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THESE présentée en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR de L'ECOLE NATIONALE

THESE présentée en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR de L'ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE L'AERONAUTIQUE ET DE L'ESPACE SPECIALITE : LOGISTIQUE par JAOUHER MAHMOUDI SIMULATION ET GESTION DES RISQUES EN PLANIFICATION DISTRIBUEE DE CHAINES LOGISTIQUES : APPLICATION AU SECTEUR DE L'ELECTRONIQUE ET DES TELECOMMUNICATIONS Soutenue le 24 novembre 2006 devant la Commission d’Examen MM. Y. Frein Rapporteur Mme S. D’amours Rapporteur M.M. D. Dejean MM. H. Pierreval Président MM. J. Lamothe Co-Directeur de thèse Mme C. Thierry Co-Directrice de thèse MM. G. Bel Membre invité MM. L. Dupont Membre invité Remerciements En premier lieu, je voudrais manifester toute ma reconnaissance à mes directeurs de thèse, Madame Caroline Thierry et Monsieur Jacques Lamothe, ainsi qu’à notre partenaire industriel Monsieur Daniel Dejean, pour leur disponibilité et pour toute la confiance qu’ils m’ont accordée au cours de ces trois années de thèse. Leurs compétences, leurs conseils et leurs encouragements amicaux ont été une aide précieuse pour réaliser ce travail. Ceci sans oublier Messieurs Gérard Bel et Lionel Dupont qui ont contribué, à travers leur participation au comité de pilotage de la thèse, à la bonne orientation de nos recherches. Je souhaite remercier tout particulièrement Madame Sophie D’Amours, Professeur à l’université Laval (Québec-Canada), et Messieurs Yannick Frein, Professeur à l’institut National Polytechnique de Grenoble et Henri Pierreval, Professeur à Institut Français de Mécanique Avancée de Clermont-Ferrand pour avoir accepté de participer au jury de cette thèse, pour avoir évalué ce travail et pour leurs conseils et leurs remarques pertinentes en vu d’améliorer la qualité de ce travail. Je tiens également à témoigner ma reconnaissance à tous les membres et anciens membres de l’ONERA et du Centre Génie Industriel de l’Ecole des Mines d’Albi que j’ai côtoyés durant ma thèse. Je les remercie pour leur accueil, leur soutien, leurs encouragements et pour avoir contribué à créer un cadre de travail aussi agréable. Je n’oublie pas non plus mes parents et mes sœurs qui m’ont soutenu tout le long de la réalisation de cette thèse. 1 Table des matières INTRODUCTION GENERALE .............................................................................................................................................. 5 PARTIE 1 : CONTEXTE ET POSITION DU PROBLEME................................................................................................. 9 CHAPITRE 1. GESTION DES CHAINES LOGISTIQUES DANS LE SECTEUR ELECTRONIQUE : LE CAS DES TELECOMS .................................................................................................................................................................. 11 1.1 INTRODUCTION........................................................................................................................................................ 13 1.2 LE RISQUE DANS LA GESTION DES CHAINES LOGISTIQUES........................................................................................ 13 1.2.1 Chaîne logistique et gestion des chaînes logistiques ......................................................................................... 13 1.2.2 Le problème de la gestion des chaînes logistiques dans un contexte à forte perturbation ................................ 14 1.2.3 Le risque et la gestion du risque dans la chaîne logistique................................................................................ 14 1.2.4 La coopération comme stratégie de mitigation des risques ............................................................................... 15 1.3 FREESCALE SEMI-CONDUCTORS ET LA CHAINE LOGISTIQUE DES TELECOMS ........................................................... 15 1.3.1 Présentation du partenaire industriel Freescale Semi-Conductors ................................................................... 15 1.3.2 Chaîne logistique des télécommunications ........................................................................................................ 23 1.3.2.1 La chaîne logistique des télécommunications : descriptions des acteurs et des produits.............................................24 1.3.2.2 Evolution de la structure .............................................................................................................................................25 1.3.2.3 Nature de la demande..................................................................................................................................................26 1.3.2.4 Les logiques hétérogènes des acteurs..........................................................................................................................27 1.3.2.5 Un échange d’information complexe et mal maîtrisé..................................................................................................28 1.3.2.6 Problèmes spécifiques à la gestion de la chaîne logistique des télécoms : une synthèse.............................................29 1.3.2.7 La coopération en tant que solution industrielle dans la chaîne logistique des télécoms : un retour d’expériences ....29 1.4 CONCLUSION ........................................................................................................................................................... 32 CHAPITRE 2. PROPOSITION DE RECHERCHE ..................................................................................................... 35 2.1 INTRODUCTION........................................................................................................................................................ 37 2.2 PROBLEMATIQUE DE RECHERCHE ............................................................................................................................ 37 2.3 VERS UNE PROPOSITION DE RECHERCHE.................................................................................................................. 40 2.4 CONCLUSION ........................................................................................................................................................... 43 PARTIE 1 : CONCLUSION ................................................................................................................................................... 45 PARTIE 2: ETAT DE L'ART................................................................................................................................................. 47 CHAPITRE 3. CHAINE LOGISTIQUE ET GESTION DES CHAINES LOGISTIQUES...................................... 49 3.1 INTRODUCTION........................................................................................................................................................ 51 3.2 DEFINITION DE LA CHAINE LOGISTIQUE ET DE LA GESTION DE LA CHAINE LOGISTIQUE............................................ 