Planification des opérations de cross-docking : prise en compte des incertitudes opérationnelles et de la capacité des ressources internes.
Résumé
Dans une plateforme de cross-docking, les produits sont déchargés des camions entrants, triés puis directement rechargés dans les camions sortants -- chaque produit passe moins de 24 heures sur la plateforme. L'analyse des écarts entre la littérature et les observations réalisées sur le terrain permet de dégager deux axes de recherche : la prise en compte des incertitudes opérationnelles d'une part, et de la capacité des ressources humaines de la plateforme d'autre part.Le problème de planification des camions entrants et sortants avec fenêtre de temps est modélisé par un programme linéaire et résolu par trois heuristiques différentes. La robustesse des plannings obtenus est ensuite testée à l'aide d'un modèle de simulation à événements discrets, qui permet d'évaluer plusieurs reformulations robustes du modèle initial.
Le problème de planification des employés sur la plateforme est traité à l'aide de trois programmes linéaires mixtes, résolus de façon séquentielle. La combinaison des deux modèles permet d'obtenir un modèle d'aide à la décision pour une plateforme de cross-docking.
Composition du jury
- Mme Luce BROTCORNE - Chargée de Recherche, HDR, INRIA Lille Nord Europe, Rapporteur
- M. Pierre BAPTISTE - Professeur, École Polytechnique de Montréal, Rapporteur
- M. Damien TRENTESAUX - Professeur, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, Examinateur
- M. Allen G. GREENWOOD - Professeur, Mississippi State University, Examinateur
- Mme Gülgün ALPAN - Maître de conférences, HDR, Grenoble INP, Directrice de thèse
Manuscrit
Présentation
Ma thèse en 180 secondes
Vidéo de la finale grenobloise du concours MT180, le 27 avril 2015 au musée de Grenoble.
Plus de détails ?
On appelle cross-docking le processus visant à consolider des flux qui proviennent de différentes origines mais ont la même destination, avec un minimum de stockage temporaire (moins de 24 heures) et de manipulations. Les opérations logistiques sur une plateforme de cross-docking sont donc le déchargement des produits entrants, le tri en fonction de leur destination, puis le rechargement dans les camions sortants correspondants. Bien sûr, les modalités de réalisation de ces opérations varient selon le secteur d’activité concerné – grande distribution, colis postaux, produits frais...
Le cross-docking est une technique logistique relativement nouvelle. Pour attaquer ce problème difficile, les chercheurs ont fait des hypothèses simplificatrices importantes : ils ont travaillé sur des cas de plateforme à une porte d'entrée et une porte de sortie, supposé les ressources internes infinies ou les temps de transfert nuls. L'objectif de cette thèse est de relâcher ces hypothèses pour intégrer des contraintes plus proches des contraintes réelles.
Parmi les problèmes d'optimisation liés au cross-docking, on trouve des problèmes d’ordre stratégique consistant à déterminer la localisation des plateformes dans la chaîne logistique, ou la forme et le nombre de portes optimum pour une plateforme donnée. Les problèmes qui nous intéressent dans cette thèse sont au contraire d’ordre opérationnel, c'est-à-dire liés à la gestion interne de la plateforme de crossdocking au quotidien :
- Quel camion décharger à quelle porte, et à quel moment?
- Quelles tâches de manutention effectuer, à quel moment et avec quelles ressources?
Notre plan de travail
- Réaliser un benchmark académique et industriel pour identifier les contraintes possibles et les axes d’optimisation à privilégier.
- Développer des modèles pour répondre à ces objectifs et contraintes, notamment concernant les ressources internes et les incertitudes à l'entrée.
- Réaliser des simulations pour tester la robustesse des modèles face aux aléas.
Deux axes de recherches
Prendre en compte les flux d'arrivée
Pour planifier les opérations de manutention, il est important de disposer d’informations sur les flux de produits en entrée : quantité, type de produits, heure d’arrivée... Cependant, dans la plupart des cas réels, cette information est peu ou mal connue : des imprévus ou des retards peuvent imposer de modifier à la volée les planifications effectuées.
Nous souhaitons rendre nos modèles aussi robustes que possible face à ces aléas, c'est-à-dire créer des plannings qui puissent absorber ces imprévus avec un minimum d'impacts sur l'organisation globale prévue pour la plate-forme. Des modèles de simulation sont donc développés pour évaluer la robustesse de nos modèles d’optimisation et les comparer entre eux.
Planifier les ressources internes
L’adéquation des ressources au volume d’activité est cruciale en logistique, puisqu'on facture un volume d’activité tandis que la principale dépense est le coût de la main d’oeuvre. Or les emplois du temps doivent prendre en compte de nombreux facteurs : les compétences de chaque opérateur, le coût d'embauche des intérimaires, les éventuels accords de modulation, le nombre d’engins de manutention disponibles, la pénibilité des tâches, l’équité et la régularité du planning obtenu...
Nous avons développé un outil d'aide à la décision qui, à partir de toutes ces données d'entrée et de prévisions sur le volume d'activité, génère automatiquement les emplois du temps hebdomadaire et quotidien d'une plateforme logistique.