Добірка наукової літератури з теми "Chaînes logistiques en boucles fermées"

La construction d'une réputation écologique exemplaire est devenue primordiale pour les industries de tous les secteurs. A cet effet, et dans le cadre de la réduction des déchets de la production, de la consommation de ressources, et des émissions de gaz à effet de serre, les industriels se tournent vers l'adoption du concept de l'économie circulaire. Parmi les processus utilisés dans ce contexte, nous retrouvons le remanufacturing qui permet d'étendre le cycle de vie et d'utilisation des produits usagés selon trois étapes principales : la récupération et la collecte de produits usagés, les opérations de remise à neuf et la redistribution des produits remis à neuf. Nous nous intéressons dans cette thèse à une application du processus de remanufacturing à titre préventif. Nous considérons des produits en cours d'utilisation par des clients, sur un horizon fini, et nous procédons à la récupération de ces produits à des instants prédéterminés afin de les remettre à neuf ou améliorer leur état de fonctionnement, puis à les redistribuer pour d'autres utilisations ultérieures. L'objectif global est de développer des stratégies de remanufacturing performantes sur le plan économique et environnemental, intégrant les différentes phases du remanufacturing et tenant en compte les caractéristiques du produit et des conditions de son utilisation. D’abord, nous considérons la prise de deux décisions majeures de l'activité de remanufacturing. La première est liée à la capacité du stock et consiste à sélectionner les produits à récupérer ainsi que leur nombre. Chaque produit étant caractérisé par un grade supposé connu, nous nous intéressons dans la seconde décision à déterminer le niveau de remise à neuf et le grade à atteindre pour chaque produit récupéré. Ensuite, par extension de la première problématique, nous intégrons les caractéristiques des produits et les profils des clients. En effet, nous nous focalisons sur la structure du produit en considérant qu'il présente plusieurs fonctionnalités et qu'il est caractérisé par une performance déterminant son grade et dépendant de la qualité de réalisation (exécution) des fonctionnalités. Nous considérons également le profil du client utilisateur du produit, basé sur la fréquence d'utilisation qui impacte la réalisation des fonctionnalités du produit et par conséquent son grade. Ainsi, une fréquence d'utilisation élevée donnera une qualité d'exécution des fonctionnalités inférieure. Nous développons le modèle mathématique permettant de faire le lien entre la performance d'un produit et la qualité d'exécution de ses fonctionnalités. Nous proposons à ce stade l'optimisation multiobjectif de l'étape de la récupération indépendamment des autres décisions relatives à l'action de remanufacturing. Enfin, nous considérons qu'un produit est constitué de plusieurs composants, chacun intervenant d'une manière spécifique dans l'exécution des fonctionnalités offertes par le produit. En plus, chaque composant est caractérisé par une performance donnée. Dans ce cas, le profil du client, i.e. la fréquence d'utilisation impacte la performance de chaque composant et de ce fait la performance globale du produit. Nous développons le modèle mathématique qui permet de calculer la performance d'un produit en fonction de la performance de ses composants et de leur relation avec ses fonctionnalités. En plus des décisions relatives à la sélection des produits et aux niveaux de remise à neuf, nous intégrons l'optimisation de l'étape de transport et de récupération des produits utilisés. Pour chaque problème étudié, un modèle mathématique multiobjectif est développé, résolu en ayant recours à des métaheuristiques et/ou heuristiques. De plus, une analyse de décision multicritères est réalisée pour aider le décideur à déterminer les meilleures alternatives de remanufacturing à mettre en œuvre. Plusieurs expériences numériques ont été réalisées pour illustrer l'applicabilité des différentes approches proposées
Building an exemplary green reputation has become essential for industries in all sectors. To this end, and with the aim of reducing production waste, resource consumption, and greenhouse gas emissions, manufacturers are turning to the adoption of the circular economy concept. Among the processes used in this context, we find remanufacturing, which extends the life cycle and use of products in three main steps: recovery and collection of used products, remanufacturing operations, and redistribution of remanufactured products.In this thesis, we are interested in an application of the remanufacturing process as a preventive measure. We consider products in use by customers, over a finite horizon, and we proceed to the recovery of these products at predetermined times to refurbish them or improve their working condition, and then to redistribute them for further use. The overall objective is to develop economically and environmentally efficient remanufacturing strategies, integrating the different phases of remanufacturing and considering the characteristics of the product and the conditions of its use.First, we consider two major decisions in the remanufacturing activity. The