Construction de modèles d’aide à la décision pour une planification intégrée des activités de la Supply Chain minière

Proposition of decision support models for an integrated planning of mining activities

• Auteur / Autrice : Asma Rakiz
• Direction : Pierre Féniès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de gestion
• Date : Soutenance le 29/11/2021
• Etablissement(s) : Paris 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences économiques et gestion, sciences de l'information et de la communication (Paris)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nabil Absi, Véronique Chanut, Nicolas Cheimanoff, Nikolay Tchernev, Pascal Zammit
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Blandine Ageron, Frédéric Gautier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transports ferroviaires

Systèmes d'aide à la décision

Industries minières

Logistique (gestion)

Mots clés libres

Supply Chain Management

Lot sizing

Outils d'aide à la décision

Intégration des décisions

Industrie minière

Planification

Flux physique

Transport ferroviaire

Supply Chain Management

Lot sizing

Decision support system

Decision integration

Mining industry

Planning

Physical flow

Train transport

Logistic

Engineering research

Résumé

Depuis quelques années, nous assistons au développement des recherches en sciences de gestion vers les approches globalisantes et intégrées. La notion du Supply Chain Management (SCM) est né durant les années 1990 comme une approche de management favorisant la coordination et l'intégration des entités organisationnelles internes et externes à l’entreprise. L'approche que nous adoptons s'inscrit dans cette mouvance. Notre objectif majeur est d’étendre le décloisonnement des décisions de planification du flux physique dans le contexte de l'industrie minière. Pour cela, nous faisons appel aux techniques de la modélisation mathématique comme outils permettant de saisir la complexité de notre terrain de recherche. Notre thèse se positionne donc dans le cadre de deux thématiques se rattachant au SCM à savoir, le management logistique et l'aide à la décision. Par ailleurs, notre thèse se déroule dans le cadre de la chaire OCP-SA d'optimisation industrielle, rattachée à l'EMINES School of Industrial Management - Université Mohammed VI Polytechnique mais également aussi au Laboratoire de Recherche en Gestion de Paris II (LARGEPA). L'objectif industriel qui lui est associé consiste en la conception d’un outil d’aide à la décision dédié au processus logistique multi-sites de Youssoufia (un des sites de l'axe centre de l'OCP), l'enjeu étant de maximiser la satisfaction de la demande tout en minimisant les coûts opérationnels totaux, en respectant bien entendu, les contraintes et caractéristiques structurelles des ressources logistiques. Partant de cet objectif industriel, la problématique industrielle a été ramenée au problème théorique du lot sizing (LSP). Ensuite, la réalisation d'une revue littéraire portant sur le LSP a révélé l’absence de la prise en compte des contraintes et caractéristiques relatives au champ industriel minier. Notre objectif scientifique consiste donc à contribuer, modestement, à l’exploration de cette piste non encore creusée. En d'autres termes notre premier objectif scientifique porte sur le couplage d'un problème de lot sizing multi-niveaux, multi-produits, multi-périodes, avec un problème de transport par trains conditionnés par des fenêtres de temps. De l'autre côté, le second objectif scientifique est d'adapter ce problème théorique aux caractéristiques et spécificités industrielles minières. Au-delà de ces objectifs théoriques, les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit proposent un environnement de planification intégrée dans lequel sont couplés systèmes de production et stockage avec celui du transport. Cette démarche est facilement transposable à d’autres contextes industriels telles que d'autres industries minières, métallurgiques, ou chimiques. De plus, l'optimisation globale des décisions de la Supply Chain permet des apports managériaux indéniablement importants, telle que la minimisation du coût total et l'amélioration de la performance globale du système. Ces améliorations sont possibles grâce à la mutualisation des ressources logistiques et la meilleure prise en compte de la propagation en amont et en aval des décisions. Egalement, cette démarche est facilement extensible à d'autres domaines industriels.

In recent years, research in management sciences has been oriented towards the development of global and integrated approaches. The concept of supply chain management (SCM) emerged in the 1990s as a management approach that promotes the coordination and integration of a company's internal and external organizational entities. The approach we take in this thesis is in line with this trend. Our major objective is to extend the integration of physical flow planning decisions in the context of the mining industry. To do so, we use mathematical modeling techniques as an operational research tool to capture the complexity of our research field. Our thesis is therefore positioned within the framework of two themes related to SCM, namely logistics and decision support. Furthermore, our thesis is conducted within the framework of the OCP-SA Chair of Industrial Optimization, attached to the EMINES School of Industrial Management - Mohammed VI Polytechnic University. More precisely, it focuses on the multi-site logistics system of Youssoufia located in the central axis of OCP. The associated industrial objective is the design of a decision support tool dedicated to this logistic process, the challenge being to maximise demand satisfaction while minimizing total operational costs, while respecting, of course, the constraints and structural characteristics of logistic resources. Starting from this industrial objective, the industrial problem was returned to the theoretical problem of lot sizing (LSP). Then, the literature review conducted on the LSP revealed that the constraints and characteristics of the industrial mining domain were not taken into account in previous research. Our scientific objective is therefore to contribute, modestly, to the exploration of this still unexplored path. In other words, this research focuses, on the one hand, on the coupling of a multi-level, mult-product, multi-period lot sizing problem with a problem of transport by trains conditioned by time windows. On the other hand, the second scientific objective is to adapt this theoretical problem to the characteristics and specificities of mining industry. Beyond these theoretical objectives, the research work presented in this manuscript proposes an integrated planning environment in which the production and storage system are coupled with that of transport. This approach is easily transposable to the other industrial contexts such as other mining, metallurgical or chemical industries. In addition, the global optimization of supply chain decisions leads to undeniably significant improvements. Indeed, the use of the global approach allows, due to the mutualization of the logistic resources, a minimization of the total cost. Moreover, it allows a good integration of the sub-systems of the logistic chain and thus a better consideration of the propagation upstream and downstream of the decisions. Also, this approach is easily extensible to other industrial fields.