Manifeste pour un internet physique 1.10 2011 09-09 français bm-ml

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Manifeste pour un Internet Physique, version 1.10 Professeur Benoit Montreuil, CIRRELT, Université Laval

Manifeste pour un Internet Physique Vers un développement durable et efficient

de la logistique globale : Transformer la manière dont les objets physiques

sont déplacés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

Professeur Benoit Montreuil

Chaire de Recherche du Canada en Ingénierie d'Entreprise CIRRELT Centre interuniversitaire de recherche

sur les réseaux on d'entreprise, la logistique et le transport Université Laval, Québec, Canada

Version 1.10: 2011-09-27 Une traduction de Mustapha Lounès et Benoit Montreuil

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Remerciements Le Manifeste pour un Internet Physique

a bénéficié de nombreuses contributions de collègues estimés

Amérique

Centre de recherche CIRRELT:

• Teodor Crainic - UQAM

• Michel Gendreau - Université de Montréal

• Olivier Labarthe, Mustapha Lounès & Jacques Renaud - Université Laval

CICMHE, College-Industry Council for Material Handling Education:

• Russ Meller – University of Arkansas

• Kevin Gue & Jeff Smith – Auburn University

• Kimberley Ellis – Virginia Tech

• Leon McGinnis – Georgia Tech

• Mike Ogle – MHIA

Europe

• Éric Ballot, Frédéric Fontane – Mines ParisTech

• Rémy Glardon – EPFL

• Rene De Koster – Erasmus University

• Detlef Spee – Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistic

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Positionnement macroscopique

ASSERTION

La façon dont les objets physiques sont

transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

dans le monde entier n'est pas soutenable

économiquement, écologiquement et socialement

OBJECTIF

Permettre l’efficience et la durabilité globales

du transport, de la manutention, de l’entreposage, de la réalisation, de l'approvisionnement et de l'utilisation

des objets physiques

VISION

Évolution vers un Internet Physique mondial

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L’inspiration pour la vision de l’Internet Physique

• Un superbe titre de première page

– Intéressant mais juste un état-de-l’art en chaînes d’approvisionnement et logistique

– Il n’y avait rien sur ce que pouvait être un Internet Physique selon ma perception

• La question ma vite passionné

Qu’est-ce que pourrait ou devrait être un Internet Physique?

– Quelles en seraient les caractéristiques clés?

– Quelles habilités devrait-il offrir qui ne sont pas atteignables aujourd’hui?

• Une autre question a vite fait surface: Pourquoi aurait-on besoin d’un Internet Physique?

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Pourquoi avons-nous besoin d'un Internet Physique ?

La façon dont les objets physiques sont transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

dans le monde entier est inefficiente et insoutenable économiquement, écologiquement et socialement

Assertion d’inefficience logistique et d’insoutenabilité

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ÉCONOMIQUE Logistique: un fardeau de 10-20% du PIB de la plupart des pays

Le fardeau logistique mondial croît plus vite que le commerce mondial

ENVIRONNEMENT Un des plus grands pollueur, consommateur d’énergie

et émetteur de gaz à effets de serre

Une contribution négative en progression alors que les buts des nations visent de fortes réductions

SOCIAL Un manque d’accessibilité et de mobilité rapide, fiable et abordable

des biens physiques dans la vaste majorité de la population du monde

Des conditions de travail logistique trop souvent précaires

Pourquoi devons-nous changer?

Inefficience logistique et insoutenabilité

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Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,

currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité Nous menant vers un mur de façon percutante

1. Nous expédions de l’air et de l’emballage

2. Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception

3. Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes

4. Les produits sont entreposés où on n’a pas besoin, très souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires

5. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés

6. Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés

7. Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment le besoin

8. Les produits se déplacent inutilement à travers le monde

9. Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie

10. L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci est un cauchemar

11. Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes

12. L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier

13. L'innovation est étouffée

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1. Nous expédions de l’air et de l’emballage ‒ Les camions et leur remorques, les wagons et les conteneurs

sont souvent à moitié vides au départ, avec une part substantielle du non-vide remplie par de l'emballage

2. Les voyages à vide sont la norme plutôt que l’exception ‒ Les véhicules et les conteneurs reviennent souvent vides, ou

font de longs détours pour trouver des chargements de retour

‒ Les véhicules pleins au départ deviennent de plus en plus vides au fur et à mesure de leurs tournées de livraison

3. Les camionneurs sont devenus les cowboys modernes ‒ Beaucoup sont toujours sur la route,

souvent loin de la maison pour de longues durées

‒ Leur santé et leur vie sociale et familiale sont précaires

‒ En général, les travailleurs logistiques, dont les manutentionnaires, ont des positions tout aussi précaires

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4. Les produits dorment entreposés où on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires ‒ Les fabricants, distributeurs, détaillants et

utilisateurs stockent tous des produits, souvent en grande quantité, à travers leurs réseaux d’entrepôts et de centres de distribution, néanmoins les niveaux de service et les temps de réponse aux utilisateurs locaux sont contraignants et risqués

5. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés ‒ La plupart des entreprises investissent dans

des installations productives ou logistiques qui sont la plupart du temps sous-utilisées ou mal utilisées, traitant des produits qu’il serait préférable de traiter ailleurs, entraînant une multitude de voyages inutiles


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Rusting new cars in disused airfield

6. Tellement de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés ‒ Une portion importante

des produits de consommation fabriqués n’atteint jamais à temps le marché approprié, ceux-ci finissant invendus ou inutilisés, tandis qu'ils auraient été nécessaires ailleurs

7. Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin ‒ C'est particulièrement vrai

dans les pays moins développés et les zones de catastrophes et de crises


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8. Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète ‒ Les produits parcourent couramment

des milliers de kilomètres/milles qui auraient pu être évités s’ils étaient fabriqués ou assemblés plus près de leur lieu d'utilisation

9. Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie

‒ Même s’il existe quelques superbes exemples, en général la synchronisation est si lamentable, les interfaces si mal conçues, que les itinéraires intermodaux sont souvent inefficients et risqués en coût et en temps


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10.L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar ‒ La plupart des villes ne sont pas conçues et équipées pour

faciliter le transport, la manutention et l’entreposage de marchandises, rendant cauchemardesque l’approvisionnement des entreprises et des consommateurs

11.Réseaux insécurisés et fragiles ‒ Il y a extrême concentration d’opérations dans un nombre

restreint d’installations de production et de distribution centralisées, avec mouvements le long d’un espace étroit de routes à fort trafic

‒ Cela rend les chaînes d’approvisionnement et les réseaux logistiques de plusieurs entreprises non sécurisées contre les actes de vol et de terrorisme, et fragiles face aux catastrophes naturelles et aux crises de demande


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12.L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier ‒ Les véhicules, les systèmes de manutentions et

les installations opérationnelles doivent s’adapter à une grande variété de matériaux, de formes et de charges unitaires, avec chaque acteur décidant indépendamment et localement de sa part du puzzle

‒ Ceci rend difficile à justifier les technologies connectives intelligentes (ex. RFID), l’automatisation systémique de la manutention et du transport ainsi que les logiciels de pilotage intelligence collaborative

13. L’innovation est étouffée ‒ Le manque de normes et de protocoles génériques,

de transparence, de modularité et d’une infrastructure systémique ouverte est un criant goulot d’étranglement de l’innovation

‒ Ceci rend l'innovation de rupture si difficile, justifiant le focus sur une innovation epsilon marginale


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Cartographie des symptômes d’inefficience & d’insoutenabilité par rapport aux facettes économiques, environnementales et sociales

Symptômes de non-durabilité

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1 Nous expédions de l’air et de l’emballage

2 Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception

3 Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes

4 Les produits sont entreposés où l’on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires

5 Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés

6 Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés

7 Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin

8 Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète

9 Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie

10 L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar

11 Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes

12 L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier

13 L'innovation est étouffée

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Accéder à l’objectif global menant vers l’efficience et de la durabilité logistiques globales

Objectif Économique Réduire d’un ordre de grandeur et de façon durable le fardeau économique globale de la logistique tout en engendrant des gains substantiels de productivité d’affaires

Objectif Environnemental Réduire d’un ordre de grandeur et de façon durable les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d'énergie et la pollution induites par la logistique

Objectif Sociétal Accroitre de façon substantielle et durable la qualité de vie des travailleurs logistiques, ainsi que celle de la population mondiale en améliorant l’accessibilité et la mobilité des objets physiques

Note: Logistique est à partir d’ici dans son sens large incluant le transport, la manutention, l’entreposage, l’approvisionnement, la réalisation (production, assemblage, finition,

personnalisation, recyclage) et l’utilisation

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L’Internet Digital Exploiter la Métaphore l'autoroute de l'information

Lorsqu’elle cherche une façon de conceptualiser comment elle doit se transformer,

elle s'est basée sur une métaphore du transport physique et de la logistique : Construction de l'autoroute de l'information

Il y a quelques décennies, la communauté des technologies de l’information et des communications était coincé dans un énorme confusion inefficiente et

insoutenable en raison de millions d’ordinateurs déconnectés

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Ils ont réalisé leur pari et sont allés encore beaucoup plus loin,

remodelant complètement la manière dont

le calcul et la communication digitaux sont actuellement effectuées

Ils ont inventé l'Internet, ouvrant la voie vers le World Wide Web

Ils ont permis la construction

d’un réseau d'infrastructure distribué et ouvert

qui révolutionne actuellement

tellement de facettes de notre réalité sociétale et économique

L’Internet Digital Extension au delà de la Métaphore de l‘Autoroute de l‘Information