first one is related to the stock capacity and consists in selecting the products to be recovered and their number. Since each product is characterized by a grade, we are interested in the second decision to determine the level of remanufacturing and the grade to be reached for each recovered product.Second, by extension of the first problem, we integrate the characteristics of the products and the profiles of the customers. We focus on the structure of the product composed of several functionalities and characterized by a performance determining its grade and depending on the quality of execution of the functionalities. We also consider the profile of the product user, based on the frequency of usage impacting the realization of the product functionalities and grade. Thus, a high frequency of usage gives a lower execution quality of the features. We develop the mathematical model to make the link between the performance of a product and the quality of execution of its features. We propose at this stage the multi-objective optimization of the recovery stage independently of the other remanufacturing action decisions.Finally, we consider that a product is made of several components, each of which intervenes in a specific way in the execution of the functionalities offered by the product. Moreover, each component is characterized by a given performance. In this case, the customer profile, i.e., the frequency of use, impacts the performance of each component and thus the overall performance of the product. We develop the mathematical model that allows calculating the performance of a product according to the performance of its components and their relationship with its functionalities. In addition to decisions on product selection and remanufacturing levels, we integrate the optimization of the transportation and recovery stage of used products.For each problem studied, a multi-objective mathematical model is developed, solved using metaheuristics and/or heuristics. In addition, multi-criteria decision analysis is performed to help the decision-maker to determine the best remanufacturing alternatives to implement. Several numerical experiments have been performed to illustrate the applicability of the different approaches proposed

La chaîne logistique à boucle fermée, qui est une des branches importantes de la chaîne logistique, a reçu une attention particulière au cours des dernières décennies. Toutefois, on trouve peu de recherches dans la littérature sur la chaîne logistique agroalimentaire bien qu'elle soit largement pratiquée dans l'industrie. L'objectif de cette thèse est de proposer de nouveaux modèles et de nouvelles heuristiques pour l'optimisation de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. A cette fin, trois nouveaux problèmes sont étudiés.Nous étudions d'abord un problème de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. Ce problème implique un seul fabricant et un seul détaillant. L'externalisation est autorisée. Et le budget d'achat d'emballages réutilisable est limité. L'objectif est de maximiser le profit global de la chaîne logistique. Le problème est formulé en programmation linéaire en nombres mixtes et est démontré NP-difficile. Pour sa résolution, une nouvelle « kernel search-based » heuristique est développée. Les expériences numériques sur un cas d'étude et sur un grand nombre d'instances générées aléatoirement montrent l'efficacité de la méthode proposée.Ensuite, un problème bi-critère de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables est étudié. L'objectif est de maximiser le profit et de minimiser les émissions carbone, simultanément. Dans ce problème, plusieurs détaillants sont considérés. Ce problème est modélisé en programmation linéaire bi-objectif en nombres mixtes et résolu à l'aide d'une méthode de ε-contrainte. En particulier, une heuristique basée sur la relaxation et la fixation est développée pour résoudre à chaque itération le problème transformé à un problème monocritère de la méthode de ε-contrainte. Les resultats numériques sur des instances générées aléatoirement indiquent que la performance de la méthode développée est comparable avec celle proposée par le solveur CPLEX.Finalement, nous nous intéressons à un problème intégrant la gestion des stocks et la tournée de véhicules dans la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. Dans ce problème, les emballages réutilisables avec différents niveaux de protection sont considérés. Le problème est formulé en programmation linéaire en nombres mixtes and est démontré NP-difficile. Le modèle proposé est validé via des expériences numériques
