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Transportation interoperable planning in the context of food supply chain

Memon, Muhammad Ali (2014) Transportation interoperable planning in the context of food supply chain. (Planification interopérable des transports dans le cadre de chaînes logistiques alimentaires.)

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Résumé

L'alimentation est une nécessité de base de l'être humain, dont la survie dépend de la quantité et de la qualité de la nourriture ingérée. L'augmentation de la population requiert de plus en plus de nourriture, tandis que la qualité est associée aux contraintes des produits alimentaires comme une courte durée de vie ou la sensibilité à la température. L'augmentation de la demande entraîne une augmentation de la production alimentaire, répartie entre plusieurs sites de production appartenant à plusieurs entreprises de taille variée, qui peuvent utiliser les produits d'autres sites pour fabriquer leurs produits finaux. En outre, certains produits alimentaires doivent être transportés entre les sites et les produits finaux distribués à des détaillants et des consommateurs lointains en tenant compte des contraintes de produits alimentaires. Les activités exercées par ces entités incluent entre autres la production, la distribution, la vente, etc. et ces entités forment conjointement dans l'environnement de l'écosystème alimentaire une chaîne pour le traitement, l'emballage ou la livraison de nourriture. Ce réseau s'appelle une chaîne logistique alimentaire (FSC). En raison de leur nature distribuée, les FSC héritent des problèmes classiques des chaînes logistiques, mais doivent en plus gérer les problèmes découlant de la périssabilité des produits. Cette périssabilité rend extrêmement important le traitement d'enjeux tels que le maintien de la qualité, la prévision de la demande, la gestion des stocks (éviter les ruptures de stock ou les stocks excessifs), l’amélioration de l'efficacité du réapprovisionnement, de la production et du transport, la traçabilité et le suivi pour réagir aux perturbations. Il est donc nécessaire d'établir une collaboration entre les entités principales de l'écosystème alimentaire pour traiter tous ces enjeux. En outre, depuis l'arrivée des entreprises de transport spécialisées, un nouveau acteur a émergé appelé transporteur ou fournisseur de logistique. Ces transporteurs doivent collaborer avec les producteurs, les détaillants et même d'autres transporteurs afin de prendre en compte la demande future et les tendances, afin d'organiser leur réseau et les ressources, pour livrer des produits alimentaires en assurant sécurité et qualité. Ainsi, la collaboration est devenue vitale pour les FSC. La collaboration implique une bonne compréhension des informations échangées afin de minimiser les déplacements, le coût et la pollution environnementale. Des problèmes d'interopérabilité surgissent lorsque les partenaires impliqués utilisent des systèmes hétérogènes et différentes normes et terminologies. Les approches de collaborations existantes comme "Vendor Managed Inventory" (VMI) ou "Collaborative Planning Forecasting and Replenishment" (CPFR) ne prennent en compte que deux acteurs de la FSC : le producteur et le détaillant (acheteur et vendeur). En outre, elles ne considèrent pas la planification de la production et des transports comme des tâches de collaboration. En tenant compte des limitations ci-dessus, nous proposons, dans une première partie de cette thèse, une extension du modèle CPFR prennant en compte les aspects production et transport. Ce nouveau modèle C-PRIPT (Collaborative -Planning Replenishment Inventory Production and Transportation) inclut le transporteur et considère la planification de la production et des transports comme des activités de collaboration. Dans la deuxième partie, nous proposons un modèle distribué et interopérable I-POVES (Interoperable - Path Finder, Order, Vehicle, Environment and Supervisor) pour réaliser la planification des transports en collaboration avec les producteurs, les transporteurs et les détaillants, visant à une meilleure utilisation efficace des ressources de transport. Enfin, nous illustrons le fonctionnement du modèle I-POVES en l’appliquant sur un cas étude de chaîne logistique alimentaire. ABSTRACT : Eating is human’s basic necessity whose survival depends on both quantity and quality of food. Increasing population requires increasing in quantity of food, while quality is associated with the food product constraints like short shelf-life, temperature sensitiveness, climate etc. Increasing demand causes increase in food production, which is distributed between several production sites involving several distinct entities from small to large enterprises, where sites may use the intermediate products of other sites to produce the final products. Moreover, food products need to be transported between sites and final products to be distributed to faraway retailer sites and consumers considering the food product constraints. Activities performed by these entities include but not limited to: production, distribution, sales, etc. and these entities form jointly in the environment of food ecosystem a chain for food gathering, processing, packaging, delivery etc. This distributed network of enterprises is called food supply chain (FSC). Due to FSC’s distributed nature, it inherits not only the common problems also faced by other supply chain, but in addition has to deal with the problems arising from the perishability of food products. This perishability nature makes extremely important for FSC, the handling of issues such as maintaining the quality of food products, forecasting the product demand, managing the inventory according to the forecast to reduce out of stock or excessive inventory of products, improving the efficiency of replenishment, production and transportation, taking into account product future demand and tracing and tracking to react to disturbance. Finally, it is necessary to institute collaboration between the main entities of food ecosystem to deal with all of these issues. Furthermore, since the advent of specialized transport enterprises, a new actor has emerged called transporter or logistics provider in the FSC. These transporters have to collaborate with producers, retailers and even other transporters within FSC to take into account product future demands and trends to organise their transport network and resources to make possible the delivery of the food products with security, while maintaining the quality of the food products. Thus, collaboration became vital for FSC. Collaboration involves a good understanding of exchanged information in order to minimizing number of transport travels, cost and environmental pollution. Interoperability problem arises when each of the partners involved in FSC uses heterogeneous systems and uses different standards and terminologies for representing locations, product constraints, vehicles types etc. Furthermore, existing collaborative approaches like Quick Response, Efficient Consumer Response, Vendor Managed Inventory, Collaborative Planning Forecasting and Replenishment (CPFR), etc. take into account only two types of actors of FSC: buyer and seller (producer and retailer). Additionally, they don’t consider the production and transportation planning as collaborative tasks. Taking into account above limitations, we propose, in the first phase of this thesis, an extension of CPFR model, which take into account production and transportation aspects. This new model C-PRIPT (Collaborative -Planning Replenishment Inventory Production and Transportation) includes transporter actor and elaborates production and transportation planning as collaborative activities. In the second phase, we propose a distributed and interoperable transportation planning model I-POVES (Interoperable - Path Finder, Order, Vehicle, Environment and Supervisor) to realise collaborative transportation planning by collaborating producers, transporters and retailers, aiming at a better use of transport resources. Finally, we illustrate the functioning of I-POVES model by applying it on a case study of food supply chain.

Département ou laboratoire:Laboratoire Génie de Production - LGP (Tarbes, France)
Directeur de thèse:Archimède, Bernard
Mots-clés:Interopérabilité - Planification de transports - Système multi-agents - Logistique tierce partie - Ontologie - Chaine logistique alimentaire. KEYWORDS : Interoperability - Transportation planning - Multi-agent systems - Third party logistics - Ontology - Food supply chain - Collaboration
Sujets:Génie industriel
Informatique
Déposé le:03 Décembre 2014

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