Impact des contraintes logistiques sur l’échéancier de projets de grande envergure

1. Impact des contraintes logistiques sur l’échéancier de projets de grande envergure N. H. TakodjouKengne, R. Pellerin, N. Perrier

2. Chaire de recherche jarislowsky/SNC-Lavalin en gestion de projets internationaux • Équipe • Un professeur titulaire, une associée de recherche, 2 étudiants au doctorat, 6 étudiants à la maîtrise et une stagiaire • Collaborateurs industriels SNC-Lavalin, Montréal • Collaborateurs scientifiques : • Pierre Baptiste, École Polytechnique • Mario Bourgault, École Polytechnique • Michel Gamache, École Polytechnique • Rémy Glardon, EPFL Lausanne • Alain Hait, SupAéro • Adnène Hajji, Université Laval • Samir Lamouri, Arts et Métiers • Patrice Leclaire, Supméca • Pierre-Majorique Léger, HEC Montréal • Nadine Meskens, UCL Mons • Peter Nielsen, Aalborg

3. Chaire de recherche jarislowsky/SNC-Lavalin en gestion de projets internationaux • Objectifs • Étudier les enjeux de la planification des projets internationaux en partenariat avec la Fondation Jarislowsky et la firme SNC-Lavalin • Trouver les meilleures façons de planifier et de contrôler les projets d’ingénierie marqués d’une grande complexité • Axes de recherche • Axe 1 – Planification de projets internationaux • Axe 2 – Ordonnancement de projets internationaux • Axe 3 – Suivi et ré-ordonnancement de projets internationaux • Axe 4 – Systèmes d’information en planification de projets

4. plan 1. Travaux antérieurs 2. Modèles • Livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • Livraison impossible à certaines périodes • Nombre maximal de livraisons par période 3. Méthode de résolution 4. Tests et résultats 5. Conclusion

5. Ordonnancement de projets avec contraintes de matériel et de ressources et dates de livraison • Objectif • Étudier l’impact des contraintes logistiques sur l’échéancier de projets de grande envergure: • Modéliser différentes politiques de livraison sous la forme d’un problème de RCPSP; • Fournir des résultats d’étalonnage pour des problèmes de petites tailles; et • Proposer des approches de résolution adaptées au contexte de grands projets d’ingénierie.

6. 1. Travaux antérieurs

7. Constats • Contraintes de livraison et de stockage peu abordées dans la littérature en gestion de projet selon l’angle de la planification. • Les contraintes logistiques sont traitées indépendamment des contraintes de ressources et de façon réactive. • Ces contraintes sont de plus en plus préoccupantes et marquantes pour les gestionnaires de grands ouvrages d’ingénierie.

8. plan • Travaux antérieurs • RCPSP • Gestion de l’espace de construction et de l’approvisionnement • Modèles • Livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • Livraison impossible à certaines périodes • Nombre maximal de livraisons par période • Méthode de résolution • Tests et résultats • Conclusion

9. 2. modèles • 3 politiques : 3 modèles • livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • livraison impossible à certaines périodes • nombre maximal de livraisons par période • Hypothèses • Chaque fournisseur peut livrer plusieurs types de matériaux • Unités d’un même type livrées par le même fournisseur • Contraintes d’entreposage exprimées en surface ( unités de volume)

10. Utilisation de la zone de stockage Période de livraison Quantité de matériel utilisé par l’activité Période Début de l’activité Fin de l’activité Modèle 1 : Livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • Politique d’approvisionnement : • Matériaux requis pour une activité : livrés à la date de début de l’activité • espace de stockage limité • hypothèse : espace d’entreposage occupé par les matériaux du début jusqu’à la fin de l’activité

11. Modèle RCPSP de base (Pritsker et al., 1969) Minimiser (1) sous les contraintes (2) (3) (4) (5) (6) (7)

12. Modèle 1 : Livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • Contraintes logistiques supplémentaires : (8) (9) (10) (11)

13. Modèle 2 : Livraison impossible à certaines périodes Figure 1. Utilisation de la zone de stockage pour une activité débutant à une période où la livraison est permise Figure 2. Utilisation de la zone de stockage pour une activité débutant à une période où la livraison est interdite • Exemple : régions du grand Nord • période de dégel • impraticabilité des routes • Contraintes d’entreposage

14. Modèle 2 : Livraison impossible à certaines périodes LfEnsemble des dates où la livraison est impossible pour le fournisseur f f,t Prochaine date de livraison possible du fournisseur f à partir de la date actuelle t Wf Ensemble des périodes avant la première livraison du fournisseur f • Contraintes logistiques supplémentaires : (12) (13) (14) (15) (16) (17)

15. Modèle 3 : nombre maximal de Livraisons par période • Politique d’approvisionnement : • contraintes de la seconde politique • nombre maximal de livraisons par période • Contraintes logistiques supplémentaires • contraintes (12)(17) et (18) (18)

16. plan • Travaux antérieurs • RCPSP • Gestion de l’espace de construction et de l’approvisionnement • Modèles • Livraison possible à chaque période et capacité limitée des canaux de livraison • Livraison impossible à certaines périodes • Nombre maximal de livraisons par période • Méthode de résolution • Tests et résultats • Conclusion

17. 3. Méthode de résolution • Méthode exacte (Piveteau et al., 2011) basée sur la méthode de Séparation et d’Évaluation Progressive. La méthodecomprenddeux phases : • 1) recherche d’une solution admissible au PLNE; • 2) amélioration de la valeur de cette solution. • Dans cette approche, une coupe introduite dans le PLNE force la valeur de la solution à être au moins plus grande ou égale à une borne inférieure qui est réduite progressivement à chaque itération jusqu’à la détection d’un critère d’arrêt. • AMPL • CPLEX (version 12.4.0.0) • Temps de résolution limite : 7200 sec. • AMD Athlon 64 X2 Dual CorePorcessor 4200+, 2.20 GHz, 3 Go de RAM

18. 3. Méthode de résolution Zone de recherche Zone à vérifier ZLP Zone rejetée ZPLNE = optimum = optimum global Itération k : Itération k + 1 : Cas 1 – solution optimale Itération k + 1 : Cas 2 – solution optimale

19. 3. Méthode de résolution Zone de recherche Zone à vérifier Zone rejetée laisser plus de temps pour la résolution Itération k + 1 : Cas 3 - temps limite atteint Itération k + 1 : Cas 4 – temps limite atteint

20. 3. Tests • Instances de PSPLib • 4 réseaux de 30 activités • entreposage : 5 niveaux de sévérité • livraison : 3 niveaux de sévérité • 60 instances • Paramètres : • network complexity : nc = 1.8 • resource factor : RF = 0.5 • resourcestrength : RC = 0,5 • nombre moyen de types de matériaux requis par activité : RFN = 0.5 • surface maximale d’entreposage : • RSN1 = 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 • capacité des canaux de livraison : • RSN2 = 0.3 0.5 0.7

21. 3. résultats sévérité * solution optimale

22. 3. résultats * solution optimale

23. 4. conclusion • Contribution • modèles intégrant les contraintes de ressources et logistiques • approche de résolution prometteuse mais qui ne permet pas une convergence rapide vers la solution optimale pour des projets fortement contraints ou de grande taille. • Travaux futurs • heuristiques pour résoudre des problèmes réels avec temps de calcul raisonnable.

24. remerciements Chaire de recherche Jarislowsky/SNC-Lavalin en gestion de projets internationaux Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada