto. Défnton 2 : L optmalté locale au sens de Pareto Un vecteur xr n est optmal localement au sens de Pareto s l exste un réel >0 tel qu l n y at pas de vecteur x qu domne le vecteur x avec x R n B(x,), où B représente une boucle de centre x et de rayon (fg.5.1).

88 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 88 / 111 Surface de comproms f 2 x B f 1 Fgure 5.1. Optmalté locale au sens de Pareto La surface de comproms correspond à l ensemble de solutons de comproms d un MOP. On parle auss de front de Pareto. Défnton 3 : L optmalté globale au sens de Pareto Un vecteur x est optmal globalement au sens de Pareto s l n exste pas de vecteur x tel que x domne le vecteur x. Dans ce cas, F(x) est appelée soluton effcace. Dans un MOP, deux ponts essentels sont assocés à la surface de comproms qu sont le pont déal et le pont nadr défns comme sut : Défnton 4 : Les ponts déal et "nadr" Le pont déal est le pont dont les coordonnées sont obtenues en optmsant chaque foncton objectf séparément. Il est utlsé dans beaucoup de méthodes d optmsaton comme pont de référence ; Le pont nadr est le pont dont les coordonnées correspondent aux pres valeurs obtenues par chaque foncton objectf lorsque l on restrent l espace des solutons à la surface du comproms. Il sert à restrendre l espace de recherche. Ces deux ponts sont llustrés dans la fgure 5.2 c dessous : f 2 Pont nadr Pont déal f 1 Fgure 5.2. Pont déal et pont nadr

89 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 89 / Approches de résoluton des MOP De nombreuses approches de résoluton exstent dans la lttérature pour résoudre les MOP. Ces approches correspondent à des stuatons et des problématques dfférentes et peuvent être classées dans les tros grandes catégores suvantes (Basseur, 2004) : Les approches scalares, qu transforment les MOP en un problème monobjectf. L avantage de ces approches est qu elles permettent de réutlser tous les algorthmes classques dédés aux problèmes d optmsaton à un seul objectf ; Les approches non scalares et non Pareto, qu gardent l approche multobjectf, mas en tratant séparément chacun des objectfs ; Les approches Pareto, qu utlsent les notons de domnance Pareto Approches scalares Nous classons dans cette catégore les prncpales méthodes suvantes : Méthode d agrégaton : C est la méthode la plus évdente et la plus employée pour résoudre un MOP. Elle a pour but de revenr à un problème d optmsaton monobjectf en consdérant comme foncton objectf la somme pondérée des dfférentes fonctons objectfs du problème ntal : n F( x) f ( x), étant le pods assocé à l objectf f avec 1 n 1 1 On peut détermner l' ensemble des solutons effcaces (surface de comproms) en fasant varer les coeffcents de pondératon entre 0 et 1 et s le domane réalsable est convexe. Méthode de la dstance à un objectf de référence Cette approche consste à transformer le problème multobjectf en un problème à un seul objectf où l' on cherche à mnmser l' écart relatf par rapport à un pont de référence appelé but, qu est fxé par la méthode ou par le décdeur. Il exste pluseurs manères de caractérser la dstance entre un pont de référence (le but) et un autre, notamment à l' ade de normes. Une norme est défne de la manère suvante : L ( f ( x)) r n 1 B f ( x) B étant le vecteur de référence r 1 r 1 r Les prncpales normes utlsées sont les suvantes : r 1 : L n 1 ( f ( x)) B f ( x) 1 Cette expresson correspond à la dstance classque ; r : L ( f ( x)) max ( B 1,..., n f ( x))

90 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 90 / 111 Cette dernère forme est utlsée dans l approche mn max, appelée auss approche de Tchebychev (Mettnen 1999). On peut auss utlser la dstance relatve et qu a la forme suvante : L ( f ( x)) r n 1 B f B ( x) r 1 r 1 r Enfn, on peut également assocer des coeffcents de pondératon à ces dfférentes normes. L nconvénent majeur de cette méthode est de construre un bon pont de référence. Méthode du comproms ou de " constrant" Le prncpe de cette technque est le suvant : On chost un objectf f k à optmser prortarement ; On chost un vecteur de contrantes ntal j ( j >=0, j=1, n, j k) ; On transforme les autres objectfs en contrantes d négalté (f j <= j ). Le problème assocé s écrt : ( MOP ) Mn f k (x) S.C f ( x) j C (x) j 1,m j 1,n j k L nconvénent de cette méthode est que l algorthme correspondant peut être extrêmement dffcle s l y a trop de fonctons contrantes. Méthode de "but à attendre" Désgnée en termnologe anglase par goal attanment method, cette approche, comme celle de mn max, utlse un pont de référence pour guder la recherche. Cependant, elle ntrodut auss une drecton de recherche, s ben que le processus de résoluton devra suvre cette drecton. A la dfférence de l' approche mn max, qu utlse des normes pour formalser la dstance au pont de référence, l'approche du but à attendre utlse des contrantes, à l'nstar de l'approche constrant, pour détermner la poston du pont de référence (appelé auss le but). L'écart par rapport à ce but est contrôlé grâce à la varable ntrodute à cet effet : mnmser S. C f... f 1 n ( x). B ( x) C ( x) 1 n. B 1, m 1 n Ans en mnmsant et en vérfant toutes les contrantes, la recherche va s' orenter vers le but B et s'arrêter sur le pont fasant parte de la surface de comproms. Méthode de "but programmé"

91 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 91 / 111 Très connue sous sa termnologe anglase de goal programmng, cette méthode se rapproche de la méthode de but à attendre. La prncpale dfférence est qu après avor transformé la forme du problème d optmsaton, on se retrouve avec des contrantes d égalté au leu des contrantes d négalté comme dans le cas précédent. La foncton objectf de cette méthode consste à mnmser les écarts (les dévatons) entre les fnaltés (les buts) et les réalsatons tout en tratant en prorté les écarts relatfs aux objectfs les plus mportants. La recherche de l optmum revent à mnmser ces écarts selon l ordre de prorté de chacun. Ans, le problème assocé s écrt : mnmser (d S.C f1( x) B1 d1... f ( x) B d n C ( x) 1 ou d,...,d n 1 1,m n d n d 1 n ou d n ) et d d sont les varables de dévaton assocés à chaque objectf f et qu dovent satsfare les condtons suvantes : d d et d. d 0 ; 0 1,n Le chox de l un ou de l autre varable dépend du type de dépassement que l on veut (audessus ou au dessous de l objectf que l on s est fxé). Ans, par exemple, s on veut approcher tous les objectfs par valeurs supéreures, on obtent le problème suvant : mnmser (d S.C f1( x) B1 d1... f ( x) B d n C ( x) 1,...,d n n 1,m ) n On vot que cette méthode permet de rédure le problème d optmsaton multobjectf à la mnmsaton d un vecteur Approches non scalares et non Pareto Ces méthodes ne transforment pas le MOP en un problème monobjectf et n utlsent pas non plus la noton de domnance de Pareto. Les prncpales méthodes classées dans cette catégore sont les suvantes :

92 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 92 / 111 Méthode lexcographque Cette méthode consste à consdérer un ordre de prorté (dt lexcographque) entre chacun des objectfs. La résoluton pourra s effectuer en résolvant le problème successvement sur chacun des objectfs prs par ordre de prorté décrossante. Les valeurs obtenues sur un objectf sont ensute ntégrées comme contrantes pour la résoluton sur des objectfs mons prortares. Ans, le problème assocé à chaque objectf s écrt : mnmser S.C f f ( x) f j C ( x) k (x) * j 1,m j 1,n avec j k f j * désgne la soluton du problème monobjectf qu mnmse f j L nconvénent de cette méthode est qu elle requert un chox de la séquence des objectfs à mnmser. Deux ordonnancements dfférents de fonctons objectfs n aboutssent généralement pas à la même soluton. L étude de cas traté dans la secton 5.4 de ce chaptre llustre ce problème. Méthode de sélecton parallèle C est la premère méthode ayant proposé un algorthme génétque pour résoudre un MOP. Cet algorthme, appelé VEGA (Vector Evaluated Genetc Algorthm) sélectonne les ndvdus selon chaque objectf de manère ndépendante (sélecton parallèle). Méthode avec genres Proposée par Allenson (1992) pour trater un problème b objectf, cette méthode utlse la noton de genre (masculn ou fémnn) et d attracteur. En affectant un objectf à chaque genre, on espère mnmser les deux objectfs smultanément car un genre sera toujours jugé d après l objectf qu lu a été assocé. Dans cette méthode, l algorthme génétque est utlsé, mas lors de la sélecton, le prncpe d attracteur est ntrodut pour évter que les ndvdus trop élognés du pont de vue de leur ftness pussent être crosés et que les ndvdus de mauvas ftness pussent se reprodure. Ans, et pusque les deux genres sont mâle et femelle, la reproducton n est alors permse que unquement entre un ndvdu mâle et un ndvdu femelle. Le genre étant affecté aléatorement à la créaton de l ndvdu. L nconvénent majeur de ces tros méthodes non scalares et non Pareto est qu elles tendent à générer des solutons qu sont largement optmsées pour certans objectfs et très peu pour les autres objectfs. Les solutons comproms sont néglgées Approches Pareto Ces approches utlsent drectement la noton de domnance de Pareto, concept ntrodut en premer leu dans les algorthmes génétques. D une manère générale, les approches Pareto permettent de ne pas favorser un objectf plutôt qu un autre, mas les tratent de manère équtable, et sans néglger aucune soluton potentellement ntéressante pour le décdeur (soluton fasant parte de l ensemble Pareto optmal).

