Ordonnancement de camions dans une plateforme logistique : complexité, méthodes de résolution et incertitudes

La problématique dite de crossdocking a été source de beaucoup d'attention ces dernières années dans la littérature. Un crossdock est une plateforme logistique favorisant, par une synchronisation efficace des camions entrants et sortants, une rotation rapide des produits, le volume de produits stockés devant être le plus faible possible. Le crossdocking soulève de nombreux problèmes logistiques, dont notamment celui de l'ordonnancement des camions entrants et sortants sur les quais de la plateforme. L'objectif classiquement considéré dans la littérature pour ce problème est la minimisation du makespan, critère très répandu en d'ordonnancement. Pour le crossdocking néanmoins, minimiser la date de départ du dernier camion ne garantie pas nécessairement une bonne synchronisation des camions et le makespan ne semble donc pas être l'objectif le plus pertinent. Pour répondre au besoin de synchronisation et favoriser les rotations rapides, notre travail propose alternativement de minimiser la somme des temps de séjour des palettes dans le stock. Nous étudions d'abord la version déterministe de ce problème d'ordonnancement. Sa complexité est détaillée selon différentes hypothèses pour identifier les éléments menant à sa NP-difficulté. Différentes méthodes de résolutions sont proposées. Une méthode classique de programmation linéaire en nombres entiers utilisant des variables de décision indexées par le temps. Une famille d'inégalités valides est également proposée et exploitée dans un algorithme avec ajout itératif de coupes. Des méthodes basées sur la programmation par contraintes sont enfin proposées. Une analyse comparative de ces différentes méthodes est proposée. Dans un deuxième temps, nous étudions une version non-déterministe de notre problème d'ordonnancement dans laquelle des incertitudes sur les dates d'arrivée des camions sont introduites sous la forme d'intervalles de temps équiprobables. Une méthode d'ordonnancement proactive-réactive utilisant le concept de groupes d'opérations permutables est proposée pour faire face aux incertitudes. Des groupes de camions permutables sont séquencés et affectés aux quais puis, durant l'exécution d'ordonnancement, en fonction de la réalisation des dates d'arrivée, un ordre est choisi dans chaque groupe à l'aide d'un algorithme réactif.Crossdocking has received a lot of attention in the literature in recent years. A crossdock is a logistic platform that promotes rapid product turnover through efficient synchronization of incoming and outgoing trucks, with the volume of products stored being kept as low as possible. Crossdocking raises many logistical problems, including the scheduling of incoming and outgoing trucks on the platform's docks. The classical objective considered in the literature for this problem is the minimization of the makespan, a very common criterion in scheduling. However, for crossdocking, minimizing the departure date of the last truck does not necessarily guarantee a good synchronization of the trucks and the makespan does not seem to be the most relevant objective. In order to meet the need for synchronization and to help fast rotations, our work proposes alternatively to minimize the sum of the pallets' sojourn times in the warehouse. We first study the deterministic version of this scheduling problem. Its complexity is detailed under different assumptions to identify the elements leading to its NP-hardness. Different solution methods are proposed. A classical integer linear programming method using time-indexed decision variables. A family of valid inequalities is also proposed and exploited in an algorithm with iterative addition of cuts. Finally, methods based on constraint programming are proposed. A comparative analysis of these different methods is proposed. In a second step, we study a non-deterministic version of our scheduling problem in which uncertainties on truck arrival dates are introduced in the form of equiprobable time intervals. A proactive-reactive scheduling method using the concept of permutable operation groups is proposed to cope with the uncertainties. Groups of permutable trucks are sequenced and assigned to the docks and then, during the scheduling run, based on the realization of arrival dates, an order is chosen in each group using a reactive algorithm

Just-in-Time Retail Distribution:A Systems Perspective on Cross-Docking

Cross-docking is a just-in-time strategy for distribution logistics. It is aimed at reducing inventory levels and distribution lead times by creating a seamless flow of products from suppliers to customers. Prior supply chain literature has argued that creating such a seamless product flows requires a holistic view on cross-docking management, aimed at synchronizing cross-docking operations at the distribution center with its inbound and outbound network logistics. This paper provides an in-depth case study illustrating how cross-docking operations can be managed more holistically in a retail distribution context. A discrete event simulation model has been developed to understand and improve the cross-docking operations of a large grocery retailer in The Netherlands. The model is used to quantitatively evaluate two proposed changes that exploit opportunities in the design and control of the retailer’s distribution network. An extensive real-world data set is used as input to the model. Overall, the case and simulation results show that a holistic cross-docking management approach can indeed improve system-wide performance, which further stresses the importance of making cross-dock operational decisions making and network decisions together

