Optimisation en logistique
Méthodes et techniques

Traité RTA, série Productique

Auteurs :

Directeur de Collection : BOURRIÈRES Jean-Paul

Langue : Français
Date de parution :
Ouvrage 352 p. · 15.6x23.4 cm · Relié · 
ISBN : 9782746238961 EAN : 9782746238961
Éditions Lavoisier

Dans le contexte économique actuel, les entreprises doivent concevoir, produire et distribuer leurs produits ou services dans des délais et avec des exigences de qualité de plus en plus contraignants. Elles doivent sans cesse améliorer leurs outils de gestion pour rester compétitives. L’étude des systèmes logistiques passe par l’identification des paramètres influant sur le système, l’élaboration d’un modèle les intégrant et l’évaluation et l’analyse des performances. Les décisions à prendre pour optimiser le fonctionnement des systèmes logistiques sont regroupées en trois niveaux : stratégique sur le long terme, tactique sur le moyen terme et opérationnel sur le court terme. Illustré par de nombreux exemples, cet ouvrage présente, de manière pédagogique, les techniques de modélisation et d’évaluation des performances des systèmes logistiques et les outils d’optimisation, mono et multi critères à appliquer pour les problèmes de décision allant de leur conception à leur gestion.

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Chapitre 1. Modélisation et évaluation de performances . . . . . . . 17

1.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.2. Les processus markovien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.2.1. Généralités sur les processus stochastiques . . . . . . . . . . 18

1.2.2. Les processus de Markov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.3. Les réseaux de Petri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3.1. Introduction aux réseaux de Petri . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.3.2. Les réseaux de Petri non autonomes . . . . . . . . . . . . . 40

1.3.3. Les réseaux de Petri temporisés . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.3.4. Les réseaux de Petri continus . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

1.3.4.1. Equation fondamentale et évaluation
des performances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

1.3.4.2. Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

1.3.5. Les réseaux de Petri colorés . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.3.6. Les réseaux de Petri stochastiques . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.4. Simulation à événements discrets . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.4.1. La place de la simulation dans l’analyse
des systèmes logistiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.4.2. Composantes et dynamique d’évolution des systèmes . . . 60

1.4.3. Représentation du hasard et méthode Monte Carlo . . . . . 61

1.4.5. Les systèmes à événements discrets . . . . . . . . . . . . . . 76

1.5. Méthode de décomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

1.5.1. Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

1.5.2. Détails de la méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Chapitre 2. Optimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2.2. Problèmes polynomiaux et problèmes NP-difficiles . . . . . . . . 88

2.2.1. Complexité d’un algorithme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

2.2.2. Exemple de calcul de la complexité d’un algorithme . . . . 90

2.2.3. Quelques définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2.2.4. Complexité d’un problème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2.3. Méthodes exactes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

2.3.1. Programmation mathématique . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

2.3.2. Programmation dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

2.3.3. Procédures par séparation et évaluation . . . . . . . . . . . . 93

2.4. Méthodes approchées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

2.4.1. Les algorithmes génétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

2.4.2. Les colonies de fourmis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

2.4.3. La recherche taboue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

2.4.4. Essaim particulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

2.5. Optimisation multi-objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

2.5.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

2.5.2. Approches de résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

2.5.3. Critères de comparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

2.5.4. Méthodes de résolution de l’optimisation
multi-objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

2.6. Optimisation basée sur la simulation . . . . . . . . . . . . . . . . 121

2.6.1. Outils dédiés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

2.6.2. Méthodes spécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Chapitre 3. Conception et agencement . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

3.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

3.2. Les différents types de systèmes de production . . . . . . . . . . 127

3.3. La sélection d’équipements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

3.3.1. Aperçu général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

3.3.2. Choix d’équipement avec prise en compte
de la fiabilité du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

3.4. L’équilibrage de lignes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

3.4.1. Classification des problèmes d’équilibrage . . . . . . . . . . 146

3.4.2. Méthodes de résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3.4.3. Aperçu de la littérature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.4.4. Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.5. Le problème de dimensionnement de buffers . . . . . . . . . . . 151

3.5.1. Aperçu général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

3.5.2. Exemple d’un problème multi-objectif
de dimensionnement de buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

3.5.3. Exemple d’utilisation des algorithmes génétiques . . . . . . 154

3.5.4. Exemple d’utilisation des algorithmes
de colonies de fourmis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

3.5.5. Exemple d’utilisation de l’optimisation basée
sur la simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

3.6. L’agencement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

3.6.1. Types d’agencement d’atelier . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

3.6.2. Approche de traitement d’un problème d’agencement . . . 173

3.6.3. Les méthodes les plus connues . . . . . . . . . . . . . . . . 175

3.6.4. Exemple d’agencement d’un atelier de maintenance . . . . 176

3.6.5. Exemple d’agencement d’un atelier d’industrie
automobile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Chapitre 4. Optimisation tactique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

4.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

4.2. Les prévisions de la demande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

4.2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

4.2.2. Catégories et méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

4.2.3. Les séries chronologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

4.2.4. Modèles et traitement de séries . . . . . . . . . . . . . . . . 189

4.3. La gestion des stocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

4.3.1. Les différents types de produits stockés . . . . . . . . . . . 200

4.3.2. Les différents types de stocks . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

4.3.3. Les coûts de stockage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

4.3.4. La gestion des stocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

4.3.5. Méthode de classification ABC . . . . . . . . . . . . . . . . 209

4.3.6. Quantités économiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

4.3.7. Méthodes de réapprovisionnement . . . . . . . . . . . . . . 221

4.4. Les problèmes de placement et de découpe . . . . . . . . . . . . 227

4.4.1. Classifications des problèmes de placement
et de découpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

4.4.2. Les problèmes de placement dans les systèmes
industriels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

4.5. Planification de la production et des approvisionnements,
méthodes de regroupement des besoins . . . . . . . . . . . . . . . 234

4.5.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

4.5.2. MRP et regroupement des besoins . . . . . . . . . . . . . . 235

4.5.3. Les méthodes de regroupement des besoins
(Lot-sizing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

4.5.4. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

4.6. Gestion de la qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

4.6.1. Outils d’évaluation, de pilotage et d’amélioration . . . . . . 250

4.6.2. Les types de contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Chapitre 5. Ordonnancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

5.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

5.2. Les problèmes d’ordonnancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

5.2.1. Les notions de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

5.2.2. Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

5.2.3. Définition des critères et fonctions objectif . . . . . . . . . . 291

5.2.4. Ordonnancement de projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

5.2.5. Problèmes à une machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
• Maître de conférences à l’université de technologie de Troyes, Alice Yalaoui est responsable des cours de simulation et d’ordonnancement. Ses recherches portent sur des problématiques d’optimisation des systèmes industriels.

Hicham Chehade est enseignant-chercheur à l’université de technologie de Troyes. Ses travaux de recherche portent sur les problèmes de conception, d’ordonnancement et la simulation des systèmes de production.

Farouk Yalaoui est professeur des universités à l’université de technologie de Troyes. Il est spécialiste en ordonnancement, conception, et gestion de production. Il est responsable d’un groupe de recherche en gestion de production.

• Professeur des universités à l’université de technologie de Troyes, Lionel Amodeo est responsable de la formation d’ingénieur en systèmes industriels. Ses activités de recherche et d’enseignement portent sur la modélisation, l’analyse et l’optimisation des chaînes logistiques.