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La Chaine de Valeur (CDV) aéronautique
Dans la filière aéronautique, 70 à 80% de la valeur ajoutée est aujourd’hui produite par les sous-traitants. Comme nous pouvons le constater (voir figure 1.2), une forte évolution du modèle organisationnel est en marche chez les donneurs d’ordres. Auparavant, une quasi-totalité des pièces et des sous-ensembles étaient réalisés chez les donneurs d’ordres (du développement jusqu’à la distribution de l’avion), alors que maintenant, une très grande partie est externalisée et seuls l’assemblage final et la conception sont encore entièrement réalisés chez les donneurs d’ordres.
Figure 1.2 Evolution du modèle organisationnel entre Airbus et ses sous-traitants (Airbus Group 2012)
Pour passer de la matière première à un avion assemblé, on trouve généralement 4 à 5 niveaux de sous-traitance (voir figure 1.3).
Dans le premier niveau, nous trouvons les donneurs d’ordres qui sont aussi appelés les architectes-intégrateurs puisque ce sont les constructeurs et concepteurs des avions. Ensuite, le niveau 2 correspond aux systémiers qui ont une relation directe avec les donneurs d’ordres. En effet, ce sont les concepteurs et fabricants des systèmes comme les moteurs, et les grands équipementiers. Dans le niveau 3, nous trouvons les sous-traitants (SST) rang 2 qui ont une relation directe avec les systémiers et qui produisent leurs modèles techniques. Le niveau 4 correspond aux sous-traitants (SST) rang 3, qui eux ont une relation directe avec le SST rang 2 ou le systémier ; ce sont des sous-traitants de spécialité qui fournissent beaucoup de pièces usinées qui ont besoin d’une transformation spécifique. Le dernier niveau correspond aux sous-traitants de capacité qui produisent des composants et pièces non usinés qui seront intégrés aux procédés des SST rang 3.
En France, les différentes entreprises appartenant à ces niveaux sont principalement réparties dans quatre régions (voir figure 1.4): nous trouvons 28% des emplois du secteur en Ile-de-France, 11% en Aquitaine, 28% en Midi-Pyrénées et 9% dans la région PACA.
Figure 1.4 Répartition des emplois salariés et des entreprises du secteur aéronautique en France 2012 (GIFAS 2014)
Cette répartition est illustrée en fonction des effectifs liés aux activités de l’aéronautique (GIFAS 2014). Une certaine corrélation d’implantation régionale peut être mise en évidence avec l’implantation des principaux groupes industriels français dans ces régions : Airbus et Dassault Aviation.
Chaque entreprise apporte à la chaine aéronautique globale une valeur sur les éléments architecturaux de l’avion (le produit) et ce tout au long de leur cycle de vie (le process). Afin de maintenir et/ou d’augmenter ce niveau de valeur contribuant à la performance de la filière, un des principaux leviers consiste à améliorer les processus et les organisations industrielles, objet de notre travail.
La Valeur Ajoutée (VA) au produit
Comme précédemment constaté, chaque maillon de la CDV contribue à la réalisation d’une partie de l’avion. En général, 30 à 40% de la valeur ajoutée est concentrée dans trois zones stratégiques de l’avion (PIPAME 2009). Ces trois zones sont celles en interaction avec d’autres structures ou systèmes :
1. La pointe avant : composée du train avant, du cockpit et de l’électronique.
2. Le tronçon central: zone de convergence des efforts ailes-carlingue, composée notamment de la baie hydraulique et du train.
3. Les ailes : contribuent aux performances essentielles de l’avion par la transmission des efforts, la poussée moteur, le freinage et sustentation, et sont également composées du train et de divers systèmes.
La figure 1.5 illustre la structure d’un avion où ses différents composants s’intègrent pour réaliser la composition de la valeur apportée par chacun des contributeurs des diverses parties de l’avion.
Cet apport de valeur est réalisé aux travers des différentes phases de développement d’un avion, de son industrialisation jusqu’à la vente au client final.
