Scheduling for cooperative supply chains
Ordonnancements coopératifs pour les chaînes logistiques
Résumé
We propose new decision methods and tools for coordinating supply chain scheduling. These new methods focus on the cooperation between supply chain partners by means of negotiations about suppliers' raw materials arrival dates, and customers' delivery dates of finished. We consider a supply chain, which consists in a network of enterprises with independent decision centers. The finished products (or sub products) of the assembly enterprise are produced using components and/or sub products supplied by other enterprises or by external suppliers. We assume we are at the scheduling level and each enterprise builds its own schedules associated with its own production centers. As an operation can be performed only when the production center has received the necessary components and/or sub products, the schedules are dependent. This induces negotiations between decision centers of enterprises, which can be expressed in term of penalty functions associated with soft and hard release dates and due dates. At each negotiation point, hard release dates and due dates are considered as imperative constraints, while soft release dates and due dates define soft intervals and induce earliness and tardiness penalties. Both soft and hard constraints can be modified during the negotiation process. A global solution is searched by an iterative decomposition approach including alternatively bilateral negotiations of the soft and hard constraints between the production decision centers and just in time scheduling, minimizing the local total sum of penalties, built by approximation approaches. We assume that production centers are flow shop (linear production and/or assembly line). To solve each local just-in-time scheduling problem, we propose an approximation approach based on meta- heuristics, which explores the set of feasible and infeasible solutions, in which a solution is described by the job order on each machine (permutation of integers) and is evaluated using a "pert cost" algorithm. The infeasible solutions are evaluated by a lower bound of the number of non verified imperative constraints and the feasible solutions are evaluated by the minimal sum of penalties corresponding to the considered order. A semi-decentralized control is suggested to assume the negotiation convergence. Furthermore, we study some transportation optimization problems in supply chains.
Dans cette thèse, nous avons développé de nouvelles méthodes d'aide à la décision pour l'ordonnancement dans la chaîne logistique. Nous avons proposé des méthodes qui privilégient la coopération entre les différents acteurs de la chaîne logistique notamment en ce qui concerne la négociation avec les fournisseurs sur les dates d'arrivée des composants, et avec les clients sur les dates de livraisons des produits finis. Au niveau opérationnel, chaque acteur construit son ordonnancement par rapport à ses propres centres de production. Comme la production de produits finis dépend des composants, des négociations sont entamées entre les acteurs concernant les dates d'arrivées des composants (les fenêtres de temps). Une solution globale est obtenue par une approche itérative pour définir l'ordonnancement juste à temps minimisant la somme des pénalités (retards et avances par rapport aux dates fixées). Pour la résolution du problème d'ordonnancement juste à temps, local à chaque centre de production, nous avons proposé une méthode approchée basée sur les algorithmes génétiques. Chaque solution est évaluée grâce à un algorithme pseudo-polynomial basé sur le PERT coût. Un contrôle semi décentralisé est développé pour assurer la convergence des négociations. Par ailleurs, nous avons étudié un ensemble de problèmes concernant l'optimisation des transports dans les chaînes logistiques.
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