Internet physique : le réseau logistique connecté à son époque

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1 20 mai 2014 Internet physique : le réseau logistique connecté à son époque Eric Ballot, professeur Systèmes de Production et Logistique Consolidation, mutualisation, optimisation Comment saturer les moyens de transport? Quel modèle pour la logistique de demain? Comment s y préparer?

2 Agenda Enjeux et tendances du transport de la logistique et de la supply chain Une performance porteuse de contradictions Analyse du modèle actuel Consolidation, mutualisation, Internet Physique Indices Définition Eléments de différentiation Retour d expériences Une simulation dans le domaine de la grande distribution Des expérimentations Port Hong Kong Feuille(s) de route Européenne, ALICE, US Roadmap Les barrières et les sujets de recherche 2

3 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Une performance porteuse de contradiction Des tendances lourdes Progression exponentielle des flux Découplage / activité économique? Fragmentation des expéditions Juste à temps, E-commerce Le poids médian des envois par, kg en 30 kg en Source IFSTTAR 2013 Cross-canal omni canal Une illusion de coût négligeable Source: Centre for sustainable transportation Canada 3

4 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Mt CO2! G t.km! Une performance porteuse de contradictions Des tendances lourdes Progression exponentielle des flux Découplage / activité économique? Fragmentation des expéditions Juste à temps, E-commerce Le poids médian des envois par, kg en 30 kg en Source IFSTTAR 2013 Cross-canal omni canal etc. Une illusion de coût négligeable Une soutenabilité en question Dépendance aux énergies fossiles Pénibilité des métiers Objectifs de réduction des émissions très très ambitieux 100,0! 90,0! 80,0! 70,0! 60,0! 50,0! 40,0! 30,0! 20,0! CO2! Objectif CO UE! t.km! 400,00! 350,00! 300,00! 250,00! 200,00! 150,00! 100,00! 50,00! 10,0! Progression des flux des 0,0! 0,00! émissions et 1990! 1995! 2000! 2005! 2010! objectifs 4

5 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Analyse du modèle actuel Les réseaux logistiques sont : Dédiés Hétérogènes Exemple de la superposition de deux réseaux 5

6 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Analyse du modèle actuel Les réseaux logistiques sont : Dédiés Hétérogènes Exemple de la superposition de deux réseaux 6

7 Obstacle au changement Pourquoi changer? Trop peu cher pour faire des économies Le voyage d une housse de portable depuis le centre de distribution à MPT The journey of a Lenovo laptop cover 7

8 Obstacle au changement Pourquoi changer? Trop peu cher pour faire des économies Le voyage d une house à 17 grace à un réseau express américain! The facts 8

9 Obstacle au changement Pourquoi changer? Trop peu cher pour faire des économies Carton rempli d air The packing of a Lenovo backpack 9

10 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Analyse du modèle actuel Les réseaux logistiques sont : Dédiés Hétérogènes Une complémentarité des moyens de transport difficile à mettre œuvre Average empty distance: 25% Average truck fill rate: 60% in weight Exemple de la superposition de deux réseaux Il en résulte : Une performance mais Nombreuses interfaces Pertes d efficacité McKinnon, A., Y. Ge, and D. Leuchars, Analysis of Transport Efficiency in the UK Food Supply Chain, L.R. Centre and S.o.M.a. Languages, Editors. 2003: Edinburgh. p. 38. Efficacité global des camions (Food UK) 10

11 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Analyse du modèle actuel Les réseaux logistiques sont : Dédiés Hétérogènes Une complémentarité des moyens de transport difficile à mettre œuvre Exemple de la superposition de deux réseaux Il en résulte : Une performance mais Nombreuses interfaces Pertes d efficacité Efficacité global des camions (Food UK) Enjeu : Proposer un modèle compatible avec le service attendu et les exigences de 2050 et 2053! 11

