OUTILS DAIDE LA DCISION POUR LE RENOUVELLEMENT DUNE FLOTTE DE VHICULES

Mmoire

Gloria Elizabeth Villamil Galvis

Matrise en gnie mcanique Matre s sciences (M.Sc.)

Qubec, Canada

Gloria Elizabeth Villamil Galvis, 2014

iii

Rsum

Ce mmoire traite du problme de renouvellement dune flotte de vhicules. Il prsente le

contexte, les motivations et les facteurs considrer dans le processus de renouvellement.

Des outils daide la dcision pour llaboration du plan de renouvellement, de la slection

de nouveaux vhicules et de la gestion de la maintenance de la flotte sont proposs. Le

mmoire fait tat galement des cots prendre en considration et ce, sur tout cycle de vie

de chaque vhicule.

Le contenu de ce mmoire peut tre exploit aussi bien par les gestionnaires de flottes de

vhicules que par des chercheurs qui sintressent lanalyse de cycle de vie de vhicules

dans une perspective de dveloppement durable.

v

Abstract

This thesis deals with the issues related to the vehicles fleet renewal. It presents de context,

motivations and factors to consider in the renewal process. Decisions-making tools to

support the development of the renewal plan, the selection of new vehicles and fleet

maintenance management are proposed. The thesis also refers to the cost to consider

throughout the life cycle of each vehicle.

The contents of this thesis should prove useful to both fleet managers and researches

interested in costs analysis with regard to the life cycle of vehicles within a perspective of

sustainable development.

vii

Table des matires

Rsum .................................................................................................................................. iii Abstract ................................................................................................................................... v Table des matires ............................................................................................................... vii Liste des tableaux ................................................................................................................... xi Liste des figures .................................................................................................................. xiii Remerciements ................................................................................................................... xvii Introduction ............................................................................................................................. 1 1. Le renouvellement dune flotte : cadre gnral .............................................................. 5

1.1. Le renouvellement et la gestion de la flotte ............................................................ 6 1.2. Les facteurs considrer lors des dcisions de renouvellement ........................... 10

1.2.1. La taille et la composition de la flotte ........................................................... 10 1.2.2. La maintenance excessive ............................................................................. 12 1.2.3. L'obsolescence .............................................................................................. 13 1.2.4. Les possibilits de location ........................................................................... 15 1.2.5. La variation du besoin du public concernant le vhicule .............................. 16 1.2.6. La dure de vie de lquipement ................................................................... 17 1.2.7. La dtrioration physique ............................................................................. 18 1.2.8. Les dfaillances subites de lquipement ...................................................... 18

1.3. Hypothses de remplacement de l'quipement ..................................................... 18 1.3.1. Horizon de planification ............................................................................... 19 1.3.2. Technologie .................................................................................................. 19 1.3.3. Prdiction des modles de cots sur la vie des actifs ................................... 19 1.3.4. La disponibilit du capital ............................................................................. 20 1.3.5. Dautres hypothses ...................................................................................... 20

2. Le processus de renouvellement ................................................................................... 21 2.1. Les tapes du processus de renouvellement ......................................................... 22

2.1.1. Analyse de ltat actuel du parc .................................................................... 23 2.1.2. Dtermination des besoins de renouvellement ............................................. 26 2.1.3. Objectifs du renouvellement dune flotte ..................................................... 26 2.1.4. Politique de renouvellement ......................................................................... 27

2.2. Modles de renouvellement .................................................................................. 30 2.2.1. Critres de renouvellement ........................................................................... 31 2.2.2. Quelques modles dvelopps ...................................................................... 38 2.2.3. Commentaires et discussion des modles ..................................................... 48

2.3. La mthode multicritre ........................................................................................ 53 2.3.1. Arguments qui favorisent lutilisation dune mthode multicritre .............. 54 2.3.2. Lanalyse multicritre ................................................................................... 55 2.3.3. La mthode hirarchique multicritre ........................................................... 61

3. La slection de nouveaux vhicules .............................................................................. 67 3.1. Facteurs pour la slection de nouveaux vhicules ................................................ 68

3.1.1. Facteurs financiers ........................................................................................ 69

viii

3.1.2. Facteurs techniques ...................................................................................... 70 3.1.3. Facteurs environnementaux .......................................................................... 70 3.1.4. Exemples type densemble de facteurs pour des flottes spcifiques ............ 72

3.2. Les tapes du processus de slection de nouveaux vhicules. ............................. 76 3.2.1. Dfinition des besoins de nouveaux vhicules ............................................. 77 3.2.2. Dfinition des caractristiques techniques recherches ............................... 77 3.2.3. Spcification des caractristiques ................................................................. 78 3.2.4. Appel doffres et analyse de soumissions .................................................... 78 3.2.5. valuation des vhicules retenus .................................................................. 78

3.3. Diffrentes stratgies de remplacement ............................................................... 80 3.3.1. Types de motorisation alternatives ............................................................... 81 3.3.2. Les carburants de remplacement .................................................................. 86

4. Les aspects financiers du renouvellement .................................................................... 95 4.1. Les cots d'exploitation ........................................................................................ 96

4.1.1. Les frais de carburant ................................................................................... 96 4.1.2. Les frais dimmatriculation .......................................................................... 97 4.1.3. Les frais de rparation .................................................................................. 97 4.1.4. Les frais damortissement ............................................................................ 97 4.1.5. Autres frais ................................................................................................... 98

4.2. Le cot de remplacement ..................................................................................... 98 4.3.1. Dure de vie ................................................................................................. 99 4.3.2. Taux dinflation ............................................................................................ 99 4.3.3. Le cot dachat ............................................................................................. 99 4.3.4. Le prix de vente prvu ................................................................................ 100 4.3.5. Taux dintrt ............................................................................................. 101 4.3.6. Facteur dactualisation ............................................................................... 101 4.3.7. Le facteur damortissement ........................................................................ 102

4.3. La dprciation ................................................................................................... 105 4.4.1. La mthode de lamortissement linaire .................................................... 105 4.4.2. Amortissement Comptable dgressif ......................................................... 106

4.4. Lanalyse du cot sur le cycle de vie ................................................................. 107 4.5. Analyse des cots sous diffrents scnarios de renouvellement ........................ 111 4.6. Alternatives pour financer le renouvellement .................................................... 112 4.7. Les projections financires ................................................................................. 116 4.8. Erreurs communes dans les prvisions ............................................................... 118 4.9. Principales hypothses faites dans les prvisions .............................................. 119

5. Systmes de gestion ................................................................................................... 121 5.1. Systme de gestion de la maintenance ............................................................... 122

5.1.1. Concepts de maintenance et de fiabilit ..................................................... 124 5.1.2. Avantages dun systme de gestion de la maintenance .............................. 134 5.1.3. Objectifs et activits de maintenance ......................................................... 135 5.1.4. Outils de gestion et doptimisation de la maintenance ............................... 136 5.1.5. Stratgie de mise en uvre dun systme de gestion de la maintenance ... 144 5.1.6. Contrle de la maintenance et mesure de la performance .......................... 146 5.1.7. Applications ............................................................................................... 153 5.1.8. Gestion de la Maintenance Assiste par Ordinateur (GMAO) .................. 157

5.2. Les systmes d'information dans les plans de gestion ....................................... 160

ix

5.2.1. Lacquisition automatique de donnes ....................................................... 163 5.2.2. Les systmes de transport intelligents ........................................................ 165

5.3. Gestion des vhicules usags .............................................................................. 171 5.3.1. La problmatique des vhicules en fin de vie ............................................. 171 5.3.2. Stratgies de mise hors service des vhicules usags ................................. 174

Conclusion .......................................................................................................................... 177 Bibliographie ...................................................................................................................... 181

xi

Liste des tableaux Tableau 1. 1 : Dure de vie (donnes historiques). .............................................................. 14 Tableau 2. 1: Bilan environnemental de la flotte Montauban : missions des vhicules

lgers pour lanne 2006. .............................................................................................. 25 Tableau 2. 2 : Frais fixes et frais variables. .......................................................................... 35 Tableau 2. 3: Dfinition de facteurs et leurs pointages (Lauria, 2007). ............................... 47 Tableau 2. 4 : Grille pour valuer le besoin de remplacement. ............................................ 47 Tableau 2. 5 : Sommaire de modles de remplacement dquipement particulirement

utiliss. Modles bass sur des critres conomiques. .................................................. 51 Tableau 2. 6 : Sommaire de modles de remplacement dquipement particulirement

utiliss. Modles bass sur des critres conomiques et technologiques. .................... 51 Tableau 2. 7 : Sommaire de modles de remplacement dquipement particulirement

utiliss. Modles axs sur de critres diversifis. ......................................................... 52 Tableau 2. 8 : chelle de base pour les comparaisons. ......................................................... 64 Tableau 2. 9 : Matrice de comparaison. ................................................................................ 65 Tableau 3. 1 : Critres de priorisation pour le classement dactifs. ...................................... 73 Tableau 3. 2 : Comparaison de trois types de motorisation. ................................................. 85 Tableau 3. 3 : Comparaison des diffrents carburants de remplacement. ............................ 92 Tableau 4. 1 : Exemple de donnes ncessaires pour calculer le cot de remplacement dun

vhicule. ...................................................................................................................... 102 Tableau 4. 2 : Capital rcupr pour lexemple. ................................................................. 103 Tableau 4. 3 : Exemple de cots de remplacement pour un vhicule donn. ..................... 104 Tableau 4. 4: Calcul de dprciation avec la mthode damortissement linaire. .............. 106 Tableau 4. 5: Calcul de dprciation avec la mthode damortissement dgressif. ........... 107 Tableau 4. 6 : Diffrentes alternatives de financement. ..................................................... 115 Tableau 4. 7 : Exemple de besoins de fonds de renouvellement selon diffrentes alternatives

de financement. ........................................................................................................... 116 Tableau 5. 1 : Les concepts des activits de maintenance. ................................................. 136 Tableau 5. 2 : Types dindicateurs de performance. ........................................................... 148 Tableau 5. 3 : Indicateurs de performance pour un rseau de transport en commun. ........ 151 Tableau 5. 4 : Indicateurs de performance pour la flotte de la ville dAlbany. .................. 152 Tableau 5. 5 : Les tches de la TPM. .................................................................................. 154 Tableau 5. 6 : Domaines damlioration de la Lean Maintenance. .................................... 155 Tableau 5. 7 : Les diffrents modules dun systme de GMAO. ........................................ 158 Tableau 5. 8 : Automobiles et camions lgers en circulation au Qubec. .......................... 172

xiii

Liste des figures Figure 1. 1 : Schma intgrateur du renouvellement. ............................................................. 7 Figure 1. 2 : Structure simplifie dachat ou location sur la base du cot dacquisition. ..... 16 Figure 2. 1: Les tapes du processus de renouvellement. ..................................................... 23 Figure 2. 2 : LTCP, cots sur la dure de vie. ...................................................................... 36 Figure 2. 3: Feuille de calcul matre du modle appel Va Room. ................................... 42 Figure 2. 4 : Procdure gnrale utile pour lanalyse multicritre. ....................................... 56 Figure 2. 5: Procdure gnrale pour la construction de lindicateur IIF. ............................ 57 Figure 2. 6 : Valeurs Zi min et la valeur Z* de la fonction objectif. .................................... 60 Figure 2. 7 : Exemple danalyse hirarchique pour le meilleur choix de vhicule changer.

...................................................................................................................................... 63 Figure 3. 1 : Rpartition des missions de GES par secteur dactivit au Qubec en 2005. 72 Figure 3. 2 : Vhicule blind lger (VBL). ........................................................................... 74 Figure 3. 3 : tapes pour le choix appropri du nouveau vhicule. ...................................... 76 Figure 3. 4: Hirarchie pour le choix dun vhicule en considrant les facteurs de cots et

intangibles. .................................................................................................................... 80 Figure 3. 5 : Fentre dopportunit (Hbert, 2008). .............................................................. 93 Figure 4. 1: Phases du cycle de vie dun vhicule. ............................................................. 108 Figure 4. 2: Exemple danalyse du cycle de vie conomique de camions lgers. .............. 110 Figure 4. 3 : Exemple de cots de remplacement de flotte sous le scnario de flotte

renouvele. .................................................................................................................. 111 Figure 4. 4 : Exemple de cots de remplacent de la flotte sous le scnario du statu quo. .. 112 Figure 5. 1 : Configuration du systme de management de la maintenance. ..................... 122 Figure 5. 2 : Types de maintenance. ................................................................................... 126 Figure 5. 3: Diagramme de transitions. ............................................................................... 129 Figure 5. 4 : Relation entre les liens temporels en fiabilit, maintenabilit et disponibilit.

.................................................................................................................................... 132 Figure 5. 5: Chanage temporel des activits de dtection et de remise en service. ........... 133 Figure 5. 6: Outils doptimisation de la maintenance. ........................................................ 137 Figure 5. 7 : Analyse de dcision pour trouver le temps optimal de remplacement. .......... 139 Figure 5. 8 : Conflit entre renouvellement prventif et renouvellement aprs dfaillance. 140 Figure 5. 9 : Frquence dinspection versus MTTF (Jardine, 2011). ................................ 142 Figure 5. 10 : Intervalle optimale dinspection (Jardine, 2011). ......................................... 143 Figure 5. 11 : tapes de la mise en place dun systme de gestion de la maintenance. ..... 145 Figure 5. 12 : Composantes dun systme global dinformation et de gestion. .................. 162 Figure 5. 13 : Architecture gnrale dun systme de gestion de flotte par GPS. .............. 167 Figure 5. 14 : Classification des rseaux sans fil selon la porte. ....................................... 169

xv

la mmoire de mon conjoint Victor Hugo Ordonez, ma fille Laura Ordonez, ma

mre Teresa Galvis

xvii

Remerciements Je dsire avant tout exprimer ma profonde gratitude mon directeur de recherche et

professeur lUniversit Laval, M. Daoud At-Kadi qui ma toujours encourage, et guid

tout au long de mon parcours acadmique. Je tiens le remercier pour avoir fait confiance

mes capacits, pour m'avoir suggr un sujet gratifiant et pour m'avoir fait bnficier de son

exprience dans le domaine de gestion de flotte. Je tiens aussi remercier mon codirecteur,

professeur de la facult de sciences de ladministration de luniversit Laval, M. Fayez

Boctor, pour sa disponibilit, sa solidarit et son support, ainsi que pour les remarques

claires qu'il m'a prodigues tout au long de cette recherche. Qu'il trouve ici le tmoignage

de ma profonde estime.

Je prsente aussi mes remerciements les plus sincres au professeur Claver Diallo,

professeur Associ du Dpartement de Gnie Industriel de luniversit de Dalhousie

Halifax, pour son travail, pour ses judicieuses recommandations et pour le temps quil a

pris lors de lvaluation de cette recherche.

Je remercie galement la facult des Sciences et Gnie (FSG) et la facult des Sciences de

l'Administration (FSA) pour leur encadrement acadmique, leur infrastructure et leur

soutien financier. Ce mmoire n'aurait pas t possible sans leur appui.

Je rends hommage tous mes ami(e)s et collgues qui par leur prsence chaleureuse et par

leur soutien moral, ont su rendre ces longues dernires annes agrables malgr les

moments difficiles.

Finalement, je ne saurais passer sous silence le support de ma famille qui ma toujours

encourag poursuivre mes tudes. Je remercie ma mre sa faon unique de maimer. Je

remercie galement ma sur aine, qui a su me communiquer sa force desprit et sa

persvrance. Je remercie en particulier ma jolie fille pour ses encouragements soutenus et

pour son temps consacr la correction du franais. Je rserve mon mot de la fin une

pense toute particulire mon dfunt conjoint, amour de ma vie, confident et ami qui est

parti de ce monde durant le temps o je devais faire les corrections de ce mmoire, alors

que ce temps lui appartenait. Merci.

1

Introduction

Le domaine du transport, de marchandises comme de personnes, constitue un march en

expansion et en croissance continuelle depuis plus de quarante ans. Le transport routier

enregistre le plus haut taux de croissance dans un contexte concurrentiel intense. Les

gestionnaires de flottes doivent tablir la stratgie dexploitation de la flotte et dfinir sa

taille, sa composition, son utilisation, sa maintenance et la stratgie de son renouvellement,

tout en tenant compte des contraintes dexploitation. La faon dont la flotte est exploite a

un impact important sur son vieillissement, sa rentabilit, et sa conformit avec les normes

en vigueur en matire de scurit et de respect de lenvironnement.

Les actifs de transport peuvent tre grands ou petits, mobiles ou stationnaires, chacun

prsente ses propres dfis. Peu importe le type de vhicules, ils ont tous besoin dtendre

leur dure de vie utile et davoir une maintenance efficace afin de rduire leur cot de

fonctionnement. Au moment donn, ces effectifs doivent sortir du parc au lieu de continuer

tre rpars.

La problmatique du renouvellement demeure donc dans le fait que les gestionnaires se

voient affronts dterminer le bon moment de remplacement de tout vhicule. Pour y

parvenir, un plan de renouvellement qui rpond aux ralits de la flotte est ncessaire.

Il y a plusieurs lments qui entrent en jeu pour laborer un bon plan de renouvellement. Ils

font appel la gestion de la flotte en soi mme, particulirement en ce qui concerne

lanalyse de diffrents facteurs qui influencent le renouvellement dans un cadre gnral, le

processus de remplacement des vieux vhicules et de slection des nouveaux, les aspects

financiers et les systmes de gestion.

Le cadre gnral du renouvellement rfre dune part, lanalyse du lien troit entre le

renouvellement et la gestion de la flotte. Dautre part, aux facteurs dinfluence sur les

dcisions de remplacement et aux outils ncessaires ltablissement dun plan de

renouvellement. Leur connaissance revt un caractre important pour pouvoir fixer des

2

objectifs du renouvellement rpondant efficacement aux besoins du parc (Albany City,

2011).

Aprs avoir fix ces objectifs, un processus de remplacement des vieux vhicules tient lieu,

pour lequel un modle contribuant la minimisation du cot de possession est ncessaire

(Wafer, 1997). Un modle de remplacement est une mthode pour tablir la squence des

vhicules remplacer en suivant un critre dtermin. Une revue de littrature nous permet

de constater lexistence de plusieurs mthodes pour aborder ce problme. Le type de

modle de remplacement utiliser dpend des critres tablis davance dont les plus connus

se basent sur la dure de vie des vhicules et les cots de rparation (Kriett, 2009).

