© Ariane Legault-Michaud, 2017
Optimisation du processus d'approvisionnement des
clients américains chez Groupe Leclerc
Mémoire
Ariane Legault-Michaud
Maîtrise en sciences de l'administration - opérations et systèmes de décision -
avec mémoire
Maître ès sciences (M. Sc.)
Optimisation du processus d’approvisionnement des
clients américains chez Groupe Leclerc
Mémoire
Ariane Legault-Michaud
Sous la direction de :
Leandro C. Coelho, directeur de recherche
Jacques Renaud, codirecteur de recherche
iii
Résumé
Le projet d’optimisation du processus d’approvisionnement des clients américains du Groupe Leclerc a pour but de revoir le réseau de distribution de l’entreprise concernant leurs clients américains Client A et Client B en évaluant et comparant différents scénarios d’approvisionnement proposés par M. Stéphane Labillois, Vice-Président logistique chez Groupe Leclerc.
Le réseau de distribution actuel fonctionne à partir de deux centres de consolidation du Groupe Leclerc qui sont situés à Québec et en Pennsylvanie. Le centre de consolidation de Québec approvisionne les 16 centres de distribution du Client A, et celui de Pennsylvanie, les 16 centres de distribution du Client B. Cependant, en observant la localisation de ces 32 centres de distribution, on constate que plusieurs d’entre eux sont situés près les uns des autres.
La proximité des centres de distribution a mené M. Labillois à se questionner sur la possibilité d’utiliser seulement un des deux centres de consolidation afin d’approvisionner tous les centres de distribution du Client A et du Client B. De plus, M. Labillois aimerait évaluer la possibilité de confier la distribution des produits du Client A à C.H. Robinson, une entreprise qui se chargerait d’effectuer la livraison de la marchandise dans les 16 centres de distribution du Client A à partir de son hub au New Jersey.
Ces différentes alternatives nous permettent donc d’établir quatre scénarios différents d’approvisionnement, soit :
1) Consolidation à Québec [S1] 2) Consolidation en Pennsylvanie [S2]
3) Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A de [S3] 4) Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A [S4]
Pour chacun de ces scénarios, nous avons comparé deux alternatives de transport, soit le transport en charges partielles (LTL) et le transport en charges pleines (TL). Les résultats obtenus pour les différents scénarios de transport sont présentés dans le Tableau 1 et le Tableau 2.
Tableau 1 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios potentiels en TL Multi-Drops en dollars US
Tableau 2 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios potentiels en LTL en dollars US
v
Table des matières
Résumé ... iii
Table des matières ... v
Liste des tableaux ... viii
Liste des figures ... x
Remerciements ... xi
Avant-propos ... xiii
Chapitre 1 ... 1
Introduction ... 1
1.1. Mise en contexte ... 1
1.2. Coût en charges partielles (LTL) ... 2
1.3. Coût des charges pleines (TL + TL Multi-Drops) ... 2
1.4. Problématique ... 2
1.5. Méthodologie et résolution ... 4
1.6. Organisation du mémoire ... 6
Chapitre 2 ... 7
Le réseau logistique du Groupe Leclerc ... 7
2.1. Survol de l’entreprise ... 7
2.2. Les usines du Groupe Leclerc ... 8
2.3. Client A ... 10
2.4. Client B ... 12
2.5. Réseau de distribution actuel ... 13
Chapitre 3 ... 15
Présentation des scénarios d’approvisionnement ... 15
3.1. Scénario actuel ... 15
3.2. Scénarios potentiels ... 15
Chapitre 4 ... 19
Résolution ... 19
4.1. Premier sous-problème : Coûts de transferts ... 19
4.1.1. Quantités produites à chaque usine ... 19
4.1.2. Nombre de transferts ... 21
4.2. Deuxième sous-problème : Livraison aux clients ... 25
4.2.1. Demande par client par semaine ... 25
4.2.2. Coût du hub ... 27
4.2.3. Coût du transport vers le hub ... 27
4.2.4. Coût d’arrêts ... 28
4.2.5. Coûts de transport ... 30
Chapitre 5 ... 37
Analyse des résultats ... 37
5.1. [S0] Situation actuelle ... 37 5.1.1. Coût de transferts ... 37 5.1.2. Coût d’arrêts ... 38 5.1.3. Coût de transport ... 38 5.1.4. Coût du hub ... 38 5.1.5. Coût de drop ... 38 5.2. [S1] Consolidation à Québec ... 39 5.2.1. Coût de transferts ... 39 5.2.2. Coût d’arrêts ... 40
5.2.3. Coût de livraisons ... 40 5.2.4. Coût du hub ... 42 5.2.5. Coût de drop ... 43 5.3. [S2] Consolidation en Pennsylvanie ... 44 5.3.1. Coût de transferts ... 44 5.3.2. Coût d’arrêts ... 44 5.3.3. Coût de livraisons ... 44 5.3.4. Coût du hub ... 46 5.3.5. Coût de drop ... 47
5.4. [S3] Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A ... 48
5.4.1. Coût de transferts ... 48
5.4.2. Coût d’arrêts ... 49
5.4.3. Coût de livraisons ... 49
5.4.4. Coût du hub ... 50