51 3.2.1 Définition de la chaîne logistique ...................................................................................................................... 52 3.2.2 Définition de la gestion de la chaîne logistique (Supply Chain Management) .................................................. 54 3.3 CLASSIFICATION PROPOSEE ..................................................................................................................................... 55 3.3.1 Définition du cadre de l’étude............................................................................................................................ 56 3.3.1.1 Structure de la chaîne considérée ................................................................................................................................56 3.3.1.2 Niveaux de décision....................................................................................................................................................57 3.3.1.3 Processus.....................................................................................................................................................................58 3.3.1.4 Points de vue...............................................................................................................................................................60 3.3.2 Définition du modèle et de son utilisation.......................................................................................................... 63 2 3.3.2.1 Nature de l’approche...................................................................................................................................................63 3.3.2.2 Nature du modèle d’une chaîne logistique ..................................................................................................................63 3.3.2.3 Caractéristiques du modèle .........................................................................................................................................64 3.3.2.4 Méthodes utilisées.......................................................................................................................................................65 3.3.2.5 Outils utilisés ..............................................................................................................................................................67 3.4 NOTRE POSITIONNEMENT......................................................................................................................................... 68 3.5 CONCLUSION ........................................................................................................................................................... 69 CHAPITRE 4. LA GESTION DES RISQUES DANS LES CHAINES LOGISTIQUES .......................................... 71 4.1 INTRODUCTION........................................................................................................................................................ 73 4.2 LE RISQUE ET LA GESTION DU RISQUE DANS LA CHAINE LOGISTIQUE....................................................................... 74 4.2.1 Le risque............................................................................................................................................................. 74 4.2.2 La gestion du risque dans la chaîne logistique .................................................................................................. 75 4.3 GRILLE DE CLASSIFICATION PROPOSEE .................................................................................................................... 76 4.4 LA CARACTERISATION DU RISQUE ET DE SON PROCESSUS DE GESTION..................................................................... 78 4.4.1 Les types de risques............................................................................................................................................ 78 4.4.1.1 Risques de demande ou Risques clients......................................................................................................................78 4.4.1.2 Risques d’approvisionnement ou Risques fournisseurs...............................................................................................78 4.4.1.3 Risques des processus .................................................................................................................................................79 4.4.1.4 Risques de planification et de contrôle........................................................................................................................79 4.4.1.5 Risques « Réseau »......................................................................................................................................................79 4.4.1.6 Risques « Information »..............................................................................................................................................79 4.4.1.7 Les risques externes ou environnementaux.................................................................................................................79 4.4.2 Les sources de risques........................................................................................................................................ 80 4.4.3 Processus de gestion des risques dans une chaîne logistique............................................................................ 81 4.4.3.1 Identification des risques.............................................................................................................................................82 4.4.3.2 Evaluation des risques.................................................................................................................................................82 4.4.3.3 Le choix et l’implémentation des actions de gestion des risques ................................................................................84 4.4.3.4 Pilotage des risques.....................................................................................................................................................84 4.4.4 Stratégies pour la gestion des risques................................................................................................................ 84 4.4.5 Les moyens......................................................................................................................................................... 85 4.5 METHODES UTILISEES.............................................................................................................................................. 86 4.5.1 APR .................................................................................................................................................................... 86 4.5.2 AMDEC.............................................................................................................................................................. 