La plupart de ces modles considrent des critres conomiques ou financiers (Dietz et

Katz, 2001). Ces modles sont efficaces pour les entreprises qui visent un critre en

particulier. Ils sont trs prcis et donnent aux gestionnaires de pistes spcifiques sur des

problmes ponctuels lis au renouvellement. Bien quils conduisent des rsultats trs

pertinents en termes de contributions la diminution des cots ou laugmentation de

profits, ils ne permettent pas de tenir compte dautres variables en jeu, comme les

environnementales et les technologiques. Donc, un modle plus holistique qui tiendrait

mieux compte des diffrentes ralits de lentreprise serait intressant (Sarache, Castrillon,

Gonzales et Viveros, 2009).

La plupart de ces dcisions font partie dune politique de renouvellement rfrant la

frquence laquelle les vhicules sont retirs du parc. Cette politique permet de grer deux

vnements principaux requrant ltablissement de bons critres de slection. Ces

vnements sont la mise au rancart des vieux vhicules et la stratgie dacquisition de

nouveaux vhicules (achat ou location).

Une fois dtermin quels sont les vhicules remplacer et par quel type de vhicule, il

convient de prvoir les ressources financires pour lacquisition des nouveaux vhicules.

Cette prvision ncessite le calcul du cot associ au modle de remplacement propos, de

tenir compte des contraintes budgtaires et dvaluer les alternatives de financement.

3

mesure que la flotte passe des structures traditionnelles aux modernes, les gestionnaires

doivent rpondre aux changements technologiques rapides. En mme temps, et comme

consquence du vieillissement, les cots dentretien augmentent, les infrastructures dans

leur ensemble se dtriorent, la fiabilit et la capacit rpondre aux demandes des clients

sont affectes et ncessitent un investissement considrable. Pour faire face ces dfis et

garantir lefficience du parc, un regard sur les systmes de gestion est fort utile.

Ce mmoire s'inscrit dans cette direction de recherche et puise sa motivation

particulirement dans la volont de rpondre aux problmatiques auxquelles sont

confronts les gestionnaires dans la planification et la mise en pratique du renouvellement

dun parc de vhicules.

Lobjectif gnral est donc de proposer un outil de planification et daide la dcision

concernant le renouvellement dune flotte de vhicules, afin daider les gestionnaires dans

lamlioration de la productivit tout en faisant une meilleure utilisation des infrastructures

existantes. Cet objectif se traduise par la minimisation des cots conomiques et des

impacts environnementaux lis l'exploitation dun rseau, tout en tirant profit des

dernires technologies.

La mthodologie pour atteindre cet objectif consiste en trois tapes. La premire tape vise

prsenter la problmatique du renouvellement, lanalyser et prsenter les composantes

dune politique de renouvellement avec des pistes pour sa mise en pratique. La deuxime

tape, propose un cadre de rfrence sur les notions qui entrent en jeu lors de la prise de

dcisions concernant le renouvellement. La plus importante de ces notions tant le modle

de remplacement, nous ferons un recueil des diffrents modles proposs pour aboutir

une mthodologie se dmarquant du point de vue des cots et de facilit dapplication. Afin

que toutes les variables de fonctionnement de la flotte puissent tre reprsentes aussi

prcisment que possible, un modle danalyse multicritre est utilis pour trouver les

vhicules changer selon lordre de priorit.

La dernire tape comporte deux outils dappui au processus de remplacement concernant

les aspects financiers et le systme de gestion pour permettre aux gestionnaires de surveiller

le rendement rel de la flotte quant lexploitation et aux cots.

4

La prsentation du mmoire se compose de six chapitres.

Le chapitre 1 consiste prsenter le cadre gnral du renouvellement dune flotte de

vhicules. Dabord, nous prsentons le rapport entre le renouvellement et la gestion avec la

rentabilit. Ce point nous mne voir de faon prcise les facteurs qui influencent le

renouvellement et comprendre les possibles hypothses lors de ltablissement dun plan

de remplacement.

Le chapitre 2 prsente une vue densemble des diffrentes tapes du processus de

renouvellement sur diffrents modles proposs dans la littrature. La mthode multicritre

occupe une place spciale tant donn sa facilit dapplication et sa vision plus holistique

des conditions dopration des vhicules.

Le chapitre 3 aborde le processus de slection de nouveaux vhicules du point de vue des

facteurs considrer pour lacquisition (lachat ou la location) et des stratgies ou

alternatives de renouvellement.

Le chapitre 4 porte sur les aspects financiers du renouvellement. Les notions traites

touchent les cots dexploitation, le cot du remplacement, la dprciation, lanalyse du

cot du cycle de vie, lanalyse des cots sous diffrents scnarios de remplacement,

lvaluation des alternatives de financement, les projections financires et les principales

hypothses faites dans les prvisions.

Le chapitre 5, quant lui, sintresse contribuer lefficience de lopration de la flotte

grce un systme de gestion appropri. Ce sont des notions qui concernent notamment la

gestion de la maintenance, les systmes dinformation et la gestion de vhicules en fin de

vie.

Finalement, une conclusion permet de souligner les principales contributions de ce

mmoire et de proposer quelques avenues de recherche qu'il serait intressant d'explorer.

5

1. Le renouvellement dune flotte : cadre gnral Dans le transport routier, il y a diffrents sortes de flottes de vhicules selon lactivit de

lentreprise. Une classification rapide considre les flottes de transport de marchandises, les

flottes de transport en commun (pour le transport de passagers) et les flottes de services

comme les taxis, le dpannage et les exploitants divers dont le personnel doit se rendre sur

place avec un vhicule quip convenablement pour le service demand.

Les actifs de transport peuvent tre grands ou petits, mobiles ou stationnaires, chacun

prsente ses propres dfis. Peu importe le type de vhicule, tous ont besoin dtendre leur

dure de vie utile, davoir une maintenance efficace et en consquence, de rduire leur cot

de fonctionnement. un certain moment, ces effectifs seront vous tre sortis du parc

plutt que continuer tre rpars. Il surgit alors le concept de renouvellement quil

convient de planifier.

Lors de llaboration dun plan de renouvellement adquat, les entreprises de transport sont

confrontes plusieurs questions, parmi lesquelles nous pouvons nommer les suivantes :

Quand est-il appropri de remplacer les quipements existants au lieu de continuer les entretenir ?

Que faire si le potentiel de service d'origine de l'actif est insuffisant ?

Quelles sont les forces motrices qui poussent le remplacement de lquipement ?

Comment grer ces forces motrices ?

Quels critres devraient tre considrs lors du remplacement de lquipement ?

Combien cote le renouvellement de la flotte ?

Ces problmes, et dautres, font partie de la gestion de la flotte elle-mme et devraient tre

traits de faon approprie lorsque lon considre la question de renouvellement.

Ce chapitre est divis en trois sections. Dans un premier moment, il sagit de voir les

rapports entre le renouvellement et la gestion de la flotte avec la rentabilit travers une

utilisation rationnelle des infrastructures existantes. Ce point mne voir de faon prcise

6

les facteurs qui ont des rpercussions sur le renouvellement. La dernire section est

consacre aux hypothses permettant de faire lanalyse de la flotte durant la planification

du renouvellement.

1.1. Le renouvellement et la gestion de la flotte

Lorsqu'on tudie l'aspect intgr de la planification et de la gestion dune flotte de

vhicules, on constate qu'il y a peu de travaux publis qui traitent sur lintgration des

diffrents aspects relis une gestion efficace. Une approche intgre pour lexploitation et

la gestion dune flotte de vhicules a t propose par (Wafer, 1997). Selon cette approche,

diffrents domaines de la gestion de flotte sont tudis. On y traite entre autres de la taille et

la capacit dune flotte, de la slection et de lvaluation de vhicules, de la comparaison

des vhicules sur de bases qualitatives et quantitatives, des stratgies de remplacement et de

la gestion de la maintenance.

De faon globale, lobjectif est de relier efficacement plusieurs clients et fournisseurs de

manire satisfaire leurs besoins dans le dlai le plus court, aux cots les plus bas tout en

tenant compte les contraintes dexploitation dont la prservation des infrastructures et le

respect de lenvironnement. Le lien entre tous les lments de la gestion de la flotte qui

entrent en jeu lors du renouvellement est expliqu laide de la Figure 1.1.

7

Figure 1. 1 : Schma intgrateur du renouvellement.

Le problme du renouvellement demeure dans le fait que lutilisation de vhicules gs

gnre des cots dopration levs mais aussi des cots directs et indirects associs aux

dfaillances et limmobilisation de vhicules (Wafer, 1997).

Il arrive donc un moment o les vhicules ont besoin dtre renouvels au lieu de continuer

tre rpars. Le gestionnaire doit tre en mesure de dterminer ce moment avant que les

cots dexploitation ne dpassent les limites permis.

8

Il survient aprs un certain temps dopration dune flotte de vhicules. En effet, quand la

flotte est en opration, des rparations peuvent survenir suite dfaillances du systme.

Lorsque ces dfaillances sont catastrophiques, le vhicule doit tre remplac, ce qui

entrane un cot de remplacement aprs dfaillance. Or, il est possible deffectuer le

remplacement de lquipement avant quune dfaillance catastrophique survienne.

Cest pour cette raison que les gestionnaires se voient confronts choisir entre prolonger

la vie des vhicules grce des rparations majeures ou effectuer le remplacement avec un

nouvel quipement. Ce mmoire vise le dernier choix, soit le renouvellement des vhicules

lorsque lorganisation envisage de ne plus faire de rparations. Cette dcision implique

quil est ncessaire de connatre le temps optimal de remplacement pour les composants

critiques du systme (Jardine, 2011), cest--dire trouver le moment opportun pour

remplacer les vieux vhicules. La notion de remplacement opportun est explique plus en

dtail la section 5.1.4.1.

Le processus de remplacement peut tre subdivis en deux volets, le premier tant la mise

au rancart des vieux vhicules et le deuxime, lachat ou la location de vhicules neufs, qui

passe travers un processus de slection de nouveaux vhicules.

Le choix des vhicules mettre hors dusage se retrouve dans un calendrier qui montre,

selon un ordre de priorit accord, les dates de remplacement de tous les vhicules. Cet

ordre de priorit es dfini en utilisant un modle de remplacement choisi dans le cadre

dune politique de renouvellement. Une revue de littrature ce sujet nous permet de

constater que cette problmatique fait l'objet de nombreuses modlisations et mthodes de

rsolution ainsi que de lutilisation de nombreux logiciels. Il sagit de modles analytiques,

mathmatiques, stochastiques, issus de la recherche oprationnelle. Le type de modle de

remplacement dpend principalement des critres tablis au pralable. Les plus rpandus

dans la littrature se basent sur la dure de vie des vhicules et les cots de rparation.

Selon ltude ralise par (Kriett, 2009), le choix des critres utiliss dans les dcisions de

remplacement provient de l'exprience plutt que de modles scientifiques.

Idalement, ces modles doivent tre encadrs dans une politique de remplacement, qui

reflte les priorits et les besoins de lentreprise en matire de renouvellement, qui

9

sexprime, notamment, par les frquences de remplacement. Certaines entreprises ont des

politiques assez rguliers tandis que dautres peuvent le faire pour un dlai plus long. Le

but cest davoir une politique optimale qui rponde aux besoins de lentreprise et respecte

toutes les contraintes dexploitation. Une politique optimale permet de minimiser les cots

dexploitation des vhicules car elle amliore le pourcentage dutilisation de la flotte et en

consquence elle augmente son efficacit (Wafer, 1997).

Lensemble de ces notions lies au processus de remplacement des vieux vhicules fait

lobjet du chapitre 2.

Du mme fait, les stratgies dacquisition des nouveaux vhicules, choisis pour remplacer

ceux que le modle dtermin, visent minimiser les cots dexploitation de la flotte et

doivent satisfaire les exigences du gouvernement en matire de dveloppement durable par

lutilisation de vhicules moins polluants et moins gourmands. La slection de la meilleure

stratgie de remplacement nous ramne au processus de slection de vhicules propos par

(Wafer, 1997). Le chapitre 3 tudie plus en dtail ce processus.

Une fois dtermin quels sont les vhicules remplacer et par quel type de vhicule, les

entreprises ont besoin de prvoir les ressources financires ncessaires lacquisition des

nouveaux vhicules qui vont remplacer ceux que le plan a dtermins. Lensemble de

notions financires fait lobjectif du chapitre 4.

La gestion de la flotte influence le renouvellement de sorte que plusieurs facteurs peuvent

lacclrer ou le retarder. De mme, les dcisions concernant le renouvellement ont un

impact sur divers aspects de la gestion de la flotte. Pour cette raison, il est important

dapprofondir le problme du renouvellement, particulirement en ce qui a trait aux

facteurs qui influencent le taux de remplacement dune flotte. Cela constitue le sujet de la

section suivante.

10

1.2. Les facteurs considrer lors des dcisions de renouvellement

Tout au long de lexploitation de la flotte, les dcideurs se posent plusieurs questions

concernant le renouvellement. Des questions pour savoir si le vhicule est pleinement

utilis et si ce nest pas le cas, pourquoi le remplacer. Sil a besoin d'tre remplac, il est

ncessaire de savoir si la spcification actuelle du vhicule est approprie ou si un autre

vhicule serait mieux adapt aux particularits de la demande. Enfin, identifier sil y a des

utilisations secondaires possibles pour le vhicule. En se posant ces questions en avant du

processus de remplacement, les entreprises peuvent viter d'avoir trop dunits ou des

units inappropries dans leurs flottes.

Le taux de remplacement dune flotte peut varier en raison de plusieurs facteurs dont

linsuffisance en termes de taille et de composition, la maintenance excessive,

lobsolescence, la dtrioration physique, les possibilits de location, la variation des

besoins du public concernant le vhicule, la vie d'un quipement soumis l'usure et les

dfaillances subites (Tecleab, 2002). Ces diffrents facteurs sont dtaills dans les

prochaines sections.

1.2.1. La taille et la composition de la flotte

Les concepts lis la taille et la composition de la flotte ont t largement tudis dans la

littrature. Le problme de la dtermination de la taille de la flotte doit tre considr dans

un contexte de demande variable. ce propos, on explorera les travaux de (Wafer, 1997)

dont le mmoire a t ralis sous la direction du professeur Daoud At-Kadi.

Les concepts de taille et de composition de la flotte sont troitement lis la demande. La

dtermination de ces notions revt une grande importance due limpact direct sur les cots

dexploitation. La connaissance des facteurs qui influencent la demande et sa projection

dans le temps constitue un atout pour les dcideurs dans le processus du choix du type de

vhicule. Ainsi, une flotte trop grosse engendre une augmentation des frais, voir cots

dimmobilisation des actifs. De la mme faon, une flotte trop petite occasionne des

11

dpenses de location, ncessaires pour maintenir le niveau de service requis. Il importe

donc de dterminer de faon adquate la taille et la composition de la flotte (Wafer, 1997).

Deux cas spcifiques sont exposs : Le premier dentre eux traite des modles spcifiques

proposs pour des flottes de machinerie lourde dont le but est destimer le nombre minimal

de vhicules requis en tenant compte des cots de possession et des alas de la demande.

Dans le deuxime cas, le transport en commun est considr. Pour ce secteur, la demande

se caractrise par des fluctuations en fonction du temps avec un maximum atteint aux

priodes de pointe. La frquence de passage est souvent rduite en dehors de ces priodes

pour contrler les cots de fonctionnement. Ainsi, la taille de la flotte est calcule de faon

subvenir la demande.

Quant au problme de la composition de la flotte, plusieurs modles sont proposs dans la

littrature. Mentionnons dabord les travaux de (Couillard, 1993) qui propose un systme

d'aide la dcision. Ce systme est utile pour prdire la demande, dterminer des critres

pertinents, dvelopper et valuer des plans alternatifs de la flotte ainsi que slectionner la

combinaison la plus rentable de la flotte. L'auteur propose galement que la flexibilit soit

intgre dans le systme. Cela permet l'analyste une exploration plus facile des diffrentes

alternatives.

Un autre modle qui mrite lattention a t propos par Etezadi et Beasley (1983). Il sagit

de la composition optimale d'une flotte de vhicules. Selon ces auteurs, les problmes

traitant de la composition des flottes de vhicules peuvent tre classs en deux catgories:

ceux o le type de vhicules ncessaires est connu et la dcision prendre concerne le

nombre de chaque type (les problmes de taille du parc de vhicules) et ceux qui traitent

des problmes l o les dcisions prendre concernent la fois le type de vhicules et le

nombre de chaque type (les problmes de composition du parc de vhicules). Etezadi et

Beasley (1983) se concentrent sur ce dernier cas. Ils proposent une formulation de

programmation mixte en nombres entiers pour traiter ce problme.

Dans ltendue de la recherche que les auteurs ont mene, ils ne se sont pas concentrs sur

les dcisions court terme, tels que le vhicule spcifique que l'on doit utiliser pour servir

12

certains clients, mais sur les dcisions long terme. (Nombre de vhicules pour rpondre

la demande).

Afin de dvelopper un tel modle, ils distinguent deux situations :

(1) Les problmes de dplacements de vhicules partir du dpt vers un client ainsi que le

retour au garage (aller-retour).

(2) Les problmes o un vhicule peut visiter deux ou plusieurs clients (gnralement

plusieurs) avant le retour au dpt.

partir de ltude de la taille et de la composition de la flotte les gestionnaires peuvent

dterminer les besoins de renouvellement. La dtermination de ces besoins constitue le

point de dpart pour laborer un plan daction, elle est tudie plus en dtail dans la section

2.1.2.

1.2.2. La maintenance excessive

Certaines rparations sont limites alors que dautres sont priodiques et approfondies.

Lorsque lensemble des cots de maintenance devient excessif, le besoin de remplacement

simpose.

Ce problme est illustr par (Morse et Bean, 1998) pour qui les compagnies rduisent les

cots annuels dexploitation en reportant les achats et en augmentant la dure du cycle de

vie des vhicules. La rduction de capital pour le renouvellement accrot gnralement le

cot de maintenance de la flotte puisque les vhicules restent en service pendant de longues

priodes.

Cela oblige mettre davantage laccent sur la planification du renouvellement afin de

minimiser les cots et grer le conflit entre le budget de remplacement et le cot de

maintenance (Morse et Bean, 1998).

13

1.2.3. L'obsolescence

Lobsolescence fait rfrence au problme de dcider s'il convient de conserver un

quipement ou de le remplacer par une technologie plus avance. Cette dcision doit

prendre en compte la fois la nature de la technologie de remplacement disponible et la

possibilit de futurs progrs technologiques.

Au cours des dernires annes, la difficult de ce problme a t aggrave par le fait que

les technologies voluent plus rapidement que jamais auparavant. Ce qui peut sembler

aujourdhui tre une bonne dcision peut devenir rapidement obsolte. Dans ces

circonstances, la force motrice derrire les dcisions de remplacement est susceptible d'tre

lobsolescence, plutt que de la dtrioration physique de l'quipement existant (Nair et

Hopp, 1992).