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L‘Essence de l'Internet Digital

References: Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004. Parziale L., Britt D.T., Davis C., Forrester J., Liu W., Matthews C. and Rosselot N. “TCP-IP Tutorial and Technical Overview”, 2006. http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf “Interconnection of access networks, MANs and WANs “, http://images.google.ca/imgres?imgurl=http://www.exfo.com/

Pour l'utilisateur, l'Internet Digital permet de façon transparente

l'interconnexion entre des réseaux, autorisant ainsi la transmission

de paquets de données formatés de façon standard

leur permettant de transiter à travers des équipements hétérogènes

respectant le protocole de TCP/IP

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Vers un Internet Physique Utiliser l’Internet Digital comme une Métaphore pour le Monde Physique

Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,


Que proposons-nous pour relever

le grand défi de la logistique?

Bien qu'il existe des différences fondamentales entre le monde physique et le monde de l'information,

l’initiative de l'Internet Physique a pour but d’exploiter la métaphore de l'Internet

afin de proposer une vision pour une solution durable

et progressivement déployable aux problèmes globaux liés à notre façon

de transporter, manutentionner, entreposer, réaliser, approvisionner et utiliser

les objets physiques à travers la planète

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Exposition des caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique


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Qu’est-ce que l’Internet Physique?

Version actuelle de la définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Éric Ballot et Russ Meller

Un système logistique global ouvert fondé sur l’interconnectivité

physique, digitale et opérationnelle habilitée par

de l’encapsulation, des protocoles et des interfaces

Physical Internet: PI, π

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L’énoncé d’intention

de l’Internet Physique

Version actuelle de la définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Éric Ballot et Russ Meller

L’Internet Physique habilite un Web Logistique efficient et durable

Physical Internet: PI, π

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Positionnement de l’Internet Physique

World Wide Web (WWW)

Internet Digital Paquets informationnels digitaux

Connexion d'objets physiques par WWW

Internet des choses Réseaux d'objets intelligents

Supply Web Ouvert

Internet Physique Paquets Physiques Intelligents

Grille électrique

intelligente (Smart Grid)

Internet Énergétique

Paquets

d’Énergie

Schéma original de Benoit Montreuil, 2010, Physical Internet Manifesto, www.physicalinternetinitiative.org

http://www.physicalinternetinitiative.org/

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Caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique

1. Viser l’interconnectivité universelle 2. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié 3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux 4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement

standardisés 5. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises

aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs 6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents 7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global 8. Activer et exploiter un web d’approvisionnement ouvert et global 9. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance 10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace 11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement

les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible 12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires 13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverte Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research, currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

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1. Viser l’interconnectivité universelle

Les centres logistiques, les transporteurs et les systèmes de haute performance,

rendent rapide, bon marché, facile et fiable, l’interconnexion des objets physiques

à travers des modes et des routes, visant comme cible prioritaire l’interconnexion universelle

Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?

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2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié

Réseau Intra-Centre Inter-Processeurs


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Réseau Intra-Site Inter-Installation


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Installation 2

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Site 1


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-transits et -hubs

Vers la logistique

urbaine durable

habilitée par l’Internet

Physique

Réseau

Intra-Urbain

Inter-Site


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Québec, Canada

Nord-est américain, U.S.A.

-transits et -hubs

Réseau Intra-État

Interurbain

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Réseaux Intercontinentaux mondiaux

Réseaux Intra-Continentaux Inter-États

Réseaux Intra-Pays Inter-États

Réseaux Intra-États Interurbains

Réseaux Intra-Urbains Inter-Installations

Réseaux Intra-Installation Inter-Centres

Réseaux Intra-Centres Inter-processeurs

2011-09-27, 32/72


3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux

Reference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007


Le réseau des réseaux de l’Internet Physique global doit garantir sa propre fiabilité

et celles de ses conteneurs et expéditions

Le tissage des réseaux et la multiplication des nœuds doivent permettre à l'Internet Physique d'assurer

sa robustesse et sa résilience aux événements imprévus

Par exemple, si un nœud ou une partie d'un réseau tombe en panne,

le trafic doit être facilement rerouté, aussi automatiquement que possible

2011-09-27, 33/72


Les acteurs, les transporteurs, les routes, les nœuds et les flux de conteneurs de l’Internet Physique doivent interagir en synergie pour garantir:

– L'intégrité des objets physiques encapsulés dans les -conteneurs

– L'état de l'intégrité physique et informationnelle des -conteneurs, -transporteurs, -routes et -nœuds

– L’intégrité informationnelle des -acteurs (êtres humains et logiciels agents)

– La robustesse de rendement axé-client en termes de livraison et d’entreposage des -conteneurs

Reference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007

3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux


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4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement standardisés

Quels sont les habilitants de l’Internet Physique?

• La marchandise est unitisée comme contenu d’un -conteneur et ne sont pas traitées explicitement par l’Internet Physique

• Des dimensions d’un conteneur maritime à de toutes petites dimensions • Conçus pour être traités de façon fluide et aisée à travers divers

modes et moyens de transport, de manutention et de stockage • Faciles à manutentionner, entreposer, transporter, sceller, enclencher,

interloquer, charger, décharger, construire, démanteler, composer et décomposer

• Des matériaux verts avec empreinte minimale lorsque hors-service • Équipés de tags intelligents, avec des senseurs au besoin, permettant leur

identification, routage et maintenance adéquats • Divers classes structurales en fonction des usages • Capacités de conditionnement (ex. température) si nécessaire • Scellables pour fins de sécurité

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! "#$%&'&(&)&*+& ! "#$%&'&(&)&*++&

! "#$%&'&(&)&*, +&

X

Y

Z

Illustration de

dimensions

modulaires

potentielles

0,12 m

0,24 m

0,36 m

0,48 m

0,6 m

1,2 m

2,4 m

3,6 m

4,8 m

6 m

12 m B. Montreuil, B. Gilbert

-Conteneurs modularisés et standardisés dans le monde entier en termes de dimensions, fonctions et de fixations


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Decomposi

on

Composi

on

-Containeurs conçus pour l’Internet Physique Faciles à charger, décharger, manutentionner, entreposer, transporter, sceller,

enclencher, interloquer, construire, démanteler, panéliser, composer et décomposer

Reference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010) Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation, in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.


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Caractéristiques clés des -containers

Dessin original de Eric Ballot, Mines ParisTech,2011-06-27, adapté par Benoit Montreuil


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5. Évoluer des systèmes de manutention et de stockage de fret aux systèmes de manutention et de stockage de -conteneurs


Des moyens et des systèmes de manutention et d'entreposage de -conteneurs,

avec des technologies et des processus innovateurs exploitant les caractéristiques des -conteneurs afin de permettre leur

réception, stockage, composition, décomposition monitoring, protection et expédition rapides, faciles, fiables et bon marché

grâce à des configurations intelligentes, durables et fluides d’automatisation et de manutention humaine


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Les systèmes de manutention et d'entreposage de -conteneurs: ‒ Permettent une performance d'entrée et de sortie rapide et fiable

‒ Ont une interface continue avec les véhicules et systèmes qui transportent les produits entrants et sortants, ainsi que les systèmes de logiciel clients pour détecter les conteneurs et se mettre en interface avec eux

‒ Surveillent et protègent l'intégrité des -conteneurs

‒ Sécurisent les conteneurs au niveau désiré

‒ Fournissent une documentation ouverte et directe de leurs performances et capacités spécifiées et de leurs performances et capacités prouvées, mises à jour par des opérations continues

Ceci s'applique à l’équivalent des centres actuels de distribution, de transbordement, de gares ferroviaires, de hubs multimodaux, de ports maritimes, d’aéroports, etc.

5. Évoluer des systèmes de manutention et de stockage de fret aux systèmes de manutention et de stockage de -conteneurs


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Exploiter aussi bien que possible les capacités des -conteneurs intelligents

connectés à l’Internet Digital et au World Wide Web,

et à leurs objets intelligents encapsulés, pour améliorer la performance perçue par les clients

et la performance globale de l'Internet Physique

6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents


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L’Internet Physique et l'Internet des Choses

L'Internet des Choses permet la connexion omniprésente avec les objets physiques équipés de technologie connective intelligente (RFID, GPS, Internet, etc.), rendant les objets toujours plus intelligents et habilitant leur autocontrôle distribué à travers les réseaux

L'Internet Physique vise à exploiter aussi bien que possible l’Internet des Choses afin d’habiliter la connectivité omniprésente de ses -conteneurs et -systèmes

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Que veut-on habiliter avec l’Internet Physique?

7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global Passer d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal

Transport multi-segment de Québec à Los Angeles

Québec

Montréal

Alexandria Bay, US border Syracuse

Buffalo

Cleveland Columbus

Indianapolis

St-Louis

Springfield

Tulsa

Oklahoma City

Amarillo

Albuquerque

Flagstaff

Needles Barstow

Los Angeles

20

20-401

81

90

90

71

70

70

44

44

44

40

40

40

40

40

15-10

Distance parcourue dans chaque direction: (Km): 5030 5030+ Conducteurs: 1 17 Camions: 1 17 Remorques: 1 1

Durée de conduite à l’aller (h): 48 51+ Durée de conduite au retour (h): 48+ 51+ Durée aux points de transit (h): 0 9+

Durée du voyage de la remorque à l’aller (h): 120 60+ Durée du voyage de la remorque au retour (h): 120+ 60+ Durée totale du voyage de la remorque (h): 240+ 120+ Durée moyenne de conduite par conducteur (h): 96+ 6+ Durée moyenne du voyage par conducteur (h): 240+ 6,5+

