Analyse de performance d un terminal dans une plateforme de crossdocking

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Léonie Soucy
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1 Analyse de performance d un terminal dans une plateforme de crossdocking Thèse débutée en Octobre 2005 Réalisée par Rim LARBI Laboratoire G-SCOP 46, av Félix Viallet Grenoble Cedex Encadrée par Gülgün Alpan et Bernard Penz Centre National de la Recherche Scientifique Institut National Polytechnique de Grenoble Université Joseph Fourier

2 Plan Définition de Crossdocking Etude bibliographique Description des problèmes étudiés Perspectives 2

3 Définition de «Crossdocking» Crossdocking : technique de logistique Principe : déchargement + tri + groupement des marchandises (-24h) Domaines d utilisation : industries de transport + industries de produits périssables But : éliminer le coût de stockage + réduire le coût de transport +coûts des opérations de manutention intermédiaires Portes de déchargement Portes de chargement 3

4 Etude bibliographique (1) Problèmes d ordre stratégique : Localisation du crossdock Nombre de portes et forme du crossdock Problèmes d ordre opérationnel : Affectation des camions aux portes problème d affectation quadratique (Quadratic Assignment Problem) Approches développées : solution initiale heuristiques d amélioration Ordonnancement des tâches de manutention au sein du crossdock (Peu de travaux sur ce problème) 4

5 Etude bibliographique (2) Articles Critère Aff. Dyn Aff. S.D Approche Tsui & Chang [1990] Distance parcourue Branch&Bound Tsui & Chang [1992] Distance parcourue Heuristique Gue [1999] Distance parcourue PLNE Gue & Bartholdi [1999] Coût total (# h de W + # h dues à la congestion) Heuristique Bermudez & Cole[2002] Distance parcourue Algorithme génétique Brown [2003] Distance parcourue Heuristique Acar [2004] Variance liée à la distribution des temps d arrêt Heuristique 5

6 Etude bibliographique (3) Peu de travaux sur ce problème Yu and Egbelu [2006] : ordonnancement des tâches de manutention : - crossdock à une seule porte d entrée et une seule porte de sortie - objectif : minimiser le temps total 6

7 Problèmes à étudier DAP : Dock Assignment Problem + Minimisation de la distance parcourue des marchandises amélioration de la performance interne (risque d augmentation de la congestion) DAP + Minimisation de la congestion Affectation dynamique Ordonnancement des tâches Notre problème 7

8 Description du problème Ordonnancement des tâches de manutention Stationnement C 2 Portes de déchargement Portes de chargement Zone neutre C 1 8

9 Ordonnancement des tâches : cas (1-1) Paramètres Une porte d entrée et une porte de sortie Séquence d arrivée des camions ( cas off-line avec séquence connue ou pas, cas on-line) Séquence des produits/destination au sein des camions connue ou pas Un ou plusieurs camions par destination Stratégie de chargement des produits (FIFO ou autre) Stationnement C 1 C 2 9

10 Ordonnancement des tâches : cas (1-1) Stationnement C 1 C 2 Etude de plusieurs problèmes en variant les paramètres d entrée et les coûts Résolution : Modélisation en graphes : recherche du plus court chemin algorithmes polynomiaux Méthode Tabou (Cas off-line où la séquence n est pas connue) Heuristique (Cas on-line) 10

11 Ordonnancement des tâches : cas (1-n) Hypothèses : Une porte d entrée et plusieurs portes de sortie Séquence d arrivée des camions connue Ordre des produits/destination au sein d un camion connu Chargement des produits selon la règle FIFO Un camion par destination Coût de dépose d un produit au sol est infini (C 1 = + ) Temps de déchargement unitaire C 2 Exemple : 2 portes de sortie et 3 destinations 11

12 Ordonnancement des tâches : cas (1-n) Camion 1 Camion 2 Camion 3 Déchargement x 11 x 12 x 13 x 13 x 21 x 21 x 23 x 21 x 22 x 31 x 32 x 33 Chargement T 1 T 2? T 3? Porte 1 Porte 2 Résolution : Problème équivalent au problème de changements d outils (Tang et Denardo 1988) 12