Lobsolescence joue un rle majeur dans la dcision dun gestionnaire de se sparer dun

vhicule. Selon (Tecleab, 2002), lobsolescence peut tre due plusieurs raisons telles que

linadquation de la flotte au march ou de sa surcapacit, les cots dexploitation accrus et

la perte de qualit du service rendu au client. Un nouveau design ou l'amlioration des

quipements existants peuvent rendre les quipements obsoltes conomiquement. D'un

ct, une diminution de la demande pourrait rendre obsolte lquipement actuel ayant une

capacit suprieure ; de la mme faon, un quipement ayant une capacit infrieure peut

devenir obsolte cause dune augmentation de la demande. Cela arrive cause de

nouveaux quipements disponibles fonctionnellement pour accueillir le niveau de la

nouvelle demande.

Dun autre ct, la disponibilit des machines amliores effectuant le mme service avec

des moyens plus conomiques justifiera le remplacement des vieux vhicules par de

nouveaux ou encore les conserver pour d'autres utilisations infrieures lactuelle. Cela se

traduit par un meilleur avantage conomique. Finalement, des vhicules qui ne sont plus en

cours de fabrication peuvent tre obsoltes.

Le progrs technologique peut tre en cause dans l'amlioration des quipements. Ainsi,

l'quipement peut tre adquat pour une utilisation prvue selon les normes de design. Mais

14

en raison du progrs technologique, lquipement peut tre mieux conu pour effectuer le

travail moindre cot et avec une meilleure scurit ou encore, le fabricant pourrait avoir

chang lquipement de sorte que l'approvisionnement des pices de rechange puisse tre

difficile.

Lobsolescence technique des vieux appareils est devenue de plus en plus rapide et porte

ses effets principalement sur les capacits de manutention, sur des dimensions extrieures

donnes qui ont connu des progrs dans les dernires annes et sur la consommation de

carburant, qui a t rduite de 20% environ depuis 20 ans.

De la mme faon, les vhicules lgers durent plus longtemps quavant et leur qualit est

gnralement suprieure la qualit des vhicules lgers construits il y a trente ans. La

dure de vie moyenne dun nouveau vhicule achet en 2006 est autour de 300 000 km, soit

environ le double de celle des voitures datant des annes 1970 comme le dmontre le

Tableau 1.1.

DCENNIE KILOMTRAGE

(KM)

1970 153 000

1980 178 000

1990 219 000

2000 234 000

2010 300 000

Tableau 1. 1 : Dure de vie (donnes historiques). 1

Outre lobsolescence technologique ou conomique, il existe aussi lobsolescence du

vhicule par rapport son image dans le march, aux exigences contractuelles et aux

rglementations. Le majeur obstacle au dveloppement d'une politique de remplacement en

raison de l'obsolescence, consiste prvoir l'effet conomique du progrs technologique

futur dans ce domaine.

1 SAAQ (Socit de lassurance automobile du Qubec), 2007

15

Lamlioration de la technologie long terme peut tre graduelle, mais les frquents

avancements dramatiques ont un effet rvolutionnaire (Tecleab, 2002).

1.2.4. Les possibilits de location

La varit de solutions de rechange disponibles est en lien avec le type de vhicules et le

profit de la demande. Parmi telles dcisions on peut mentionner possibilits de louer de

l'quipement spcialis pour une utilisation saisonnire, faire la rotation de laffectation des

vhicules, etc.

La location rsulte trs utile lorsque lquipement est peu utilis cause des conditions

particulires de la demande en ce qui concerne les besoins combler et la priode de

possession. Donc, les possibilits dacheter ou de louer un vhicule doivent tre analyses

pour des cas particuliers.

La Figure 1.2 (Wafer, 1997) illustre la procdure pour dterminer loption la plus rentable.

Il en rsulte quil est conseill dacheter un vhicule pour une priode donne lorsque les

cots dacquisition, , sont infrieurs aux cots de location, , (Wafer, 1997).

16

Figure 1. 2 : Structure simplifie dachat ou location sur la base du cot dacquisition.

1.2.5. La variation du besoin du public concernant le vhicule

Le besoin de remplacement peut arriver cause de lvolution dfavorable ou mme de la

perte de march de l'quipement. Il peut donc perdre de sa valeur en raison de nouveaux

vhicules venus dans le march et que les clients prfrent. Pour ne nommer quun

exemple, dans le cas de lautomobile, des changements se produisent quant la longueur de

la carrosserie des vhicules.

De plus en plus, le public prfre des voitures plus petites, moins polluantes et moins

gourmandes. Dans ce mme sens, un concessionnaire peut sapercevoir rapidement quune

voiture de cinq mtres nest pas approprie pour un clibataire et quun coup sportif peut

tre facilement rejet par des grandes familles.

17

1.2.6. La dure de vie de lquipement

Les vieux vhicules sont souvent peu modernes, inadapts lactivit bord,

inconfortables ou mme, avec des lacunes de scurit pour les usagers. En mme temps, ces

appareils sont souvent fortement consommateurs en nergie, malgr les efforts importants

raliss par les professionnels depuis des annes, le secteur restant encore dpendant des

nergies fossiles. Enfin, les cots de maintenance sur des vieux vhicules deviennent vite

trs importants et nuisent la rentabilit des entreprises.

Le nombre de vhicules lgers plus gs, dont la dure de vie est plus leve, augmente

lge moyen du parc automobile et rallonge la dure du cycle de remplacement des

vhicules (D. Automotive Consultants inc., 2006). Plusieurs pices dorigine durent plus

longtemps que celles produites il y a quarante ans. La dure de vie des voitures et des

autocars est moins longue que celle des trains et des avions, mais les voitures rcentes

peuvent bien, en moyenne, atteindre 15 20 ans dge avant dtre remplaces. Les

vhicules lectriques, dont les moteurs et systmes de transmission sont plus durables,

pourraient lavenir atteindre un ge encore plus avanc (Kageson, 2009).

La vie d'un quipement soumis l'usure peut tre dtermine par le temps de la vie

conomique ou bien par la vie technique (Tecleab, 2002).

Le premier fait rfrence au moment o lquipement cesse de fonctionner au point o les

cots de rparation et d'exploitation excdent le cot de remplacement tandis que le

deuxime est larrt de lquipement lorsquil est physiquement impossible de le rparer.

La plupart des appareils peuvent continuer fonctionner pendant une priode assez longue,

si la dure de vie technique est considre comme le critre de remplacement.

Le problme de la dure de vie des vhicules est indissociable du problme dopration des

vhicules infrieurs aux normes et, tout particulirement, sur la priode finale de leur

exploitation. Afin de faciliter la planification, on peut supposer un ge de remplacement

commun pour un ensemble de vhicules identiques. Pourtant, cette pratique ne permet pas

de minimiser les cots dexploitation de chacun des vhicules (Wafer, 1997).

18

1.2.7. La dtrioration physique

L'quipement peut tre mis hors service ou effectuer moins que prvu en raison de

dommages ou de mauvaises manipulations. Il peut tre plus conomique de remplacer au

complet un vhicule spcialement sil s'est dgrad avec une utilisation constante. Pour

dterminer si le comportement de la dgradation est constant ou non, une analyse de

fiabilit est ncessaire. Pour savoir si le remplacement est faisable ou non, l'analyse

conomique est trs important.

1.2.8. Les dfaillances subites de lquipement

Dans la pratique il y a des situations o les quipements ne se dtriorent pas avec le temps

mais tombent en panne soudainement. Ces appareils sont oprs peu prs pleine

capacit jusqu' la rupture subite. Par consquent, il est important de connatre l'avance le

moment o la dfaillance est susceptible de se produire afin que l'quipement puisse tre

remplac avant la panne (Tecleab, 2002).

Assez souvent, il n'est pas possible de prdire le moment de la panne par inspection directe

comme celle de l'usure des vhicules. Le moment de la dfaillance peut tre prdit partir

de la distribution de probabilit de dfaillance de l'exprience passe. Le problme est alors

d'optimiser le temps, ce qui minimise le cot total qui peut tre encouru. Autrement dit, il

sagit de minimiser la somme des cots des quipements, le cot de remplacement et des

cots associs la dfaillance des appareils. Ce type de systme de remplacement

correspond au remplacement prventif.

Comme la nature des dfaillances est de diffrents types, le systme de remplacement est

galement diffrent. Ce travail se concentre principalement sur le remplacement des

quipements qui se dtriorent avec le temps et l'exploitation.

1.3. Hypothses de remplacement de l'quipement

Le remplacement des quipements dpend de diffrents facteurs qui ne sont pas toujours

faciles dterminer. Par consquent, une hypothse qui peut reflter la ralit et simplifier

l'analyse de la politique de remplacement est trs importante.

19

Certaines des principales questions qui ont besoin d'hypothses sont lhorizon de

planification, la technologie, la prdiction des modles de cots sur la vie des actifs, les

taux d'intrt et la disponibilit du capital.

1.3.1. Horizon de planification

Il dsigne lintervalle de temps l'avenir qui est pris en compte dans la formulation de la

politique de remplacement. Il peut tre fini ou infini. Horizon de planification fini o le

projet aura une dure dtermine et prvisible et dont la formulation de la politique de

remplacement pourra tre plus raliste. Horizon de planification infini, o le projet aura une

dure indtermine et non-prvisible. Il sagit dune hypothse utilise lorsquil nest pas

possible de prdire quand l'activit en cours danalyse se termine.

