Dans la section précédente, certains concepts émergents en gestion de la chaîne d'approvisionnement ont été traités. Ces concepts ont également été étendus au contexte particulier impliqué dans le système de distribution actuel. Dans cette section, un modèle conceptuel sera développé, basé sur la structure actuelle et les modifications proposées. Ce modèle conceptuel servira de base à la construction du modèle de simulation qui permettra de tester les différents scénarios et de comparer les différentes alternatives dans un contexte précis et particulier. La plateforme de simulation sera également présentée dans cette section.
4.1 Modélisation du réseau
Tout d'abord, deux modifications importantes ont pu être envisagées en lien avec les concepts issus de la littérature. La première modification concerne la structure même du réseau. En prenant le cas actuel à titre d'exemple, l'entreprise peut envisager développer un partenariat avec son transporteur (3PL) et ainsi utiliser de l'espace directement au centre de consolidation du 3PL pour entreposer des marchandises ou tout simplement pour consolider certaines commandes avant la livraison finale chez les différents détaillants. Plus radicalement, il est possible d'envisager l'ouverture de nouveaux sites d'entreposage ou de consolidation. En fait, le réseau où un unique entrepôt conserve toute la marchandise mènera, avec ces modifications, à un système multi-échelon où plusieurs nœuds
internes peuvent conserver des inventaires. De plus, le concept de consigne sera intégré au réseau modifié en considérant ainsi un des aspects de la collaboration et du partenariat.
La deuxième modification concerne le déploiement d'une stratégie de distribution mixte qui intègre l'entreposage classique et le cross-docking. Ainsi, les familles de produits seront séparées en deux catégories distinctes : les produits en cross-docking ou en passage direct et les produits en inventaire qui seront gérés en suivant la stratégie d'entreposage classique. Chaque famille de produits indépendante se verra attribuer une stratégie de gestion selon sa fréquence et son volume d'achat.
E'Tifin, il est important de noter que les nœuds internes, dans le réseau multi-échelon, sont divisés en trois catégories distinctes selon leur possibilité d'approvisionnement et de distribution. La figure 2 présente donc la structure du réseau et les différents liens entre les fournisseurs, les différents nœuds internes et les détaillants.
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Le réseau présenté à la figure 2 demeure tout à fait générique. Tous les nœuds du réseau sont caractérisés par des niveaux d'inventaire et des capacités d'entreposage tandis que les arcs représentent les activités de transport. De plus, les activités internes telles que la cueillette, la localisation des produits dans l'entrepôt et les opérations de manutention ne sont pas considérées explicitement. Ainsi, les commandes des détaillants arrivent au centre de décision selon un horaire fixe, c'est-à-dire à chaque u unités de temps. Lorsque qu'une commande est reçue, les marchandises requises sont collectées à l'entrepôt désigné, consolidées avec les produits en passage direct si nécessaire, puis expédiées au détaillant. Les tournées de livraison sont fixes et déterminées au préalable par des méthodes d'optimisation issues de la littérature. Si la quantité requise n'est pas disponible en entrepôt, la commande peut être livrée partiellement. Aucune pénalité économique n'est encourue, par contre, cette situation reste à éviter afin de maintenir un niveau de service adéquat. De plus, les inventaires de chaque nœud interne sont vérifiés périodiquement au centre de décision selon une politique (R,s,S), c'est-à-dire qu'à chaque R unités de temps. Si le niveau est plus bas que le point de réapprovisionnement s, une commande est placée afin d'atteindre le niveau maximal S (Silver et al., 1998). Les commandes placées chez les fournisseurs sont livrées en entier dans un intervalle de temps fixe. Les fournisseurs externes ont une capacité illimitée.
L'implantation de ce système requiert en pratique des réponses à plusieurs questions : quelles familles de produits seront catégorisées en passage direct? Quelles familles de produits seront catégorisées en inventaire? Quelle quantité de marchandises sera maintenue en inventaire et à quel site? Quel centre de distribution ou centre de consolidation sera assigné à quel client? En d'autres termes, quelle stratégie doit être utilisée, dans quelle situation particulière et quelle configuration mènera aux meilleurs bénéfices dans un contexte donné. Pour aider les gestionnaires dans la prise
de décision, un modèle de simulation permettant d'évaluer les différentes stratégies et configurations de réseaux est présenté à la section suivante.
