Avec l'essor du e-commerce, les prestataires logistiques sont amenés à faire face à des commandes de détail croissantes et des délais de livraison courts. La méthode de préparation par zones (RZOP) est particulièrement adaptée à ce type de commandes. C'est un processus semi-automatique impliquant un convoyeur pour le transport et un opérateur dans chaque zone pour la collecte des produits. Des problèmes organisationnels peuvent se présenter dans un système RZOP : des temps improductifs (l'attente des opérateurs entre les colis) ou des blocages de flux, induisant des coûts et des retards. La performance de ce système repose essentiellement sur la gestion du flux. Le système RZOP est également sujet à des aléas dus à la variabilité de temps de préparation des opérateurs et aux blocages provoquant l’arrêt du convoyeur.

Dans cette thèse, nous modélisons, dans un contexte déterministe, un problème d'ordonnancement intégrant les particularités du système : les colis peuvent ne pas passer par toutes les zones, les stocks limités et les transports entre les zones. Deux modèles mathématiques sont développés : une version générique incluant toutes les configurations possibles du système et une version spécifique aux configurations où l'ordre des gares est donné. L'objectif est de minimiser le temps total de présence des opérateurs à leurs gares. Nous développons aussi un modèle de simulation à événements discrets pour étudier le comportement du système en intégrant deux sources d'incertitudes : le temps de préparation des colis et les obstructions de cellules de convoyage. L'approche séquentielle d'optimisation et de simulation est appliquée à un cas d'étude industriel.

Mots clefs : Systèmes de préparation de commandes de détail, Zone picking, Ordonnancement, Optimisation, Simulation, Incertitude.