En vue de l'obtention du

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THÈSE En vue de l'obtention du DOCTORAT DE L'UNIVERSITÉ DE TOULOUSE Délivré par Institut National Polytechnique de Toulouse Discipline ou spécialité : Systèmes Industriels JURY Bruno VALLESPIR - Professeur à l'Université Bordeaux 1 - Rapporteur Michel GOURGAND - Professeur à l'Université Blaise Pascal à Clermont Ferrand - Rapporteur Colette MERCE - Professeur à l'INSA de Toulouse - Président Samir LAMOURI - Maître de Conférences à SUPMECA à Paris - Membre Olivier TELLE - Directeur Technique à Daher Aerospace - Membre Bernard GRABOT - Professeur à l'ENI de Tarbes - Directeur de thèse François MARCOTTE - Professeur associé à l'ENI de Tarbes - Co-encadrant Ecole doctorale : Systèmes Unité de recherche : Laboratoire de Génie de Production Directeur(s) de Thèse : Bernard GRABOT Présentée et soutenue par Roberta COSTA AFFONSO Le 11/06/2008 Proposition d'un cadre de modélisation pour la coordination d'entreprises dans la chaîne logistique

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Nombre de pages : 184
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THÈSE


En vue de l'obtention du

DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE

Délivré par Institut National Polytechnique de Toulouse
Discipline ou spécialité : Systèmes Industriels


Présentée et soutenue par Roberta COSTA AFFONSO
Le 11/06/2008


Proposition d'un cadre de modélisation pour la
coordination d'entreprises dans la chaîne logistique

JURY
Bruno VALLESPIR - Professeur à l'Université Bordeaux 1 - Rapporteur
Michel GOURGAND - Professeur à l'Université Blaise Pascal à Clermont Ferrand - Rapporteur
Colette MERCE - Professeur à l'INSA de Toulouse - Président
Samir LAMOURI - Maître de Conférences à SUPMECA à Paris - Membre
Olivier TELLE - Directeur Technique à Daher Aerospace - Membre
Bernard GRABOT - Professeur à l'ENI de Tarbes - Directeur de thèse
François MARCOTTE - Professeur associé à l'ENI de Tarbes - Co-encadrant

Ecole doctorale : Systèmes
Unité de recherche : Laboratoire de Génie de Production
Directeur(s) de Thèse : Bernard GRABOT









































































A mes parents :

A realização deste trabalho não teria
sido possível sem a força transmitida
pelo amor e pelo apoio de vocês.


























REMERCIEMENT
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été réalisés au sein de l'équipe Production Automatisée
du Laboratoire de Génie de Production de l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tarbes. Je tiens donc à
remercier tout d'abord M. Daniel NOYES, directeur du LGP, pour m'avoir accueillie au sein de leurs
équipes.

Je remercie également les membres de mon jury de thèse : Messieurs les Professeurs Bruno
VALLESPIR et Michel GOURGAND pour m’avoir fait l’honneur de rapporter ce travail. Madame le
Professeur Colette MERCE pour avoir présidé ce jury. Messieurs Samir LAMOURI (Maître de
Conférences) et Olivier TELLE (Directeur Technique à Daher Aerospace) pour leur participation à
mon jury de thèse.

Je tiens à exprimer ma reconnaissance à mes encadrants. A Monsieur Bernard GRABOT, mon
directeur de thèse, pour ses remarques toujours pertinentes, sa rigueur et sa bonne humeur qui m’ont
permis d’achever ce travail dans les meilleurs conditions. A Monsieur François MARCOTTE, pour
avoir toujours essayé d’enlever mes angoisses ; ses conseils et sa motivation m’ont permis d’avancer.
Avoir travaillé avec ces deux personnes a été un vrai plaisir et très enrichissant.

Je remercie tout le personnel du LGP pour avoir rendu mon quotidien plus agréable, et
spécialement Cécile de BARROS, Henriette DAI-PRA et Eliane CASTA pour leur disponibilité et leur
efficacité.

Je remercie chaleureusement tous les doctorants : Alex, Benoît, Cedrick, Clelia, François, Karim,
Marina, Paul (et Marie), Simon, Toufik, Valentin et Vincent (et Cécile). Je garderai toujours un
souvenir incroyable de tous les moments que nous avons passé ensemble. J’ai une pensée spéciale
pour deux personnes : ma « petite » Frédé, qui a toujours été là pour moi et qui a eu la générosité de
partagé avec moi sa jolie famille et ses meilleures copines ; et Nico, qui a fait un bout de chemin avec
moi, tout en m’encourageant dans ma recherche.

Je tiens à remercier tendrement Jacques, pour toute la patience qu’il a eu avec moi. Je n’oublierai
jamais tous les moments qu’il a passé à côté de moi, à me voir travailler, juste pour me tenir
compagnie.

Enfin, je m’adresse à ceux qui même loin sont toujours « présent ». Merci à Sued et à Carla, qui
ont toujours eu une pensée pour moi, et qui étaient « là » quand j’en avais besoin. Je remercie, avec
beaucoup d’amour, mes parents et mon frère pour leur soutient.


Remerciement















6

SOMMAIRE

REMERCIEMENT............................................................................................................................... 5
SOMMAIRE.......................................................................................................................................... 7
INTRODUCTION GENERALE........................................................................................................ 13
CHAPITRE 1 : ETAT DE L’ART ............................................................................................. 17
1. LA CHAINE LOGISTIQUE.................................................................................................... 17
1.1. Définition de la chaîne logistique.................................................................................... 17
1.2. La gestion de la chaîne logistique intégrée (ou Supply Chain Management).................. 19
1.3. Modèles de référence et processus de gestion de la chaîne logistique ............................ 22
1.4. Analyse de la terminologie relative aux relations entre entreprises dans la chaîne
logistique ...................................................................................................................................... 23
2. LA COORDINATION DANS LA CHAINE LOGISTIQUE .................................................. 26
2.1. Outils de support à la coordination.................................................................................. 27
2.1.1. Les progiciels de gestion......................................................................................... 27
2.1.2. Les outils de support à la collaboration .................................................................. 28
2.2. Les modes de coordination .............................................................................................. 30
2.2.1. Modes de coordination compatibles avec la gestion de chaînes logistiques........... 31
2.2.2. Coordination centralisée 32
2.2.2.1. Principes ............................................................................................................. 32
2.2.2.2. Application au pilotage des chaînes logistiques ................................................. 33
2.2.3. Coordination décentralisée...................................................................................... 34
2.2.3.1. Principes 34
2.2.3.2. Application au pilotage des chaînes logistiques 36
3. CONCLUSION ........................................................................................................................ 41
CHAPITRE 2 : ILLUSTRATION PAR DES ETUDES DE CAS ........................................... 43
1. TYPE DE CHAINES LOGISTIQUES CONSIDEREES ........................................................ 43
2. LES CLIENTS : INTERVIEWS DES DONNEURS D’ORDRE............................................ 45
3. LES SOUS-TRAITANTS : INTERVIEWS DES PME........................................................... 52
4. BILAN DES ETUDES DE CAS.............................................................................................. 57
5. CONCLUSION... 58
CHAPITRE 3 : MODELISATION DE LA COORDINATION D’ENTREPRISES DANS
LA CHAINE LOGISTIQUE.............................................................................................................. 61
1. LA METHODE GRAI ............................................................................................................. 61
1.1. La Grille GRAI................................................................................................................ 62
1.2. Les réseaux GRAI 62
1.3. Le modèle conceptuel du centre de décision ................................................................... 62
1.4. La méthode GRAI et l’étude de la coordination dans la chaîne logistique ..................... 64 Sommaire
2. MODELE CONCEPTUEL DE LA COORDINATION POUR LA CHAÎNE LOGISTIQUE 66
2.1. Le cadre de décision local ............................................................................................... 67
2.2. Le cadre de décision global ............................................................................................. 68
2.2.1. Définition................................................................................................................ 68
2.2.2. Origine du cadre de décision global........................................................................ 69
2.3. Les cadres de décision local et global dans le processus de coordination....................... 70
2.3.1. Une activité de décision, plusieurs cadres de décision... ........................................ 71
2.3.2. Flexibilité et cohérence pour le respect des cadres de décision.............................. 72
2.3.3. Arbitrage entre cadres de décision.......................................................................... 75
3. CONCLUSION ........................................................................................................................ 78
CHAPITRE 4 : SITUATION DE COLLABORATION : DE LA TYPOLOGIE DE
COLLABORATION AU CADRE DE REFERENCE..................................................................... 79
1. TYPOLOGIE DE LA SITUATION DE COLLABORATION ............................................... 79
1.1. Les critères de la typologie.............................................................................................. 79
1.2. Les situations de collaboration ........................................................................................ 82
2. MODELES DE REFERENCE POUR LA COORDINATION 84
2.1. Typologie de mécanismes de coordination locale ........................................................... 84
