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 38031 Grenoble Cedex www.g-scop.inpg.fr Encadrée par Gülgün Alpan et Bernard Penz Centre National de la Recherche Scientifique Institut National Polytechnique de Grenoble Université Joseph Fourier
Plan Définition de Crossdocking Etude bibliographique Description des problèmes étudiés Perspectives 2
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
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
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
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
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
Description du problème Ordonnancement des tâches de manutention Stationnement C 2 Portes de déchargement Portes de chargement Zone neutre C 1 8
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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