86 4.5.3 Arbre de défaillance (arbre de faute)................................................................................................................. 86 4.5.4 HAZOP............................................................................................................................................................... 87 4.5.5 Delphi................................................................................................................................................................. 87 4.5.6 Brainstorming .................................................................................................................................................... 87 4.5.7 Check list............................................................................................................................................................ 88 4.5.8 BPR .................................................................................................................................................................... 88 4.5.9 Le diagramme de cause à effet (Diagramme Ishikawa)..................................................................................... 88 4.5.10 Enquête.......................................................................................................................................................... 88 4.6 NOTRE POSITIONNEMENT......................................................................................................................................... 88 4.7 CONCLUSION ........................................................................................................................................................... 89 CHAPITRE 5. LA COOPERATION DANS LA CHAINE LOGISTIQUE................................................................ 91 5.1 INTRODUCTION........................................................................................................................................................ 93 5.2 LA COOPERATION DANS LA CHAINE LOGISTIQUE : DEFINITION(S)............................................................................ 93 5.3 LA COOPERATION DANS LA CHAINE LOGISTIQUE : UN ETAT DE L’ART...................................................................... 95 5.3.1 Partage d’informations sur les demandes et les stocks...................................................................................... 95 5.3.1.1 Approches analytiques ................................................................................................................................................95 5.3.1.2 Approches par simulation............................................................................................................................................97 5.3.1.3 Approches empiriques.................................................................................................................................................97 5.3.1.4 Synthèse et bilan .........................................................................................................................................................98 5.3.2 Partage des prévisions....................................................................................................................................... 98 5.3.2.1 Approches analytiques ................................................................................................................................................98 5.3.2.2 Approches par simulation............................................................................................................................................99 5.3.2.3 Approches empiriques.................................................................................................................................................99 5.3.2.4 Synthèse et bilan .......................................................................................................................................................100 5.3.3 Planification collaborative............................................................................................................................... 100 5.3.3.1 Approches analytiques ..............................................................................................................................................100 5.3.3.2 Approches par simulation..........................................................................................................................................101 5.3.3.3 Approches empiriques...............................................................................................................................................101 5.3.3.4 Synthèse et bilan .......................................................................................................................................................102 5.4 CONCLUSION ......................................................................................................................................................... 102 3 PARTIE 2: CONCLUSION ................................................................................................................................................. 107 PARTIE 3 APPROCHE PROPOSEE.................................................................................................................................. 109 CHAPITRE 6. UN OUTIL DE SIMULATION POUR L’EVALUATION DES RISQUES DE LA COOPERATION ................................................................................................................................................................ 111 6.1 INTRODUCTION...................................................................................................................................................... 113 6.2 CHOIX DE LA SIMULATION A EVENEMENTS DISCRETS ............................................................................................ 113 6.3 MODELE DE SIMULATION CHOISI ........................................................................................................................... 113 6.3.1 Eléments clés dans un modèle de simulation à événements discrets................................................................ 113 6.3.2 Notre choix....................................................................................................................................................... 114 6.4 PRINCIPES DE MODELISATION ................................................................................................................................ 117 6.4.1 Principes généraux........................................................................................................................................... 117 6.4.2 Stratégies de gestion des flux : flux poussé (Push) et flux tiré (Pull)............................................................... 119 6.5 MODELES DES PROCESSUS DE PLANIFICATION ....................................................................................................... 