Mise en oeuvre de l'environnement ASCI-SC
3. Mise en œuvre du processus de modélisation sur une Supply Chain industrielle
3.1. Problématique et enjeux de la Supply Chain de la firme M
L’objectif de cette étude est de permettre au Supply Chain Manager de M de fournir un plan de production collaboratif pour l’ensemble de ses partenaires, que ce plan de production soit acceptable pour chacun des partenaires (les firmes) et qu’il permette à M de satisfaire un certain nombre de critères sur les flux physiques et financiers de sa Supply Chain, mais aussi en matière de profit. Le Supply Chain manager de M doit présenter un collaborative planning acceptable par ses partenaires, et être capable d’évaluer la performance de ce planning sur le flux financier, le flux physique, et les niveaux de coûts et de profits dans la Supply Chain, entité par entité. Le Supply Chain manager de M, pilote de l’ensemble de la chaîne, cherche à construire un collaborative planning pour l’ensemble des partenaires. Ce planning doit intégrer les contraintes de satisfaction de la demande (le PIC de M), conjuguées avec les contraintes de stock minimum pour faire face aux variations subites imprévues de la demande. De plus, ce planning doit intégrer les éléments du flux financiers : minimisation des stocks (ne pas dépasser les stocks maximum), et maximisation de la trésorerie pour M, absence de trésorerie négative pour les partenaires de M. Le Supply Chain manager de M ne connaît pas les niveaux financiers de ses partenaires, mais, compte tenu de la difficulté pour trouver un remplaçant à un fournisseur défaillant (environ 6 mois), M préfère que les plannings de travail n’affectent pas de manière négative ses partenaires. Aussi, par défaut, nous supposerons que la trésorerie initiale des partenaires de M est nulle au démarrage de la mise en place du planning collaboratif. Nous présentons successivement le mode de coordination des activités dans le Supply Chain de M, les flux physiques et les flux financiers du processus logistique, puis concluons en donnant la démarche de modélisation. Plus de détails sur la Supply Chain de M et les contraintes formulées pour son management sont données dans l'annexe 8.
3.1.1. Le mode de coordination des activités
La Supply Chain est constituée de 5 firmes (figure 151) : - La firme A possède 2 usines (U1) et (U3).
- La firme B possède 2 usines (U4) et (U5).
- La firme C possède 3 usines (U2), (U6) et (U7).
- La firme D possède 2 usines (U8) et (U10).
- La firme M possède 2 usines (U9) et (U11).
Figure 151. La Supply Chain de M : filière Américaine et filière Européenne.
A l’intérieur d’une même firme, les activités sont coordonnées par la hiérarchie. Par contre, entre les firmes, des relations contractuelles prévoyant un minimum à commander ainsi qu’un prix sont fixées. Chaque usine constitue une unité autonome sur le plan de la coordination, et pourrait être une entreprise indépendante. Les prévisions de la demande adressées à la firme M pour l’ensemble de la Supply Chain sont données par famille de produits et sont connues (Le Plan Industriel et Commercial de la Supply Chain est donné et validé). La firme M qui se situe pratiquement au contact des clients finaux (centrales d’achats et constructeurs automobiles) souhaite mettre en place un système de pilotage de sa Supply Chain qui soit encore davantage tiré par la demande afin de réduire les stocks de produits finis, tout en maintenant inchangé le taux de service client (ici, le nombre de clients servis par mois), et la qualité des produits fournis. Chaque usine possède d’autres contrats avec d’autres partenaires et doit donc tenir compte de ceux-ci dans ses prévisions d’activité.
Compte tenu de la spécificités des actifs nécessaires à la production des produits finaux, le réseau Supply Chain est constitué pour une durée d’au moins 2 ans. Pour chaque partenaire (A, B, C, D), M constitue un client important (environ 15% du chiffre d’affaires). Cependant, aucun partenaire n’est complètement captif, y compris M qui pourrait reconfigurer son réseau avec d’autres partenaires (asiatiques). Le délai de reconfiguration serait de 6 mois environ.