93 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 93 / 111 Pour plus de détal sur certanes méthodes que nous venons de cter et sur d autres méthodes, le lecteur pourra consulter le lvre de Collette et Sarry (2002) qu trate de l optmsaton multobjectf Modélsaton multobjectf et problème du chox des fournsseurs MOP et chox des fournsseurs : état de l art Le tableau 5.1 c dessous ndque les méthodes de résoluton utlsées dans quelques travaux de recherche à notre connassance qu ont prs en compte l aspect multobjectf dans le problème du chox des fournsseurs : Auteurs Dahel (2003) Tallur & Narasmhan (2003) Ghodsypour & O bren (2001) Weber et al. (2000) Weber et al. (1993) Méthode de résoluton Méthode d agrégaton Approche Mn Max Méthode d agrégaton Méthode d agrégaton Méthode d agrégaton Tableau 5.1. MOP et problème du chox des fournsseurs Dans ces dfférents travaux, c est la méthode d agrégaton qu est la plus utlsée et qu consdère souvent les objectfs de prx, déla et qualté. Les crtères de déla et de la qualté sont exprmés en pourcentage par rapport aux valeurs souhatées par le DO. Ghodsypour et O bren (2001) ont utlsé ces deux crtères mas sans présenter une valdaton de leur modèle. Quant au crtère coût, l est évalué en comparason avec le budget nécessare au DO pour utlser les fournsseurs ou par rapport au montant d affare attrbué aux fournsseurs Approche multobjectf proposée Objectfs retenus Dans le chaptre précédent, nous avons consdéré deux crtères pour évaluer les fournsseurs : le coût total du produt et le déla de lvrason. Nous avons chos ces deux crtères car d une part, ls sont les plus utlsés dans la lttérature sur la sélecton des fournsseurs et d autre part, parce que le transport a une grande nfluence sur ces deux crtères. Nous avons ans présenté un modèle mathématque dont l objectf est la mnmsaton du coût total du produt, quant au déla de lvrason, l est formulé comme une des contrantes du modèle. Dans cette secton, on propose de présenter un MOP qu mnmse smultanément ces deux crtères Foncton multobjectf Les deux crtères coût et déla sont d ordre de grandeurs et de dmensons dfférentes, par conséquent, on propose d utlser la méthode de la dstance relatve à un objectf de référence. Cette approche permet alors de ramener les objectfs à la même échelle. La foncton objectf fnale à mnmser aura la forme suvante :

94 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 94 / 111 Mn Z f ( X ) f * f *, g( X ) g g * * f(x) : Le crtère coût total du produt ; g(x) : Le crtère déla de lvrason ; f * et g * désgnent respectvement les buts à attendre par chacun des deux objectfs ; X est la varable de décson. Dans notre cas, nous retenons pour valeurs de f * et g *, les optmums trouvés en résolvant successvement les modèles monobjectf qu mnmsent le coût total dans un premer temps et le déla de lvrason dans un deuxème temps. Pour ces deux modèles, les expressons du coût total, du déla de lvrason et des contrantes sont celles explctées dans le chaptre précédent. La foncton objectf est composée de deux objectfs à mnmser smultanémment. Pour résoudre notre MOP, nous proposons dans un premer temps d utlser la méthode d agrégaton. Dans un deuxème temps, nous comparons le résultat trouvé avec celu obtenu dans le cas de l utlsaton de la méthode de constrant ou de la méthode lexcographque Expresson du MOP Soent et (1 ) les pods assocés aux deux objectfs du MOP. Notre MOP aura l expresson fnale suvante : Mn Z f ( X ) f * f * (1 ) g( X ) g g * * S. C X DC X D S N 1 N 1 Y X W K 0 k1 l X 1 L X 1 Z jk J j1 Y W 1 j 1 1,N 1,N 1,N 1,N j 1,J Y,W, W, Z 0 j jk 0,1 1,N j 1,J k 1,K f(x) et g(x) ont respectvement les expressons suvantes :

95 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 95 / 111 f ( X) 2D N 1 N 1 0 P X 2 DX P W P rt m m m' m r r A W Cf D W Cf D Y Z Cf D Cf D m 0 D 0 /v m 0 1 j1 j1 k1 N 0 W Cv m J j j j J K jk jk jk k0 k0 N 1 DX J K m m Wj P rtj Dj / vj rt j j Z jk rt m' jk rt' j1 k1 j1 D jk / v m' jk k k m k0 ' rt D k0 / v m k0 J W Cv j m j J K Z jk D Cv m' jk Cv m k0 j1 k1 1 N X W j et N g ( X ) 1 l X Valdaton du MOP Comme pour le premer modèle monobjectf proposé dans le chaptre précédent, notre modèle multobjectf a été mplémenté sous le logcel Matlab. Pluseurs de nos publcatons llustrent et sous dverses formes les résultats obtenus de MOP (Aguezzoul et al. 2005b, Aguezzoul et Ladet 2004b, Aguezzoul et Ladet 2004d, Aguezzoul et Ladet 2004e). Dans cette secton, nous exposons les résultats de notre traval publé dans la conférence sur la modélsaton multobjectf (Aguezzoul et Ladet 2004e). Dans cette étude, nous avons consdéré le cas de tros fournsseurs qu ont le chox d utlser les modes de transport de type LTL (chargement partel) ou TL (chargement complet). Les modes TL et LTL sont respectvement caractérsés par un taux de stock en transt de 12 % et 10 %, un coût varable de transport de 0 et 0.05 et un coût fxe de transport de 1.32 et La demande du DO est de 1000 par semane, r=20 %, le déla mposé du DO est de 2 jours, les coûts de commande, d achat et le taux de stock chez chacun des fournsseurs sont respectvement de 5, 10 et 20 %. Le taux de stock dans le termnal est de 13 % et est fxé à Table 5.2 c dessous content d autres nformatons sur les fournsseurs selon qu ls utlsent la lvrason drecte ou va le termnal :

96 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 96 / 111 Fournsseur Fournsseur Fournsseur Capacté Dstance au DO (Km) Dstance au termnal (Km) Déla offert (jours) Temps moyen de transt vers le DO (semane) Temps moyen de transt vers le termnal (semane) Temps moyen de transt du termnal au DO (semane) 0.14 Dstance du termnal au DO (Km) 100 Table 5.2. Autres données du MOP Dans cette étude de cas, nous consdérons les scénaros suvants : Scénaro 1 : Tous les fournsseurs sont utlsés ; Scénaro 2 : Les fournsseurs 1 et 2 sont utlsés ; Scénaro 3 : Les fournsseurs 1 et 3 sont utlsés ; Scénaro 4 : Les fournsseurs 2 et 3 sont utlsés. Le tableau 5.3 suvant explcte des 8 optons correspondantes à l utlsaton ou non du transport ntermodal ans que les valeurs de f* et g* pour chacun des scénaros : Opton 1 Opton 2 Opton 3 Opton 4 Opton 5 Opton 6 Opton 7 Opton 8 W W W Scénaro 1 f* = 1349, g* = 1.30 Scénaro 2 f* = 1256, g* = 1.30 Scénaro 3 f* = 1371, g* = 1.35 Scénaro 4 f* = 1431, g* = 1.58 Table 5.3. Valeurs des buts pour les dfférentes optons et scénaros du modèle Fnalement, le tableau 5.4 c dessous regroupe les résultats du notre modèle MOP :

97 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 97 / 111 X1 X2 X3 Q Ctransport ( ) Cstock_transt ( ) Cstock_DO ( ) Ctotal ( ) Déla (jours) Z* Opton Scénaro Scénaro Scénaro