13 Problème de changements d outils Domaines d utilisation : ateliers flexibles: dans les industries métallurgiques (découpe, travail des métaux...) Principe : M pièces à fabriquer sur une machine flexible (séquence de fabrication connue) N : nombre d outils Chaque pièce nécessite un outil pour sa fabrication La machine possède son propre magasin d outils de capacité C Magasin saturé éliminer un outil non requis pour libérer de la place Minimiser le nombre de changements d outils 13

14 Problème de changements d outils Résolution : Tang & Denardo (1988) algorithme polynomial KTNS (Keep Tool Needed Soonest) Principe : N insérer d outils que s il est requis par la tâche à usiner Si le magasin est plein, et qu un outil doit être éliminé, choisir l outil qui sera requis de nouveau au plus tard dans la séquence Analogie avec notre problème : Pièces à usiner Magasin (C=2) x 11 x 12 x 13 x 13 x 21 x 21 x 23 x 21 x 22 x 31 x 32 x 33 T 3? T 1 T 2? 14

15 Ordonnancement des tâches : cas (n-n) Hypothèses : Plusieurs portes d entrée et plusieurs portes de sortie Séquence d arrivée des camions connue Ordre des produits/destination au sein d un camion connu Chargement des produits selon la règle FIFO Un camion par destination Coût de dépose d un produit au sol est infini (C1 = + ) C 2 Résolution : Problème équivalent au problème de changements d outils (Privault et Finke 93) Modélisation en flot maximum de coût minimum Algorithme polynomial 15

16 Ordonnancement des tâches : cas (n-n) Analogie avec le problème de changements d outils : T 1 T 2 T 3 T 4 Portes de déchargement T 2 T 3 T 4 T 1 T 3 T 4 T 1 T 2 Une unité temps Pièce à usiner Pièces à usiner P 1 P 2 P 3 P 4 T 1,T 2, T 3 T 2,T 3, T 4 T 3,T 4, T 1 T 4,T 1, T 2 16

17 Ordonnancement des tâches : cas (m-n) Stationnement C 2 Résolution : Problème équivalent au problème de changements d outils (Privault et Finke 93) Modélisation en flot maximum de coût minimum Algorithme polynomial 17

18 Ordonnancement des tâches : cas (m-n) Hypothèses : Plusieurs portes d entrée et plusieurs portes de sortie Séquence d arrivée des camions connue Ordre des produits/destination au sein d un camion connu Chargement des produits selon la règle FIFO Plusieurs camions par destination Dépose de produits au sol autorisé (C1) C 2 Parking Temps de déchargement unitaire C 1 Résolution : Programme dynamique Temps de calcul trop grand 18

19 Perspectives C 2 Cas (1-1) : Chargement direct (Pas de dépose : C1 = ) Séquence d arrivée des camions connue Ordre des produits dans les camions inconnu Cas (n-m) : C 2 Chargement direct et indirect Séquence d arrivée des camions connue Ordre des produits au sein des camions connu C 1 Temps de calcul du programme dynamique trop important Heuristique 19

20 Collaboration internationale, publications et encadrement Stage de 6 mois à effectuer à l école polytechnique de Montréal en collaboration avec Pierre Baptiste financé par le programme Explora doc : bourse de mobilité des étudiants en thèse (3 mois déjà effectué) Publication acceptée dans la conférence internationale ICPR(2007), Valparaiso Chili : Prix du meilleur papier Publication acceptée dans la conférence internationale IESM(2007), Beijing Chine Publication soumise au Journal of Operations and Logistics Encadrement de master ROCCO : Sylvain Bauchau 20

21 Analyse de performance d un terminal dans une plateforme de crossdocking Thèse débutée en Octobre 2005 Réalisée par Rim LARBI Encadrée par Gülgün Alpan et Bernard Penz 21

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