Optimiser la création de valeur pour une industrie durable Sophie D’Amours ing., M.B.A., Ph.D. Professeure titulaire, Université Laval Directrice du Consortium de recherche FOR@C Titulaire de la Chaire de recherche du Canada en pilotage des réseaux de création de valeur

Générer de la valeur Stratégie de l’offre Stratégie réseau Proposition de valeur Stratégie réseau Stratégie marché Compétences Relations Ressources Clients cibles Configuration Configuration Structure de coût Structure de revenu Stratégie de profit Stratégie d’innovation Source : inspiré de Osterwalder (2004)

Les défis des modèles d’affaires L’environnement d’affaire est caractérisé par sa complexité, de hauts niveaux d’incertitude, une contribution substantielle des technologies. Les nombreux modèles d’affaires qui en découlent sont caractérisés par: la coordination d’un nombre important de détenteurs d’intérêts (travailleurs, gouvernements, entreprises, etc.), la nécessité d’être compétitifs et responsables et cela dans un contexte de compétition mondiale et de mondialisation des innovations, la nécessité d’innovation, de planification rigoureuse et d’optimisation de l’ensemble des activités du réseaux de création de valeur.

Réseau de création de valeur Flux de produits, d’information et d’argent Entreprise étendue Entreprise Clients final Fournis- seurs de matière première Réseau

Gestion du réseau de création de la valeur inclut la planification et la gestion de l’ensemble des activités d’approvisionnement, d’achat, de production, de distribution et de logistiques (incluant les retours). inclut la coordination des partenaires impliqués dans ces processus. concrétise l’intégration de la stratégie réseau (approvisionnement) à la stratégie marché (demande) au sein de l’entreprise et entre les entreprises.

International Paper Aux États-Unis En Europe, Asie et Amérique Latine 18 usines de pâtes et papiers 94 usines de conversion et d’emballage 5 usines de produits du bois En Europe, Asie et Amérique Latine 8 usines de pâtes et papiers 44 usines de conversion et d’emballage Top 5 International paper (~$26 B) Weyerhaeuser (~ $20 B) Georgia Pacific (~ $20 B) Stora Enso (~ $15 B) Kimberly Clark (~ $15 B) PWC – Global Forest and Paper Industry Survey 2005

Réseau de création de valeur de la forêt Clients Clients Clients

Où est la différence? Source : AbitibiConsolidated

Où est la différence? http://cnbm.en.alibaba.com/product/50411874/52072067/Machinery/Paper_Machine.html

Sources: USDA Forest Service, Nexfor with modifications made by Ministère des Ressources naturelles

La différenciation et le cycle de vie des produits Croissance rapide Développement Expansion Maturité Fonctionnalités Qualité Gamme Personnalisation Garantie Flexibilité des livraisons Délais de livraison Fiabilité des livrais. Service A.V. Prix Facilité de faire des affaires … Fonctionnalités Qualité Gamme Personnalisation Garantie Flexibilité des livraisons. Délais de livraison Fiabilité des livrais. Service A.V. Prix Facilité de faire des affaires … Fonctionnalités Qualité Gamme Personnalisation Garantie Flexibilité des livraisons. Délais de livraison Fiabilité des livrais. Service A.V. Prix Facilité de faire des affaires … Fonctionnalités Qualité Gamme Personnalisation Garantie Flexibilité des livraisons. Délais de livraison Fiabilité des livrais. Service A.V. Prix Facilité de faire des affaires … - + « Critères de qualification »

Rendement Source: PWC, CIBC World Markets

La planification du réseau de création de valeur Capturer les nouvelles opportunités d’affaires en déployant les réseaux appropriés. Améliorer la profitabilité à travers une réduction des coûts et l’accroissement des revenus. En améliorant la synchronisation des opérations et l’intégration des flux d’information dans le réseau. En profitant des modèles de planification collaborative.