La Valeur Ajoutée (VA) dans le Cycle de Vie (CdV) : le process
Le cycle de vie de l’avion se réalise à travers les différents processus (étapes) de transformation du produit. Nous allons étudier ces étapes pour approfondir notre périmètre d’étude (voir figure 1.6). La première étape de ce CdV est la conception (développement). Cette phase consiste en la création d’un nouvel engin, après apparition de nouvelles technologies ou non, suivie d’une série de vérifications et d’études conduisant à l’homologation d’un appareil et à sa mise en vol. Une fois l’avion conçu et testé auprès des organismes agréés, il est commercialisé auprès de clients (compagnies aériennes, armées et Etats). Ensuite, le processus de production se déclenche suite à la commande de flottes, et fait intervenir un grand nombre d’entreprises (sous-traitants) qui vont réaliser les différentes parties de l’avion ensuite assemblées par le constructeur (donneur d’ordres). L’aménagement de l’appareil, en fonction des exigences du client final, est également effectué à ce stade. Enfin, après livraison des avions, le processus de maintenance garantit le bon fonctionnement des appareils durant les années de service. La durée de vie de l’appareil est estimée entre 30 à 50 ans.
Le concept de performance est attaché à chacune des étapes. Pour la conception, on s’attarde à des performances de type techniques (moteurs, résistance matériaux, vibrations…) ; pour la production à des performances de processus (délais, qualité, coût,…) ; pour la maintenance à des performances liées aux conformités et aux défaillances prévisionnelles, mais aussi aux processus de réapprovisionnement.
La performance industrielle du donneur d’ordres résulte principalement de la performance de l’ensemble des processus du CV de son produit, ici l’avion. Or, la sous-traitance de production représente plus de 70% d’apport en valeur de l’avion. La performance du donneur d’ordres dépend donc de façon importante des processus des sous-traitants.
D’autre part, pour maîtriser les processus et ainsi améliorer leur performance globale, les experts du Conseil National de l’Industrie (CNI) ont constaté trois défis à relever: les compétences et la formation, la Recherche et Technologie (R&T), et le renforcement de la Supply Chain (SC) (CNI 2013).
Il est donc essentiel pour le donneur d’ordres de maîtriser avec ses sous-traitants les processus de sa Supply Chain, dont le périmètre sera ultérieurement défini.
En ce sens, un Programme National d’Amélioration de la Performance Supply Chain a notamment été lancé par le Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales (GIFAS) : « Performances industrielles » (GIFAS 2013) . Ce programme a pour objectifs de:
Accroître la performance concernant les livraisons au sein de la Supply Chain,
Améliorer la relation donneur d’ordres/fournisseur,
Renforcer la compétitivité des entreprises tout en améliorant les conditions de travail,
Développer et capitaliser les emplois dans la filière.
Il doit permettre aux fournisseurs rang 1 et 2 de la filière de mieux gérer et organiser leur production afin d’augmenter le taux moyen de livraisons à l’heure.
Ce programme vient confirmer l’importance des processus SC de sous-traitance de la production dans la filière aéronautique.
Nous nous intéressons ainsi dans cette thèse à contribuer à l’amélioration de la performance des processus SC impliquant donneur d’ordres/sous-traitants, afin notamment d’accroitre le taux de livraisons à l’heure. Cette étude sera spécifiquement réalisée chez notre partenaire industriel. Commençons par étudier la CDV de cette entreprise et son impact dans la performance.
La Chaîne de Valeur (CDV) de notre cas d’étude : Dassault Aviation
Le groupe Dassault Aviation nous a permis de mener notre recherche académique au sein de la Direction Generale Industriel et Achats (DGIA) sous la responsabilité de la Direction des Opérations (DOI).
Dassault Aviation est un groupe international qui est structuré par des filiales de production (en France) et de services (dans différents pays : USA, Chine, Brésil, …). Il participe aux opérations du CV depuis la conception jusqu’à la livraison des avions à travers ses programmes d’avions (voir figure 1.7).
Parmi les caractéristiques importantes de ce groupe et de sa CDV, un premier élément à retenir est le chiffre représentant les prises de commandes consolidées. En 2014, il est de 4 639 millions d’euros contre 4 165 millions d’euros en 2013. La part des prises de commandes à l’export est de 89%. Leur évolution en millions d’euros est la suivante (voir figure 1.8).