4.2 La plateforme de simulation
Le but principal lorsqu'un outil de simulation est conçu est de représenter le plus fidèlement possible le comportement du système à étudier. Ainsi, le simulateur doit reproduire précisément chaque action et décision critique à travers tout le processus opérationnel avec le niveau de détail adéquat. En ce sens, la présente section propose un outil de simulation construit autour de cinq (5) blocs principaux : le générateur de demande, le module d'optimisation, le moteur de la simulation, les bases de données et l'interface de l'utilisateur et d'affichage. La figure 3 présente la structure de la plateforme et les principaux liens entre les composants qui seront décrits dans les paragraphes suivants. Générateur de demande Générateur pseudo-aléatoire de la demande Générateur de scénarios Optimisation de gestion d'inventaire Optimisation des tournées K 1 \/ Bases de données -s. ?"> Interface de l'utilisateur et interface d'affichage Données historiques Résultats de la simulation Variables & paramètres
du système Modèles d'optimisation « •* V ^ •p- Horloge Calculateur Choix de l'utilisateur Affichage des paramètres Moteur de la simulateur
Figure 3. Plateforme de la simulation
Le premier module, le générateur de demande, nourrit le simulateur avec les demandes de clients. Ces demandes peuvent être générées à partir de méthodes statistiques et de techniques de prévision appliquées. 11 est également possible d'injecter directement les données historiques dans le moteur de la simulation. Cette option peut s'avérer très utile lorsque la phase de la validation du modèle de simulation sera atteinte.
Le deuxième module, le module d'optimisation, apporte au modèle les différentes contributions de la recherche opérationnelle. Actuellement, ce module vise à solutionner deux classes de problèmes : l'optimisation des paramètres de gestion des inventaires et l'établissement des tournées de véhicules. Le module de gestion des inventaires fournit les paramètres R, s et S pour chaque point d'entreposage en se basant sur les estimateurs de la demande (moyenne et variance) et les délais de livraison. Le module de tournées de véhicules détermine l'ensemble des détaillants qui doivent être desservis par un camion et l'ordre dans lequel les tournées doivent être effectuées afin de minimiser la distance parcourue tout en respectant la capacité des camions.
Le troisième module contient les bases de données nécessaires pour l'enregistrement des paramètres et des variables du système. Ce module contient les données qui permettent de décrire la structure du réseau (nœuds, demandes, localisation, capacités), mais également les paramètres opérationnels basés sur les modèles mathématiques (module d'optimisation des inventaires et des tournées). Les bases de données permettent également l'enregistrement des mesures de performance pour chaque scénario et le calcul de différents résultats statistiques comme la variance et l'intervalle de confiance. Ainsi, les résultats obtenus pour chaque scénario peuvent être facilement comparés. Le quatrième module, le moteur de la simulation, est construit en suivant l'approche de la simulation à événements discrets (DES). DES concerne la modélisation d'un système en suivant son évolution dans le temps par la représentation du changement instantané des variables du système à
des points séparés dans le temps - le temps où les événements surviennent (Law et al., 2000). À un intervalle de temps donné, un calculateur détermine la position ou l'état des variables du système - c'est-à-dire le niveau d'inventaire à chaque localisation pour chaque produit - en suivant les règles de traitement des demandes. À priori, le moteur de la simulation comprend une liste d'événements et une horloge de simulation qui avance le temps pendant la simulation. Cette liste d'événements est classée selon un ordre chronologique et contient le temps où chaque événement va survenir. Les événements se succèdent en suivant l'ordre établi sur la liste d'événements selon les processus opérationnels programmés.
L'implémentation de ce module a été effectuée en utilisant un logiciel de simulation commercial. Une structure générique, basée sur le modèle conceptuel présenté à la présente section, a été développée. Cette structure utilise les objets suivants : les clients (détaillants), les nœuds internes (CD, CC et 1C), le centre de décision et les fournisseurs. De plus, les nœuds internes sont organisés autour de trois activités de base : la réception, la préparation des commandes et la consolidation. Toutes les décisions impliquant le réapprovisionnement et le déclenchement de la préparation des commandes sont prises par le centre de décision qui a accès à toutes les informations du système (centralisation des décisions). Tel qu'il a été mentionné, une base de données principale est connectée au moteur de la simulation. Ainsi, lorsque la simulation démarre, le moteur de la simulation est en mesure de lire toutes les variables et tous les paramètres du système.
Enfin, le cinquième module comprend les interfaces de l'utilisateur et d'affichage. Ce module est un des éléments clés du succès du simulateur. Les interfaces doivent être conçues de façon à pennettre à l'utilisateur d'entrer et de visualiser aisément les informations nécessaires tout au long de la simulation.
5 Conclusion
Cet article présente la problématique d'une entreprise de distribution souhaitant optimiser son réseau logistique. Les particularités de son contexte (grand nombre de petits détaillants répartis sur un vaste territoire présentant des demandes spécifiques quant au type et à la quantité de produits requis) font en sorte que l'implantation des paradigmes de gestion de la chaîne d'approvisionnement moderne n'est pas triviale. Pour aider les gestionnaires dans l'évaluation et la mise en œuvre des différentes stratégies possibles, cet article propose une approche basée sur un modèle générique de simulation. Ce modèle permet de reproduire différentes structures de réseau et de paramétrer l'ensemble des variables de pilotage. Dans un cadre plus général, la démarche proposée est applicable lorsque des gestionnaires évaluent les performances de différents scénarios afin de sélectionner la structure du réseau et les stratégies de gestion qui conviennent le mieux aux particularités de leurs entreprises.
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