Ordonnancement dans les chaînes logistiques

Présentation au sujet: "Ordonnancement dans les chaînes logistiques"— Transcription de la présentation:

1 Ordonnancement dans les chaînes logistiques
_______________ _______________ Ordonnancement dans les chaînes logistiques Lyon, 15 mai 2006 et Tours, 16 juin 2006

2 Post-doc Marie-Claude Portmann = Bac + 40 Thèse 3ème cycle + 32 Thèse d’état + 19 Retraite - 4

3 Contenu Quelques modélisations impossibles ou non pertinentes
Quelques suggestions de nouveaux modèles

4 Mots clés Le management de la chaîne logistique (SMC) implique une plus grande intégration des modèles et des outils de décision. Production + Stockage + Transport SCM implique de nouvelles structures de décision :. Entreprise étendue ou Entreprise virtuelle, accompagnées de négociations concernant coûts, délais, quantités et qualité avec des échanges de connaissances et de données, entre de nombreux partenaires, qui sont en compétition (d’où des problèmes en ce qui concerne le partage des données et la protection des données sensibles). Il convient d’étendre les règles traditionnelles utilisant des pénalités contractualisées de retard entre les partenaires en un système de contrôle plus général, d’où un besoin de nouveaux outils d’aide à la décision à tous les niveaux d’un système de contrôle hiérarchique. (niveaux stratégiques, tactiques et opérationnels) qui permettent les négociations et qui converge.

5 Hypothèses principales (1)
Réseaux d’entreprises Centres de décision multiples Concurrence non contrôlée ou tentative de collaboration Fournisseurs Manufacturiers en compétition

6 Hypothèses principales (2)
Réseaux d’entreprises Décision distribuée Centres de décision multiples Besoin d’une vision générale globale pour jouer “gagnant-gagnant” Concurrence non contrôlée ou tentative de collaboration Manufacturiers en compétition Fournisseurs Nouveaux critères et nouveaux modèles et outils de décision

7 Structures de décision
Sûrement hiérarchique Planification prévue corrigée en utilisant un horizon glissant Ordonnancement prédictive ou proactive réactive avec des centres de décision distribués qui négocient des “frontières de délai” ou des “ressources” soit entre couple de partenaires et/ou Sous la supervision d’un coordinateur (ou médiateur) Avec l’existence potentielle de règles contractuelles …

8 Objets des négociations
Dates de livraisons Quantités à livrer Capacités des ressources (sous-traitances) Coûts (Qualité)

9 Objets des négociations : niveau planification
- dates de livraison - quantités à livrer Courbes cumulées Bornes inférieures = courbes cumulées associées aux besoins des clients Bornes supérieures = courbes cumulées associées aux propositions des fournisseurs Courbes cumulées négociées doivent être entre les deux courbes sauf en cas d’infaisabilité Pénalités d’avance/retard Capacités des ressources sous-traitance heures supplémentaires modification des calendriers des ressources - Coûts

10 Objets des négociations : niveau planification
Frontières entres les compagnies ou les centres de production - dates de livraison - quantités à livrer Courbes cumulées Bornes inférieures = courbes cumulées associées aux besoins des clients Bornes supérieures = courbes cumulées associées aux propositions des fournisseurs Courbes cumulées négociées doivent être entre les deux courbes Pénalités d’avance/retard Flexibilité locale Capacités des ressources sous-traitance heures supplémentaires modification des calendriers des ressources Coûts

11 Objets des négociations : niveau ordonnancement
Dates et quantités livrées (= courbes cumulées amont) pour les composants consommables mais aussi dates de disponibilité pour les pièces individuelles (approches de type job) Dates et quantités livrées (= courbes cumulées aval) Pour les composants consommables mais aussi Délais impératifs pour les pièces individuelles (approches de type job) Capacités des ressources (sous-traitance, heures supplémentaires, calendriers) Coûts (Qualité)

12 Un exemple de planning dans la SC
Fournisseur A B Client 1 Client 2 Bornes supérieures imposées Transport q Bornes inférieures imposées Ajouter les courbes de demandes amont et aval Ajouter des petits camions avec une capacité v et ajouter « several scenario » pour le transport, puis dupliquer le transparents pour demander qui paie les « holdings costs » et comment on les évalue selon que les coûts sont identiques ou différents Parler en particulier de la distribution des produits froids Capacité : v Il existe plusieurs scénarios (optimaux) pour la répartition des composants et pour l’organisation des transports