2.2. Typologie des mécanismes de coordination globale ....................................................... 87
2.3. Séquencement des processus de coordination locale et globale...................................... 90
3. CONCLUSION ........................................................................................................................ 92
CHAPITRE 5 : APPLICATION DU CADRE DE MODELISATION DE LA
COORDINATION DANS LA CHAINE LOGISTIQUE................................................................. 95
1. APPLICATION A L’ETUDE DE CAS................................................................................... 95
1.1. Les PME - partenaires d’une chaîne logistique ............................................................... 96
1.2. Les donneurs d’ordre..................................................................................................... 100
2. APPLICATION DU CADRE DE REFERENCE A PLUSIEURS ETAPES DU PILOTAGE
D’UNE CHAINE LOGISTIQUE ................................................................................................... 107
2.1. Le système piloté et le processus de coordination......................................................... 107
2.2. Processus de coordination de la chaîne logistique selon le modèle de référence .......... 111
3. LES OUTILS DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION SUPPORTS A LA
COORDINATION.......................................................................................................................... 117
4. CONCLUSION ...................................................................................................................... 121
CHAPITRE 6 : APPLICATION DU MODELE DE REFERENCE DANS LA
PLANIFICATION DE LA PRODUCTION ................................................................................... 123
1. CARACTERISTIQUES DES EXEMPLES ET HYPOTHESES .......................................... 123
1.1. La chaîne logistique et ses partenaires........................................................................... 123
1.2. Les règles pour la planification...................................................................................... 125
1.3. Les scénarios ................................................................................................................. 128
2. ILLUSTRATION DU TRAITEMENT DE L’INFORMATION – MODE POINT-A-POINT
CLASSIQUE................................................................................................................................... 128
2.1. Demande constante........................................................................................................ 129
2.2. avec Perturbation........................................................................................... 132
8
Sommaire
3. ILLUSTRATION DU TRAITEMENT DE L’INFORMATION SELON LE CADRE DE
REFERENCE PROPOSE ............................................................................................................... 136
3.1. Identification des situations de collaboration ................................................................ 136
3.2. Cas où le partenaire dépendant absorbe la contrainte relative aux matières premières. 140
3.3. Cas où le partenaire dépendant n’est pas capable de relaxer toutes les contraintes de
coordination................................................................................................................................ 142
3.4. Cas où l’assembleur intervient dans la gestion du partenaire contraignant................... 146
4. CONCLUSION ...................................................................................................................... 148
CONCLUSION GENERALE .......................................................................................................... 149
Bibliographie...................................................................................................................................... 153
Annexe................................................................................................................................................ 163
Liste de Figures :
Figure 1.1. La chaîne logistique [Giard 03] .......................................................................................... 19
Figure 1.2. La "Maison du SCM" [Stadtler et Kilger 00]...................................................................... 20
Figure 1.3. Un système de contrôle avec deux niveaux de coordination [Mesarovic et al. 70]............ 24
Figure 1.4. Les différents modes de coordination dans le système de production [Pujo et Kieffer 02] 30
Figure 1.5. Décomposition de la structure coordonnée aux structures hiérarchisée et décentralisée.... 32
Figure 1.6. Mode de coordination centralisé : a) centralisation par une structure extérieure / b)
centralisation par le pilote de la chaîne ................................................................................................. 33
Figure 1.7. Mode de coordination décentralisé ..................................................................................... 35
Figure 1.8. Mode point-à-point de transmission de données de planification....................................... 36
Figure 2.1. Structure typique des chaînes logistiques considérées dans notre étude............................. 45
Figure 2.2. La chaîne logistique de Rose .............................................................................................. 46
Figure 2.3. La chaîne logistique de Renoncule... 48
Figure 2.4. Une partie atypique de la chaîne logistique d’Orchidée ..................................................... 50
Figure 3.1. La Grille GRAI et le centre de décision.............................................................................. 62
Figure 3.2. Modèle conceptuel d'un centre de décision......................................................................... 63
Figure 3.3. Une activité de décision selon le modèle GRAI [Doumeingts 84] ..................................... 64
Figure 3.4. Liaison entre le processus de décision et le cadre de décision............................................ 65
Figure 3.5. Les deux aspects de la coordination dans la chaîne logistique : local et global.................. 67