Figure 1.8 Evolution de commandes consolidées du groupe Dassault Aviation en millions d’euros (Dassault Aviation 2014a)
Ces commandes sont principalement constituées par deux programmes d’avions (les produits) : les programmes Falcon et les programmes de Défense. Les commandes du programme Falcon (avions neufs d’affaires) atteint 90 Falcons en 2014 (contre 64 en 2013).
Les prises de commandes Défense s’élèvent à 693 millions d’euros en 2014 contre 1 256 millions d’euros en 2013.
Un deuxième élément à retenir est le Chiffre d’Affaire (CA) consolidé 2014 du groupe qui est de 3 680 millions d’euros contre 4 593 millions d’euros en 2013. L’évolution du CA consolidé (voir figure 1.9) est la suivante (en millions euros) :
Figure 1.9 Evolution du Chiffre d’Affaire consolidé du groupe en million d’euros (Dassault Aviation 2014a)
Le détail consolidé par programme est : de 2 685 millions d’euros pour le CA Falcon en 2014, contre 3 189 millions d’euros en 2013, soit un 72% du CA total en 2014; et, 995 millions d’euros pour le CA Défense en 2014 contre 1 404 millions d’euros en 2013, qui représente un 27% du CA total.
Le CA est réalisé à travers ses programmes avions, que Dassault conçoit, produit et vend. Pour cela, en plus de la réalisation et de la vente, il existe une organisation industrielle basée sur ses programmes (Falcon et Défense) tout au long de la CDV Dassault Aviation.
La CDV Dassault Aviation : la Valeur Ajoutée (VA) des produits
Les produits développés par DA sont divisés en deux programmes : civil et militaires. Au sein de chaque programme la valeur ajoutée globale est repartie classiquement dans les trois zones stratégiques de l’avion présentées dans la section 1.2.1. : la pointe avant, le tronçon central, et les ailes.
Le programme militaire englobe le « Rafale » et le programme civil la gamme d’avions « Falcons ». Tous ces différents programmes d’avions sont conçus, développés et industrialisés dans différents sites de production de Dassault Aviation. Nous allons voir les activités générales que chaque site de production réalise pour la fabrication et l’aménagement de ces avions.
La CDV Dassault Aviation : la Valeur Ajoutée (VA) des processus
La chaîne de valeur du groupe Dassault Aviation est divisée géographiquement en sites de production selon la valeur ajoutée réalisée. Leur localisation est majoritaire en France, où la plupart de ces sites réalisent la conception et le développement des avions, mais aussi la fabrication de chaque élément qui compose l’avion jusqu’aux tests et contrôles techniques avant livraison au client (voir figure 1.10).
Figure 1.10 Localisation géographique des sites de production du Groupe Dassault Aviation (Dassault Aviation 2014a)
Le siège du groupe, le bureau d’études, les services commerciaux et après-vente et toutes les directions fonctionnelles centralisées sont situées sur le site de Saint-Cloud (StC) en Ile-de-France. Les pièces primaires sont fabriquées dans le site de Seclin (SCN), dans le Nord Pas-de-Calais. En Provence-Alpes, les essais en vol sont réalisés sur le site de la Côte d’Azur (BASS), et en Rhône d’Alpes, le site d’Argonay (Dassault Equipements) réalise les commandes de vol. Trois sites se situent en Aquitaine: à Biarritz (BSZ) se trouvent les dérivés en composites et l’assemblage des tronçons de fuselage ; à Martignas (MAS), on fabrique les voilures et finalement, à Mérignac, se fait l’assemblage final, l’aménagement commercial et les vols de réception.
Ces sites sont répartis selon l’enchaînement du processus de fabrication de l’avion (voir figure 1.11).
Figure 1.11 Représentation des flux de processus SC au sein de la CDV Dassault Aviation (Dassault Aviation 2015)
Cet enchaînement d’activités représentées par différents flux (physiques, matériels, …) de processus (conception, approvisionnement, production, assemblage final, …) fait appel à la définition de la Supply Chain. Commençons par étudier cette notion et son importance au sein d’une CDV.