Voyage de bout-en-bout

Voyage distribué

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Transport entre les nœuds + Manutention à l’intérieur des nœuds : on déplace les objets Un ensemble interconnecté de hubs, transits, ports, routes et voies unimodaux et multimodaux

7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global

Voie maritime Autoroute

Route

Voie ferroviaire

Zone de π-hubs & π-transits multimodaux ouverts

Zone de π-hubs & π-transits uni-modaux ouverts

π-Port ouvert Voie aérienne


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Des sites de -transit habilitant

le transport distribué multi-segments multi-acteurs à travers l’Internet Physique

:π-containers

:π-carrier

:π-vehicle

:π-bay

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

V12

V8

V13

V6

Status of ! -carr iers currently in ! -transit"

! -carr ier ! -bay I ncoming deposit Outgoing pickup estimation

! -vehicle T ime ! -vehicle T ime (min, mode, max)

C1 B2 V1 04:35 V14 (06:04, 06:05, 06:15)

C2 B10 V3 05:15 V15 (06:05, 06:09, 06:12)

C3 B7 V4 05:20 V13 (06:04, 06:07, 06:10)

C4 B9 V6 05:35 V11 (06:02, 06:02, 06:02)

C5 B3 V8 05:45 V12 (06:01, 06:01, 06:01)

C6 B4 V9 05:48 V16 (06:10, 06:12, 06:18)

C7 B6 V11 05:55 V19 (06:15, 06:20, 06:30)

C8 B1 V12 05:58 V18 (06:10, 06:15, 06:20)

C9 B10 V13 06:00 V25 (06:20, 06:30, 06:45)



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Water

Road

-Hub route-eau conçu pour habiliter le transport distribué

intermodal des -conteneurs à travers

l’Internet Physique


Océan, mer

ou fleuve

Route


Eau

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8. Activer et exploiter un Supply Web ouvert et global

References: Montreuil B., Labarthe, O., Hakimi, D., Larcher, A., & Audet, M. Supply Web Mapper. Proceedings of Industrial Engineering and Systems Management, Conference, IESM, , Conference Montréal, Canada, May 13-15, 2009 Hakimi D., B. Montreuil, O. Labarthe, “Supply Web: Concept and Technology”, 7th Annual International Symposium on Supply Chain Management, Conference Toronto, Canada, October 28-30, 2009Montreuil, B.,

Hakimi, D. , B. Montreuil, O. Labarthe, ”Supply Web Agent-Based Simulation Platform” Proceedings of the 3rd International Conference on Information Systems, Logistics and Supply Chain Creating value through green supply chains, ILS 2010 – Casablanca (Morocco), April 14-16<.


Un Web ouvert composé d’un web de distribution ouvert couplé à un web de réalisation ouvert,

permettant aux producteurs, distributeurs et détaillants de déployer dynamiquement

les produits contenus dans des -conteneurs dans de multiples centres géographiquement dispersés,

les réalisant et les déployant afin de pouvoir les livrer de façon rapide, efficiente et fiable en réponse

à une demande stochastique distribuée pour ceux-ci

Habiliter des équivalents physiques

des Intranets, des Réseaux Privés virtuels,

du Cloud Computing et du Cloud Storage

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Web de distribution ouvert Stockage intra-nœud: On déploie les objets

Un ensemble interconnecté de centres ouverts d’entreposage et de distribution

Port

Voie maritime

Autoroute

Route

Voie ferroviaire

π-Port ouvert

Zone de π-magasins & π-distributeurs ouverts

Voie aérienne


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Reference: Montreuil and Sohrabi, From Private Supply Networks to Open Supply Webs, IERC 2010

La plupart des compagnies conçoivent, opèrent et optimisent

indépendamment leurs réseaux de distribution privés

en investissant dans des CDs, ou s’engagent dans des locations ou contrats à long terme

Aux États-Unis seulement,

il y a 535 000 centres de distribution

La vaste majorité sont utilisés par une seule compagnie

La plupart des compagnies utilisent moins de 20 CDs

Imaginez le potentiel de gain

si chaque compagnie pouvait déployer

ses produits à travers un web ouvert

incluant 535 000 CDs ouverts aux États-Unis

Activer et exploiter

un Supply Web

ouvert et global


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Usines dédiées à la firme : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 16 D2C max : 3 moyen : 1,08 F2D max : 9 moyen : 4,36

Supply web ouvert avec une haute densité de CDs ouverts

disponibles à plusieurs autres clients

Installations : 4

CDs dédiés à la firme : 16 D2C max : 3 moyen : 1,75 F2D max : 9 moyen : 3,92

Supply Web partagé avec des CDs implantés indépendamment

Supply Web partagé avec des CDs implantés conjointement

Réseaux d'approvisionnement privés indépendants

Délais induits par le transport Inter-régions F2D : Délais de livraison Installation au CD