13 Client 1 Transport q Client 2 Capacité : v
Les coûts de stockage peuvent varier en fonction des différents lieux de stockages. Mais même s’ils sont partout identiques, qui les paient? Fournisseur A B Client 1 Client 2 Bornes supérieures imposées Transport q Bornes inférieures imposées Ajouter les courbes de demandes amont et aval Ajouter des petits camions avec une capacité v et ajouter « several scenario » pour le transport, puis dupliquer le transparents pour demander qui paie les « holdings costs » et comment on les évalue selon que les coûts sont identiques ou différents Parler en particulier de la distribution des produits froids Capacité : v Il existe plusieurs scénarios (optimaux) pour la répartition des composants et pour l’organisation des transports

14 Client 1 Transport q Client 2 Capacité : v
Pour minimiser les coûts globaux de stockage : toutes les courbes doivent être calées à droite (juste à temps), mais cela n’est pas toujours possible (horizon glissant, capacités limitées, groupement en lots …) Fournisseur A B Client 1 Client 2 Bornes supérieures imposées Transport q Bornes inférieures imposées Ajouter les courbes de demandes amont et aval Ajouter des petits camions avec une capacité v et ajouter « several scenario » pour le transport, puis dupliquer le transparents pour demander qui paie les « holdings costs » et comment on les évalue selon que les coûts sont identiques ou différents Parler en particulier de la distribution des produits froids Capacité : v Il existe plusieurs scénarios (optimaux) pour la répartition des composants et pour l’organisation des transports

15 Un exemple en ordonnancement (1)
Disponibilités des fournisseurs Demandes des clients Ateliers ou même ensemble d’ateliers à ordonnancer Approche produit = consommables Approche produit = quantités à délivrer En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires Approche job = dates de disponibilité Approche job = délais souhaités ou impératifs

16 Un exemple en ordonnancement (2)
Disponibilités des fournisseurs Demandes des clients Ateliers ou même ensemble d’ateliers à ordonnancer Souvent les contraintes amont ne sont pas considérées Approche produit = consommables Approche produit = quantités à délivrer En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires Critères à utiliser? Approche job = dates de disponibilité = 0 Approche job = délais souhaités ou impératifs

17 Un exemple en ordonnancement (3)
Disponibilité fournisseurs Atelier à ordon-nancer Demande clients Critères pertinents ? Coûts de stockage ? Ces critères sont-ils pertinents au niveau de l’ordonnancement ? Quand les composants sont-ils payés? Quand ils sont demandés par le nœud de production aval ou quand ils sont livrés par le fournisseurs ? De même, quand les produits finis sont-ils payés? Quand ils sont demandés par le client ou quand ils sont livrés par le nœud de production ? En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires

18 Un exemple en ordonnancement (4)
Demandes clients Disponibilité fournisseurs Atelier à ordon-nancer Critères pertinents ? Minimisation des encours ? Minimisation de l’énergie liée à la présence de produits ou minimisation du temps de présence de produits dangereux. En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires plus pertinent

19 Un exemple en ordonnancement (5)
Disponibilité fournisseurs Demandes clients Atelier à ordon-nancer Critères pertinents ? Utilisation des machines En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires Intervalles d’utilisation des machines incluant la distinction entre heures normales et heures supplémentaires.

20 Un exemple en ordonnancement (6)
Disponibilités fournisseurs Demandes clients Ateliers ou même ensemble d’ateliers à ordonnancer Avance aval Avance amont En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires The fact that data, such as quantities and delivery dates, could be negotiated inside the supply chain at the tactical and at the operationnal level, both at the predictive level and at the reactive level, induce new models never studied before. In particular, models become symmetrical. We can consider upstream delivery curves or release dates, correspond to hoped dates or to previously negotiated date and you can be early or late relatively to this dates, when early you have to negotiate with your supplier in ordered to anticipate some delivery. Some lateness on other products can help them to anticipate on the product you demand earlier. This provides with earliness penalties and tardiness gain (not necessary with symmetrical weigth) for the components or raw materials arrival. You can use a lot of indicators or criteria to measure the upstream earliness and/or tardiness penalty: earliness, early work, number of upstream early works, weight of upstream early works… It is more usual to find downstream earliness and tardiness penalty such as lateness, tardiness, late work, number of late jobs, total weight of late jobs, weighted sum of tardiness and earliness … Retard aval Retard amont = flexibilité pour les délais de livraison des fournisseurs