1.3.2. Technologie

Ce concept renvoie l'laboration des mesures innovantes faites sur les vhicules candidats

qui vont remplacer ceux en opration. La plupart des modles les plus couramment utiliss

supposent que la technologie reste constante dans le temps. Cette approche conduirait des

dcisions inappropries si la technologie change (Nair et Hopp, 1992).

Par ailleurs, il est possible de croire que les vhicules qui seront disponibles dans le futur

seront plus efficaces, fiables ou productifs que ceux actuellement sur le march. Cette

hypothse conduit la reconnaissance de l'obsolescence. Le problme est, bien sr, de

quantifier l'obsolescence afin de lintgrer la formulation d'une politique de remplacement

optimale.

1.3.3. Prdiction des modles de cots sur la vie des actifs

Une varit de prdictions pourrait tre faite sur les revenus, les cots et la valeur de

rcupration au cours de la vie d'un actif. Par exemple, des revenus peuvent tre supposs

croissants, les cots non dcroissants etc. L'hypothse la plus largement rpandue dans la

littrature publie concernant les modles de remplacement suppose que les cots

d'entretien annualiss et les cots d'exploitation annuelle ne diminuent pas pendant que

20

l'quipement vieillit et les valeurs de rcupration sont supposes de ne pas augmenter avec

l'ge (Nair et Hopp, 1992).

Dautres hypothses en lien avec les cots prvus de remplacement, de rhabilitation et de

remise neuf sont aussi prvues. Par exemple, le fait que l'utilisation de l'quipement

diminue avec l'ge est une hypothse qui prend de plus en plus la place dans les modles de

remplacement ces derniers temps (Kriett, 2009).

1.3.4. La disponibilit du capital

Il importe, dans une politique de remplacement de connatre la limite de la disponibilit des

fonds. Il peut tre ncessaire d'introduire un modle de disponibilit du capital et du cot

des capitaux supplmentaires au fil du temps par divers moyens. Les principales sources de

fonds pour une industrie sont les amortissements et les bnfices non rpartis, les actions

privilgies, les baux de location, les ventes, les prts bancaires etc.

1.3.5. Dautres hypothses

Il y a une grande diversit dhypothses que les gestionnaires de flottes peuvent considrer

dans leurs modles de remplacement. titre dexemples, les taux d'intrt peuvent tre

supposs non nuls afin d'obtenir les cots finis ou bien lhypothse sur la demande future

de services de la flotte tant considre connue partir de prvisions faites dans les plans.

Ces varits de situations peuvent suggrer un grand nombre de possibilits diffrentes

pour le dveloppement de politiques et de modles de remplacement. Par exemple,

llaboration dun modle en supposant une valeur de rcupration de lactif est diffrente

de celui dvelopper supposant linexistence dune valeur de rcupration.

Enfin, il y a diffrentes faons de faire les hypothses dans la conception dun modle ou

mme dune politique de remplacement. Limportance demeure dans le fait quelles doivent

reprsenter une bonne approximation la ralit de la flotte. Celles-ci vont aussi aider la

dtermination des vrais besoins intgrer au processus de renouvellement comme tel. Le

prochain chapitre est consacr analyser les composantes de ce processus.

21

2. Le processus de renouvellement

Les dcisions de renouvellement de vhicules sont l'un des dfis majeurs des organisations

o le rsultat se reflte directement sur le changement des cots de production, de l'tat

financier ou de la capacit dutilisation. Un plan de remplacement peut tre tabli en

fonction du rattrapage faire ou du niveau de fiabilit de la flotte dsir afin de maintenir le

niveau de service rendu aux clients. Morse et Bean (1998) mettent laccent sur la

planification du remplacement pour minimiser les cots et concilier le budget de capital

avec les cots de maintenance.

Un plan de remplacement quantifi bas sur le rajeunissement de la flotte comporte des

effets bnfiques (Tecleab, 2002):

Il fournit l'organisation un moyen de contrler les emprunts, les dpenses de capital et les cots en gnral ;

Il permet dtablir et de mieux contrler le taux d'exploitation de la flotte ;

Il propose des pistes de solutions la programmation de la maintenance des quipements et la conception du systme de fiabilit ;

Il offre des opportunits pour des gains apprciables des niveaux raisonnables d'efforts d'investigation au sein des organisations.

Ltablissement dun plan de remplacement de flotte long terme permet denvisager des

mesures financires susceptibles de favoriser le renouvellement, destimer leur faisabilit,

de justifier et dexpliquer le besoin de renouvellement, de mesurer la capacit

dexploitation de la flotte gnrer des flux de rentabilit et finalement, met en parallle

limpact des diffrentes alternatives de financement sur les capacits de renouvellement du

parc.

Sans plan long terme, il est difficile pour les gestionnaires de dterminer si son

programme de renouvellement actuel est efficace et appropri, compte tenu de son niveau

de ressources.

22

Un plan de renouvellement se base sur une approche globale, axe sur les ralits de

lentreprise, et doit aller au-del de la considration dun simple critre de remplacement

pour choisir les vhicules candidats sortir de la flotte. En effet, un plan de renouvellement

peut inclure plusieurs composants. Selon (Bilbona, 2003), ces composants sont :

Les politiques et procdures systmatiques de renouvellement ;

Le programme de maintenance ;

Les modles de dcision concernant les vhicules remplacer et qui inclut des

critres de renouvellement correspondant aux besoins identifis ;

Lanalyse du cot sur le cycle de vie des vhicules. Cette analyse suppose que les

cots lis au remplacement sont connus ;

Les moyens de financement ;

Les projections financires et analyses.

Chacun de ces composants est abord tout au long de ce mmoire. Il importe de considrer,

dans le prsent chapitre, plusieurs aspects qui y sont relis. Le premier de ces aspects fait

rfrence aux tapes du processus danalyse de ltat du parc dans le but de dterminer les

besoins, les objectifs et la politique de renouvellement. Le deuxime aspect traite les

diffrents modles disponibles dans la littrature pour faire le choix des vhicules

remplacer. Parmi ces modles, une importance particulire est accorde la mthode

multicritre, se dmarquant comme une mthode facile dapplication et tenant compte la

globalit des variables qui peuvent influencer le renouvellement dune flotte spcifique.

Cest pourquoi cette mthode est prsente en troisime lieu.

2.1. Les tapes du processus de renouvellement

Mme si diffrentes faons de concevoir et de raliser le remplacement existent, plusieurs

activits sont accomplies selon une logique organise en tapes. Nous parlons dabord de

lanalyse de ltat actuel du parc qui nous fournit les donnes de base de ce processus.

Vient ensuite la dtermination des besoins qui nous mne la fixation des objectifs dune

politique de renouvellement. Cette politique peut tre conue comme un cadre de rfrence

pour la prise de dcisions concernant la slection des vieux vhicules et des stratgies

dacquisition des nouveaux. Nous pouvons concevoir ces tapes comme faisant partie dun

23

processus qui est illustr laide de la Figure 2.1. Chacune de ces tapes est tudie dans

les sections suivantes.

Figure 2. 1: Les tapes du processus de renouvellement.

2.1.1. Analyse de ltat actuel du parc

Lun des lments majeurs d'un processus de renouvellement est la prparation et lanalyse

donnes de base. La faon de faire des entreprises pour dfinir ces donnes varie selon le

modle de remplacement tabli. Ainsi, la collecte et l'analyse de donnes constituent le

point de dpart du processus de renouvellement et donnent au gestionnaire des pistes

dactions concrtes permettant des gains en matire conomique et environnementale.

Le but de cette premire tape est de connatre ltat prcis et exhaustif dune flotte de

vhicules au moment actuel. Il doit reflter le plus fidlement possible une image relle de

la flotte quant aux objectifs, aux caractristiques, lenvironnement, aux pratiques, aux

24

moyens et aux contraintes (Najahi, 2003). partir de lanalyse de ces donnes, il est

possible dobtenir un diagnostic de ltat des lieux. Celui-ci met en vidence les points

faibles et propose un plan damlioration si cela est ncessaire. Le diagnostic doit tre fait

par une personne responsable, qui connait bien les pratiques de lentreprise et qui est en

mesure didentifier le potentiel damlioration.

Dans le contexte dun processus de renouvellement, le diagnostic peut tre utilis pour

ressortir les besoins et les points damlioration de lefficacit de la flotte. Par ailleurs, les

dcisions de maintenance influencent, de faon directe, celles concernant le

renouvellement. Cest pourquoi il sagit de tirer profit du diagnostic de maintenance pour y

intgrer le diagnostic de renouvellement.

Le diagnostic doit tre fait afin dobtenir un bilan technique et environnemental. Plusieurs

actions peuvent tre ralises afin dobtenir un bilan prcis de la flotte (Lorenzi, 2006)

et (Maheshwari et Credle, 2008). Elles sont la classification des vhicules, la description du

parc et la ralisation de ltat des lieux.

La classification des vhicules se fait en groupes distincts, y compris les voitures

particulires, camionnettes, camions de diffrentes tailles et de configurations, et plusieurs

types d'quipements spcialiss. La description du parc de vhicules doit se faire en

spcifiant pour chaque type de vhicule, la date de fabrication, le modle, le nombre

dannes de service, le type dusage et les donnes financires (prix dachat, valeur en

livres et calendrier de dprciation dusage). La ralisation dun premier tat des lieux se

fait en tenant compte des donnes rcuprables sur le site. Cela comprend ltude des

vhicules selon certaines catgories dont lge, le type de motorisation et de carburant

utilis, les cots du carburant, les donnes de maintenance selon le type et le cot de la

maintenance par vhicule et par anne ainsi que le cot des assurances. Ce sont des donnes

trs importantes dans le cadre de ce bilan.