D2C : Délais de livraison CD au Client

1

2

3

4

3

2 4

1

1

2

3

4

Usines dédiées à la firme : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 0 CDs ouverts utilisés : 60+ D2C max: 0 moyen : 0,00 F2D max: 12 moyen : 4,75

Entreprise 1

3

2 4

1

Entreprise 2 Entreprise 3 Entreprise 4

1

2

3

4

Usines dédiées à la firme : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 16 D2C max : 3 moyen : 1,48 F2D max : 10 moyen : 4,39

Installation : 1

CDs dédiés à la firme : 4 D2C max: 3 moyen: 1,73 F2D max: 8 moyen : 4,11

Installation : 1

CDs dédiés à la firme : 4 D2C max: 3 moyen: 1,78 F2D max: 7 moyen : 3,00

Installation : 1

CDs dédiés à la firme : 4 D2C max: 3 moyen : 1,75 F2D max: 7 moyen : 3,69

Installation : 1

CDs dédiés à la firme : 4 D2C max: 3 moyen : 1,73 F2D max: 9 moyen : 4,88

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Port Voie maritime

Autoroute

Route Voie ferroviaire Zone de π-usines ouvertes

Voie aérienne

Web de Réalisation ouvert On fait, assemble, personnalise, rétrofite les objets

Un ensemble interconnectés de centres ouverts de production, de personnalisation & retrofit, en fait d’usines ouvertes de tout type


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Web d’approvisionnement ouvert L’union d’un web de distribution ouvert & d’un web de réalisation ouvert

Port

Route maritime

Autoroute

Route

Route ferroviaire

π-Port ouvert

Zone de π-magasins & π-distributeurs ouverts

Zone π-usines ouvertes Route aérienne


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Web d’approvisionnement ouvert

+

vs

=

Supplynetwork2

Supplynetwork1

SupplyWeb1U2

Opensupplywebexploitedby1and2

+

=

≠

Source: Ballot E., O. Guodet & B. Montreuil (2011), Physical Internet enabled open hub network design for distributed networked operations, Proc. of SOHOMA 2011

Réseau d’approvisionnement 1

Réseau d’approvisionnement 2

Réseau d’approvisionnement

ouvert exploité par 1 et 2

Web d’approvisionnement

1 & 2


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* Transport Inter-région causé par les délais de livraison

Usines dédiées à la firme 0 Groupe d’usines partagées : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 16 Délai de livraison moy. CD-à-région : 1,08 Délai de livraison max CD-à-région : 3 Délai de livraison moy. usine-à-CD : 1,11 Délai de livraison max usine-à-CD : 3

Supply web partagé avec des usines partagées

et des CDs partagés implantés indépendamment

Supply web partagé avec des usines partagées

et des CDs partagés implantés conjointement

Supply web ouvert avec une haute densité de CDs ouverts

disponibles à plusieurs autres clients

Supply web ouvert avec une haute densité de centres de distribution et de production ouverts

disponibles pour plusieurs autres clients

Usines dédiées à la firme 0 Groupe d’usines partagées : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 0 CDs ouverts utilisés : 60+ Délai de livraison moy. CD-à-région : 0 Délai de livraison max CD-à-région : 0 Délai de livraison moy. usine-à-CD : 2 Délai de livraison max usine-à-CD : 4

Usines dédiées à la firme 0 Groupe d’Usines partagées : 0 Usines ouvertes utilisés : 64+ CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 0 CDs ouverts utilisés : 64+ Délai de livraison moy. CD-à-région : 0 Délai de livraison max CD-à-région : 0 Délai de livraison moy. Usine-à-CD : 0 Délai de livraison max Usine-à-CD : 0

Usines dédiées à la firme 0 Groupe d’usines partagées : 4 CDs dédiés à la firme : 0 Groupe de CDs partagés : 3 Délai de livraison moy. CD-à-région : 1,48 Délai de livraison max CD-à-région : 3 Délai de livraison moy. Usine-à-CD : 0,83 Délai de livraison max Usine-à-CD : 3

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Web Logistique ouvert L’union d’un Web de mobilité et d’un Web d’approvisionnement ouvert

Port

Route maritime

Autoroute

Route

Route ferroviaire

π-Port ouvert

Zone de π-magasins & π-distributeur ouverts Zone π-usines ouvertes

Zone de π-hub & π-transit multimodaux ouverts

Zone de π-hub & π-transit unimodaux ouverts

Route aérienne


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Web de réalisation

ouvert

Web de mobilité ouvert

Web de distribution

ouvert

We

b

d’a

pp

rovi

sio

nn

em

en

t o

uve

rt

Centres ouverts de production,

personnalisation & Retrofit

Centres ouverts d’entreposage et

de distribution

Véhicules, infrastructures, hubs et transits unimodaux & multimodaux

ouverts

Web logistique

ouvert

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9. Déployer des certifications d’habilité et de monitoring de performance ouvert

Comment les parties prenantes peuvent-elles aider à faire prospérer l’Internet Physique ?

