Cadre générique de planification logistique dans un contexte de décisions centralisées et distribuées

This thesis is concerned with the foundations of the planning and control logistics systems and shows the interest of the PDS (Product-driven Systems). The development of such systems must consider the coherence between its different components. Centralized systems offer long term plans aiming optimal cost, but also stability and nervousness reduction. Distributed systems allow a fast reaction to perturbations occuring in the physical system (on the shop-floor or in the supply chain). Then, the hybridization of these two control systems is a way to increase productivity for logistic and industrial systems. The first chapter of the thesis describes the evolution of the production planning and control systems, to identify strengths and weaknesses of the different approaches proposed until our days and allow to define the general objective of the thesis. Chapter two analyses the state of the art concerning the tools for modeling such hybrid centralized/ distributed systems and also the concept of product-driven systems (PDS). This chapter serves as a basis to define the specific objectives of the thesis. Chapter three introduces the proposed modeling framework. This framework is based on a cybernetic approach, and more specifically on the Viable System Model (VSM). The chapter starts with a general presentation of VSM and then introduces a generic framework to model PDS. Finally, this chapter describes an application for production planning and control. Chapter four defines the different decision methods developed for the implementation of the generic model defined in the chapter three. At centralized and distributed levels these methods are based on mathematical programming models. Chapter five shows the main results of an application based on an industrial case which required the development of a simulation tool which considers short, medium and long terms variables for the different optimization models. These results show the interest of this type of hybridization.Cette thèse rappelle les fondements du pilotage des systèmes logistiques et montre l'intérêt de la mise en place d'un SCP (Systèmes Contrôlés par le produit). L'intégration de tels systèmes doit d'abord prendre en compte la cohérence entre les différents éléments le constituant. Ainsi les systèmes centralisés cherchent à proposer des plans de moyen, long termes visant un optimal de coût, mais aussi une certaine stabilité et peu de nervosité. Par ailleurs, les systèmes distribués ont démontré leur capacité à permettre une réaction rapide à des événements impromptus survenant dans le système physique. L'hybridation de ces deux types de pilotage est donc une voie de gain de productivité pour les systèmes logistiques et industriels. Le premier chapitre de la thèse décrit l'évolution des systèmes de planification et de pilotage de la production, avec l'objectif d'identifier les forces et faiblesses des différentes approches proposées jusqu'à nos jours et permettent définir l'objectif général de la thèse. Le chapitre deux analyse l'état de l'art concernant les outils de modélisation des systèmes de production centralisés/distribués et aussi le concept de contrôle par le produit. Ce chapitre sert de base pour définir les objectifs spécifiques de la thèse. Le chapitre trois présente le cadre de modélisation proposé. Ce cadre est basé sur une approche cybernétique, et plus spécifiquement sur le modèle de système viable (VSM). Le chapitre démarre avec une présentation générale du modèle de système viable, puis présente un modèle générique de modélisation de systèmes contrôlés par le produit. Enfin, le chapitre décrit une application de ce cadre général aux systèmes de planification et pilotage de la production de type SCP. Le chapitre quatre définit les différentes méthodes de décision, tant centralisées que distribuées, développées pour l'implémentation du modèle générique définit dans le chapitre trois. Aux niveaux centralisés et distribués ces méthodes sont basées sur des modèles de programmation mathématique développés pour considérer l'adaptabilité et la flexibilité du système. Le chapitre cinq montre les principaux résultats grâce à une application basée sur un cas industriel qui a nécessité le développement d'un outil de simulation qui considère des variables de court, moyen et long termes pour les différents modèles d'optimisation. Ces résultats montrent l'intérêt de ce type d'hybridation