Le monde industriel est en pleine évolution. Cette évolution est causée en partie par l’explosion rapide des technologies, l’ouverture des marchés, l’accessibilité à l’information et l’exigence accrue des consommateurs. Pour demeurer compétitives dans ce nouvel environnement, les entreprises se ramifient, se modifient, se métamorphosent en des organisations flexibles qui prennent la forme de réseaux. Ces entreprises réseaux sont caractérisées par un ensemble de noeuds (unités économiques) et de liens (flux et relation) entre ces noeuds Elles regroupent des firmes spécialisées, capables grâce à un effort de coordination de fabriquer une grande gamme de produits et ce, en quantités variables.

En fait l’environnement industriel moderne provoque l’émergence de structures telles les réseaux manufacturiers symbiotiques. Dans un réseau manfùacturier symbiotique les firmes du réseau sont fortement dépendantes les unes des autres, cela sans contraintes d’appartenance ou de localisation, et opèrent leurs opérations flexibles grâce à la dynamique de réseaux autonomes superposés.

Considérant ce contexte des organisations réseaux, la problématique qui nous intéresse est celle où une firme courtier cherche à orchestrer les noeuds et les liens de son réseau pour réaliser un programme de production (commande ou série) selon le meilleur compromis prix-délai. La firme courtier., pour déterminer quels noeuds et quels liens du réseau elle doit activer, invite à soumissionner tous les noeuds internes et externes potentiellement capables de réaliser chacune des activités du programme de production. Ce n’est qu’ensuite, que la firme courtier orchestre ses réseaux, internes et externes, en optimisant un compromis prix-délai. Pour chacune des firmes du réseau la firme courtier définit exactement le moment et la durée de l’intervention ainsi que le nombre de produits à traiter.

Deux types de programme de production sont étudiés dans cette thèse:​ par commande et en série. Les deux premiers chapitres présentent des solutions pour différents contextes de la commande lorsque son processus de réalisation est linéaire. Ils abordent les commander, monolithiques à produit unique jusqu’aux commandes fragmentées multi-produits.

Pour gerer la réalisation d’une commande monolithique à produit unique, nous présentons un modèle général d’ordonnancement et de planification soutenant le processus de décision d’une firme ayant à orchestrer son réseau. Nous montrons comment les compromis complexes entre les coûts manufacturiers, la flexibilité et les délais de traitement peuvent être modélisés par une représentation de réseau dynamique sur lequel les calendriers optimaux sont obtenus à l’aide d’un algoritlime du plus court chemin. Nous utilisons un exemple tout au long de cette section, de façon à visualiser la méthodologie proposée.

Pour gérer la réalisation d’une commande fragmentée multi-produits nous proposons des soumissions qui contiennent des prix exprimés en fonciion des dates de lancement, des durées de séjour et des limites de capacité. La modélisation de ces soumissions permet de représenter le processus décisionnel en un problème de flots multi-commodités avec contraintes supplémentaires. Les contraintes supplémentaires sont des contraintes de capacité. Encore une fois, le modèle peut se résoudre rapidement par la programmation linéaire. Nous présentons notre approche à travers un exemple.

Pour conclure cette première partie sur les programmes de production sur commande, nous présentons une étude de l’impact du niveau d’information sur la performance d’une firme courtier à minimiser le coût total d’une commande. Nous proposons cinq types de soumissions, où le niveau d’information échangé varie. Par une application nous montrons qu’une firme qui favorise à travers son réseau un niveau d’échange d’information élévé réussit mieux à minimiser le coût total d’une commande qu’une firme qui favorise l’échange d’information standard. Suite à cette application, nous discutons des compromis intrinsèques au réseautage entre le niveau d'information échangée entre les firmes du réseau, l’habileté de la firme courtier à gérer le flux d'information, le nombre de firmes dans le réseau et la performance du réseau à minimiser le coût total d’une commande.

La dernière partie de cette thèse traite la problématique des programmes de production en série. Dans ce cas, l’approche suggérée pour l’orchestration d’un réseau diffère quelque peu de celles préconisées pour les programmes de production sur commande, puisque les firmes doivent s’engager les unes envers les autres à plus long terme. Pour gérer cette situation, nous proposons une soumission qui laisse la liberté à la firme courtier de signer des contrats à long, moyen et court terme avec ses partenaires. Ces soumissions contiennent des prix qui varient en fonction de la durée des contrats. Signer de tels contrats implique pour la firme courtier des engagements financiers pour la durée de l’entente. La modélisation des soumissions, permet de représenter le processus décisionnel par un réseau, où les noeuds des événements spacio-temporels et les flots sont des produits. Le modèle est linéaire et comporte des contraintes de conservation de flots, d’établissement et de respect des contrats ainsi que des contraintes de capacité. Il permet à la firme courtier de configurer et d’orchestrer dynamiquement son réseau en établissant des contrats à long, moyen et court terme pour réaliser un programme de production en série multi-produits, multi-clients, avec demande déterministe et non stationnaire.

The industrial world is evolv:​ng rapidly. Its évolution is partially caused by the fast technological changes, the opening of markets, the information accessibility and the difïiculty to satisfy customers. To stay compétitive in this new environment, businesses ramifÿ and modify their structure toward a flexible organization taking the forms of networks. These networked businesses are characterized by a set of nodes (ecor.omical units) and links (flows and relations) between the nodes. They group specialized firms able to produce a large variety of products in small batches when coordinated efficiently.

In fact, the modem industrial environment favors the emergence of structures such as Symbiotic Manufacturing Networks. In such networks, manufacturing firms are deeply dépendent of the others, without appurtenance and location constraints, and operate their opérations through the dynamic of overlaid autonomous networks.

Considering the context of networked organizations, the problem of interest is when a broker firm wants to orchestrate the nodes and links of its network to realize a production program (make-to-order or sériés) under the best price-time trade-off. The broker firm, to détermine which nodes and links of the network to activate, invite for bidding ail internai and external nodes capable of realizing some of the production program activities. Then the broker firm orchestrâtes its internai and external networks optimizing a price-time trade-off. For each activated firm of the network, the broker firm defines the time and duration of its intervention as well as the quantity of products it needs to treat.

Two types of production programs are treated in this thesis:​ make-to-order and largeseries. The first two chapters présent solutions for two différent contexts of the make-toorder case when the process is linear. They investigate the cases of single product monolithic orders up to multi-product fragmented orders.

To manage the realization of a single product monolithic order, we présent a général scheduling and planning model helping the broker firm in its décision process for orchestrating its network. We show how complex trade-offs between manufacturing costs, flexibility and processing delays can be modeled into a dynamic network vvhere optimal schedules are obtained with a shortest path algorithm. We use an example to visualize the complété methodology.

To manage the realization of a multi-product ffagmented order, we propose bids containing prices defmed in fonction of launching dates, sojoum durations and capacity limits. The modelization of these bids permits to represent the décision process as a multicommodity flow problem with supplementary constraints dealing with capacity. Once again, the model can be solved with linear programming. We also présent an example.

To conclude this first part on make-to-order production program, we présent a study on the impact of information on the performance of a broker firm to minimize total cost of an order. We propose five types of bids in which the level of information is différent Through an application we show that a broker firm favoring a high level of information exchange through its network will perform better in minimizing its total cost for an order, as compared with a broker firm favoring standard information exchange. We discuss trade-offs between the level of information exchanged between firms, the ability of the networking firm to deal with information, the number of firms in the network and the performance of the network îo minimize the total cost of an order