Cross-dock Scheduling with Known Shipment Unloading Order

Cross-docking is a logistics strategy which is widely used these days in different industries. Cross-docking takes place in a distribution docking centre and consists of trucks and dock doors on inbound and outbound sides.Products from suppliers get unloaded at inbound doors from incoming trucks, consolidated, transferred and loaded into outgoing trucks at outbound doors, with little or no storing them in between. We study two scenarios of cross-docking scheduling problem: scheduling inbound side with fixed outbound side scheduling and scheduling both inbound and outbound sides. In the former scenario, we introduce five mixed integer programming models with enhanced pre-processing and extensions to minimize the total number of tardy products. In the later scenario, we proposed new linear mixed integer programming models where transportation time between dock doors are considered. The objective in the second case is to minimize the maximum lateness of outgoing trucks. In both scenarios, we integrate the unloading order of shipments in incoming trucks into our models. Computational results show that taking advantage of that information helps improving the truck scheduling and assessing much more accurately the number of tardy products and lateness

Smart Industry - Better Management

The ebook edition of this title is Open Access and freely available to read online. Smart industry requires better management. As industrial and production systems are future-proofed, becoming smart and interconnected through use of new manufacturing and product technologies, work is advancing on improving product needs, volume, timing, resource efficiency, and cost, optimally using supply chains. Presenting innovative, evidence-based, and cutting-edge case studies, with new conceptualizations and viewpoints on management, Smart Industry, Better Management explores concepts in product systems, use of cyber physical systems, digitization, interconnectivity, and new manufacturing and product technologies. Contributions to this volume highlight the high degree of flexibility in people management, production, including product needs, volume, timing, resource efficiency and cost in being able to finely adjust to customer needs and make full use of supply chains for value creation. Smart Industry, Better Management illustrates how industry can enabled by a more network-centric approach, making use of the value of information and the latest available proven manufacturing techniques

Horizontale en verticale samenwerking in distributieketens met cross-docks

Logistiek dienstverleners staan voor grote uitdagingen op het gebied van duurzaamheid, in het bijzonder vanwege de steeds kleiner wordende zendingen die just-in-time bij de klant moeten worden afgeleverd. Samenwerking tussen partners in de distributieketen en met concurrenten daarbuiten biedt kansen om deze uitdagingen het hoofd te bieden. Dit proefschrift richt zich op samenwerkingsvormen in distributieketens met cross-docks. Cross-docks zijn logistieke centra die bedrijven in staat stellen om kleine zendingen gegroepeerd te transporteren zonder dat daarvoor tussentijdse opslag nodig is. In een cross-dock worden goederen direct van inkomende naar uitgaande vrachtwagens verplaatst. Het succesvol toepassen van cross-docking vereist verticale samenwerking tussen partners in opeenvolgende stadia van de distributieketen. Horizontale samenwerking ontstaat tussen mogelijk concurrerende bedrijven die vergelijkbare activiteiten in verschillende distributieketens uitvoeren. Dit proefschrift presenteert theoretische modellen voor horizontale en verticale samenwerking in distributieketens met cross-docks en bestudeert oplossingsmethodieken waarmee de duurzaamheid van deze ketens kan worden verbeterd. Daarvoor worden concepten uit de vakgebieden informatiesystemen, Operations Research en Supply Chain Management gecombineerd. De in dit proefschrift beschreven classificatie van wiskundige cross-docking modellen onthult nieuwe onderzoeksvragen gericht op een betere afstemming tussen interne cross-dock processen en ketenlogistiek. Een simulatiestudie illustreert hoe geringe aanpassingen in de ketenlogistiek tot grote prestatieverbeteringen in het cross-dock leiden. Op het gebied van horizontale samenwerking is een methode ontwikkeld die de uitwisseling van ladingen tussen transporteurs systematiseerd. Een reeks casussen toont aan dat doorbraken in ICT ontwikkeling nodig zijn om samenwerkende transporteurs in staat te stellen gezamenlijk planningsbeslissingen te nemen