La Supply Chain (SC) dans la filière aéronautique
Nous allons aborder les différentes définitions de la Supply Chain (SC) dans la filière aéronautique et sa relation avec la CDV évoquée précédemment.
Définition de la Supply Chain (SC)
Le terme Supply Chain (SC) vient de l’anglais qui signifie littéralement « chaîne d’approvisionnement ». Dans la littérature, on peut en trouver différentes définitions : pour (Beamon 1998), la SC est définie comme étant les flux de biens et de services allant du processus de production jusqu’à la livraison du client final ; (Handfield & Nichols 1999) définissent la SC comme toutes les activités associées à ces flux et à la transformation des produits depuis l’étape de matières premières (extraction) jusqu’à l’utilisateur final, en passant par toutes les activités intermédiaires. A ces activités sont également associés les flux d’information. Les flux matériels et d’information en amont et en aval de la chaîne d’approvisionnement y sont également intégrés. (Chopra & Meindl 2001) caractérisent la SC comme l’ensemble des activités impactant directement ou indirectement la réalisation de la commande client. La chaîne logistique n’inclut pas uniquement les producteurs et fournisseurs mais également les transporteurs, les entrepôts, les détaillants, et les clients eux-mêmes.
Pour (Mentzer 2001), la SC est un groupe d’au moins trois entités directement impliquées dans les flux amonts et avals de produits, de services, financiers et/ou d’information, qui vont d’une source jusqu’au client.
(Stadler et al. 2003) décrit la SC comme étant composée de quatre parties: l’approvisionnement, la production, la distribution et la vente.
Quant à lui, (Babai 2005) considère la chaîne logistique comme une succession d’activités d’approvisionnement, de fabrication et de distribution traversées par divers flux classés en trois types : les flux physiques, les flux d’informations et les flux financiers. Enfin, (Féniès 2006) présente la SC comme un système complexe, décrit par :
Un ensemble ouvert traversé par des flux financiers, matériels et informationnels
Un réseau composé d’entités physiques (usines, ateliers, entrepôts, distributeurs, grossistes, détaillants) et d’organisations autonomes (firmes, filiales, business units, …)
Un ensemble d’activités regroupées dans un processus logistique dont l’agencement constitue une chaîne de valeur intra et inter organisationnelle
Ces définitions peuvent se catégoriser suivant le point de vue que l’on souhaite traiter :
Succession de relations Client/Fournisseur (Tayur et al. 1999).
Succession d’activités de création de valeur (La Londe & Masters 1994).
Fonctions ou processus : approvisionnement, transformation, distribution, vente (Lee & Billington 1993).
Egalement, nous pouvons considérer ces activités de la Supply Chain en terme de prise de décision selon les 3 niveaux suivants (Dallery 2000) :
stratégique : définition du cadre dans lequel les activités vont se réaliser.
tactique : pilotage, supervision de l’ensemble des activités.
opérationnel : réalisation des activités. Dans ce travail, nous allons considérer l’aspect processus (ou fonctions) de la Supply Chain créateur de valeurs à travers ses diverses activités, traversées par différents flux (d’information, physiques, financiers,…), et exécutées selon trois niveaux de décision.
Pour connaître ces diverses activités de la SC, nous allons approfondir les processus qui la réalisent.
Les Processus Supply Chain
Un processus est vu comme une succession d’activités qui transforme des éléments d’entrée en éléments de sortie en apportant une valeur ajoutée (VA) (Lorino 2001).
Les activités du processus Supply Chain sont définies de manière relativement homogène dans la littérature. (Stadtler 2005) considère que les processus dans la SC sont constitués de 4 grandes familles d’activités génériques (voir figure 1.12) :
i. Approvisionner en matières et services ;
ii. Fabriquer des produits et services ;
iii. Distribuer les produits et services ;
iv. Vendre les produits et services
Chaque famille représente un processus différent et autonome, en lien avec le suivant. Etant donné l’enchainement des processus, chacun d’entre eux apporte une VA au processus suivant.
Dans le secteur aéronautique, inspiré du secteur automobile, la Supply Chain est également basée sur l’approche processus ou fonctions (voir figure 1.13), dans laquelle nous retrouvons les quatre grandes familles de processus (approvisionnement, production, distribution et ventes).