121 6.5.1 Les notations utilisées ...................................................................................................................................... 122 6.5.2 Modèle du processus S&OP............................................................................................................................. 123 6.5.3 Modèle du processus MTP............................................................................................................................... 126 6.5.4 Modèle du processus STP ................................................................................................................................ 127 6.5.5 Modèle du processus L&IM............................................................................................................................. 128 6.6 MODELES DE COMPORTEMENTS DES DECIDEURS ................................................................................................... 129 6.6.1 Modèles d’interprétation du comportement du client ...................................................................................... 129 6.6.2 Modèle de transmission des informations au fournisseur................................................................................ 130 6.6.3 Modèle du comportement de décision de capacité........................................................................................... 131 6.7 MODELES DES PROCESSUS DE PLANIFICATION ET MODELES DE COMPORTEMENTS : UN RECAPITULATIF................ 132 6.8 MODELES DU MARCHE........................................................................................................................................... 133 6.8.1 Modèle du marché global................................................................................................................................. 133 6.8.2 Modèle de l’introduction de nouvelles générations de produits ...................................................................... 135 6.9 MODELES D’INTERACTIONS DES ACTEURS............................................................................................................. 137 6.9.1 Modèle de communication au niveau des prévisions ....................................................................................... 137 6.9.2 Dynamique d’exécution des différents protocoles............................................................................................ 139 6.10 CONCLUSION ......................................................................................................................................................... 141 CHAPITRE 7. DEMARCHE D’AIDE A LA COOPERATION : UNE APPROCHE PAR LES RISQUES......... 143 7.1 INTRODUCTION...................................................................................................................................................... 145 7.2 RAPPELS SUR LA THEORIE DE LA DECISION ET LA THEORIE DES JEUX..................................................................... 145 7.2.1 Modèle général de décision.............................................................................................................................. 145 7.2.2 Décideur unique, équipes et jeux ..................................................................................................................... 146 7.2.3 Formalisation du problème d’analyse des politiques de coopération en avenir indéterminé.......................... 146 7.2.4 Analyse des politiques de coopération en avenir indéterminé : une perspective globale ................................ 147 7.2.4.1 Décision sous incertitude ..........................................................................................................................................148 7.2.4.2 Décision sous risque..................................................................................................................................................152 7.2.4.3 Les critères de choix en avenir indéterminé : un récapitulatif...................................................................................153 7.2.5 Analyse des politiques de coopération en avenir indéterminé : une perspective locale .................................. 154 7.2.5.1 Qu’est-ce que la théorie des jeux ..............................................................................................................................154 7.2.5.2 Hypothèses................................................................................................................................................................154 7.2.5.3 Jeu sous forme stratégique ........................................................................................................................................154 7.2.5.4 Définition des relations de dominances.....................................................................................................................154 7.2.5.5 Définition des concepts de solution...........................................................................................................................156 7.2.5.6 La limite de la rationalité ..........................................................................................................................................159 7.2.5.7 Adaptation des concepts de la théorie des jeux à nos simulations.............................................................................159 7.3 DEMARCHE D’AIDE A LA COOPERATION................................................................................................................. 161 7.3.1 Rappel des six étapes de la démarche d’aide à la coopération........................................................................ 161 7.3.2 Définition du plan d’expériences des simulations............................................................................................ 162 7.3.3 Analyse des risques et définition d’une politique de coopération .................................................................... 162 7.3.3.1 Méthodologie d’analyse des risques des politiques de coopération selon une perspective globale...........................163 7.3.3.2 Méthodologie d’analyse des risques des politiques de coopération selon une perspective locale .............................167 7.4 CONCLUSION ......................................................................................................................................................... 170 PARTIE 3 : CONCLUSION................................................................................................................................................. 171 PARTIE 4 MISE EN ŒUVRE DE LA DEMACHE D'AIDE A LA COOPERATION................................................... 173 4 CHAPITRE 8. EXEMPLES DE MISE EN ŒUVRE................................................................................................. 175 8.1 INTRODUCTION...................................................................................................................................................... 177 8.2 ANALYSE DES uploads/Management/ 2006-mahmoudi-jaouher.pdf