Internet physique - IMT€¦ · Performance en gestion de stock – stockage distribué 12/13/2016...

Institut Mines-Télécom

w 13/12/2016

Internet physique: l’interconnexion des services logistiques

Shenle PAN Maître-assistant

Centre de Gestion Scientifique, I3 - UMR CNRS 9217

MINES ParisTech – PSL Research University


Agenda

Motivation: enjeux du transport de la logistique

Internet Physique

Définition & Concept

Simulation à la grande distribution

• Démonstration de potentiel

• Exemple d’application

Perspectives

Conclusion

12/13/2016 Internet Physique Shenle Pan Colloque IMT, 03/11/2016 2/13


Motivations: les challenges du transport

12/13/2016 Internet Physique Shenle Pan Colloque IMT, 03/11/2016

Croissance de demandes Montée du e-commerce sous omni-canal

Marché de 64,9 Milliard€ en 2015

20% achats sur mobile

160 kg 30 kg (Source IFSTTAR 2013)

Livraison plus petite et plus rapide

Une forte croissance de transport mais avec flux segmentés !

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Motivations: les antagonismes logistiques


Performance en transport

Taux rempl. 50-60% (poids)

Trajets à vide 19%

Efficacité globale ±10%

(McKinnon et al. 2003)

(Ballot et Fontane 2008)

(PIPAME et CNAM 2009)

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

1990 1995 2000 2005 2010

G t

.km

Mt

CO

2

CO2

CO2 EU target 2050

t.km

(CITEPA 2010) (ECR report 2013)

(Establish, Inc. / HWD & Grubb & Ellis

Global Logistics)

Transport de marchandises routier

= 14% CO2 total en France

Congestion, bruit...

Rupture en rayon [5%,10%]

(France)

Transport + stockage = 70%

coût logistique total (PGC)

Performance en logistique

Performance environnementale

Enjeu: proposer un modèle compatible avec le service attendu et les exigences

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Internet Physique: un model innovant Définition


(Ballot, E., Montreuil, B. & Meller, R. 2014. The Physical Internet: The Network of Logistics Networks, La documentation Française)

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Internet Physique: un model innovant Quelques fondamentaux et principes clefs


+

=

+

=Réseau ouvert, partagé et décentralisé

=

Standardisation et modularisation de matériels, outils informatiques, et procès

Protocoles de collaboration (comme TCP/IP pour Internet)

Montreuil, B., Meller, R. D. and Ballot, E. (2010). Towards a Physical Internet : the impact on logistics facilities and

material handling systems design and innovation. In: AL.,

K. G. E. (ed.) Progress in Material Handling Research.

Material Handling Industry of America

Interconnexion par

protocoles d’Internet

Interconnexion par

protocoles de

collaboration

en logistique

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Simulation: la grande distribution Performance en transport


Données

• Deux grands distributeurs en France

• Top 100 fournisseurs en commun

• Flux de 13 semaines

• 2.5 millions palettes

• 47 PI-hubs, dont 19 rail-route

Résultats

• Taux de remplissage: +15%

• Emission CO2 en transport: -12% ~ -55% (avec

train électrique)

• Coût logistique: -4% ~ -30%

• En tenant le temps de transport < 24h

Internet physique

Réseau actuel

Limites

• Seulement 2 distributeurs = ±30% flux national

• Simulation macro sans prenant en compte l’organisation des sites (Thèse Sarraj, 2013)

(Sarraj et al., 2014, IJPR)

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Simulation: produit de grande consommation Performance en gestion de stock – stockage distribué


WH

Usine

DC

PdV

DC

PdV

PdV

PdV

Numerical experimentsResults analysis

19

An example of annual distribution flows in PI network:

Plant

PI-hub

PI-hub

PI-hub

PdV

PdV PdV

PdV

Distribution classique

hiérarchique

Internet Physique

Avantages

• Partage de capacité

• Stockage plus proche du marché

• Commandes plus flexible

• taille plus petite

• Lead-time plus court

Résultats

• Coût de stockage : -30%

• Coût de commande: -4%

• Coût de transport: -1%

• Taux de rupture de produit: -1%

Limites

• Etude sur un produit avec un réseau simplifié

• Approche métaheuristique – taille de problème

(Pan et al., 2015, CIE)

(Yang et al., 2016, IJPR) X2

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Institut Mines-Télécom 12/13/2016 Internet Physique Shenle Pan Colloque IMT, 03/11/2016

Exemple : une première start-up CRC – Centre de routage collaboratif

Un service mutualisé de Routage de flux

Un routeur pour multi-Industriels & multi-Distributeurs

CRC® Services s’appuie sur:

• un réseau ouvert et non-propriétaire

• de Routeurs physiques de flux - les CRC® en France

• opérés par des prestataires logistiques et/ou des transporteurs

Interconnectés grâce à 4 fondamentaux:

• Charte de fonctionnement protocoles de collaboration

• Web services métier traçabilité de produits

• Standards GS1-Epc standardisation informatique

• Algorithmes de routage optimisation de transport

CRC® Services

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Institut Mines-Télécom 12/13/2016 Internet Physique Shenle Pan Colloque IMT, 03/11/2016

Exemple : une première start-up CRC – Centre de routage collaboratif

Résultats de pilot (au sud de la France)

• Emissions de CO2 en transport: -25%

• Coût de transport: -5% à -15%

• Des gains de fréquence: taille des lots, organisation de départ, distance à parcourir

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Perspectives européennes


http://www.etp-logistics.eu

Feuille de route pour Internet Physique:

Axe 1: Sustainable, safe and secure supply chains

Axe 2: Corridors, Hubs and Synchromodality

Axe 3: Information systems for interconnected logistics

Axe 4: Global supply network coordination and collaboration

Axe 5: Urban Logistics

Opportunités d’innovations sur:

Nouveaux matériels standardisé et automatisé

Objets intelligents (conteneur, moyens de transport..)

Systèmes d’information standardisés pour interopérabilité

Création de confiance sur les informations décentralisées

Business models et gouvernance

Plateformes en ligne (plateforme d’enchère de transport,

plateforme de gestion de stocks...)

...

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Conclusion


Internet Physique est un concept d’organisation logistique innovant

Une forme d’organisation en réseau innovante et une plateforme

Avantages:

• Economie collaborative optimisation d’utilisation des moyens en commun

• Organisation décentralisée agile et efficace

• Réseau ouvert flexible, plus proche du marché, meilleure service

• Standardisation et modularisation de matériels économie d’échelle et de scope

Barrières:

• À grande échelle premier investissement lourd

• Inquiétudes des parties prenantes

• Prestataires peur de perdre leur avantage concurrentiel

• Chargeur de flux peur de perdre la contrôle de distribution

• Consommateurs peur de perdre la traçabilité de produits

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On n’est pas tout seul!


Exemple de la superposition de deux réseaux

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