12 Pourquoi un nouveau paradigme logistique? Axes de recherche taxes stakes & investments few % Light trucks Regulations New engines Eco-driving Electric vehicles Freight CO 2 reduction Modal shift Significant potential New logistics shemes New fuels Others European Commission

13 Regulations New engines Eco-driving Pourquoi un nouveau paradigme logistique? ve De nombreux efforts de groupement des flux et pourtant Les transporteurs Tournées Passage par quais Freight CO 2 reduction Modal shift New logistics shemes European Commission 1998 New fuels O Les organisateurs de transport Regroupement de clients chargeurs Significant potential Les réseaux express Accords d échange de trafic European Commission 2011 La mutualisation Coopération des chargeurs et/ou (des clients) Que faire de plus? 13

14 Vers un changement de paradigme? >>>> 14

15 Internet Physique Le film Film ALICE Exemple de la superposition de deux réseaux 15

16 Internet Physique Définition Exemple de la superposition de deux réseaux 16

17 Internet Physique Un ensemble de conteneurs modulaires >> 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 17

18 L apport de la standardisation L exemple du conteneur maritime Evolution des coûts Source The Box, HAROPA & JB Hunt 18

19 Conteneurisation : quel impact? The spatial impact of modular encapsulation Diversité nécessaires pour les conteneurs? 258 case sizes Consumer Product Goods Company 494 products 268 shelf packages Using only of modular dimensions (<15) At the case level, there is a net increase of 10% Here, no change in the shape of products. The number of products by case is allowed to vary by + or - 10%. Experiment limited to cases rather than -containers to focus on modularity At the pallet level, there is a net savings of 10%! Meller, R. D., Lin, Y.-H., and Ellis, K. P., The Impact of Standardized Metric Physical Internet Containers on the Shipping Volume of Manufacturers, in Proceedings of the 14 th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, Bucharest Romania, (2012). 19

20 Des routeurs Un réseau de hubs pour connecter les services Détermination d un schéma logistique (route) Déchargement, tri, chargement des moyens à chaque hubs Pl 1 Hub Pl 2 Route Pl 3 Arrivée Départs L Hub Rail Route Pl 4 Exemple de réseau internet physique Hub design Rail 20

21 Le conteneur élément de l Internet des Objets Le conteneur source d information structurée et normalisée Flux d information 21

22 Accélérer les flux pas les transports! Des stocks distribués pour les produits de grande consommation Plant WH DC DC PoS PoS Plant PI Network PoS PoS 22

23 Quelques applications possibles Pas d entrepôt des produits partout! 50 hubs de stockage en France accessible à tous Et pourtant moins de stock et de transport Pas de rupture sur Internet! Des produits stockés et pourtant si souvent inaccessibles Un fournisseur d accès physique pour tous Il regroupe mes livraisons, mes expéditions et me connait Un bonus quand j annonce mon trajet en voiture Je deviens un transporteur de marchandises de conteneurs! Invente ton application! 23

24 En résumé Des changements majeurs Fonction Logistique actuelle Internet Physique Envoi Marchandises Conteneurs Réseau Prestations spécifiques Réseau de réseaux ouverts et partagés Trajet Schéma logistique Routage dynamique Système d information Standard Propriétaire Foisonnement des standards Internet des Objets Plateformes de services dans le nuage (Cloud) Accord sur les interfaces, l identification et les protocoles Stockage Ponctuel (centralisé) Logique de déploiement Gestion des capacités Privée Publication 24

25 Retour d expérience: quel impact? Exemple de deux enseignes dans le domaine de la grande distribution Flux de 13 semaines palettes commandes 3 familles de produits 50 sous-familles Des centaines de sites Localisation des usines, entrepôts et des centres de distribution 25

26 Un réseau de l Internet Physique Les réseaux actuels Le réseau des réseaux 47 hubs Le traffic Les flux Exemple de réseau internet physique 26