Le bilan technique est alors suivi par le bilan environnemental. Il consiste faire lanalyse

environnementale de la flotte dans loptique du dveloppement durable. Une attitude

responsable des entreprises exige lestimation des impacts de leurs activits sur

lenvironnement. Il sagit de complter les donnes techniques existantes par des

25

indicateurs environnementaux : missions de CO2 et de polluants divers. Pour ce faire,

divers outils ou logiciels existent. La ville de Montauban, par exemple, a utilis pour ce

bilan les logiciels de lADEME Impacts et AutoCot (Lorenzi, 2006).

Le rsultat de lanalyse environnementale consiste tablir les missions de gaz effet de

serre partir des diffrents types de vhicules et leurs indicateurs environnementaux

respectifs. Lensemble des informations collectes pour chaque vhicule peuvent tre

reportes dans un tableau de suivi. Ce tableau peut constituer une base de donnes

laquelle le gestionnaire de la flotte pourra se rfrer constamment.

Le tableau 2.1 (Lorenzi, 2006) montre un exemple de bilan environnemental pour la ville

de Montauban pour une classe de vhicules. Y sont prsents les missions de gaz effet

de serre des vhicules lgers pour lanne 2006 (Lorenzi, 2006). Ce bilan a t men en

prenant en compte cinq paramtres : le dioxyde de carbone (CO2), le monoxyde de carbone

(CO), les oxydes dazote (NOX), les Composs Organiques Volatiles (COV) et les

particules - spcifiques aux motorisations diesel - potentiellement cancrignes.

TYPE DE

VHICULE

CO

(TONNES)

NOX

(KG)

COV

(KG)

PARTICULES

(KG) CO2

(TONNES)

Vhicules particuliers 1,35 211,15 80,43 10,99 120,43

Vhicules utilitaires lgers

3,67 1004,30 325,53 51,88 269,31

TOTAL VHICULES LGERS

5,02 1215,45 405,96 62,87 389,74

Tableau 2. 1: Bilan environnemental de la flotte Montauban : missions des vhicules

lgers pour lanne 2006.

Une fois ltat gnral des lieux tabli, il convient den faire une analyse pour dterminer

les besoins spcifiques de renouvellement.

26

2.1.2. Dtermination des besoins de renouvellement

partir du bilan technique et environnemental, il est possible didentifier les besoins en

matire de renouvellement. Les facteurs cls qui peuvent ressortir de cette analyse doivent

tre examins et ajusts priodiquement. En voici une liste :

L'utilisation de la flotte

Les indicateurs de dure de vie utile

Le dlai de remplacement actuel

La rduction des cots

Les besoins d'entretien

Lamlioration du temps de rparation

Dautres exigences oprationnelles

Dailleurs, les rsultats de l'valuation de ltat des lieux peuvent tre utiliss pour tablir

un programme de renouvellement en fonction des besoins identifis et ainsi damliorer

l'efficacit du systme de gestion de la maintenance (appel MMS en anglais) pour

l'enregistrement des activits d'entretien.

partir des besoins dtects, il est possible de dterminer les objectifs du renouvellement

et les bnfices qui en dcoulent. Cest ce qui est abord dans la section suivante.

2.1.3. Objectifs du renouvellement dune flotte

Il est possible de mettre en place diffrentes actions de renouvellement. En premier lieu, il

peut tre conu comme un travail important qui naugmente pas la capacit de conception

de l'actif, mais restaure, rhabilite, remplace ou renouvelle un actif existant son potentiel

de service d'origine. Ce travail peut aussi tre appel mise jour. En deuxime lieu, le

renouvellement peut donner comme rsultat la diminution du nombre de vhicules si

l'objectif est de maintenir un quilibre entre la capacit de la flotte et la demande. En

dernier lieu, il peut mener une mise jour au-del de la capacit actuelle qui se traduit par

laugmentation de la taille et de la capacit (Albany City, 2011).

27

Les entreprises seront intresses ramener la flotte son potentiel de service d'origine

lorsque celle-ci est devenue vieillissante, constitue de vhicules anciens, chers et en perte

de comptitivit, mais que la flotte rpond bien aux exigences de la demande. Cest donc

un rajeunissement important de la flotte quil faut rendre possible.

Si l'objectif est de maintenir un quilibre entre la capacit de la flotte et la demande, les

objectifs du renouvellement peuvent pointer sur la diminution du nombre de vhicules en

privilgiant lacquisition de vhicules plus performants, construits de faon permettre une

plus grande flexibilit afin de rpondre aux exigences changeantes de la demande et ce,

dans le respect de lenvironnement.

Les entreprises peuvent profiter du renouvellement pour augmenter la taille de la flotte et

desservir dautres zones. Cest le cas contraire la situation dcrite au paragraphe

prcdent. Ainsi, de nouveaux actifs peuvent rsulter de la croissance des besoins

conomiques, sociaux ou environnementaux.

Que ce soit pour maintenir, diminuer ou augmenter la taille et la capacit de la flotte, les

objectifs peuvent sexprimer en termes de maximisation de la productivit, de minimisation

des impacts environnementaux, conomiques et de scurit publique des incidents de

pollution par lutilisation des vhicules vieillissants.

Il importe de souligner limportance que revt une formulation adquate des objectifs de

renouvellement. Ils constituent la matire premire pour la formulation dune politique de

renouvellement qui rponde, de la meilleure faon, aux besoins et tient compte de toutes les

contraintes de la flotte. Ce point nous mne nous concentrer sur la politique de

renouvellement.

2.1.4. Politique de renouvellement

Une politique de renouvellement constitue le cadre de rfrence pour prendre des dcisions

relatives aux critres dterminant les candidats remplacer, au choix du modle de

remplacement appropri et aux stratgies de renouvellement.

28

La formulation et la mise en uvre d'une politique de remplacement joue un rle important

dans le dveloppement technique et conomique d'une organisation. Les gestionnaires de

flottes doivent identifier priodiquement les vhicules remplacer, en tenant compte des

contraintes telles quun budget de remplacement limit. Ils doivent agrger de nombreux

paramtres quantitatifs dans le cadre dune politique de remplacement optimale travers un

modle appropri qui devient un outil prcieux dans la formulation des aspects objectifs du

processus de dcision (Dietz et Katz, 2001).

Llaboration dune politique de renouvellement est influence par des contraintes

spcifiques dont la disponibilit des fonds est une des plus marquantes. tant donn les

diffrentes stratgies dobtention de sources de fonds pour supporter lexploitation de

lentreprise, les possibilits de dveloppement de politiques en matire de remplacement

sont aussi vastes et diversifies. Par exemple, si une automobile est suppose ne pas avoir

de valeur de rcupration, la politique dvelopper sera diffrente que pour celle qui en a

une valeur. Dans le mme sens, la politique changera sil sagit de renouveler une flotte de

vhicules semblables au lieu dune flotte dont les vhicules sont de diffrents types. Cette

situation particulire sappelle, respectivement, politique de remplacement individuel ou de

groupe.

Le remplacement individuel constitue une politique selon laquelle le remplacement est

effectu individuellement en fonction du taux de dfaillance ou de mortalit obtenus

partir d'un large chantillon de base. En contrepartie, le remplacement de groupe suggre

lexistence dun nombre de vhicules du mme type un cot non ngligeable et qui sont

de plus en plus responsable des dfaillances. Dans de tels cas, il peut tre plus conomique

de remplacer les vhicules du mme groupe comme une mesure prventive qui peut tre

ralise priodiquement (Tecleab, 2002).

Certaines politiques peuvent donner lieu des remplacements caractriss par de longs

dlais tandis que dautres peuvent tre assez rguliers. Ainsi, le remplacement tardif

provoque une augmentation de la charge de l'entretien annuel et une incidence plus leve

d'immobilisation des vhicules tandis que le remplacement prcoce trane des dpenses

excessives de capitaux (Dietz et Katz, 2001). Dans cet ventail de possibilits se retrouvent

29

tant la politique de remplacement prventif que la politique de remplacement lorsque la

rparation nest plus envisageable.

Une politique de remplacements tardifs peut tre dsastreuse pour une entreprise. Reporter

le remplacement des quipements peut parfois conduire une baisse du niveau de service

rendu aux clients, et long terme, une rcession conomique peut se produire. Mme s'il

est possible dargumenter de faon logique et pratique, les raisons pour remplacer un

quipement un certain moment prcis de sa vie en tenant compte de tous les facteurs, de

nombreuses entreprises peuvent le retarder. En dehors du temps de remplacement

conomique, il y a certaines raisons pour lesquelles lorganisation peut prfrer retarder le

remplacement des quipements dont (Tecleab, 2002) :

L'entreprise fait des profits avec son quipement actuel ;

L'quipement actuel est oprationnel et de qualit acceptable ;

Il existe une incertitude associe la prvision des dpenses d'une nouvelle technologie, tandis que les dpenses de lquipement actuel sont relativement certaines ;

Les cots irrcuprables influencent psychologiquement les dcisions de remplacer le matriel ;

La dcision de remplacer l'quipement est un engagement plus fort pour une priode de temps dans l'avenir que de le faire au moment actuel ;

Les gestionnaires ont tendance tre conservateurs dans les dcisions concernant le remplacement des quipements coteux ;

Il peut y avoir une contrainte budgtaire pour l'achat de nouveaux quipements, mais aucune pour l'entretien des quipements existants ;

Il peut y avoir une incertitude concernant la demande future pour les services de l'quipement en question ;

Il prvaut une attitude passive face au fait que les amliorations technologiques dans l'avenir pourraient rendre obsoltes les quipements actuellement disponibles ;

Il peut y avoir une rticence tre un pionnier dans l'adoption de nouvelles technologies qui fait en sorte que lentreprise attend de nouvelles actions de la part de la concurrence au lieu de remplacer tout de suite.

