Contrôle dynamique du routage au sein dun π-cross dock par champs de potentiel Yves SALLEZ,...

Contrôle dynamique du routage au sein d’un -cross dock par champs de π

potentiel

Yves SALLEZ, Thierry BERGER, Thérèse BONTE, Cyrille PACH, Damien TRENTESAUX

Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, France

Laboratoire TEMPO, Equipe Production Services Informations

CIGI 2013 – La Rochelle

Plan de la présentation

Introduction au concept d’Internet Physique Problématique d’un -cross dockπ

Proposition d’une architecture de contrôle Description de l’approche de routage utilisée à base de

champs de potentiel

Présentation du cas d’étude

Etude en simulation (Plate-forme SMA Netlogo)

Conclusion & Perspectives

2IMS'13 - Sao Paulo

3CIGI 2013 – La Rochelle

Concept d’Internet Physique

Nouveau paradigme : métaphore de l’Internet informationnel

www.physicalinternetinitiative.org/

Trois défis :

Économique : meilleures performances Environnemental : réduction de l’impact environnemental

associé aux transports des marchandises Sociétal : amélioration de la qualité de vie des différents

acteurs

http://www.physicalinternetinitiative.org/


Concept d’Internet Physique

Encapsulation du fret via des conteneurs standardisés

Réseau de -π Cross-docks


π-Cross-dock

Docks

Docks

Réseau flexible de-convoyeursπ

Exemple de π-Cross-dock (Meller et al., 2012)


Cross-dock / Problématiques

Problématiques (Boysen et Fliedner, 2010; Van Belle et al., 2012)

Stratégique (Ex : Positionnement des cross-dock) Tactique (Ex : Attribution de docks selon les destinations) Opérationnel

Au niveau opérationnel : Allocation des camions aux docks de chargement /

déchargement Routage / stockage temporaire au sein du cross-dock


Cross-dock / Perturbations Les perturbations externes (Yan et Tang, 2009)

Fluctuation du volume de fret

Incertitudes sur les temps d’arrivée

Les perturbations internes (Sathasivan, 2011)

Incertitude sur la durée des processus au niveau des docks

Perturbations sur les ressources de transitique

Propagation des perturbations au sein du cross-dock (Exemple : retard sur les flux en sortie)


Architecture de contrôle

Niveauphysique

Niveauphysique

Contrôlelocal

Contrôlelocal

Contrôle global

Contrôlelocal

Niveauphysique

ENTITE ACTIVE i ENTITE ACTIVE NENTITE ACTIVE 1

Contrôlehiérarchique

Légende : Contrôlehétérarchique

Architecture de contrôle hybride

Chaque entité (camion, -π container…) peut être

contrôlée localement sous l’influence totale ou partielle d’un contrôle global

Exemple Contrôle global : Affectation

des camions aux docks Contrôle local : Routage des -π containers


Approche de routage Choix d’une approche distribuée et réactive capable de :

gérer les incertitudes au niveau du flux entrant

prendre en charge les perturbations internes

Extension des travaux précédents de l’équipe :

Champs de potentiel pour l’allocation et le routage dans le domaine Manufacturier (Zbib et al. 2012, Pach et al. 2012)

Produits « actifs » (Sallez et al. 2010, Sallez et al. 2012)

où les produits jouent un rôle “actif” dans le processus décisionnel

CIGI 2013 – La Rochelle

Champs de potentiel

R1

Champ de Potentiel S1

Champ de Potentiel S1

Champ dePotentiel S2

Champ dePotentiel S2

Champ depotentiel S3

Champ depotentiel S3

(S1)(S2)

NiveauPhysique

NiveauPhysique

R2

R3

(S1, S3)

N1 Navette

R1, R2, R3 Resources

S1, S2, S3 Services

10

? les ressources émettent des champs de potentiels selon les services fournis

La navette “active” remonte le gradient du champ de potentiel vers la ressource choisie