Closed-loop supply chain (CLSC), as an important branch of supply chain, has received increasing attention in recent decades. However, CLSC for perishable food products that is more complex than classic CLSC has been seldom studied in spite of its growing applications in practice. This thesis aims to develop new models and methods for optimizing closed-loop food supply chain with returnable transport items. To this end, three new problems are investigated.Firstly, a closed-loop food supply chain with returnable transport items (CLFSC-RTI) is studied. This problem involves a single manufacturer and a single retailer. Outsourcing is permitted and RTI purchasing budget is limited. The objective is to maximize the total profit of the supply chain. The problem is formulated as a mixed integer linear program (MILP) and it is proved to be NP hard. To solve the problem, an improved kernel search-based heuristic is designed. Computational experiments on a real case study and extensive random instances demonstrate the effectiveness and efficiency of the proposed model and heuristic.Secondly, a bi-objective closed-loop food supply chain with returnable transport items (BCLFSC-RTI) is investigated. The two objectives are to maximize the total profit and to minimize carbon emissions, simultaneously. The studied problem considers multiple retailers. For this complex bi objective problem, a bi-objective MILP is proposed for its modelling, and an iterative ε-constraint method is applied to solve it. Then, a relax-and-fix heuristic is developed to solve the transformed single objective problem in each iteration of the ε-constraint method. Computational results based on various randomly generated instances show that the performance of the proposed method is comparable to that of a state-of-the-art commercial optimization solver CPLEX.Finally, a closed-loop food inventory-routing problem with RTIs (CLFIRP-RTI) is addressed. In this problem, a vehicle routing problem is integrated and returnable transport items with different protective levels are considered. An appropriate MILP is proposed to formulate the problem, and the problem is proved to be NP-hard. Numerical experiments are carried out to validate the proposed model

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse propose une démarche de sélection de partenaires (fournisseurs et prestataires) dans une chaîne logistique durable en boucle fermée. Il s’agit d’évaluer les partenaires en fonction de critères économiques, environnementaux, et sociétaux puis de sélectionner ceux qui interviennent dans la chaîne logistique en respectant un ensemble des contraintes. Nous développons une méthode d’évaluation et de classement des partenaires basée sur une approche hybride en utilisant les méthodes AHP et PROMETHEE, dans un environnement flou. Ensuite, nous proposons un modèle mathématique multi-objectif qui permet non seulement de minimiser le coût total de la chaîne logistique, mais également de maximiser la valeur totale de l’approvisionnement, minimiser les émissions de gaz à effet de serre et maximiser le bénéfice sociétal. Nous utilisons une approche max-min pondérée pour résoudre le modèle proposé à l’aide de l’outil de modélisation et d’optimisation GAMS
Reverse logistics network design is a crucial issue in which it is important to take into account the selection of the most appropriate partner with sustainability concerns. This partner can be a supplier or a third-party reverse logistics provider (3PRLP). However, research works that consider reverse logistics (RL) network design, partner selection, and sustainability issues simultaneously are rather limited till now. This research work proposes an integrated sustainable approach for partner selection and closed-loop supply chain (CLSC) network configuration, particularly in the case of outsourcing reverse logistics process to third-party provider. We propose a trade-off between sustainability criteria for both supplier and 3PRL provider selection. A multi-objective mixed-integer programming (MILP) model is also proposed to configure CLSC network and to select the best partners. The model minimizes the total cost of sourcing, and the total greenhouse gas emissions, while it maximizes the total value of reverse logistics, and the number of new job opportunities. A numerical example is also presented to illustrate the proposed approach

La gestion de chaîne d’approvisionnement est un élément essentiel à la performance des entreprises et fait l’objet d’une attention particulière depuis plusieurs décennies. Dans le domaine des télécommunications, cette gestion inclût généralement des activités de réparation et prend alors place sur une chaîne d’approvisionnement en boucle fermée. Dans ce contexte, la gestion de la chaîne d’approvisionnement vise à la planification optimale des mouvements de pièces saines et défaillantes basée sur une prévision des défaillances futures et fait face à différents objectifs conflictuels (rupture de stock, stockage, réparation,transfert). Le travail présenté dans cette thèse s’intéresse à ce problème d’optimisation et s’appuie sur un cas réel. Spécifiquement nous proposons un système d’aide à la planification tactique. Ce système est centré sur une modélisation générique du problème d’optimisation applicable à une grande variété de chaînes d’approvisionnement. Nous présentons particulièrement une approche exacte et une méta-heuristique pour résoudre ce problème et évaluons ces approches sur une variété d’instances de différentes tailles avec plusieurs niveaux et distributions du stock initial dans la chaîne d’approvisionnement. Nous étudions également la possibilité de mener des politiques de gestion particulières (e.g., juste-à-temps, réparations minimales) en pondérant les différents objectifs étudiés. Nous nous intéressons également à l’application de plans successifs produits par le système et, particulièrement, nous étudions la capacité du système à faire face aux incertitudes pouvant apparaître dans les prévisions