Figure 3.6. Exemple d’un cadre de décision local................................................................................. 68
Figure 3.7. Le pilotage de la chaîne logistique...................................................................................... 70
Figure 3.8. Prise en compte des deux types de cadre de décision dans le processus de coordination des
entreprises dans la chaîne logistique ..................................................................................................... 71
Figure 3.9. Prise en compte du cadre de décision local et de ceux de plusieurs chaînes logistiques dans
le processus de coordination locale ....................................................................................................... 72
Figure 3.10. Influence de la flexibilité dans le choix d’une solution qui respecte les cadres de décision
global et local ........................................................................................................................................ 73
Figure 3.11. Illustration de l’intersection des espaces de décision dans la chaîne logistique – cas d’un
chevauchement complet ........................................................................................................................ 74
9
Sommaire
Figure 3.12. Illustration de l’intersection des espaces de décision dans la chaîne logistique – cas d’un
chevauchement partiel........................................................................................................................... 74
Figure 3.13. Illustration de l’intersection des espaces de décision dans la chaîne logistique – cas
d’absence de chevauchement ................................................................................................................ 75
Figure 3.14. Processus d'arbitrage entre l'ensemble de cadres de décision reçus par l'entreprise ......... 76
Figure 4.1. Typologie des situations de collaboration...........................................................................82
Figure 4.2. Mécanisme de coordination locale relative au partenaire stratégique................................. 85
Figure 4.3. Mécanisme de e relative au partenaire contraignant .............................. 85
Figure 4.4. Mécanisme de coordination locale relative au partenaire dépendant.................................. 86
Figure 4.5. Mécanisme de coordination locale relative au partenaire indifférent ................................. 86
Figure 4.6. Mécanisme de coordination globale relative au partenaire stratégique .............................. 87
Figure 4.7. Mécanisme de globale relative au partenaire contraignant............................ 88
Figure 4.8. Mécanisme de coordination globale relative au partenaire dépendant ............................... 89
Figure 4.9. Mécanisme de globale relative au partenaire indifférent 89
Figure 4.10. Séquencement de prise en compte de différentes chaînes logistiques dans le processus de
coordination locale d’une entreprise ..................................................................................................... 91
Figure 4.11. Séquencemenpte de différents partenaires de la chaîne logistique dans le
processus de coordination globale......................................................................................................... 92
Figure 5.1. Mécanisme de coordination de Lis ..................................................................................... 96
Figure 5.2. Mécanisme de coordination de Primevère .......................................................................... 98
Figure 5.3. Mécanisme initial de coordination d’Arum ........................................................................ 99
Figure 5.4. Mécanisme actuel de coordination d'Arum....................................................................... 100
Figure 5.5. Mécanisme de coordination à long terme de Renoncule .................................................. 101
Figure 5.6. Mécanisme de tion à court terme ................................................. 102
Figure 5.7. Mécanisme de coordination à long terme d'Orchidée....................................................... 103
Figure 5.8. Mécanisme de coordination à court terme d'Orchidée...................................................... 104
Figure 5.9. Mécanisme de coordination à long terme d'Iris ................................................................ 105
Figure 5.10. Mécanisme de coordination à court terme d'Iris ............................................................. 106
Figure 5.11. Une partie de la chaîne logistique d’Orchidée 107
Figure 5.12. Le processus de coordination sur une partie de la chaîne logistique d'Orchidée ............ 110
Figure 5.13. Identification de la situation de collaboration de chaque partenaire de la chaîne logistique
d’Orchidée........................................................................................................................................... 112
Figure 5.14. Les différentes étapes du processus de coordination sur la portion de la chaîne logistique
d'Orchidée interprétée selon notre cadre de référence......................................................................... 115
Figure 5.15. Association des outils support à la coordination aux différents mécanismes de
coordination......................................................................................................................................... 118
Figure 5.16. Les techniques de traitement de l'information utilisables dans les mécanismes de
coordination de la chaîne logistique d'Orchidée.................................................................................. 120
Figure 6.1. a) Représentation de la chaîne logistique étudiée ; b) Nomenclature du produit réalisé par
cette chaîne....................... 123
Figure 6.2. Algorithme qui calcule la quantité de produit à fabriquer pour chaque chaîne logistique
(répartition de la capacité entre les chaînes logistiques) ..................................................................... 127
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