Le monitoring ouvert en direct de la performance réellement réalisée par tous les acteurs et toutes les entités -certifiés,

avec focus sur des indicateurs de performance clés des paramètres critiques, tel que la vitesse, le taux de service, la fiabilité, la protection et la sécurité

Un tel monitoring direct de la performance est disponible publiquement dans le monde entier

pour permettre une prise de décision basée sur des faits et pour stimuler l'amélioration continue

L'information publique doit être fournie dans le respect de la confidentialité des transactions spécifiques

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9. Déployer des certifications d’habilité et de monitoring de performance ouvert


Déployer des certifications d’habilité multi-niveaux de l'Internet Physique

pour les conteneurs, les systèmes de manutention, les véhicules, les systèmes d'information,

les ports, les centres de distribution, les routes, les villes et les régions,

les protocoles et les processus, et ainsi de suite

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Reference: Seliger G., “Sustainability in Manufacturing - Recovery of Resources in Product and Material Cycles” (Ed. by Günther Seliger, Sringer Verlag, 2007

10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser le gaspillage d’espace

Concevoir et fabriquer les produits pour minimiser la charge et le volume

qu'ils produisent sur l'Internet Physique, avec des dimensions adaptées

aux dimensions standards du conteneur, avec une densité volumétrique et fonctionnelle maximale

lors de leur conteneurisation


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10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs en minimisant la perte d’espace

Les dimensions des produits sont adaptées aux dimensions standards du conteneur

‒ De sorte que le produit emballé soit ajusté dans conteneur de faible empreinte écologique

Afin d'éviter de déplacer et d’entreposer de l'air, les produits devraient être conçus et fabriqués de façon à avoir une densité volumétrique maximale lorsqu’ils sont dans des conteneurs de l'Internet Physique, extensibles à leurs dimensions d'utilisation si nécessaire

Les produits doivent être conçus de sorte que seulement les composants et les modules clés doivent voyager extensivement par l'Internet Physique :

‒ Facile à parachever près du point d'utilisation en utilisant les objets localement disponibles

Les produits devant se déplacer dans l'Internet Physique devraient être aussi fonctionnellement denses que possible lorsque conteneurisés

‒ La densité fonctionnelle d’un objet peut être exprimée comme le rapport de la fonctionnalité utile sur le produit de son poids par son volume


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11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement les connaissances et

en matérialisant les produits aussi localement que possible à travers le web de réalisation ouvert

Avec plus de maturité de l'Internet Physique, on s’attend à avoir de nombreux centres de production flexibles, ouverts et distribués

capables de réaliser (produire, assembler, finir) localement pour des clients une large variété de produits à partir des spécifications digitales transmises par ceux-ci,

d’objets physiques locaux et, si nécessaire d’objets physiques critiques provenant de sources lointaines

Exploitation intense les technologies de la connaissance afin de

dématérialiser des produits et les rematérialiser en objets physiques au point d'utilisation


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Comment créer une synergie

entre les entreprises et l’Internet Physique?

12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires

Des modèles d’affaires innovateurs, pour commercialiser les offres

habilitées Internet Physique par diverses parties prenantes incluant des modèles de revenu pour divers acteurs

Quels seront les équivalents -habilités

d'Amazon, eBay et Google ?

Comment vont évoluer les fabricants, les distributeurs, les détaillants,

les prestataires logistiques,

les transporteurs et les fournisseurs de solutions

afin d’exploiter au mieux l’Internet Physique?

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Rémunération des joueurs


entre les entreprises et l’Internet Physique?

12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires

Dans l'Internet Digital, la transmission d'information est la plupart du temps rémunérée par des frais fixes groupés (bundled flat fees) en raison de coûts marginaux quasi nuls

Dans l'Internet Physique, la transmission d'un conteneur génère des coûts non négligeables pour chacun des opérateurs ayant pris la responsabilité d'une certaine partie de la transmission

Ainsi, il est nécessaire de définir des modèles d’affaires pour commercialiser des offres incluant des modèles de revenus pour les opérateurs

‒ Il existe actuellement des exemples qui préparent le chemin à la réalisation de cet objectif, notamment dans l'industrie aérienne,

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13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverte


entre les infrastructures et l’Internet Physique?