Les prestataires permettant le transport entre les différentes entités sont connus, et installés sur le flux. Le réseau logistique entre usines est configuré sur l’ensemble de la Supply Chain ; la problématique des tournées de véhicules ne rentre pas dans notre étude ; les coûts de transport sont intégrés dans les coûts des produits fabriqués.
Un système d’information intégré entre M et ses partenaires permet de lancer les ordres de fabrication en simultané sur l’ensemble de la chaîne logistique.
La Supply Chain de M est divisée en deux réseaux : le réseau américain, et le réseau européen. Six usines sont ainsi localisées en Europe et cinq aux Etats-Unis. Cependant, les produits sont tous contrôlés et stockés sur l’usine U11 (France) avant d’être intégralement distribués en Europe.
Le tableau 39 donne la localisation de l’usine, la devise utilisée sur le site et le type d’activité réalisé sur ce site.
Contrôle, Etiquetage, Emballage des
Tableau 39. Localisation et activités des entités constituants la Supply Chain de M.
3.1.2. Le processus logistique et du flux de produit dans la Supply Chain de M
Dans ce paragraphe, nous décrivons les étapes du processus logistique dans la Supply Chain de M : Etape 1 : U1 et U2
Au cours de l’étape 1, les différentes matières premières sont usinées en composants spécifiques pour chaque famille de produits. Deux usines (U1 et U2) peuvent réaliser indifféremment ce travail. Les produits semi-finis issus de U1 et U2 sont stockés dans deux plateformes logistiques. Les composants produits partent directement vers les usines U3, U4, et U5 pour les composants produits par U1 et vers U6, U7, et U8 pour les composants produits par U2. Il faut compter une journée ouvrée pour qu'un produit passe de U1 et U2 à l'étape suivante.
Etape 2 : U3, U4, U5 et U6, U7, U8
Dans l’étape 2, les différents composants produits dans les usines U1 et U2 sont couplés avec de la matière première et assemblés en modules. Les composants produits par U1 sont assemblés indifféremment et uniquement par U3, U4, U5. Les composants produits par U2 sont assemblés indifféremment et uniquement par U6, U7, U8. Il faut compter 1 journée ouvrée pour qu'un produit passe de l'étape 2 à l'étape 3 dans chaque filière, et 5 jours ouvrés pour passer d'une filière à une autre.
Etape 3 :U9, U10
Dans l’étape 3, les différents modules produits par les usines U3, U4, U5 sont assemblés en produit final prioritairement dans l’usine U9 et accessoirement dans l’usine U10. Si l’usine U9 est saturée, les modules partent alors vers U10. Avant chaque usine U9 et U10, existe une plateforme de stockage qui permet le stockage d'encours provenant de l'étape précédente.
Les modules produits par les usines U6, U7, U8 sont assemblés prioritairement par l’usine U10 et accessoirement par l’usine U9. Si U10 est saturé, les modules partent vers U9.
Cette étape nécessite l’utilisation d’une plateforme spécifique sur la ligne d’assemblage. C’est le passage sur la plateforme qui permet de différencier les différentes familles de produits finis. Pour chaque famille de produits, la plateforme est la même. La grande différence provient des composants et de la matière incorporés dans le produit final.
Même si le produit fini prend sa forme lors de cette étape, il est déjà "encours" dès la première étape.
Chaque plateforme "produit" n’est utilisable qu’une fois. La plateforme produit est fournie par M à ses fournisseurs (uniquement D). Conçues par M, les plateformes produits sont fabriquées par une filiale F de M complètement autonome. Les rapports entre M et cette filiale sont devenus des rapports commerciaux. Les plateformes sont fournies en juste à temps sur chaque centre (U10 et U9) en fonction du planning transmis par le Supply Chain manager de M. F n’apparaît pas dans l’étude demandée au niveau de l’étude des flux logistiques de la Supply Chain. Il faut compter une journée pour que les produits passent de U9 à U11 et 5 jours ouvrés de U10 à U11.