30

Par ailleurs, les politiques avec des priodes de remplacements rgulires supposent des

investissements en capitaux ncessitant une attitude douverture face aux disponibilits de

fonds de remplacement. Cest dans cet esprit quune politique de remplacement prventif

sinscrit. Ce concept est tudi plus en dtail dans le cadre des outils de gestion et

doptimisation de la maintenance au chapitre 5.

tant donn que les politiques peuvent varier dune entreprise lautre en fonction des

besoins et de contraintes dexploitation, le dfi des gestionnaires est, dans la pratique, de

trouver une politique de remplacement optimale qui rponde, de la meilleure faon, aux

conditions particulires et aux objectifs en matire de remplacement.

De cette manire, une politique de remplacement optimale serait celle qui donne le

remplacement des vhicules un moment opportun et au cot le plus bas possible. Le

remplacement opportun de vhicules augmente la scurit du public, contrle les cots de

maintenance et de rparation, permet une meilleure gestion de cots de proprit des actifs,

une gestion efficace de la flotte et des activits de maintenance, projette une image positive

aux clients, la haute direction et au publique en gnral.

La question suivante qui dcoule de la politique de renouvellement est de savoir comment

identifier les candidats remplacer parmi les membres de la flotte afin que les cots soient

minimiss ou afin datteindre tout autre objectif. En consquence, nous accordons une place

propre aux diffrents modles de renouvellement qui permettent de rpondre cette

question. La section suivante vise tablir une taxonomie de ces modles qui sont mis la

disposition des gestionnaires pour choisir lequel il est possible de mettre en uvre en

accord avec la politique de renouvellement.

2.2. Modles de renouvellement

Diffrentes questions sont poses au sujet dun modle de remplacement. La premire

question est de savoir qu'est-ce quun modle de remplacement ? Pourquoi est-il important

? Quel est son rapport avec une politique de remplacement ? Comment identifier les

candidats remplacer ? Quelle est la base dun modle de remplacement ? Quels sont les

modles utiliss ? Les lignes qui suivent rpondent ces questions.

31

Un modle ayant pour but la slection des vhicules remplacer constitue en fait un

programme permettant de dterminer la squence des vhicules qui doivent tre remplacs

et quel moment, selon un ordre de priorit. Le programme contient la liste de vhicules

avec leurs dates de remplacement sur un dlai dfini. Il est important davoir un modle

pour faire le choix des vhicules remplacer. Les gestionnaires peuvent y avoir recours

afin de les utiliser dans la prise de dcisions et qui aideront la minimisation des cots de

possession de chacun des vhicules.

Pour mettre en uvre un modle de remplacement, certains aspects doivent entrer en

considration (Albany City, 2011) :

Les donnes doivent tre disponibles dans un environnement de calcul pour assurer la portabilit, afin de minimiser les besoins en formation ;

La clart, la transparence, et la pertinence dans la prise des dcisions ;

Le modle doit tre simple mais assez puissant pour tre un bon outil pour influer sur la taille du budget de remplacement.

Aujourd'hui, les modles pour le remplacement de l'quipement sont entirement pris en

charge par des outils informatiques ou des logiciels pour manipuler et traiter les donnes et

ainsi obtenir des informations significatives. Un bon choix du modle dpend des critres

tablis (Kriett, 2009).

En gnral, la dtermination de critres est le point de base pour identifier les candidats au

remplacement. Les critres les plus utiliss sont prsents la section suivante tandis que

plusieurs modles se trouvent la section 2.2.2 et des commentaires et discussions sur ces

modles sont prsents la section 2.2.3.

2.2.1. Critres de renouvellement

Les critres de renouvellement font rfrence aux facteurs qui ont une influence marquante

sur la politique de remplacement, partir une analyse exhaustive. La dtermination des

critres de renouvellement facilite lidentification du modle qui peut tre utilis. Les

entreprises peuvent donc faire le choix entre lutilisation dun critre ou une combinaison

32

de plusieurs. Lun des classements des critres les plus frquemment utiliss est caractre

conomique, parmi lesquels se trouvent les suivants : La dure de vie optimale, les limites

des cots de rparation, le plus bas des cots totaux et l'utilisation dcroissante (Kriett,

2009).

2.2.1.1. La dure de vie optimale

La vie conomique rfre la priode comprise entre la mise en service dun vhicule et le

moment opportun de remplacement. Durant cette priode les cots de possession sont au

plus bas.

Plusieurs tudes ont t faites pour trouver la vie conomique optimale dun vhicule.

Lune des approches les plus populaires bases sur la dure de vie optimale comme critre

de remplacement est lanalyse du cot de cycle de vie, qui est prsente la section 4.4.

Cependant, les points de vue sur les frais qui doivent tre intgrs lanalyse varient dun

auteur lautre. Ici, nous allons aborder le sujet sous la perspective de gestion financire

propose par Blank et Tarquin (2005).

La mthode quils utilisent est appele la mthode de valeur annuelle et se rfre la vie

de service conomique. Selon ces auteurs, la dure de vie de service conomique dun

vhicule est le nombre d'annes n, durant lesquels le cot annuel uniforme quivalent

(CAUE) est au minimum, en tenant compte des estimations des cots les plus rcents sur

toutes les annes possibles de dure de vie des actifs.

Une faon d'aborder cette analyse est d'acqurir des donnes provenant dautant de

vhicules que possible et d'obtenir les moyennes pour ces dpenses. Pour ce faire, un

modle de rgression linaire peut tre utilis pour dterminer chaque composant des cots

prvus sur le nombre dannes de vie des vhicules. Cette faon daborder le problme

considre lge des vhicules comme la variable indpendante. Une autre rgression

linaire peut tre utilise pour dterminer le nombre attendu de dfaillances par priode

dannes n. Encore une fois, l'ge du vhicule est considr comme la variable

indpendante. Pour le cas spcifique du cot d'opportunit en raison de dfaillance

catastrophique, il peut tre calcul sur la base de la probabilit d'une dfaillance

33

catastrophique. Si on considre que l'ge des vhicules suit une distribution normale avec

une moyenne et un cart type donnes, la probabilit cumule de dfaillance catastrophique

va augmenter avec l'ge. La probabilit peut tre calcule en utilisant la table de Z ou tout

simplement lExcel.

Pour trouver le cot minimum de vie utile, on augmente la valeur de la vie utile, appele k,

partir de 1 jusqu la valeur maximale attendue pour lactif, N cest--dire, k=1, 2, 3,,

N. Pour chaque valeur de k se calcule la valeur du CAUEK en utilisant la formule suivante

(Blank et Tarquin, 2005) :

= ( , %,) ( , %,) + =1 ( , %, )( , %,) (2.1)

O : Valeur de rcupration si lactif est retenu k annes et cot annuel

dopration durant lanne j (j=1, 2, 3,, k)

Les lments suivants doivent tre transforms en valeurs annuelles (AW) pour chaque

nombre d'annes, o le vhicule est tudi, pour un taux dintrt i :

Le cot dacquisition du vhicule

Les cots dopration et de maintenance (cots d'entretien majeur, cot

d'opportunit et cot d'opportunit en raison de dfaillances catastrophiques)

La valeur de rcupration lanne n

La valeur de rcupration la fin

Ces dpenses en valeur annuelle seront ensuite additionnes pour obtenir une valeur du

cot d'exploitation annuel (CAO) pour chaque anne. La valeur annuelle de rcupration de

capital doit ensuite tre ajoute au CAO pour obtenir la dure de vie de service conomique

(ESL). Le temps optimal de remplacement serait celui o l'ESL est un minimum.

Il est important de rendre compte de tous les cots qui dpendent de l'ge du vhicule.

Toutefois, si le cot ne change pas avec l'ge du vhicule (tels que le cot du travail dans

certains cas particuliers), il peut ne pas tre inclus dans le calcul.

34

2.2.1.2. La limite des cots de rparation

La limite de rparation est une limite sur le montant d'argent qui peut tre consacr la

rparation d'un vhicule un emploi particulier (Kriett, 2009). Les valeurs des limites de

rparations sont fonction du type, de l'ge et, dans certains cas, de l'emplacement du

vhicule. Un vhicule dont les travaux de rparation vont au-del du cot total de

rparation spcifie, n'est pas rpar, mais est mis hors service. Ainsi, la limite rparation

fournit une politique de remplacement conomique qui assure que les vhicules dpassant

en permanence ce cot sont mis hors de service (Drinkwater et Hastings, 1967).

2.2.1.3. Le plus bas des cots totaux (LTCP)

Le calcul du point le plus bas du cot total (LTCP) est bas sur le concept de la courbe des

cots sur la dure de vie pour chacun des quipements. La courbe de cot total est obtenue