Chaque navette “active” a une liste de services à

obtenir et sélectionne le service courant

Les ressources offrent des services avec une éventuelle

redondance

L’attractivité initiale diminue avec la distance séparant la ressource et la navette

Réseau de convoyage

Liste de services

S1

S2

S3


Cas d’étude

R2

R1

R3R4R5

R6

EntréeE

SortieS

Vers les autres zones du -π cross-dock

File d’attente

Dock

Navette

Nœuddivergent

S1

S2

S2S3

S1

S4

Etude d’une zone de chargement 6 docks de chargement

4 destinations (S1, S2, S3, S4)


Cas d’étude

Ressource r

Navette en cours de traitement

File d’attente de capacité Qr

-conteneur π

Vers la destination d

Détail d’un dock de chargement

Zonetampon

Respect de l’ordre dedéchargement des

-conteneurs π


Outil de simulation / Netlogo

Navettesimulée

Etat descargaisons

PanneRessource


SimulationScénario n°1

Objectif : Tester la capacité de l’approche à faire face à différents niveaux de charge de la zone étudiée.

3 taux de charge : Séquence NN Listes de services associées aux navettes

1 5 [L1-L2-L3-L4-L5]

2 10 [L1-L2-L3-L4-L5-L6-L7-L8-L9-L10]

3 20 [L1-L2-L3-L4-L5-L6-L7-L8-L9-L10

L1-L2-L3-L4-L5-L6-L7-L8-L9-L10]

Liste Services Liste Services

L1 S3-S2-S1-S1 L2 S1-S2-S4-S3

L3 S1-S1-S3-S2 L4 S3-S3-S1-S4

L5 S1-S2-S2-S2 L6 S3-S2-S1-S4

L7 S1-S3-S2-S4 L8 S3-S2-S4-S3

L9 S2-S1-S3-S4 L10 S3-S2-S4-S4


Simulation Résultats pour le scénario n°1 / séquence n°2


Résultats pour le scénario n°1 / séquence n°3

Simulation



Objectif : Tester la capacité de l’approche à faire face à des perturbations au niveau des ressources de chargement

Une interruption de service de durée 100 secondes est introduite à la date T=50 secondes après le début de la séquence n°2 sur la ressource R2

R1

R2

R3R4

Les champs de potentiels ne sont plus émis par la ressource R2

Interruption deservice

Entrée


Résultats de simulation Résultats pour le scénario n°2 / séquence n°2

Changement d’allocation de R2 vers R6

PANNE


Entrée R1

R2

R3R4


Objectif : Tester la capacité de l’approche à faire face à des perturbations au niveau du système de convoyage

A la date T=50 secondes après le début de la séquence n°2, le raccourci reliant l’entrée de la zone à la ressource R4 est coupé pour une opération de maintenance.

Les champs de potentiels ne sont plus propagés sur le tronçon

Opération demaintenance



Entrée R1

R2

R3R4

Entrée R1

R2

R3R4

- Allongement du temps de traitement passant de 345 s à 361 s- Répartition des -π conteneurs sur les docks relativement inchangée


Implémentation réelle

EeepcMini

Conteneur

Shuttle

Produit passif : Mini conteneur

Shuttle: Capacité de transport

Eeepc: Capacité de traitement

Conteneur « actif »

IMS'13 - Sao Paulo

capte et traite des champs de potentiel gère en local l’allocation et le routage

peut réagir rapidement aux perturbations


Conclusion

Architecture de contrôle hybride d’un d’un -cross dockπ

Approche de routage dynamique à base de champs de potentiel

Evaluation des performances via une étude de simulation

Perspectives:

Développement de l’architecture de contrôle proposée

Etude du concept de container “actif” et analyse de la myopie associée

Projet en coopération avec : B. Montreuil (Université Laval) E. Ballot (Ecole des mines de Paris)


Merci pour votre attention !

IMS'13 - Sao Paulo

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