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Conception et application d’une méthodologie multicritère floue de sélection de

Conception et application d’une méthodologie multicritère floue de sélection de logiciels de planification et d’ordonnancement avancé (APS) par Fabrice Chilly NGAMALEU PIENGANG MÉMOIRE PAR ARTICLES PRÉSENTÉ À L’ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE COMME EXIGENCE PARTIELLE À L’OBTENTION DE LA MAÎTRISE AVEC MÉMOIRE EN GÉNIE MÉCANIQUE M. SC. A. MONTRÉAL, LE 28 MAI 2018 ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE UNIVERSITÉ DU QUÉBEC © Tous droits réservés, Fabrice Chilly NGAMALEU PIENGANG, 2018 © Tous droits réservés Cette licence signifie qu’il est interdit de reproduire, d’enregistrer ou de diffuser en tout ou en partie, le présent document. Le lecteur qui désire imprimer ou conserver sur un autre media une partie importante de ce document, doit obligatoirement en demander l’autorisation à l’auteur. PRÉSENTATION DU JURY CE MÉMOIRE A ÉTÉ ÉVALUÉ PAR UN JURY COMPOSÉ DE : M. Yvan Beauregard, directeur de mémoire Département de génie mécanique à l’École de technologie supérieure M. Jean-Pierre Kenné, codirecteur de mémoire Département de génie mécanique à l’École de technologie supérieure M. Christian Belleau, président du jury Département de génie mécanique à l’École de technologie supérieure M. Victor Songmene, membre du jury Département de génie mécanique à l’École de technologie supérieure IL A FAIT L’OBJET D’UNE SOUTENANCE DEVANT JURY ET PUBLIC LE 24 MAI 2018 À L’ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE REMERCIEMENTS Je remercie tout d’abord mon DIEU tout puissant qui m’a toujours protégé et gardé pendant toutes ces années et grâce à qui j’ai pu mener ce projet à terme. Je remercie particulièrement mon directeur de recherche, le professeur Yvan Beauregard qui n’a ménagé aucun moyen et aucun effort pour m’accompagner tout au long de ce travail ainsi que mon codirecteur de recherche, le professeur Jean-Pierre Kenné. Leurs accompagnements ont été précieux et déterminant dans la réalisation de ce projet. Je les remercie de leur patience et de leur disponibilité. Je remercie également l’entreprise Siemens Canada à travers madame Katherine Schmidt, directrice des opérations d’assemblage des moteurs, d’avoir accepté d’accueillir ce projet dans leur entreprise. Leur soutien moral et matériel ainsi que leur contribution scientifique ont fortement contribué à la réalisation de ce projet. Je les remercie de leur disponibilité. Je tiens à exprimer ma gratitude envers le CRSNG pour sa contribution financière. Enfin je tiens particulièrement à remercier ma conjointe Sandrine Priscille Samba Abomo, ainsi que mes parents, mes frères et sœurs et mes amis dont le soutien a été crucial dans les moments de doute et de remise en question. CONCEPTION ET APPLICATION D’UNE MÉTHODOLOGIE MULTICRITÈRE FLOUE DE SÉLECTION DE LOGICIELS DE PLANIFICATION ET D’ORDONNANCEMENT AVANCÉ (APS) Fabrice Chilly NGAMALEU PIENGANG RÉSUMÉ Avec la mondialisation, la croissance des entreprises et les besoins de plus en plus exigeants des clients, les défis en termes de planification et d’ordonnancement des opérations en environnement manufacturier ne cessent de croitre. Face à cette situation, les entreprises manufacturières sont dans l’obligation de mettre à jour leurs politiques de planification et d’ordonnancement en adoptant des systèmes et des approches de planifications nouvelles telles que la planification et l’ordonnancement avancés (POA). Dans cet exercice, les entreprises désirant implanter des approches de POA ont généralement deux possibilités. Elles peuvent choisir de développer une solution personnalisée ou alors d’implanter des logiciels commerciaux de POA. La deuxième piste est plus courue de nos jours. L’objectif de ce travail est d’accompagner les entreprises désirant améliorer la planification et l’ordonnancement de leurs opérations par la sélection et l’implantation d’un logiciel commercial de POA. Plus précisément, le but de ce travail est d’évaluer et de sélectionner parmi les logiciels commerciaux de POA disponibles sur le marché celui qui satisfait au mieux les besoins de l’entreprise. Trois sous objectifs ont été identifiés : la cartographie des processus de planification et d’ordonnancement de l’entreprise, la capture des besoins de l’entreprise et la conception d’une nouvelle méthodologie de sélection intégrant sous incertitude à la fois les besoins de l’entreprise et les critères et sous critères de sélection. La méthodologie adoptée pour cette étude est celle dictée par la science de la conception, qui permet l’itération du processus de conception afin de perfectionner et de valider les résultats ou les livrables obtenus. Des données sont recueillies auprès d’experts et des preneurs de décisions internes à l’entreprise à l’aide d’entrevues individuelles et de groupes. Par ailleurs, en guise de contributions de cette recherche, trois méthodes ont été conçues. La première méthode permet de cartographier les processus de l’entreprise. La deuxième méthode est destinée à la capture des besoins de l’entreprise tandis que la troisième méthode intègre le déploiement de la fonction qualité (DFQ), l’analyse hiérarchique des processus (AHP) et la méthode VIKOR pour la sélection du logiciel qui satisfait au mieux les besoins de l’entreprise. Cette intégration est rendue possible en mettant en place une version modifiée du DFQ. L’incertitude sur les données provenant des enquêtes adressées aux experts et aux preneurs de décision est considérée par l’utilisation de la logique floue et des variables linguistiques. L’approche globale de l’étude est appliquée à un cas réel d’entreprise manufacturière. Les résultats montrent la pertinence des méthodes développées face au problème de sélection d’un logiciel de POA. VIII Mots-clés : Prise de décision, planification et ordonnancement, DFQ flou, AHP floue, VIKOR floue, logiciels APS, méthode de prise de décision multicritères. DESIGN AND APPLICATION OF A FUZZY MULTIPLE CRITERIA METHODOLOGY FOR THE SELECTION OF ADVANCED PLANNING AND SCHEDULING (APS) SOFTWARE Fabrice Chilly NGAMALEU PIENGANG ABSTRACT With globalization, business growth and increasingly demanding