Le 5 jours “challenge” de l’industrie automobile européenne

Le 5 jours “challenge” de l’industrie automobile européenne

Le 5 jours “challenge” de l’industrie automobile européenne Des milliers de pièces et composants Personnalisation de masse (des million de combinaisons possibles) Réseau mondial de fournisseurs, d’usines, de concessionnaires et de clients Un cycle de vie de moins de 3 ans

Un peu d’histoire… 1910 – Les études de temps et mouvement, l’organisation du travail (Frederick W. Taylor) 1930 – Contrôle statistique de la qualité, lot économique à commander 1950/60 – Gestion de projet, JAT (Tai-Ichi Ohno) 1970 – Ordonnancement, gestion des stocks, prévision, MRP 1980 – Gestion totale de la qualité, automatisation (Deming et Juran) 1990 – Gestion des goulots, théorie des contraintes, certification ISO, le déploiement de la fonction qualité, la ré-ingénierie des processus (Goldratt, Hammer et Champy) 2000 – Les systèmes de gestion intégré (ERP, Supply chain planning), les systèmes manufacturiers agiles Source : Chase et al. 1998 et Womack et al. 1992

Processus long et court Rönnqvist 2003

Processus divergents Co-produits 2x3 2x4 2x6 1x6 Sous-produits copeaux Type 2 Patron #12 Sous-produits copeaux sciures

Processus alternatifs 2x6 Type 1 2x3 2x3 2x4 2x4 2x4 1x6 1x6 Copeaux 1 Copeaux 2 Recipe 1 Produits chimiques Recipe 1 Recipe 1 Recette 1 Grade Eau Énergie

Processus mixtes de demande Usines Marchés Marchés spot & contrat

Patron de demande – bois d’œuvre – tous segments confondus 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 2002-01-03 2002-01-30 2002-02-26 2002-03-26 2002-04-23 2002-05-21 2002-06-17 2002-07-16 2002-08-13 2002-09-11 2002-10-08 2002-11-06 2002-12-03 2003-01-08 2003-02-04 2003-03-03 2003-03-28 2003-04-24 2003-05-21 2003-06-17 2003-07-14 2003-08-08 2003-09-05 2003-10-02 2003-10-31 2003-12-01 2003-12-30 2004-01-27 2004-02-23 2004-03-19

Exemple d’une segmentation client dans le secteur du bois d’œuvre 33% 28% 13% 12% 11% 2% 1% BROKER US RETAILERS U.S. DIST. U.S. RETAILS DIST US MANUFACTURED HOUSE &SYSTEMS BUYING GROUPS U.S. REMAN AMERICAIN Others < 1%

La planification de la demande Harmonized plans

Choisir les marchés

L’usine de panneaux i 2 1 Ik,t WIPk,t 1 2 m Patron de débitage Ratio matière première Taux de production 1 i 2 2 1 m Patron de débitage Panneaux Famille de produits (Épaisseur) Paquets Type de produits (Propriétés) Matières premières

Les gains de la planification intégrée en fonction des variations de prix Feng et al. 2007

Servir les clients

Réseau de création de valeur (meubles en bois) Voici les unités de la chaîne logistique dans l’industrie du meuble au Québec. Au début de la chaîne on trouve les fournisseurs de bois (terre publique sous forme de CAAF ou terre privée) En deuxième lieu, les usines de sciage ou on transforme les billes en planches de dimensions bien spécifique. Ce bois vert est transféré dans des séchoirs qui servent à sécher le bois (amener le taux d’humidité à une certaine valeur) Le bois sec est transporté dans des centres de débitage qui vont couper le bois sec en des composants de meuble avec des dimensions spécifiques (telles que mentionnées dans les commandes des usines de meubles) Ces composants de meuble sont assemblés dans l’usine de meuble. Le meuble est emballé et expédié au centre de distribution ou au détaillant (grande surface ou magasin de meuble). Dans le projet on s’interesse a une partie de la chaine a savoir les scieries, les séchoirs et le centre de débitage ainsi que les sous-traints de sciage et de séchage.

Les décisions d’affaires Quel volume de matière première acheté annuellement de quel fournisseur? Quel niveau d’inventaire pour chaque produit dans chaque unité d’affaires? Qui fournit qui dans le réseau? Quelle proportion de sciage et de séchage impartir?

Matières premières (essences et qualités) Merisier Érable Cerisier Plaine Chêne Frêne Hêtre Tremble Tulipier Tilleul Avant de passer la méthode de résolution du problème, je vais vous présenter les différents produits qui circulent dans la chaîne logistique. La matière première provient de la forêt, ce sont des billes de bois d’essence feuillu. Ces billes ont des qualités différentes. Cette classification est basée pour chaque essence, sur le diamètre, les 4 faces, la courbure de la bille, les nœuds, etc. plus la bille est de meilleure qualité, plus elle va donner des planches de meilleur grade et plus elle va couter plus cher au pmp. Shermag utilise une 10 d’essence dont le merisier, cerisier, l’érable, etc. Prime : 14'' --  3 faces claires # 1 : 12''  --  3 faces claires # 2 : 10'' --  2 faces claires # 3 : 10''  -- 0 ou 1 face claire