Etape 4 : U11
Dans l’étape 4, les produits issus de U9 et U10 sont contrôlés, puis étiquetés et différenciés par l’emballage suivant les différents clients de la société. Ils sont alors prêts à être distribués. Les produits finis sont stockés à ce niveau de la Supply Chain. Avant U11 et après U11 les encours et produits semi-finis sont stockés dans un immense entrepôt qui constitue une plateforme logistique.
3.1.3. Le flux financier dans la Supply Chain de M
Corollaire du flux physique, le flux financier est la contrepartie monétaire de tout élément issu du flux physique.
Cependant, contrairement au flux physique qui est organisé autour de sites géographiques, le flux financier correspond aux contreparties monétaires existant entre les entreprises membres de la Supply Chain de M. Au lieu des 11 entités organisationnelles du flux physique, le flux financier est organisé autour des 5 firmes constituant la Supply Chain de M.
Suivant les pays d’origine, les contrats, libellés dans la monnaie d’origine de l’entreprise "fournisseur" montrent qu’il existe deux types de flux financiers dans la Supply Chain de M : les contrats sont soient libellés en Euro soient en Dollars. La figure 152 permet de visualiser la nature des échanges monétaires dans la Supply Chain.
Figure 152. Flux monétaires dans la Supply Chain de M.
3.1.4. Le processus de modélisation de la Supply Chain de M
L'élaboration du modèle de connaissance présenté dans le paragraphe ci-après et validée par M présente les éléments retenus pour la constitution de système d'aide à la décision pour M. Les phases de recueil de la connaissance ont été assurées par la firme M.
Compte tenu du découpage géographique (filière Américaine / filière Européenne), il a été décidé en accord avec le Supply Chain manager de se focaliser sur la filière Européenne, (figure 153) et de proposer un planning sur les 6 familles principales de produits. Ce planning de production doit être évalué par les critères de performance du tableau de bord de la Supply Chain qui est à élaborer. Le collaborative planning doit être acceptable par tous les membres de la Supply Chain :
- absence de perte pour l’ensemble des partenaires sur l’ensemble de l’horizon de planification, - cash flow positif sur chaque période.
Le collaborative planning doit permettre à M : - de minimiser ses stocks ;
- de satisfaire la demande (respect du PIC) ; - de minimiser ses coûts ;
- de maximiser son cash flow.
Seul un ABS intégrant les critères de performance du flux physique, du flux financier, et des coûts au travers d’un tableau de bord global permettait au Supply Chain manager de la firme M de piloter réellement les flux en les tirant par la demande. Plusieurs plannings sont peut être acceptables. Il convient alors de déterminer le meilleur pour M et ses partenaires.
Dans la suite du document, nous considérons que chaque compagnie est constituée de BU (figure 153).
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3
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Figure 153. Les contours du système à modéliser.
A partir du modèle de connaissance de la Supply Chain de M qui est présenté dans le paragraphe ci-après, trois modèles d'action différents sont utilisés sur la Supply Chain de M. Le premier permet, avec l'approche PREVA, d'évaluer différents plannings tactiques conçus à partir d'heuristiques, d'un modèle de simulation sous ARENA et d'une instance du modèle analytique présenté dans le chapitre 4. Le deuxième modèle qui est un modèle d'optimisation permet de déterminer un planning collaboratif maximisant le cash flow global de la Supply Chain à un niveau tactique tout en évaluant son niveau dans chaque firme. Le troisième modèle, qui est un modèle d'optimisation, permet d'obtenir sur une BU de la chaîne un ordonnancement des commandes maximisant la position de trésorerie.
La figure 154 présente le processus de modélisation de la Supply Chain de M résultant de la mise en œuvre de l'environnement ASCI-SC sur la Supply Chain de M par la constitution de trois ABS dédiés à trois problèmes à partir d'un même modèle de connaissance.
A
non intégré Usine Plateforme logistique et de stockage
135791113 151719 212325 272931
BU 5 BU 6 M
Figure 154. Le processus de modélisation de la Supply Chain de M.