Supply chains are ubiquitous across industries and a considerable effort has been invested in supply chain management techniques over the last decades. In Telecommunications service industries, it often involves repair operations and consequently takes place in a closed-loop supply chain. In this context, supply chain management is concerned with optimally planning movements of faulty parts and spare parts based on a demand forecast and in the face of conflicting objectifs (stock out, storage, repair, transfer). This thesis describes this optimisation problem and based on a case study. Specifically, we consider a tactical planning decision support system. This system depends on a generic modeling of the problem that can be applied on a wide range of supply chains. We present an exact method and a metaheuristic to solve this problem and evaluate our approaches against a variety of instances of different sizes. We also study the ability to emulate specific management policies (e.g., just-in-time replenishment, minimal repair) by weighting the objectives. Finally, we investigate how to apply successive plans generated by the system and study the capability to face forecast uncertainties

Motivés par l'évolution des réglementations en matière d'écologie mais aussi par des contraintes purement économiques, plusieurs secteurs industriels se sont retrouvés dans l'obligation de développer de nouvelles méthodes et modèles pour la gestion des produits en fin de vie. Dans ce contexte, la remanufacturation vise à gérer la récupération de la valeur d’un produit avant sa fin de vie. Elle permet de prolonger le cycle de vie du produit et d’économiser une partie des besoins industriels en matière première. Ces produits remanufacturés seront remis dans le marché et destinés à une autre catégorie de clients, différente de celle des produits neufs. Dans d'autres cas, les produits remanufacturés sont réutilisés sous la forme de pièces de rechange dans les actions de maintenance, mais cette réutilisation peut varier selon la stratégie de maintenance adoptée. Dans ce contexte, cette thèse s'intéresse à l’intégration d'un flux d’approvisionnement hybride en pièces de rechange dans un modèle de maintenance basé sur la dégradation stochastique d’un système de production. Deux types de flux d’approvisionnement en pièces de rechange sont étudiés : un flux direct et un flux inverse. Le flux direct est représenté par l'utilisation de pièces de rechange neuves et le flux inverse est représenté par la réutilisation des pièces récupérées lors des remplacements ultérieurs, avec la possibilité de réaliser une action de remanufacturation pour améliorer l'état de dégradation de ces pièces de rechange. Plusieurs problématiques ont été traitées pour permettre de comprendre l'impact et l'influence d'une politique de remanufacturation sur les performances d'un système de production. En effet, dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à des systèmes de production composés d'une seule machine. Dans ce cadre, nous avons proposé des études séquentielles puis intégrées pour optimiser la politique de maintenance et celle de l'approvisionnement hybrides en pièces de rechange destinées aux actions de remplacements. Nous avons étudié également la gestion de production soumise à une contrainte de qualité basée sur l'évolution de la dégradation de la machine. Ensuite, et dans un second temps, nous avons présenté des généralisations des modèles étudiés dans le cadre de systèmes de production composés de plusieurs machines. Enfin, nous avons développé un outil d'aide à la décision pour conception de systèmes de production dans le cadre d'une politique de remanufacturation. Cette problématique - du niveau stratégique - vise à sélectionner le meilleur ensemble de machines pour construire un nouveau système de production capable de satisfaire les contraintes de production définies par décideur
Motivated by the change of regulations in the matter of sustainability, but also by pure economic constraints, several industries have found themselves obligated to develop new methods and models for the management of products that are at the end of their life cycle. In this context, the remanufacturing aims at managing the recovery of the product’s value before its end of life. This type of action will extend the product life cycle and save the use of the raw material. These remanufactured products will be re-injected in a market that serves another class of customers, different from the one using new products. In other cases, the remanufactured products are reused as spare parts for the maintenance, but this reuse may vary according to the maintenance strategy adopted. This thesis focuses on the integration of a hybrid flow supply of spare parts in a service model based on stochastic degradation of a production system. Two types of spare parts supply flows are studied: a direct flow and reverse flow. The direct flow is represented by the use of new spare parts and the reverse flow is represented by the reuse