Figure 1.13 Représentation d’une SC aéronautique (Adapté de (Stadler et al. 2003; Handfield & Nichols 1999))
Pour les donneurs d’ordres, la chaîne est étendue depuis les fournisseurs jusqu’à la livraison des avions aux clients, en considérant également les processus support et le management de la SC (R&D, Finances, Qualité, Management,..).
D’après la CDV (section 1.2), le « donneur d’ordres » doit assurer l’efficacité et l’efficience de chacun de ses processus SC. La plupart de donneurs d’ordres réalisent la conception des avions en assurant une certaine collaboration avec les sous-traitants de niveau 1 de la CDV en fonction des programmes à développer. Pour commencer, nous nous donc intéressons au processus amont dans lequel les sous-traitants sont impliqués, le processus achat. Nous allons donc approfondir le processus achat (incluant la sous-traitance), car il constitue souvent le plus important levier de création de valeur d’une entreprise (Le Moigne 2013).
Le processus achat
Les achats couvrent un nombre important d’activités. Pour s’en convaincre, il suffit de rappeler les nombreux termes utilisés pour couvrir ces activités, que ce soit en anglais (purchasing, procurement, buying, sourcing, global sourcing, strategic sourcing, supply management, purchase to pay) ou en français (achat, approvisionnement) (Le Moigne 2013). Ces différentes activités sont généralement regroupées en deux processus : la gestion des achats et la gestion des approvisionnements.
Les achats sont constitués par diverses activités d’achat en amont et aval, ainsi qu’un coté direct de management des fournisseurs. Les achats en amont réalisent l’expression des besoins, l’analyse du marché et la définition de la stratégie d’achat. Tandis que les achats en aval, effectuent la consultation, la négociation et la contractualisation des fournisseurs. En ce qui concerne le management des fournisseurs, il doit assurer le suivi, la livraison et le paiement des fournisseurs engagés (voir figure 1.14).
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 Contexte
1.1 Les enjeux de l’aéronautique
1.2 La Chaine de Valeur (CDV) aéronautique
1.2.1 La Valeur Ajoutée (VA) au produit
1.2.2 La Valeur Ajoutée (VA) dans le Cycle de Vie (CdV) : le process
1.2.3 La Chaîne de Valeur (CDV) de notre cas d’étude : Dassault Aviation
1.2.3.1 La CDV Dassault Aviation : la Valeur Ajoutée (VA) des produits
1.2.3.2 La CDV Dassault Aviation : la Valeur Ajoutée (VA) des processus
1.3 La Supply Chain (SC) dans la filière aéronautique
1.3.1 Définition de la Supply Chain (SC)
1.3.2 Les Processus Supply Chain
1.3.2.1 Le processus achat
1.3.2.2 La Sous-Traitance aéronautique
1.3.3 La Supply Chain (SC) Dassault Aviation
1.3.3.1 Les achats au sein de la SC Dassault Aviation : se procurer
1.3.3.2 La sous-traitance (SST) de production au sein de Dassault Aviation
1.4 La Performance d’une Supply Chain (SC)
1.4.1 Notion de Performance
1.4.2 La Performance SC au sein de DA
1.4.3 La relation de la valeur avec la Performance
1.5 Conclusions du chapitre 1
Chapitre 2 Problématique, Etat de l’art & Approche
2.1 Problématique :
2.1.1 Caractéristiques industrielles
2.1.2 Positionnement académique
2.1.2.1 Nécessité d’un paradigme systémique
2.1.2.2 La Supply Chain aéronautique comme « système complexe »
2.2 Etat de l’art dans le domaine de la Supply Chain
2.2.1 Travaux traitant de la modélisation et de la simulation appliquées à la Supply Chain
2.2.1.1 Modélisation
2.2.1.2 Simulation
2.2.2 Travaux traitant de l’amélioration des processus appliqués à la Supply Chain
2.3 Formulation des questions de recherche
2.4 Approche
2.4.1 QR1 : Modélisation systémique de la Supply Chain