98 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 98 / 111 Scénaro Tableau 5.4. Résultats du MOP De ce tableau, nous pouvons dédure les remarques suvantes : Pour chaque opton, ces résultats montrent qu en varant les pods des objectfs, les fournsseurs à chosr ans que les quanttés à leur commander varent. En effet, Pour l opton 1, le DO chosra les fournsseurs 1 et 2 s vare de 0.5 à 1 ; Pour l opton 2, aucune sélecton des fournsseurs n est consdérée ; Pour l opton 3, le DO chosra les fournsseurs 1 et 2 s vare de 0 à 0.4 ; Pour l opton 4, le chox portera sur tous les fournsseurs s vare de 0.6 à 0.9, les fournsseurs 1 et 3 s vare de 0 à 0.5 et les fournsseurs 2 et 3 s vare de 0 à 0.3 ; Pour l opton 5, aucune sélecton des fournsseurs n est consdérée ; Pour l opton 6, les fournsseurs 1 et 3 seront choss s vare de 0.6 à 1 ; Pour l opton 7, le DO sélectonnera tous les fournsseurs s vare de 0 à 0.5 et les fournsseurs 2 et 3 s vare de 0. 4 à 1 ; Enfn, pour l opton 8, la sélecton portera sur tous les fournsseurs s =1. Pour chaque scénaro et pour chaque opton correspondante, la crossance de l objectf coût total mplque la décrossance de l objectf déla et vce versa. La fgure 5.3 c dessous montre l ensemble des solutons du problème dans le cas de scénaro 1 :

99 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 99 / Coût Scénaro ,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 1,55 Déla Fgure 5.3. Solutons du MOP dans le cas du scénaro 1 En consdérant tous les scénaros, le coût du transport est mnmum pour l opton 8 du scénaro 1. Dans ce cas, tous les fournsseurs utlseront les lvrasons va le termnal. De même, le coût de stock chez le DO est mnmum. Cependant, le coût de stockage en transt est maxmum à cause de la rupture de charge dans le termnal ; Pour une valeur donnée de, exemple =0.5, le mnmum des valeurs de Z (sauf pour =1 ou =0) correspond à l opton 4 du scénaro 3 (0.008). Le DO chosra alors les fournsseurs 1 et 3. Dans ce cas, la lvrason est drecte entre le DO et le fournsseur 1 tands qu elle est ndrecte entre le DO et le fournsseur 3. Le coût du transport est mportant (595) et les proportons de la commande à attrbuer à chacun de ces fournsseurs sont respectvement de et La quantté optmale est de 479 et les quanttés à commander aux fournsseurs durant les deux premères pérodes sont respectvement de 362 et 117. A la 3 ème pérode, le DO dot commander la quantté restante, sot 42 du fournsseur 1 pour satsfare sa demande. La fgure 5.4 c dessous llustre le nveau de stock chez le DO. Nveau du stock chez le DO Pérode 1 Pérode 2 Pérode 3 Temps Fgure 5.4. Nveau du stock du DO pour =0.5

100 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 100 / Comparason avec d autres méthodes Dans cette secton, nous proposons de comparer les résultats trouvés par notre modèle MOP avec deux méthodes : la méthode lexcographque, qu est une approche non scalare, et la méthode de constrant. Pour la méthode lexcographque, nous l avons utlsé deux fos : La 1 ère consdère le déla comme objectf prortare par rapport au coût total : dans ce cas, les étapes de résoluton sont : L objectf du modèle à mnmser en premer est le coût total ; On note f * la soluton à ce problème ; On transforme la 1 ère foncton objectf en contrante d égalté dans le nouveau modèle qu mnmse le déla ; La dernère valeur de X est celle qu mnmse les deux objectfs. La 2 ème consdère le coût total comme objectf prortare par rapport au déla. Les mêmes étapes que précédemment sont utlsées en remplaçant le coût par le déla. En consdérant le cas du scénaro 1 par exemple, les résultats trouvés pour ces dfférentes approches sont donnés dans le tableau 5.5 c dessous : Lexcographque 1 Lexcographque 2 constrant X X X Q C transport ( ) C stock_transt ( ) C stock_do ( ) C total ( ) Déla (jours) Opton Table 5.5. Comparason avec d autres approches Selon la prorté donnée au coût ou au déla, on obtent le même résultat que l approche lexcographque en terme de poltque du transport. En effet, s le déla est prortare par rapport au coût (cas 1), c est l opton 7 qu est chose, ce qu correspond au cas de notre approche en consdérant les valeurs de varant de 0 à 0.5. Inversement, s le coût est prortare par rapport au déla (cas 2), c est l opton 8 qu est chose et qu correspond auss au cas de notre approche en consdérant la valeur de =1. Ce même résultat est obtenu avec l approche de constrant. L avantage de notre approche est qu elle offre pluseurs chox au décdeur en terme de l opton de transport à utlser et le nombre de fournsseurs à sélectonner. Ce chox dépend des valeurs des pods assocés aux objectfs du modèle.

101 Chaptre 5 : Modélsaton multobjectf 101 / Concluson Dans ce chaptre, nous avons proposé et démontré l utlsaton de l approche multobjectf pour étuder l mpact du transport sur la sélecton des fournsseurs. Nous avons chos la combnason de deux méthodes : la méthode de la dstance à un objectf de référence et en partculer, de la dstance relatve vu que les crtères coût et déla retenus dans notre modélsaton sont dfférents en termes de grandeur et d unté, et la méthode d agrégaton. Les références que nous avons utlsées dans notre modèle sont dédutes de la résoluton de deux modèles monobjectf : le premer mnmse le coût total et le deuxème le déla de lvrason. Ces deux modèles tennent compte des mêmes contrantes. Notons que ces références aux objectfs peuvent être choss par le décdeur. Une comparason de notre approche avec deux approches : l approche de constrant et l approche lexcographque nous a perms d obtenr les mêmes résultas en terme de poltques de transport et pour certanes valeurs des pods assocés aux objectfs du modèle. Cependant, notre approche a l avantage de proposer d autres solutons en foncton de ces pods ; ce qu permet au DO de chosr les fournsseurs à employer ans que la poltque du transport à adopter. Ce facteur peut également être fxé par le décdeur.

102 102 / 111 Concluson générale et perspectves Face à un marché fortement compéttf, caractérsé par une demande de produts personnalsés, de bonne qualté, lvrés dans des délas mnmaux et à mondre coût, les entreprses d aujourd hu s orentent de plus en plus vers l externalsaton (outsoucng) des actvtés jugées non stratégques pour se recentrer sur leur méter prncpal et leurs compétences clefs. Cette externalsaton mplque le recours aux fournsseurs de matères premères et des produts sem fns. Dans cette optque, la décson de la sélecton des fournsseurs potentels et fables devent stratégque, car d une part les coûts d achat sont très mportants (40 % à 80 %) et d autre part, car cette décson a une nfluence drecte sur la performance globale de l entreprse. De plus, cette même compétton ans que la mondalsaton des marchés ont condut à porter une attenton partculère à la dstrbuton physque des marchandses qu engendre d mportants coûts de transport et de stockage. Dans ce projet de thèse, on s est partculèrement ntéressé à l étude de l mpact des poltques du transport sur le problème du chox des fournsseurs. Pluseurs questons d ordre stratégque se posent : Quel nombre de fournsseurs consdérer? Quels crtères de sélecton établr? Quelles méthodes d évaluaton utlser? Comben de fournsseurs chosr? Quelles quanttés commander aux fournsseurs choss? Quelle organsaton de transport adopter? Quels modes de transport utlser? Et à quelle fréquence de lvrason? Quelle geston des stocks dans le réseau du transport relant les fournsseurs, les termnaux et le DO? Pour apporter des éléments de réponse à ces questons, nous avons commencé notre recherche par une revue de la lttérature sur le problème du chox et de l évaluaton des fournsseurs, ce qu a fat l objet du 1 er chaptre. Cette étude nous a perms de dédure que ce problème est très complexe car l requert pluseurs crtères de sélecton tels que le prx, le déla de lvrason, la qualté, etc. De plus, pluseurs méthodes d évaluaton des fournsseurs sont utlsées et qu on a classé en sx catégores : les modèles lnéares de pondératon, la programmaton mathématque, les modèles statstques/probablstes, les modèles basés sur le coût, la catégorsaton et l ntellgence artfcelle. Cette analyse bblographque nous a perms de conclure que rares sont les études qu ont prx en compte, de manère explcte, l nfluence du transport sur la décson du chox des fournsseurs. Ce qu représente une lmtaton mportante car le transport a un mpact drect sur le coût total du produt, sur les délas de lvrasons et sur le système de stockage dans tout le réseau logstque, c' est à dre les stocks chez les fournsseurs, les stocks en transt et les stocks chez le DO. Par conséquent, pour étuder l mpact du transport sur la sélecton des fournsseurs, nous avons dans un premer temps montré l mportance du transport à travers ses dfférentes caractérstques en termes de planfcaton de ses nveaux de décson stratégque, tactque et opératonnelle, de ses types de geston (transport pour compte propre ou transport pour compte d autru), de son mode (router, ferrovare, aéren, martme, fluval et ntermodal), de son mpact sur l envronnement et enfn de la modélsaton de son coût, ce qu a fat l objet du 2 ème chaptre. Dans un deuxème temps, nous avons étudé le rôle du transport dans les relatons DO/Fournsseurs à travers les dfférents types de réseaux logstques, l ntégraton de

103 Concluson générale et perspectves 103 / 111 ces réseaux dans la chaîne logstque globale et enfn, l mpact du transport sur les facteurs ntervenant dans la geston de cette chaîne, facteurs qu nfluent également la décson du chox des fournsseurs tels que le temps de cycle des produts, la localsaton des fournsseurs, la geston des stocks et les coûts, ce qu a fat l objet du 3 ème chaptre. Nous avons également présenté dans ce même chaptre une revue de lttérature sur les prncpaux travaux de recherche qu ont prs en compte le transport dans la décson de l approvsonnement auprès de pluseurs fournsseurs. Ces travaux se sont lmtés au cas de deux fournsseurs et la plupart d entre eux n ont pas tenu compte des stocks dans tout le réseau du transport relant les fournsseurs et le DO. Afn de prendre en compte les dfférents éléments lés au transport et qu ne sont pas étudés ème dans la lttérature sur le problème du chox des fournsseurs, nous avons présenté, au 4 chaptre, une premère modélsaton de notre problématque qu prend en compte les deux poltques de transport les plus utlsées, à savor : le transport drect par camon et le transport combné. Le modèle ans établ et sous certanes hypothèses, a la forme d un programme mathématque non lnéare à varables mxtes et qu mnmse le coût total du produt composé des coûts d achat, de commande, de transport et des stocks. Des contrantes lées aux fournsseurs, au DO et au transport sont également prses en compte dans ce modèle. Pour le résoudre, nous avons d abord passé en revue les dfférentes études fates sur le transport ntermodal, ce qu nous a perms par la sute de dédure l algorthme de résoluton de notre modèle. Les dfférents scénaros étudés montrent que le chox de l une ou de l autre poltque de transport nflue le chox des fournsseurs et les quanttés à commander aux fournsseurs choss. De plus, l analyse de sensblté permet de dégager les paramètres clés qu nfluent sur le résultat du modèle et qu sont : la demande du DO, le prx d achat, la localsaton des fournsseurs et la localsaton des termnaux. Fnalement, l ntégraton du coût externe dans le modèle montre que le transport combné est plus avantageux que le transport drect par camon. Enfn, dans le derner chaptre, nous avons présenté un modèle multobjectf qu tent compte smultanément des deux crtères coût et déla dans la sélecton des fournsseurs. Pour résoudre ce modèle, on a utlsé la combnason de la méthode d agrégaton et de la méthode de la dstance relatve à un objectf de référence. Cette dernère est utlsée car les objectfs retenus sont dfférents en termes de l ordre de grandeur et d unté. La résoluton de notre modèle multobjectf permet de trouver une multtude de solutons, chacune correspond aux dfférentes valeurs des pods assocés aux objectfs ; ce qu permet au DO de chosr les fournsseurs à employer, les quanttés à leur commander et la poltque du transport à adopter. Une comparason de l approche proposée avec deux autres approches de résoluton des problèmes multobjectf et qu sont : l approche lexcographque et l approche de constrant est présentée à la fn de ce chaptre. Et comme tout traval de recherche est en perpétuelle mse en cause des résultats et des approches utlsées, nous proposons comme perspectves de ce traval les ponts suvants : Prse en consdératon de l achat de pluseurs produts dans le modèle ; Etude de l utlsaton de tournées de véhcules : Dans le cas de l achat des produts dfférents auprès des fournsseurs par exemple, l sera plus rentable de les collecter par un seul véhcule, ce qu permet de mnmser les klomètres parcourus et maxmser le remplssage du véhcule ; Etude du cas du transport ntermodal où plus de deux modes ntervennent : Dans le modèle proposé dans ce traval de thèse, on s est restrent au cas du transport combné.