27 Impact sur les coûts 3.2 Evaluate PI performance Scenarios of simulation and main KPIs: Des diminutions du coût de -10% à -32% pour les premières étapes Scénario 0 PL Wh DC Scénario 1 PL PI Wh PI DC Scénario 2 PL PI Wh PI DC Scénario 3 PL PI DC R.Sarraj, E.Ballot, and S.Pan, 22 Tout en réduisant les ILS émissions 2012, Québec, Canada de CO 2 jusqu à -60%, tenant les délais, R. Sarraj, "Interconnexion des réseaux logistiques : éléments de définition et potentiel," PhD, CGS, Mines ParisTech, Paris, R. Sarraj, E. Ballot, S. Pan, D. Hakimi, and B. Montreuil, "Interconnected logistic networks and protocols: simulation based efficiency assessment," International Journal of Production Research. 27

28 Impact sur les ruptures de charge Nombre de rupture de charges maîtrisé 28

29 Impact sur le traffic et les émmissions 29

30 Une expérimentation des outils de traçabilité Test de Open Tracing Container dans les réseaux des produits de grande consommation Barrières Coût Fiabilité Les enjeux Traçabilité individuelle Système ouvert Plus de perte Accélération des flux Optimisation repositionnement Porteur de nouveaux service Fournisseur type1 Concentrateurs Fournisseur type1i Concentrateur (stockinfini) Périmètre Industriels Network service Distributeurs Collecteurs Connaissance ajustements Pilotage Eric Ballot Réunion OTC-Kaypal MR 24 janvier

31 Une expérimentation des outils de traçabilité Test de Open Tracing Container dans les réseaux des produits de grande consommation Film OTC KayPal 31

32 Une expérimentation des outils de traçabilité Test de Open Tracing Container dans les réseaux des produits de grande consommation Barrières Coût Fiabilité Les enjeux Traçabilité individuelle Système ouvert Plus de perte Accélération des flux Optimisation repositionnement Porteur de nouveaux service Fournisseur type1 Concentrateurs Fournisseur type1i Concentrateur (stockinfini) Périmètre Industriels Network service Distributeurs Collecteurs Connaissance ajustements Pilotage Eric Ballot Réunion OTC-Kaypal MR 24 janvier

33 Des centres de routage collaboratifs On démarre! Une première expérimentation: un centre de routage pour industriels et distributeurs CRC Services Une charte de collaboration Tracabilité EPCglobal Contrat Go/no go décision cet été 33

34 Des centres de routage collaboratifs On démarre! Un service mutualisé de Routage de flux Multi-Industriels & Multi-Distributeurs CRC Services s appuie sur: un réseau ouvert et non-propriétaire de Routeurs physiques de flux, les CRC, opérés par des prestataires logistiques et/ou des transporteurs Interconnectés grâce à 4 fondamentaux: Charte de fonctionnement Web services métier Standards GS1-Epc Algorithmes de routage 34

35 Des centres de routage collaboratifs Principe de fonctionnement et enjeux Un service mutualisé de Routage de flux -25% d émissions de CO2 De -5% à -15% d économie en & des gains de fréquence notamment en terme de Service qui varient suivant le profil des industriels et distributeurs Lié aux fréquence de livraison, taille des lots, organisation de départ, distance à parcourir 35

36 Des centres de routage collaboratifs Un pilote d avril 2014 à Spetembre 2014 Preuve de concept ouverte à des Industriels et des Distributeurs de toutes tailles, opérant dans l univers de PGC souhaitant mutualiser leurs flux en utilisant au mieux leurs espaces vacants disponibles Sans contrainte structurelle lourde En restant autonomes, maîtres dans le pilotage de leur distribution 36

37 Eric BALLOT Professeur à Mines ParisTech Un pilote Avril - Septembre 2014 Preuve de concept, ouverte à des Industriels et des Distributeurs de toutes tailles, opérant dans l univers de PGC et souhaitant mutualiser leurs flux en utilisant au mieux leurs espaces vacants disponibles. Sans contrainte structurelle lourde, En restant autonomes, maîtres dans le pilotage de leur distribution

