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-hub multimodal route-eau    conçu pour habiliterle transport multi-segment          intermodal de -conteneurs à travers...
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Internet Physique6. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié         Réseau Intra-Centre Inter-Processeurs        ...
Internet Physique6. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié       Réseau Intra-Installation Inter-Centres        ...
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Physical internet manifesto 1.9 2011 04-26 français bm-ml

  1. 1. Manifeste pour un Internet Physique Transformer globalement la manière dont les objets physiques sont manipulés, déplacés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés, visant à accroître l’efficience et la durabilité globales π Benoit Montreuil Titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en Ingénierie dEntrepriseUne traduction de Mustapha Lounès et Benoit MontreuilCIRRELT, Centre interuniversitaire de recherche sur les réseaux dentreprise, la logistique et le transport Université Laval, Québec, Canada Version 1.9 : 2011-04-26 www.PhysicalInternetInitiative.org
  2. 2. Remerciements Ce manifeste pour un Internet Physique a bénéficié de nombreuses contributions de collègues estimésAmerica CIRRELT Research Center: • 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 • Mike Ogle – MHIAEurope • Rémy Glardon – EPFL • Éric Ballot – Mines ParisTech • Rene De Koster – Erasmus University • Detlef Spee – Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistic Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 2/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  3. 3. Positionnement macroscopique ASSERTION La façon dont les objets physiques sonttransportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés dans le monde entier nest pas soutenable économiquement, écologiquement et socialement OBJECTIF Permettre l’efficience et la durabilité globale du transport, de la manutention, de l’entreposage, de la réalisation, de lapprovisionnement et de lutilisation des objets physiques à travers la planète VISION Évolution vers un Internet Physique mondial Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 3/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  4. 4. Soutien de l’assertion ASSERTION La façon dont les objets physiques sonttransportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés dans le monde entier nest pas soutenable économiquement, écologiquement et socialement Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 4/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  5. 5. Symptômes d’inefficience et de non-durabilité Nous menant à frapper un mur de façon percutante 1. Nous expédions de l’air et de l’emballage 2. Le voyage vide est la norme plutôt que lexception 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. Les installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés 6. Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés 7. Les produits narrivent 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. Lapprovisionnement 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. Les technologies intelligentes et l’automation sont difficiles à justifier 13. Linnovation est étouffée Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 5/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  6. 6. Nous expédions de l’air et de l’emballage Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 1Les camions et les conteneurs sont souvent à moitié vides au départ, avec une part substantielle du non-vide remplie par de lemballage Overall, most goods travel by road. In the UK, 65% of all freight is moved by road, or about 160 billion tonne kilometres out of 240 billion tonne kilometres. In the USA, for example, there are 40,000 public carriers and 600,000 private fleets. With so many operators competition is likely to be more intense and pricing more flexible. [1] Transportation costs are the single largest contributor to total logistics costs, with trucking being the most significant subcomponent. Trucking costs account for roughly 50% of total logistics expenditures and 80% of the transportation component. Trucking revenues in 2005 increased by $74 billion over 2004, but carrier expenses rose faster than rates, eroding some of the gain. Fuel ranks as a top priority at trucking firms as substantially higher fuel prices have cut margins. The U.S. trucking industry consumes more than 650 million gallons of diesel per week, making it the second largest expense after labor. The trucking industry spent $87.7 billion for diesel in 2005, a big jump over the $65.9 billion spent in 2004. [2] References: [ 1]: “Transport in Logistics”, Chap. 12 in An Introduction to Supply Chain Management, Ed. By Donald Waters [Palgrave Macmillan] (2003) [2]: Wilson R. A., “Economic Impact of Logistics”, Chap. 2 in Logistics Engineering Handbook , 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 6/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  7. 7. Le voyage vide est la norme plutôt que lexception Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 2 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 Statistical evidence that around 30 per cent of truck-kilometres are run empty, illustrating huge inefficiency in road haulage and enormous potential for increasing back loading.In Britain, the proportion of truck-kilometres travelled empty felt from 33 per cent in 1980 to 27 per cent in 2004, yielding significant economic and environmental benefits. [1]Other things being equal, if the empty running percentage had remained at its 1980 level, road haulage costs in 2004 would have been £1.2 billion higher and an extra 1 million tonnes of carbon dioxide would have been emitted by trucks (McKinnon, 2005). Reference: [1]: McKinnon A., “Road transport optimization” Chap. 17 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management (2007), Ed. by Donald Water Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 7/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  8. 8. Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 3 Beaucoup sont toujours sur la route, souvent loin de la maison pour de longues durées Leur vie sociale et familiale est précaire, tout comme leur santé The shift workers with the lowest mean hours of daily sleep are truck drivers, at 3.5 hours/24 hours Fatigue and sleep deprivation are important safety issues for long-haul truck drivers A National Transportation Safety Board study examined the effects of duty shifts and sleep patterns on drivers of heavy trucks involved in single-vehicle accidents and found that 62 of 107 accidents (58%) reported by drivers were deemed to be "fatigue-related“ [1] The American Trucking Association (ATA) has estimated that the driver shortage will grow to 111,000 by 2014 [2] References: [1]: “Consequences of Insomnia, Sleepiness, and Fatigue: Health and Social Consequences of Shift Work “, http://cme.medscape.com/viewarticle/513572_2 [2] : Wilson R.A. “Economic Impact of Logistics”, in Chap. 2 in Logistics Engineering Handbook, 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 8/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  9. 9. Les produits dorment entreposés là où on n’a pas besoin,souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 4 Les fabricants, les distributeurs, les détaillants et les 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 Stocks are increasingly maintained at a higher level in response to longer and sometimes unpredictable delivery times, as well as changes in distribution patterns. In 2005, the average investment in all business inventories was $1.74 trillion, which surpassed 2004’s record high by $101 billion. Reference: Wilson R.A. “Economic Impact of Logistics”, in Chap. 2 in Logistics Engineering Handbook, 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 9/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  10. 10. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 5 La plupart des entreprises investissent dans des installationsproductives 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 When the production function is considered to be a part of the supply chain, there is obviously much that can be done to improve environmental and social performance at this stage [1] The transport and storage of goods are at the centre of any logistics activity, and these are areas where a company should concentrate its efforts to reduce its environmental impacts [2] [1]: McIntyre K., “Delivering sustainability through supply chain management”, Chap.15 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, (2007) [2]: Cooper J., Browne M. and Peters M., “European Logistics: Markets, management and strategy”, Blackwell, London (1991) Chopra & Meindl, “Facility Decisions and Distribution Network “, 2009_E4.5 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 10/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  11. 11. Tellement de produitsne sont jamais vendus ou jamais utilisés Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 6Une portion importante des produits de consommation fabriqués n’atteint jamais à temps le marché approprié, ceux-ci finissant invendus ou inutilisés, tandis quils auraient été nécessaires ailleurs Rusting new cars in disused airfields Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 11/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  12. 12. Les produits narrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 7Cest particulièrement vrai dans les pays moins développés et les zones de catastrophes et de crisesCountries most affected by high prices are those: which import large quantities of food,whose populations spend a large part of their income on food, where inflation is already high, where there is already food insecurity and which have large urban populations. References: “World Food Programme (WFP)”, http://www.wfp.org/node/7904 “Problems in developing logistics centres for ports in the Escap region”; Chap5, http://www.unescap.org/ttdw/Publications/TFS_pubs/pub_2194/pub_2194_ch5.pdf Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 12/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  13. 13. Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planèteSymptôme d’inefficience et de non-durabilité 8 Les produits parcourent couramment des milliers de kilomètres/milles qui auraient pu être évités s’ils étaient (1) routés plus brillamment et/ou (2) fabriqués ou assemblés plus près de leur lieu dutilisation Reference: “Virtual Warehousing”, Jeroen van den Berg Consulting, 2001 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 13/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  14. 14. Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 9 Même s’il existe quelques superbes exemples intermodaux,en général la synchronisation est si lamentable, les interfaces si mal conçues, que les itinéraires intermodaux sont usuellement inefficients et risqués en coût et en temps Reference: Crainic, T.G. and Kim, K.H., “Intermodal Transportation, Chap8 in Handbooks in Operations Research and Management Science”, C. Barnhart and G. Laporte (Eds.), 2007 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 14/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  15. 15. Lapprovisionnement de produits vers les villes,à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 10 La plupart des villes ne sont pas conçues et équipéespour faciliter le transport, la manutention et l’entreposage de marchandises, rendant cauchemardesque l’approvisionnement des entreprises et des consommateurs References: « Transport des marchandises en ville », www.transports-marchandises-en-ville.org “Problems in developing logistics centres for ports in the Escap region”, Chap5, http://www.unescap.org/ttdw/Publications/TFS_pubs/pub_2194/pub_2194_ch5.pdf Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 15/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  16. 16. Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 11 Il y a une extrême concentration d’opérationsdans un nombre restreint d’installations de production et de distribution centralisées, avec des déplacements le long d’un espace étroit de routes à fort trafic Cela rend les réseaux logistiqueset les chaînes d’approvisionnement de plusieurs entreprises non sécurisées contre les actes de vol et de terrorisme, et fragiles face aux catastrophes naturelles et aux crises de demande References: Chopra & Meindl, “Facility Decisions and Distribution Network” - 2009_E4.5 “Terrorism - Supply Chain Effects”, http://www.weforum.org/pdf/CSI/Terrorism.pdf “The New Supply Chain Challenge - Risk Management in a Global Economy”, FM Global, 2006 , http://www.fmglobal.com/assets/pdf/P0667.pdf Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap.15 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, (2007) “Managing Supply Chain Risk”, Video produced by CFO Research Services, http://www.fmglobal.com/VideoPlayer.aspx?url=/assets/videos/CFO_SupplyChain.wm “Security, Risk Perception and Cost-Benefit Analysis”, Joint Transport Research Centre OCDE Summary & Conclusions – Discussion Paper #2009-6, March 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 16/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  17. 17. L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 12Les véhicules, les systèmes de manutention et les installations opérationnelles doivent s’adapter avec une grande variété de matériaux, de formes et de charges unitaires, et avec chaque acteur décidant indépendamment et localement de sa part du puzzle Ceci rend difficile à justifier les technologies connectives intelligentes (ex. RFID & GPS), l’automatisation systémique de la manutention et du transport, ainsi que les logiciels de pilotage intelligents et collaboratifs References: Montreuil B., Facilities Location and Layout Design Chapter 9. in Logistics Engineering Handbook (2008) Hakimi D., Leclerc P-A., Montreuil B., Ruiz A., « Integrating RFID and Connective Technologies in Retail Stores », RFID in Operations and Supply Chain Management - Research and Applications, Erich Schmidt Verlag, 148-171, 2007.Spada Sal,“Material Handling Control System Software Extends Supply Chain Visibility “nov.15, 2001 http://www.arcweb.com/ARCReports2001/Material%20Handling%20Control%20System%20Software%20Extends%20Supply%20Chain%20Visibility.pdf Sunderesh S. H., Material Handling System – Chapter-11 in Logistics Engineering Handbook (2008) McKinnon A., Road transport optimization – Chap. 17 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management - eBook (2007) Fifth Edition, Edited by Donald Waters Decker C. et al.“Cost-Benefit Model for Smart Items in the Supply Chain” (2008) Myerson J.M. “RFID in the Supply Chain - A Guide to Selection and Implementation” - IT Consultant Philadelphia, Pennsylvania USA - Auerbach Publications 2007 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 17/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  18. 18. Linnovation est étouffée Symptôme d’inefficience et de non-durabilité 13 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 linnovation de rupture si difficile, justifiant le focus sur une innovation epsilon marginale References: “RFID Tags: Advantages and Limitations”, http://www.tutorial-reports.com/wireless/rfid/walmart/tag-advantages.php “RFID hype is blurring limitations, study claims “, http://www.usingrfid.com/news/read.asp?lc=d59745mx97zf “RFID_Internet of Things in 2020 - Roadmap for the future”, Infso D.4Networked Enterprise & RFID Infso G.2Micro & Nanosystems, 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 18/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  19. 19. Symptômes d’inefficience et de non-durabilité Nous menant à frapper un mur de façon percutante 1. Nous expédions de l’air et de l’emballage 2. Le voyage vide est la norme plutôt que lexception 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. Les installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés 6. Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés 7. Les produits narrivent 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. Lapprovisionnement 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. Les technologies intelligentes et l’automation sont difficiles à justifier 13. Linnovation est étouffée Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 19/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  20. 20. Cartographie des symptômes de non-durabilité par rapport aux facettes économiques, environnementales et sociales Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 20/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  21. 21. Réorienter l’Objectif OBJECTIF Habiliter l’efficience et la durabilité globales du transport, de la manutention, de l’entreposage,de la réalisation, de lapprovisionnement et de lutilisation des objets physiques à travers la planète Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 21/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  22. 22. Explicitation de l’Objectif Global Objectif Économique Rendre accessibles des gains hautement significatifs dans la logistique globale, la production et la productivité daffaires Objectif Environnemental Réduire d’un ordre de grandeur la consommation globale dénergie et les émissions de gaz à effet de serre associées à la logistique, la production et au transport Objectif Sociétal Augmenter la qualité de vie à la fois des travailleurs en logistique, production et transport, et de la population en général en rendant beaucoupplus accessibles à travers le monde les objets qu’ils valorisent References: Dablanc L., “Urban Goods Movement and Air Quality Policy and Regulation Issues in European Cities”, Journal of Environmental Law Advance Access, 2008 McIntyre K., “Delivering sustainability through supply chain management”, Chap.15 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007 Esty D. C. and Winston A.S. “Green to Gold “; 2006 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 22/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  23. 23. Redéfinition de l’Objectif Global Habiliter l’efficience et la durabilité globales pour amener aux utilisateurs de partout dans le monde, les objets physiques dont ils ont besoin et qu’ils valorisent, par une triple rentabilité synergique en termes économiques, environnementaux et sociétaux“We are not environmentalist. “In a prosperous society,We are not Scientists you really have tow assets: But if we don’t do anything, people – their capacity and skills –we will be out of business.” and the ecosystem around them.Unilever supply chain manager Both need to be carefully tended.”the world’s largest purchasers of fish. Mats Lederhausen, executive’s veteran at McDonald’s. Reference: Sustainable Supply Chain Logistics Guide (SCL)- Business Tool (2009) http://www.metrovancouver.org/about/publications/Publications/sustainablesclguidefinal-june23.pdf Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 23/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  24. 24. L’inspiration pour l’Internet Physique Juin 2006: L’étincelle • 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 m’a 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? Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 24/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  25. 25. L’Internet Digital Développement et extension de l’Internet Digital au delà de la métaphore de lautoroute de linformationLorsque le monde digital recherchait comment conceptualiser la façon dont il devrait se transformer, il s’est inspiré d’une métaphore physique : la construction de l’autoroute de linformation References “BCNETs Optical Regional Advanced Network Upgrade Completed”, http://www.bc.net/news_events_publications/newsletters/Dec_2007/ROADM_Completion.htm “What the Telecom Industry May Look Like in 10 Years”, http://kennethmarzin.wordpress.com/2008/01/24/what-the-telecom-industry-may-look-like-in-10-years/ Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 25/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  26. 26. L’Internet Digital Développement et Extension de l’Internet Digitalau delà de la Métaphore de l‘Autoroute de l‘Information 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 lInternet, ouvrant la voie vers le World Wide Web Ils ont permis la construction d’un réseau dinfrastructure distribué et ouvert qui révolutionne actuellement tellement de facettes de notre réalité sociétale et économiqueReferences: « Internet 2, le Web de demain », /http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/telecoms/d/internet-2-le-web-de-demain_582/c3/221/p1 http://www.20minutes.fr/article/353755/Economie-Surendettement-Christine-Lagarde-ne-veut-pas-interdire-le-credit-revolving.php « rE-veille: réflexions sur l’aventure Internet », http://reveille.wordpress.com/ Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 26/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  27. 27. L‘Essence de lInternet Digital Pour lutilisateur, lInternet Digital permet de façon transparente linterconnexion 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/IPReferences: 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/ Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 27/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  28. 28. Vers un Internet PhysiqueL’Internet Digital comme Métaphore pour le Monde Physique Bien quil existe des différences fondamentales entre le monde physique et le monde de linformation, l’initiative de lInternet Physique a pour but d’exploiter la métaphore de lInternet afin de proposer une vision pour une solution novatrice 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 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 28/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  29. 29. L’Internet Physique Un système logistique mondial ouvertexploitant des réseaux dapprovisionnement interconnectés qui utilisent un ensemble de protocoles collaboratifs, de conteneurs modulaires et d’interfaces intelligents standards pour accroître lefficience et la durabilité Définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Eric Ballot et Russ Meller, Version de 2011-03-23 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 29/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  30. 30. Exposition des 13 caractéristiques clés de la vision de l’Internet Physique VISION Évolution vers un Internet Physique mondial Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 30/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  31. 31. Treize caractéristiques clés de la vision de l’Internet Physique1. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires mondialement standardisés2. Viser l’interconnexion universelle3. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs4. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents5. Passer d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal6. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié7. Activer et exploiter un Supply Web ouvert et global8. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace9. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible10. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance11. Prioriser la fiabilité maillée et la résilience des réseaux12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires13. Habiliter linnovation infrastructurelle ouverte Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 31/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  32. 32. Internet Digital : De l’information aux paquets LInternet Digital ne transmet pas de linformation, il transmet des paquets encapsulant de linformation Les paquets dinformation sont conçus pour une utilisation facile dans lInternet Linformation dans un paquet est encapsulée et nest pas traitée explicitement par l’Internet Lentête d’un paquet contient toute linformation requise pour identifier le paquet et le conduire correctement à sa destination Un paquet est construit pour une transmission spécifique et il est démantelé une fois quil a atteint sa destination Image: http://www.softlist.net/program/sniff_-_o_-_matic-image.html Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 32/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  33. 33. Internet Digital : De linformation aux paquets LInternet Digital est basé sur un protocole structurant les paquets de données indépendamment de léquipement De cette façon, les paquets de données peuvent être traités par différents systèmes et à travers divers réseaux • Modems, fils de cuivre, fils de fibres optiques, routeurs, etc. • Réseaux locaux, réseaux étendus, etc. • Intranet, Extranet, Internet, Réseau Privé Virtuel, etc. 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 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 33/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  34. 34. Internet Physique1. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement standardisés Les -conteneurs sont des éléments clés habilitant l’interopérabilité nécessaire au fonctionnement adéquat de l’Internet Physique  La marchandise est unitisée comme contenu d’un -conteneur et n’est pas traitée 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  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  Diverses classes structurales en fonction des usages  Capacités de conditionnement (ex. Température) lorsque nécessaire  Scellables pour fins de sécurité Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 34/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  35. 35. -Conteneurs : Modulaires et standardisés dans le monde entieren termes de dimensions, fonctions et de fixations -conteneurs Y X Z Dimensions modulaires illustratives 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 6m 12 m B. Montreuil, B. Gilbert Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 35/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  36. 36. -Conteneurs : Faciles à manutentionner, entreposer, transporter, sceller, enclencher, interloquer, charger, décharger,construire, démanteler, panéliser, composer et décomposer Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 36/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  37. 37. Internet Physique 2. Viser l’interconnexion universelle Les systèmes et centres logistiques de haute performance rendent rapide, bon marché, facile et fiable, d’interconnecter des -conteneurs à travers des modes et des routes, visant comme cible prioritaire l’interconnexion universelleReferences: Crainic, T.G. and Kim, K.H., Intermodal Transportation, Chapt. 8, Transportation, Handbooks in Operations Research and Management Science, C. Barnhart and G. Laporte (Eds.), North-Holland,, 467–537, 2007 Goetschalckx M. “Distribution System Design”. Chap. 13 in Logistics Engineering Handbook, 2008 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 37/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  38. 38. Internet Digital : Hubs et Routeurs Le routage permet d’assurer la performance de lInternet par une orientation très efficace des paquets vers les nœuds du réseau Le routage exploite la facilité de stocker et de transmettre linformation Le travail dun routeur est extrêmement simple : • Il déplace des paquets vers la prochaine machine dans la bonne direction aussi rapidement que possible Puisque les routeurs ne font que déplacer des paquets ils peuvent traiter des millions de paquets par minute • Chaque routeur contient une liste de routage, un ensemble de règles qui lui indique à quelle prochaine machine il doit transférer les paquets, sur la base de la destination finale du paquet References: Zuckerman E. & McLaughlin A., “Introduction to Internet Architecture and Institutions” : August, 2003 Perlman R, “Interconnections - Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols”; (2nd Edition) 1999 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 38/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  39. 39. Internet Physique 2. Viser l’interconnexion universelle Les nœuds de l’Internet Physique sont à la fois des sites de routage et d’accumulation dans les réseaux, ainsi que des passerelles d’interface avec les entités hors de l’Internet Physique Tel que conçus actuellement, le tri, l’entreposage et la manutention des objets physiques sont des freins pour linterconnexion • Que ce soit dans un centre de tri ferroviaire ou dans des plates-formes de transbordement (crossdocking) Cependant, il existe des exceptions : • Comme certains des ports de conteneurs récemment implantés Il y a un besoin de généraliser les opérations de déchargement, dorientation, d’entreposage et de chargement, pour les appliquer globalement aux conteneurs modulaires de lInternet Physique de façon brillante automatisées ou assistées par un humain Lobjectif est de rendre le bris de charge presque négligeable temporellement et économiquement • La charge partielle multimodale quasi au même prix, rapidité et fiabilité que la charge pleine unimodale References: Crainic, T.G. and Kim, K.H., Intermodal Transportation, Chap. 8, Transportation, Handbooks in Operations Research and Management Science, C. Barnhart and G. Laporte (Eds.), North-Holland, 467–537, 2007 Chopra & Meindl, Facility Decisions and Distribution Network - 2009_E4.5 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 39/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  40. 40. Internet Physique 3. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises aux systèmes de manutention et de stockage de conteneursDes systèmes de manutention et dentreposage de -conteneurs, avec des technologies et des processus innovateurs exploitant les caractéristiques des -conteneurs pour permettre leurs rapides, faciles, fiables et bon marché entrée, entreposage, composition, décomposition monitoring, protection et sortie à l’aide d’une manutention automatique et humaine intelligente, durable et homogène Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 40/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  41. 41. Internet Physique3. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises aux systèmes de manutention et de stockage de -conteneurs Référence: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010) Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation, International Material Handling Research Colloquium (IMHRC 2010), Milwaukee, États-Unis, 2010/06/21-24 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 41/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  42. 42. Internet Physique 3. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs Les systèmes de manutention et dentreposage de -conteneurs: • Permettent une performance dentrée 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 lintégrité 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 sapplique à l’équivalent des centres actuels de distribution, de transbordement, de gares ferroviaires, de hubs multimodaux, de ports maritimes, d’aéroports, etc. Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 42/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  43. 43. Internet Physique4. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents Exploiter aussi bien que possible les capacités des -conteneurs intelligentsconnectés 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 lInternet Physique Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 43/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  44. 44. L’Internet Physique et lInternet des Choses  LInternet des Choses permet la connexion omniprésente avec les objets physiques équipés de technologie connective intelligente, rendant les objets toujours plus intelligents et habilitant leur autocontrôle distribué à travers les réseaux • Il exploite des technologies telles que lInternet, le Web, le RFID et le GPS  LInternet Physique vise à exploiter aussi bien que possible l’Internet des Choses afin d’habiliter la connectivité omniprésente de ses -conteneurs et - systèmes References: Johnson M. E., “Ubiquitous Communication: Tracking Technologies within the Supply Chain”, Chap.20 in Logistics Engineering Handbook, 2008 Scott D. M., “Electronic Connectivity and Soft ware” Chap.20 in Logistics Engineering Handbook, 2008 “Building a Smarter Container”, RFID Journal, http://www.rfidjournal.com/article/articleview/655/1/1/ Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 44/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  45. 45. Internet Physique5. Passer d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal Transport distribué multi-segment de -conteneurs à travers l’Internet Physique, avec des transporteurs et/ou des modes distincts prenant en charge les segments inter-nœuds,avec des nœuds de transit permettant le transfert synchroniséde -conteneurs et/ou des transporteurs entre les segments, et avec une plate-forme logicielle Web permettant un marché libre aux demandeurs et aux prestataires de transport Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 45/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  46. 46. Internet Digital Transmission distribuée multi-niveaux  Dans lInternet Digital, les paquets qui constituent une transmission globale, tel quun courriel, ne voyagent pas directement d’un nœud source A à un nœud destinataire B  Les paquets voyagent à travers des séries de routeurs et de câbles (en cuivre ou en fibres optiques), dynamiquement transmis de leur origine à leur destination de la meilleure façon possible étant donnés les algorithmes de routage et la congestion à travers les réseaux • Un courriel de Québec à Lausanne peut passer par des dizaines de routeurs à travers le monde, de New York à Pékin  Les paquets formant un message ne sont pas restreints à voyager ensemble • Chacun peut voyager en empruntant un itinéraire distinct • Le message global est reconstitué dès larrivée des paquets à leur destination finaleReferences: Zuckerman E. & McLaughlin A., “Introduction to Internet Architecture and Institutions” : August, 2003 Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004. Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 46/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  47. 