104 Concluson générale et perspectves 104 / 111 Or dans des cas réels, les entreprses peuvent s affronter à l utlsaton de plus de deux modes de transport dfférents comme le cas de l approvsonnement nternatonal. Prse en compte de l aspect ncertan de certans paramètres du modèle, notamment : La demande du DO : Dans le cas général, la demande est nfluencée par le marché externe et son caractère sasonner ; Les délas de lvrasons : Ils sont très lés aux temps de transt des véhcules et donc au mode du transport utlsé et à la route empruntée. Le temps de transt est plus dffcle à prévor dans le cas du transport ntermodal car l est nfluencé par pluseurs paramètres tels que les dfférents modes du transport utlsés, le temps d attente dans les termnaux, etc. ; Le calcul du coût externe : Les mpacts des transports sur l' envronnement ont un coût dffcle à évaluer en rason de l' absence de valeur marchande accordée aux bens envronnementaux ; Enfn, l sera auss ntéressant d explorer les autres approches de résoluton des problèmes multobjectf et les comparer avec l approche que nous avons proposée.

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111 RESUMÉ La décson du chox des fournsseurs est stratégque car elle nflue sur la performance globale de l entreprse et sur le coût d achat qu représente de 40 à 80 % du coût total du produt. Une revue de la lttérature dans ce domane montre que rares sont les travaux qu ont consdéré explctement l mpact du transport sur cette décson. Cec représente une lmtaton mportante car le partage de la demande entre pluseurs fournsseurs mplque des coûts de transport mportants. De plus, le transport et les stocks sont fortement lés et engendrent des coûts encourus chez les fournsseurs pendant que les produts attendent d être transportés, des coûts relatfs aux produts en transt et des coûts encourus chez le donneur d ordres (DO) pendant que les produts attendent d être utlsés. Par alleurs, le transport a un mpact sur les délas de lvrason. Enfn, le transport prend une grande place dans le contexte actuel de développement durable. Pour étuder l mpact des poltques de transport sur le chox des fournsseurs, notre recherche commence par une analyse bblographque sur le problème du chox des fournsseurs, sur les dfférentes caractérstques du transport de fret et enfn sur le transport et les relatons DO/Fournsseurs. Nous avons proposé une modélsaton du problème par un programme mathématque de mnmsaton du coût total du produt, qu ntègre les coûts de stockage, d achat, de commande et de transport et tent compte des contrantes sur fournsseurs, le transport et le DO. Pluseurs scénaros ont été présentés pour la valdaton du modèle. A la fn, une approche multobjectf qu mnmse smultanément le coût total et le déla est proposée. TAKING THE TRANSPORT POLICIES INTO ACCOUNT IN SUPPLIER SELECTION ABSTRACT The decson of suppler selecton s strategc because t mpactes the total performance of the company and the purchasng cost represents 40 to 80 % of the total cost of the product. A lterature revew n ths feld shows that studes whch consdered, n an explct way, the mpact of transport on ths decson are scarce. Ths represents an mportant lmtaton because splttng orders among multple supplers mples mportant transport costs. Moreover, transport and nventory are hghly nterrelated and generate costs ncurred n the supplers whle the products wat to be shpped, costs ncurred by the products n transt and those ncurred n the buyer whle the products wat to be used. In addton, transport has an mpact on the leadtme. Fnally, transport takes a great place n the current context of durable development. To study the transport polces mpact on the suppler selecton, we begn our research wth a bblographcal analyss on the suppler selecton problem, on the varous freght transport characterstcs and fnally on transport and the buyer/suppler relatons. We then propose modelng the problem by a mathematcal program whch mnmzes the product total cost, resultng from transport, orderng, purchasng and nventory costs, under suppler, transport and buyer constrants. Several scenaros are presented for the model valdaton. At the end, we propose a multobjectf approach whch mnmzes smultaneously the cost and the leadtme crtera. MOTS CLÉS Chox des fournsseurs, réseau logstque, geston des stocks, transport de fret, ntermodalté, programmaton non lnéare, approche multobjectf. KEY WORDS Suppler selecton, logstc network, nventory control, freght transport, ntermodalty, nonlnear programmng, multobjectf approach. INTITULÉ ET ADRESSE DU LABORATOIRE Laboratore d Automatque de Grenoble ENSIEG, BP 46, Domane unverstare, Sant Martn d Hères Cedex France.