La cohérence systémique et l'interopérabilité des moyens doivent habiliter l'utilisation transparente de moyens lourds

de manutention, d’entreposage et de transport existants ou futurs,

qui sont présentement si difficile à utiliser, réduisant leur impact potentiel positif sur l'environnement

L’homogénéité de l'Internet Physique en termes de

conteneurs modulaires encapsulant des objets physiques doit permettre une meilleure utilisation des moyens,

augmentant ainsi les capacités des infrastructures par l'exploitation

de standardisations, de rationalisations et d’automatisations au moyen d’innovations présentement inaccessibles

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http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-Internet-of-underground-pipes.html http://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap

FoodTubes and CargoCap: Des exemples d'initiatives actuelles d’infrastructures envisagées en concordance avec l'Internet Physique

http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-internet-of-underground-pipes.html























http://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap





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Caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique

1. Viser l’interconnectivité universelle 2. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié 3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux 4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement

standardisés 5. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises

aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs 6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents 7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global 8. Activer et exploiter un web d’approvisionnement ouvert et global 9. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance 10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace 11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement

les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible 12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires 13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverte Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,


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L’internet Physique adresse les symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

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1 Nous expédions de l’air et de l’emballage

2Le voyage vide est la norme plutôt que

l'exception

3Les camionneurs sont devenus des cowboys

modernes

4

Les produits sont entreposés où l’on n’a pas

besoin, souvent non disponibles rapidement

où ils sont nécessaires

5Des installations de production et

d’entreposage peu ou mal utilisés

6Beaucoup de produits ne sont jamais vendus

ou jamais utilisés

7Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en

ont vraiment besoin

8Les produits se déplacent inutilement,

sillonnant la planète

9Le transport intermodal rapide et fiable est

encore un rêve ou une plaisanterie

10

L'approvisionnement de produits vers les

villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est

un cauchemar

11 Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes

12L’automatisation et les technologies

intelligentes sont difficiles à justifier

13 L'innovation est étouffée

Symptômes de non-durabilité

Caractéristiques de l’Internet Physique

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Réalisation de la Vision


2011-09-27, 68/72


L'Internet Physique Vision systémique, durable et globale

stimulant et alignant des initiatives autour du monde

Les initiatives individuelles des entreprises, des industries et des gouvernements sont nécessaires mais insuffisantes

Il y a un besoin pour une vision macroscopique, holistique et systémique offrant

un cadre unificateur inspirant et stimulant

Il y a un besoin pour un ensemble entrelacé d’initiatives locales et globales

vers cette vision, s’appuyant sur des actifs et des projets existants,

pour aider à évoluer de l'état actuel globalement inefficient et insoutenable

vers un état souhaité globalement efficient et soutenable

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Implémentation de l'Internet Physique Déploiement, Cohabitation et Certification progressifs

Le développement et le déploiement à grande échelle

de l’Internet Physique

ne sera pas réalisé du jour au lendemain

dans une logique de Big-Bang

mais plutôt dans une logique dynamique

de cohabitation et de déploiement progressif,

propulsée par les acteurs

intégrant graduellement les normes de l’Internet Physique

et trouvant de plus en plus de valeur

dans son utilisation et son exploitation

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Implémentation de l'Internet Physique Déploiement, Cohabitation et Certification progressifs

Une transition douce commençant par une phase de réalignement et de recadrage, pour ensuite passer à des phases plus transformatives

L'Internet Physique peut se constituer progressivement à travers la certification multi-niveaux de :

‒ Protocoles

‒ Conteneurs

‒ Des technologies de manutentions, des centres de distribution, des centres de

production, des gares ferroviaires, des ports, des hubs multimodaux

‒ Systèmes d'information (ex.: réservation, étiquettes intelligentes, portails)

‒ Zones urbaines et régions, frontières entre pays

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Conclusion (1/2)

Ce manifeste présente une audacieuse vision, au-delà des paradigmes actuels,

pour le futur de la façon dont nous manutentionnons, entreposons, transportons, réalisons,

approvisionnons et utilisons les objets physiques à travers le monde

Il propose d'exploiter l'Internet, qui a révolutionné le monde digital,

comme une métaphore fondamentale pour guider l’innovation dans la sphère physique

L'Internet Physique exposé ici ne vise pas à copier l'Internet Digital.

Il vise plutôt à inspirer la création d’une audacieuse vision systémique et globale

capable de fournir de réelles solutions efficientes et durables aux problèmes créés par nos façons de faire passées et actuelles

et par notre vision de ce que vers quoi on doit tendre

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Avec ce manifeste et la recherche en ayant permis la rédaction, une petite étape a été réalisée

Il reste beaucoup à faire pour parachever cette vision

et, plus important encore, pour amorcer sa réalisation avec des initiatives et des projets terrains

de façon à réellement influencer positivement notre devenir collectif

Cela demande beaucoup de collaboration

entre les institutions académiques, industrielles et gouvernementales, à travers les localités, les pays et les continents

Votre aide est la bienvenue

Conclusion (2/2)

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Documents

Manifeste pour un internet physique 1.10 2011 09-09 français bm-ml