Capacité des fournisseurs

Le processus du sciage Essence de bois Patron de sciage Planche de bois vert 4/4 5/4 4/4 6/4 25% 8/4 4/4 Le processus de sciage est modélisé comme ceci: pour chaque bille d’une essence donnée, on se demande quel est le patron de sciage qu’il lui faut applique étant donné le niveau de stock du bois vert et la demande en ce même bois vert. A chaque fois qu’on change de patron des sciage, les volumes du sciage vont changer. 5/4 Qualité A 6/4 30% 8/4 4/4 5/4 23% 6/4 8/4 22%

Le processus de séchage Début séchage 8/4 (durée de séchage de 4 semaines) 4/4 ou 5/4 ou 6/4 Séchoir 1 occupé occupé occupé occupé libre Passons maintenant au processus de séchage. On suppose que la période de planification est 1 semaine. Qu’on a par exemple deux séchoirs S1 et S2. cet exemple illustre les contraintes de séchage. Si on décide de sécher du 8/4 dans le séchoir s1, on sait que ça prend 4 semaines pour le sécher, alors le séchoir va être occupé pendant les 4 prochaines semaines. C’est-à-dire il ne sera libre qu’à partir de la 5ème semaine entre temps il est occupé. Étant donnée les autres épaisseurs n’ont pas le même temps de séchage, alors on ne peut pas les mélanger alors soit il faut attendre que le séchoir soit libre soit il faut les mettre dans un autre séchoir. C’est ce qu’on va faire avec le séchoir S2, on va mettre l’épaisseur 4/4, après deux semaines le bois est sec et le séchoir et libre et on peut mettre le 6/4 qui va être séché après 3 semaines. Début séchage 5/4 (durée de séchage de 2 semaines) 4/4 ou 6/4 ou 8/4 Début séchage 6/4 (durée de séchage de 3 semaines) Séchoir 2 occupé occupé occupé occupé occupé libre 1 2 3 4 5 6 7 8 temps

Consommation de bois séché 2004/2005

La formulation mathématique

Shermag Inc (2004/2005). Le réseau bois étudié inclut 40 fournisseurs, 2 scieries, 16 séchoirs et 10 usines de meuble, 11 espèces et 135 produits semi-finis et finis. La planification s’effectue sur une année 2004-2005 (52 semaines) Le cas inclut la possibilité de sécher à l’air libre et les variations des temps de séchage liées aux saisons. Le modèle comprend plus de 2,000,000 variables continus, 8,000 variables binaires et 3,000,000 contraintes.

Shermag Inc. (2004/2005) Solution de l’entre-prise Solution optimale (2% gap) Variation Coût de la matière première 48.1% 30.92% Coût de sciage 30.79% 23.04% Coût de séchage 3.88% 3.33% Coût de maintien des stocks 3.29% 1.42% Coût de transport 6.36% 4.79% Coût d’impartition 2.01% 0.00% Achat de bois 5.54% 36.51% Total 100% 22% La configuration de la demande des usines n’est pas alignée avec les politiques de sciage et les approvisionnements. Les capacités de sciage et de séchage sont suffisantes. Les inventaires peuvent être réduits malgré la saisonnalité des demandes et de la disponibilité de la fibre. Des produits spécifiques devraient être achetés sur les marchés.

Choisir les marchés et servir les clients en temps réel

Système distribué de prise de décision Transport Client Usine de sciage Approvisionnement - Toujours des changements demande disponibilité réel versus planifié livraison, etc. - Il faut donc être agile! Coordination des ventes Distribution Usine de sciage Ventes Approvisionnement Usine de sciage Usine de papier …

En route vers un Banc d’essai virtuel!

Simulation Scierie

Simulation des ratios spot/contrat Lemieux et al. 2007

Repenser l’entreprise de la fôret aux clients

Production des copeaux Conversion des rouleaux De la forêt au client! Production de la pâte Production des copeaux Production du papier Conversion des rouleaux Weigel et al. 2006 Projet conjoint FPInnovations Paprican et FOR@C

Repenser les modèles de collaboration dans le réseau

Gestionnaire virtuel du transport Plusieurs entreprises Localisation géographique Contraintes de temps Transport, ouverture des sites, date au plus tôt et au plus tard Transport en charge partielle Travaux conjoints FPInnovations Division Feric et FOR@C Audy et al. 2007

Gestionnaire virtuel du transport Business process modules Web data import module Planning module Products Products management Carriers management Sites Extensions Sites management Control of route execution Transport demand Volume management Vehicle fleet availability management Vehicle fleet availability Routes tendering Optimization tool … Routes 49 49 49

Payload: Fuel Cost: Driving Time: 3 4 5 6 Les routes

Collaboration versus individuel 51 51

Résultats Problème Temps de calcul Coût Pétrole Distance Nombre de route 1-5 543,6 ± 233,5 9,8% 4,7% 7,1% 3,5% 13,0% 5,6% 20,8% 6,8% 6-12 647,3 234,0 7,3% 3,8% 4,3% 4,6% 11,1% 18,3% 12,2% 13-21 620,4 149,2 10,5% 4,2% 8,3% 3,1% 12,1% 17,3% 8,4% 22 1808,2 2,0% 1,9% 3,3% 5,2% 23 2257,8 2,2% 3,4% Réduction ‘Complex route’ = no simple trip (i.e. ‘aller en charge, retour à vide’). Les gains sont P1 = 8,7%, P2 = 17,4% et P3 = 8,3% plus de routes complexes p/r au nombre total de route. 52 52

Coalition de transport vers les marchés Expéditions aux États-Unis 4 processus d’affaires différents: Transporteurs utilisés Méthodes de facturation Taux de transport Délais de transport et pré-expédition 53 Titre de l'événement 53

Étude de faisabilité: constats Réduction envisageable des taux de transport de 5 à 15% Réduction des délais pour obtenir une pleine charge de 4,6 à 37,3 jours selon les secteurs 1/3 du volume expédié transit par les mêmes transporteurs mais à des taux différents 18% des clients avec le même ZIP/CP pour le 1/3 du volume expédié Couverture inégale du marché entre les fab. 54 Titre de l'événement 54

Gain en couverture géographique 55 Titre de l'événement 55

La forêt dans toute cette démarche?

La planification des opérations forestières Centre de valorisation de la fibre (ex. tri, différenciation, prétraitement) Terminal – transbordement Prestataires de services logistiques

Le contexte de l’approvisionnement A, B, C Boj, Bop, Er Usine Scierie Montauban Abitibi_Consolidated (2) Gérard Crête (3) Adélard Goyette Boiseries Savco Coop Jos St-Amant Maibec Ind. Manufacturières Mégantic Plante Commonwealth Plywood Spécialiste du bardeau de cèdre Industries Légaré Spruce Falls (2) 1500 43 - 04 100 03 300 02 3200 42 675 41 01 Boj 350 400 Bop Volume (m 3 ) AC Espèce No usine Proc. Area Species Mill 041 1 006 41-01 Beaudoin et al. 2006,2007

La planification forestière Projet ForValueNet

Troncoso et al. projet en cours. L’approche de la forêt Coupe & plantation Patrons de tronçonnage Allocation des billes aux usines Processus de transformation Produits aux marchés L’approche intégrée Coupe & plantation Patrons de tronçonnage Allocation des billes aux usines Processus de transformation Produits aux marchés Troncoso et al. projet en cours.

Impacts de nos recherches Point de vue industriel (le cas de l’industrie des produits forestiers) Bonification de la proposition de valeur. Réduction de 5 à 20 % des coûts logistiques : inventaires, transport, mise en route. Augmentation de la disponibilité des équipements. Intégration de la forêt dans les processus de planification d’affaires Point de vue scientifique Contribution à la résolution de problème complexe de planification, incluant de nouveaux modèles de collaboration. Développement d’une nouvelle école de pensée dans le développement d’outils d’ingénierie et de planification des entreprises de l’industrie forestière. Développement d’un « simulateur de gestion »

60% des entreprises interrogées (Fortune 100) ont développé des pratiques de développement durable (développement économique, responsabilité environnementale, contribution sociale) pour améliorer la notoriété de la marque ou différencier leurs produits.

Merci! www.forac.ulaval.ca Un Consortium de recherche dédié à la gestion des réseaux de création de valeur dans l’industrie des produits forestiers. Plus de 50 chercheurs (professeurs, professionnels et étudiants). Étroite collaboration avec FPInnovations, le MRNF, le CRIQ et les entreprises, ainsi que plusieurs centres de recherche nationaux et internationaux.