21 Un exemple en ordonnancement (7)
Critères : Somme des pénalités d’avance et de retard pour les matières premières, les composants ou les produits semi-finis Critères Somme des pénalités d’avance et de retard pour les produits finis Atelier à ordonnancer (avance/retard, Nombre de travaux en avance/retard travail en avance/retard …) Étudiés dans la littérature Très peu étudiés dans la littérature En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires In very particular scheduling case: One machine problem and no preemptive operations, job approach (one job = one piece, which arrives at a given release date, waits to be performed, is performed without interruption and leaves the shop at its completion time, downstream earliness (on finish product) is equivallent to upstream earliness (on components arrival). As soon as at least one job needs more than one operation even on the same machine, the first starting time and the last completion time of operations are independent data and upstream and downstream earliness and tardiness must be considered. Some criteria crossing upstream earliness penalty and downstream tardiness penalty in the case of preemptible jobs as been studied by Francis Sourd for the single machine problem. The used criterion is a mix between upstream earliness and downstream tardiness penalty cost and upstream early work and downstream late work. Modèles équivalents dans des cas très particuliers (une machine sans préemption, flow shop sans attente)

22 Related models considered in the literature:
Scheduling with target start and completion times. (Soft) due window scheduling. Scheduling with general start time and end time costs. Bircriteria (due date) earliness/tardiness scheduling. Scheduling with controllable release dates. Mikhail KOVALYOV

23 Un exemple en ordonnancement (8)
Critères : Somme des pénalités d’avance et de retard pour les matières premières, les composants ou les produits semi-finis Critères Somme des pénalités d’avance et de retard pour les produits finis Atelier à ordonnancer (avance/retard, Nombre de travaux en avance/retard travail en avance/retard …) Étudiés dans la littérature Très peu étudiés dans la littérature En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires In very particular scheduling case: One machine problem and no preemptive operations, job approach (one job = one piece, which arrives at a given release date, waits to be performed, is performed without interruption and leaves the shop at its completion time, downstream earliness (on finish product) is equivallent to upstream earliness (on components arrival). As soon as at least one job needs more than one operation even on the same machine, the first starting time and the last completion time of operations are independent data and upstream and downstream earliness and tardiness must be considered. Some criteria crossing upstream earliness penalty and downstream tardiness penalty in the case of preemptible jobs as been studied by Francis Sourd for the single machine problem. The used criterion is a mix between upstream earliness and downstream tardiness penalty cost and upstream early work and downstream late work. Les méthodes de résolution de ces problèmes fournissent des outils d’aide à la décision pour négocier des frontières entre les partenaires au niveau ordonnancement.