customer needs, the challenges in terms of planning and scheduling of operations in the manufacturing environment are constantly growing. Faced with this situation, manufacturing companies are being forced to update their planning and scheduling policies by adopting new planning systems and approaches such as advanced planning and scheduling (APS). In this exercise, companies wishing to implement APS approaches generally have two possibilities. They may choose to develop a customized solution or implement commercial APS software. This second option is the one to which most of today’s company turn. The objective of this work is to assist companies wishing to improve the planning and scheduling of their operations by selecting and implementing a commercial APS software. Specifically, the purpose of this work is to evaluate and select among commercial APS software available on the market the one that best meets the needs of the company. Three sub-objectives have been identified: the mapping of the company’s planning and scheduling processes, the capture of the company’s needs and the design of a novel selection methodology integrating under uncertainty the needs of the company and the criteria and sub criteria for selection. The methodology adopted for this study is the one dictated by the design of science, which allows the iteration of the design process to perfect and validate the results or deliverables obtained. Data is collected from in-house decision-makers, and from experts using individual interviews and group interviews. Furthermore, as contributions of the research, three methods have been designed. The first method makes it possible to map the processes of the company. The second method is designed to capture business needs while the third method integrates the quality function deployment (QFD), the analytic hierarchy process (AHP) and the VIKOR method for the selection of the software that best meets the needs of the company. This integration is made possible by implementing a modified version of the QFD. Uncertainty in the data from surveys addressed to experts and decision-makers is considered by using fuzzy logic and linguistic variables. The global approach of the study is applied to a real manufacturing company case. The results of this application show the relevance of the methods developed facing the problem of selecting an APS software. Keywords: Decision-making, Planning and scheduling, Fuzzy QFD, Fuzzy AHP, Fuzzy VIKOR, APS software, Multiple criteria decision-making (MCDM). TABLE DES MATIÈRES Page INTRODUCTION .....................................................................................................................1 CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE ...............................................................9 1.1 Introduction ....................................................................................................................9 1.2 Planification et ordonnancement....................................................................................9 1.3 Conception d’une méthodologie de sélection de logiciels de POA .............................14 1.3.1 Méthode de prise de décision .................................................................... 14 1.3.2 Sélection et implantation de logiciels de gestion manufacturière ............. 16 1.4 Cartographie des processus ..........................................................................................20 1.4.1 Le SIPOC .................................................................................................. 21 1.4.2 Le VSM ..................................................................................................... 21 1.4.3 Le diagramme de flux simples et de flux croisés ...................................... 23 1.4.4 Le DSM ..................................................................................................... 24 1.5 Capture des besoins......................................................................................................25 1.5.1 Techniques de facilitation ......................................................................... 25 1.5.2 Approche de capture des besoins .............................................................. 26 1.5.3 Traitement des besoins des clients ............................................................ 28 1.6 Conclusion ...................................................................................................................29 CHAPITRE 2 MÉTHODOLOGIE....................................................................................31 2.1 Introduction ..................................................................................................................31 2.2 Méthodologie générale de la recherche .......................................................................31 2.2.1 Présentation de la science de la conception .............................................. 32 2.2.2 Les étapes de la recherche découlant de la science de la conception ....... 33 2.2.3 Livrables de la recherche .......................................................................... 36 2.3 Méthodologie de la cartographie des processus...........................................................37 2.3.1 Choix de la méthode de cartographie ........................................................ 37 2.3.2 Modèle préliminaire du processus ............................................................ 38 2.3.3 Modélisation du processus par cycle auteur-lecteur ................................. 38 2.3.4 Saturation du modèle ................................................................................ 39 2.3.5 Livrables ................................................................................................... 39 2.4 Méthodologie de la capture des besoins ......................................................................40 2.4.1 Échantillonnage......................................................................................... 40 2.4.2 Établissement de la liste préliminaire des besoins .................................... 41 2.4.3 Processus par cycle uploads/Ingenierie_Lourd/ conception-et-application-d-x27-une-methodologie-multicritere-sipoc 1 .pdf