of the recovered parts during the replacements, with the ability to perform remanufacturing action to improve the degradation level of these spare parts. Several issues were treated to better understand the impact of remanufacturing policies over the performance of a production system. At the beginning we started our study with production systems composed of a single machine. In this context, we proposed sequential studies then integrated one to optimize the maintenance policy as well as the Hybrid provisioning in regard to spare parts destined to replacement actions. Similarly, we’ve studied the production management subjected to quality constraint based on the machine’s degradation process. Furthermore, we’ve presented generalizations of studied models within the context of a production system composed of several machines. Finally, we’ve developed an aid-to-decision-design tool for production systems within the remanufacturing process. This problematic aims at –from a strategic point- selecting the best group of machines to build a new system of production that is able to satisfy the constraints of a production defined by the decision maker

Dans une chaîne logistique traditionnelle, les opérations de production, de stockage et de distribution sont traitées séparément en raison de la complexité de la planification conjointe de ces opérations et le manque d'informations partagées entre les parties prenantes. Aujourd'hui, pour faire face à la concurrence féroce que connaît le marché mondial, les entreprises sont obligées de planifier conjointement ces activités afin de bénéficier des avantages économiques et environnementaux engendrés par cette intégration. Parmi les problèmes d’optimisation existants dans la littérature, le problème de la planification intégrée qui optimise conjointement les décisions de production, de gestion des stocks, de distribution et de tournées de véhicules, a récemment fait l'objet d'une attention considérable, malgré sa nature NP-difficile. En effet, ses avantages en termes de synchronisation entre les processus, de réduction des coûts et d’amélioration du niveau de service peuvent être importants. En outre, l’optimisation de ce problème dans le contexte des chaînes logistiques en boucle fermée avec gestion des Produits en Fin de Vie (PFV) conduit au développement de chaînes logistiques de plus en plus durables. De plus, les inquiétudes croissantes sur les enjeux environnementaux liés aux activités industrielles ont conduit à l'émergence de politiques de contrôle des émissions carbone. La prise en compte de ces réglementations peut conduire à un impact positif sur la responsabilité environnementale de l’entreprise. Pour répondre à ces défis, l’objectif de cette thèse consiste à concevoir des modèles et de développer des approches d’optimisation pour résoudre un problème de planification intégrée des opérations de production, de ré-usinage, de stockage et de distribution directe-inverse. Nous avons considéré une chaîne logistique en boucle fermée composée d’une ligne de production de produits neufs, d’une ligne de ré-usinage des PFV retournés, deux stocks pour les produits réutilisables et les PFV à ré-usiner, ainsi que des clients ayant des demandes dynamiques en livraison et en collecte. Le but est de déterminer les quantités optimales à produire, ré-usiner et stocker, ainsi que l’ordre de passage chez les clients afin de satisfaire leurs demandes simultanément en livraison et en collecte, tout en minimisant le coût total dû aux opérations induites. Dans un premier temps, un modèle linéaire en nombres entiers est proposé pour optimiser la chaîne logistique en considérant un ou plusieurs véhicules avec capacité limitée. La deuxième partie de la thèse porte sur le développement d’une heuristique de décomposition à deux phases pour résoudre le modèle intégré étendu. La dernière partie de la thèse est consacrée à l’intégration des émissions du dioxyde de carbone dans les décisions de production, de ré-usinage, de stockage et de distribution et d'étudier le comportement des niveaux d'émissions de carbone dans le cadre de la politique de plafonnement et d'échange de droits d'émission de carbone. Des expérimentations numériques permettent de démontrer l’applicabilité et les limites de nos approches
In a traditional supply chain, production, inventory and distribution operations are treated separately due to the complexity of jointly planning these operations and the lack of information shared among stakeholders. Today, in order to face the fierce competition in the global market, companies are forced to jointly plan these activities in order to benefit from the economic and environmental benefits generated by this integration. Among the optimization problems existing in the literature, the integrated planning problem which jointly optimizes production, inventory management, distribution and vehicle routes decisions, has recently received considerable attention, despite its NP-hardiness. Indeed, its benefits in terms of synchronization between processes, cost reduction and improved service level can be significant. In addition, the optimization of this problem in the context of closed-loop supply chains with End-of-Life Product (EOL) management leads to the development of increasingly sustainable supply chains. Furthermore, growing concerns about environmental issues linked to industrial activities have led to the emergence of policies to control carbon emissions. Taking these regulations into account can have a positive impact on the company's environmental responsibility. To meet these challenges, the objective of this thesis is to design models and develop optimization approaches to solve an integrated planning problem of production, remanufacturing, storage and direct-reverse distribution operations. We considered a closed-loop supply chain consisting of a production line for new products, a remanufacturing line for returned EOL products, two types of inventories for reusable products and EOL ones to be remanufactured, as well as customers with dynamic demands for delivery and pickups. The goal is to determine the optimal amounts to produce, remanufacture and store, as well as the order of visiting customers in order to meet their requests simultaneously for delivery and pickup, while minimizing the total cost due to the involved operations. First, a linear integer model is proposed to optimize the supply chain system by considering one or more vehicles with limited capacity. The second part of the thesis concerns the development of a two-phase decomposition heuristic to solve the extended integrated model. The last part of the thesis is devoted to the integration of carbon dioxide emissions into production, remanufacturing, inventory and distribution decisions and to study the behavior of carbon emission levels in the context of cap-and-trade policy. Numerical experiments make it possible to demonstrate the applicability and the limits of our approaches

Typiquement, la chaîne logistique verte réfère à un réseau logistique en boucle fermée, intégrant la logistique inverse et la chaîne logistique classique. Or, dans la pratique, les contraintes associées aux activités de la logistique inverse rendent cette intégration une tâche difficile et mettent en risque la durabilité économique de tout le réseau. Afin d'améliorer la durabilité économique de la chaîne logistique verte, cette thèse développe de nouvelles approches d’aide à la conception de réseau logistique en boucle fermée qui permettent l’amélioration du profit total tout en respectant les contraintes potentielles du réseau. Cette thèse a contribué à l’avancement de la recherche par deux articles de revue avec comité de lecture et trois articles de conférence avec comité de lecture. Le chapitre 2 présente une revue compréhensive de la littérature concernant la récupération de la valeur dans la chaîne logistique inverse et les modèles mathématiques de conception de la chaîne logistique en boucle fermée. Le chapitre 3 développe une approche basée sur la programmation non-linéaire en nombres entiers mixtes, supporte la conception d’un réseau logistique intégré de fabrication-remise à neuf dans lequel le détaillant est à la fois distributeur de produits neufs et fournisseur de produits en fin de vie. Cette approche considère la colocalisation des installations en tant que décision stratégique qui offre une grande économie d’échelle. Puisque la viabilité des réseaux logistiques en boucle fermée dépend fortement de la sélection de meilleures alternatives de traitement de produits en fin de vie, le chapitre 4 met en évidence la criticité de telles décisions et propose une approche basée sur la programmation linaire en nombres entiers mixtes pour l’optimisation du réseau logistique en boucle fermée avec plusieurs alternatives de traitement des produits en fin de vie. Typically, green supply chain refers to a closed-loop logistics network, incorporating reverse logistics and regular supply chain. However, in practice, the constraints associated with reverse logistics activities make this integration a difficult task, and put the economic sustainability of the network at risk. In order to improve the economic sustainability of the green supply chain, this thesis develops new approaches that aim at helping logistics network design closed loop improve the total profit while respecting the potential constraints of the network. This thesis has contributed to the advancement of research with two peer-reviewed articles and three refereed conference proceedings. Chapter 2 presents a comprehensive literature review regarding the value recovery in the reverse supply chain, as well as mathematical closed-loop supply chain network design models. Chapter 3 develops an approach based on non-linear programming mixed integers, aiming at designing an integrated manufacturing-remanufacturing logistics network, in which the retailer is both a distributor of new products and a supplier of end-of-life products. This approach considers the co-location of facilities as a strategic decision that offers great economy of scale. Since the closed-loop logistics network viability depends strongly on the selection of the best end-of-life product recovery alternative, chapter 4 highlights the criticality of such decision, and proposes a linear mixed integer programming-based approach to optimize a closed-loop logistics network with several recovery alternatives.