2.4.2 QR2 : Traitement d’indicateurs priorisés: analyse des dysfonctionnements et simulation
2.4.3 QR3 : Proposition d’une méthodologie d’établissement de plan d’actions
2.5 Conclusions du chapitre 2
Chapitre 3 Modélisation Systémique de la Supply Chain
3.1 Etat de l’art sur la modélisation des systèmes complexes
3.1.1 La méthode SCOS’M
3.1.2 Les Matrices MDM (Multiple Domain Matrix)
3.2 Cas d’étude : modélisation de la Sous-traitance d’une SC
3.2.1 Observation du terrain d’étude et recueil de données
3.2.2 Application de la Méthode SCOS’M pour la modélisation systémique
3.2.2.1 Périmètre du système
3.2.2.2 Décomposition du sous-système « Sous-traitance de la Production d’une Supply Chain (STP-SC)»
3.2.2.3 Phases du cycle de vie (CdV) du système SC
3.2.2.4 Représentation de la SC selon 4 pôles
3.2.3 Représentation du sous-système « Sous-traitance de la Production d’une Supply Chain (STP SC) » à travers les matrices MD
3.2.3.1 Matrice 1 (M1) : Valeurs (AT) identifiées pour les parties prenantes (PP) 60
3.2.3.2 Matrice 2 (M2): Indicateurs (i) pertinents pour les valeurs attendues (AT) 62
3.2.3.3 Matrice 3 (M3): Activités (ap) de la Sous-traitance générant de la valeur mesurée par les indicateurs (i)
3.2.3.4 Matrice 4 (M4): Ressources (r) consommées par les activités (ap) de la Sous-traitance
3.2.4 Identification des processus à améliorer
3.2.5 Remarques concernant la validation et la généricité de la méthode
3.3 Conclusions du chapitre 3
Chapitre 4 Traitement d’indicateurs priorisés: analyse de dysfonctionnements et simulation
4.1 Etat de l’art sur les traitements des indicateurs priorisés via l’analyse de causes et la simulation
4.1.1 Analyses des processus et ses indicateurs
4.1.2 Analyses des dysfonctionnements de processus
4.1.3 Modélisation et Simulation sous incertitudes dans la SC
4.2 Méthodologie proposée pour analyser les indicateurs priorisés
4.2.1 Identification des causes des dysfonctionnements
4.2.1.1 Analyse des processus et ses indicateurs
4.2.1.1.1 Analyse chronologique du processus étudié
4.2.1.1.2 Analyse des variables utilisées lors du calcul des indicateurs
4.2.1.2 Analyse de « causes racines (CR)» impactant l’indicateur priorisé
4.2.1.2.1 Catégorisation des causes racines à travers le diagramme Ishikawa construit avec les avis des experts
4.2.1.2.2 Quantification des causes racines (CR)
4.2.2 Simulation de l’indicateur priorisé
4.2.2.1 Etape 1 : Définition du modèle simulé
4.2.2.2 Etape 2 : Génération d’observations et calcul de l’output
4.2.2.3 Etape 3 : Sensibilité des causes racines
4.3 Conclusions du chapitre 4
Chapitre 5 Résultats de la simulation et Proposition d’une méthodologie d’établissement de plan d’actions
5.1 Analyse de sensibilité et priorisation des dysfonctionnements
5.1.1 Traitement des résultats de l’analyse de sensibilité de la simulation
5.1.2 Interprétation des résultats de l’analyse de sensibilité de la simulation
5.2 Les leviers potentiels d’amélioration
5.2.1 Le niveau décisionnel stratégique
5.2.2 Le niveau décisionnel tactique
5.2.3 Les leviers de type « support »
5.2.4 Synthèse des leviers d’amélioration des performances
5.3 Proposition d’une méthodologie permettant l’établissement d’un plan d’actions d’amélioration des CR
5.3.1 Evaluation des leviers par rapport aux CRs
5.3.2 Evaluation des critères de mise en place des leviers
5.3.3 Définition de l’outil : matrice causes racines, leviers et critères
5.4 Conclusions du chapitre 5
Conclusions et perspectives
Publications et Communications
Bibliographie
A. Annexes Chapitre 1 (Contexte)
A.1 Programme d’avions militaires: Rafale
A.2 Programme d’avions d’affaires: Falcon
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