24 Un exemple en ordonnancement (9)
Critères : Somme des pénalités d’avance et de retard pour les matières premières, les composants ou les produits semi-finis Critères Somme des pénalités d’avance et de retard pour les produits finis Atelier à ordonnancer (avance/retard, Nombre de travaux en avance/retard travail en avance/retard …) Étudiés dans la littérature Très peu étudiés dans la littérature En amont, mettre des courbes ou des dates butées, en aval mettre des courbes ou des dates butées souhaitées ou impératives. Au milieu, mettre un pavé pour représenter l’atelier ou même un ensemble d’ateliers de production. Ajouter les critères sur le completion time et s’interroger sur leur signification Est-ce du holdign cost? When are the components paid by by the production node? When are the finished product paid by the customers? Est-ce de la minimisation de risque en limitant par exemple les produits dangereux ou volumineux? Dans ce cas, il faut non seulement les faire sortir plus vite, mais aussi les laisser si possible dans des stocks amonts où ils gênent moins le plus longtemps possible, il faut donc changer le critère. Et si on veut minmiser la main d’œuvre (work force) c’est plutôt la longueur de l’intervalle où les machines sont réellement mises en fonction avec du personnel affecté qu’il faut minimiser, en tenant compte éventuellement des heures normales et des heures supplémentaires In very particular scheduling case: One machine problem and no preemptive operations, job approach (one job = one piece, which arrives at a given release date, waits to be performed, is performed without interruption and leaves the shop at its completion time, downstream earliness (on finish product) is equivallent to upstream earliness (on components arrival). As soon as at least one job needs more than one operation even on the same machine, the first starting time and the last completion time of operations are independent data and upstream and downstream earliness and tardiness must be considered. Some criteria crossing upstream earliness penalty and downstream tardiness penalty in the case of preemptible jobs as been studied by Francis Sourd for the single machine problem. The used criterion is a mix between upstream earliness and downstream tardiness penalty cost and upstream early work and downstream late work. En présence de critères de juste à temps généralisés non réguliers les ordonnancements calés gauche ne sont plus dominants, cela implique deux familles de décision : Ordre des travaux et insertion des temps morts à séquences fixées

25 Autres décisions liées à la chaîne logistique
Ordonnancement Transport Stockage Avec des critères pertinents tels que ceux qui ont déjà été présentés Considering planning and scheduling inside the supply chain impose to cross production / warehousing and transport problem. It induces a lot of new problems to be studied with pertinent criteria as illustrated before. It is very difficult to compare the various models and we need absolutely a new problem classification. Scheduling specialists use the alpha/beta/gamma classification, Is it possible to structure the general notations in order to propose a new more general classification? Besoin d’étendre la classification a/b/g aux problèmes d’ordonnancement pour la chaîne logistique: dépendance et indépendance des décisions des nœuds, systèmes de contrôle …

26 Autres décisions liées à la chaîne logistique
Ordonnancement Transport Stockage Avec des critères pertinents tels que ceux qui ont déjà été présentés Considering planning and scheduling inside the supply chain impose to cross production / warehousing and transport problem. It induces a lot of new problems to be studied with pertinent criteria as illustrated before. It is very difficult to compare the various models and we need absolutely a new problem classification. Scheduling specialists use the alpha/beta/gamma classification, Is it possible to structure the general notations in order to propose a new more general classification? Incluant la planification et l’ordonnancement proactifs et réactifs de manière à tenir compte de la présence de perturbation ou/et d’imperfection des prévisions.

27 Partage de données Dans le cadre de la chaîne logistiques avec des noeuds indépendants et des centres de décisions multiples avec un système de contrôle partiellement distribué, Plusieurs problèmes apparaissent : données à partager : lesquelles ? Si des données sont partargées (par exemple les prévisions) et sont transmises à mes partenaires directs, qui sont en relation avec mes concurrents directs, est-ce dangereux ? Si certaines données sont partagées par tous les partenaires dans la chaîne logistique, même si les données sont aggrégées, quelles données mes concurrents peuvent reconstituer en utilisant, par exemple, de la fouille de données ? Etc. When working in the framework of independent nodes inside the supply chain with multidecision makers and decentralized or semi-decentralized control, several problems appear to be considered: - data must be shared : what data? If data (such as forecasting) are transmitted to my direct partner, who are in relationship with my direct competitors, is it dangerous? If some data are shared by the whole partners of a virtual enterprise, even if the data are agregated, what can be found by my competitors if they use, for example, data mining techniques?

28 En cas de décideurs multiples : problèmes de convergence du système de négociations
When considering independent partners, semi-decentralized control and local negotiations on quantity, quality, price and delivery dates. A major problem of the proposed models is the convergence of the model.

29 Conclusions partielles
Besoins de modèles pour : partager les coûts et les gains (pricing), négocier les quantités et les délais, prendre en compte des avances et des retards en amont et en aval des centres de production ou de transport, croiser ordonnancement, transport et stockage, assumer la convergence dans des processus de négociation outils pour optimiser tout sous-problèmes qui apparaissent au sein des problèmes plus généraux dans le cadre de la recherche de frontières temporairement fixées dans le cadre d’une approche décomposée des décisions successives …