38 Conception des premiers conteneurs Entre dans une phase de conception en Europe et au Canada Un conteneur pour les produits de grande consommation de l usine aux rayons Définition de la cible et de la feuille de route européenne et canadienne Simulation et expérimentation sur le terrain pour démontrer l apport de fonctions clés. Implication de l industrie et des parties prenantes au niveau européen En coordination avec Amérique du Nord et USA 38

39 Une perspective nouvelle Créer les conditions d une meilleure coordination des activités logistiques L objectif Un gain d efficacité par un facteur 2x ou 3x! Une résilience Une meilleure utilisation des moyens et des infrastructures Une source d innovation Les obstacles Pas d urgence De nombreux investissements dans les systèmes actuels Le standard Les modèles d affaires Efficacité global des camions (Food UK) Green cars initiative PPP 39

40 Qui s intéresse au sujet De plus en plus présent dans les réflexions Un réseau informel pour développer l Internet Physique Une organisation ouverte Efficacité global Efficacité des global camions des (Food camions UK) (Food UK) 40

41 Pistes de recherche Résoudre des problèmes nouveaux et revisiter des problèmes anciens Stratégies de routage Minimisation des manutentions Anticipation du chargement des moyens Gestion des stocks Distribués Allocation et repositionnement des conteneurs Nouveaux systèmes d information Communication avec les conteneurs Publication de l information Logistique en mode S.A.S. Machine to machine Exécution de la manutention décentralisée Commande des dispositifs de tri Modèles d affaires Partage des coûts Service d abonnement Co production de service Valorisation des données Flex Conveyor from KIT/Gebhardt (Kai Furmans) GridFlow from Auburn University (Kevin Gue) Physical Intern Induced Technologica Innovation Efficacité global des camions (Food UK) Montreuil, B., Meller, R.D., et Handling Industry of America 41

42 1 ère CONFÉRENCE INTERNATIONALE SUR L INTERNET PHYSIQUE Vers un développement durable interconnecté et intelligent de la logistique, de l approvisionnement et du transport L Initiative de l Internet Physique transforme la façon dont les objets physiques sont déplacés, stockés, réalisés, approvisionnés et utilisés afin d accroitre radicalement l efficience et la durabilité économiques, environnementales et sociétales en transposant la métaphore de l Internet au monde réel. Cette vision révolutionne les paradigmes actuels et génère un grand intérêt au sein des communautés scientifiques, industrielles, technologiques, commerciales et gouvernementales. La conférence rassemble tous ceux qui sont intéressés et engagés dans l Internet Physique pour adresser des grands défis tel que la réduction des gaz à effet de serre, les chaines de valeur globales, le transport multimodal, le transport électrique, la logistique urbaine, le développement régional, le e-commerce, la logistique multicanal et la livraison du dernier km. RENCONTREZ DES LEADERS D AVANT-GARDE, APPRENEZ DE PROJETS INTERNATIONAUX PRIMÉS, INTERAGISSEZ DANS DES ATELIERS STIMULANTS Enregistrez-vous en ligne sur Parrainée par Ville de Québec, Québec, Canada mai, 2014

43 Si vous désirez en savoir plus Le livre Versions : En français En anglais Disponible en Juin Efficacité global des camions (Food UK) 43

44 J oubliais une perspective nouvelle Un centre de recherche en Chine sur le sujet Pr George Q. Huang, livraison juillet 2014 Efficacité global des camions (Food UK) Centre de recherche de l Université de Hong-Kong à Shanghai 44

45 Questions? Questions and comments are welcome, and especially collaborative project avenues Pr. Eric Ballot Mines ParisTech 60, boulevard Saint-Michel Paris France Tel: eric.ballot@mines-paristech.fr A paraître, Internet Physique, Eric Ballot & Benoit Montreuil, Mai 2014 Documentation Française Physical Internet Manifesto, version Professor Benoit Montreuil, CIRRELT, Université Laval Québec, , 76/76 45