47. Internet Physique5. Passer d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal  Actuellement, si une remorque pleine de conteneurs doit être transportée de Québec à Los Angeles, il y a une forte probabilité que : • Un conducteur et un camion seront assignés à un voyage de plusieurs jours, • Le conducteur dorme dans son camion et conduise seul vers la destination finale, • Puis, pour éviter un voyage à vide au retour, il se déplace vers un endroit aussi proche que possible pour récupérer une remorque et retourner vers une destination aussi proche que possible de Québec References: Powell W. B. “Real-Time Dispatching for Truckload Motor Carriers“, Chapter 15 in Logistics Engineering Handbook, 2008 McKinnon A., “Road transport optimization “,Chap. 17 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management - eBook (2007) Fifth Ed. Edited by Donald Waters Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 47/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  48. 48. Un routage typique d’un cowboy de Québec à Los Angeles Distance parcourue : 5030 kms Conducteurs : 1, camions : 1, Remorques : 1 Durée de conduite à l’aller : 48 h Durée de conduite au retour : 48 h Durée du voyage à l’aller: 120 h Durée du voyage au retour : 120+h Durée de conduite du conducteur : 96 h Durée du voyage pour le conducteur : 240+ h Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 48/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  49. 49. Internet Physique5. Passer d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal Dans lInternet Physique, une telle expérience serait exceptionnelle. Plus probablement : • Un premier conducteur et camion seraient assignés pour transporter la remorque jusqu’à un point de transit situé de 3 à 6 heures du point de départ • La remorque serait déposée à un endroit au point de transit • Le premier conducteur prendrait alors une autre remorque, direction vers Québec • Un autre conducteur avec un camion différent prendrait dès après la remorque pour un autre segment de voyage, ou encore les conteneurs pourraient être transférés vers d’autres remorques, camions, trains, bateaux ou avion d’un camion, train, bateau ou avion tel que pertinent selon les opportunités • Le processus est répété tout au long de la route vers Los Angeles • Lexpéditeur ou son représentant aurait planifié a priori le transport sur chaque segment de voyage et de séjour à chaque point de transit, dans les meilleures conditions en termes de coûts, synchronisation et risques, ou encore les décisions de routage seraient dynamiques et/ou distribuées Reference: “Warehousing And Cross-Docking”, http://www.3pd.com/Services/JobSiteWarehousing.aspx Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 49/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  50. 50. Transport multi-segment de Québec à Los Angeles Québec 20 Montréal 20-401 81Alexandria Bay, US border 90 Syracuse 90 Buffalo 71 Cleveland 70 Columbus 70 Indianapolis 44 St-Louis 44 Springfield 44 Tulsa 40 Oklahoma City Actuel Proposé 40 Amarillo Distance parcourue dans chaque direction: (Km): 5030 5030+ 40 Albuquerque Conducteurs: 1 17 40 Flagstaff Camions: 1 17 Remorques: 1 1 40 Needles Barstow Durée de conduite à l’aller (h): 48 51+ 15-10 Durée de conduite au retour (h): 48+ 51+ Los Angeles 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+ Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 50/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  51. 51. Site -transit habilitant le transport multi-segmentà travers l’Internet Physique Référence: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010) Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation, International Material Handling Research Colloquium (IMHRC 2010), Milwaukee, États-Unis, 2010/06/21-24 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 51/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  52. 52. -hub multimodal route-eau conçu pour habiliterle transport multi-segment intermodal de -conteneurs à travers l’Internet Physique Référence: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010) Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation, International Material Handling Research Colloquium (IMHRC 2010), Milwaukee, États-Unis, 2010/06/21-24 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 52/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  53. 53. -Hub rail-route conçu pour habiliter le transport multi-segment intermodalde -conteneurs à travers l’Internet Physique Référence: B. Montreuil, E. Ballot, C. Montreuil et D. Hakimi (2010), OpenFret Project Report, InnoFret Program, France Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 53/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  54. 54. Internet Physique6. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié Réseau Intra-Centre Inter-Processeurs Centre 1 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 de départ d’arrivée Station Station Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 54/88 www.PhysicalInternetInitiative.org
  55. 55. Internet Physique6. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié Réseau Intra-Installation Inter-Centres Installation 1 Centre 1 Centre 4 Distributeur externe Distributeur interne Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 d’arrivée d’arrivée de sortie de sortie Station Station Station Station Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Centre 2 Centre 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 d’arrivée d’arrivée de sortie de sortie Station Station Station Station Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Centre 3 Centre 6 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 d’arrivée d’arrivée de sortie de sortie Station Station Station Station Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Manifeste pour un Internet Physique Benoit Montreuil Version 1.9, 2011-04-26, p. 55/88 www.PhysicalInternetInitiative.org

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