5.4.5. Coût de drop ... 50
5.5. [S4] Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A ... 52
5.5.1. Coût de transferts ... 52 5.5.2. Coût d’arrêts ... 52 5.5.3. Coût de livraisons ... 53 5.5.4. Coût du hub ... 54 5.5.5. Coût de drop ... 55 5.6. Conclusions ... 56 Chapitre 6 ... 59
Impact sur la réduction des GES ... 59
6.1. Résumé... 59
6.2. Introduction ... 60
6.2.1. Définition de la terminologie pertinente utilisée ... 61
6.2.3. Conformité aux six principes de la norme ISO 14064-2 ... 61
6.3. Description du projet ... 62
6.3.1. Emplacement du projet ... 63
6.3.2. Conditions existantes avant la mise en œuvre du projet ... 64
6.3.3. Origine des gains potentiels ... 64
6.3.4. Inventaire des sources, puits et réservoirs pour le projet et le scénario de référence ... 67
6.3.5. Plan chronologique détaillé ... 67
6.3.6. Détermination des risques ... 68
6.3.7. Rôles et responsabilités ... 68
6.4. Quantification et calcul des émissions ou des absorptions de GES ... 68
6.4.1. Méthode basée sur la distance parcourue et le poids ... 70
6.4.2. Surveillance du système de gestion des données et des renseignements et mécanismes de contrôle des données ... 70
6.5. Résultats ... 71
6.6. Conclusions ... 73
Chapitre 7 ... 75
Collaborative transportation : a case study on the integration of vehicle routing with decoupling points ... 75
7.1. Abstract ... 76
7.2. Introduction ... 76
7.3. Problem description and formulation ... 80
7.4. Computational Experiments... 82
7.4.1. Data collection and instance generation ... 83
vii
7.4.3. Results of computational experiments ... 84
7.5. Conclusions ... 91 7.6. Acknowledgements ... 91 7.7. References ... 91 Chapitre 8 ... 94 Conclusion... 94 Bibliographie ... 95 Annexe 1 ... 96
Coordonnées des installations ... 96
Annexe 2 ... 97
Liste des tableaux
Tableau 1 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios
potentiels en TL Multi-Drops en dollars US ... iv
Tableau 2 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios potentiels en LTL en dollars US ... iv
Tableau 3 : Production hebdomadaire de l’usine de St-Augustin-de-Desmaures ... 9
Tableau 4 : Production hebdomadaire de l’usine de Hawkesbury ... 9
Tableau 5 : Production hebdomadaire de l’usine de Montgomery... 10
Tableau 6 : Production hebdomadaire de l’usine de Kingsport ... 10
Tableau 7 : Localisation des centres de distribution du Client A et leur demande hebdomadaire .... 11
Tableau 8 : Localisation des centres de distribution du Client B et leur demande hebdomadaire .... 12
Tableau 9 : Commandes de tous les centres de distribution du Client A pour la barre croquante à l’avoine et miel ... 21
Tableau 10 : Coûts de transferts ... 22
Tableau 11 : Coûts de transferts hebdomadaires de la situation actuelle [S0] ... 22
Tableau 12 : Coûts de transferts hebdomadaires pour les scénarios consolidant à Québec [S1] et [S3] ... 23
Tableau 13 : Coûts de transferts hebdomadaires pour les scénarios consolidant en Pennsylvanie [S2] et [S4] ... 24
Tableau 14 : Demande hebdomadaire des 16 centres de distribution du Client A ... 26
Tableau 15 : Demande hebdomadaire des 16 centres de distribution du Client B ... 26
Tableau 16 : Coût d’utilisation du hub pour les centres de distribution du Client A ... 27
Tableau 17 : Coûts de transport de la marchandise du Client A vers le hub à partir de Québec ... 28
Tableau 18 : Coûts de transport de la marchandise du Client A vers le hub à partir de Pennsylvanie ... 28
Tableau 19 : Coûts d’arrêts pour le Client A... 29
Tableau 20 : Coûts d’arrêts pour le Client B ... 29
Tableau 21 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client A partant de Québec ... 30
Tableau 22 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client B partant de Québec ... 31
Tableau 23 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client A partant de Pennsylvanie ... 31
Tableau 24 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client B partant de Pennsylvanie ... 32
Tableau 25 : Coûts de transport canadien en TL vers les centres de distribution du Client A et du Client B pour [S1] et [S3] ... 34
Tableau 26 : Calcul du taux au kilomètre utilisé pour les routes partant de Québec ... 36
Tableau 27 : Coût total pour [S0] Situation actuelle en LTL ... 39
Tableau 28 : Coûts des routes pour le scénario de Consolidation à Québec [S1] ... 41
Tableau 29 : Coût total pour [S1] Consolidation à Québec en LTL ... 43
Tableau 30 : Coût total pour [S1] Consolidation à Québec en TL Multi-Drops ... 43
Tableau 31 : Coûts des routes pour le scénario de Consolidation en Pennsylvanie [S2] ... 45
Tableau 32 : Coût total pour [S2] Consolidation en Pennsylvanie en LTL ... 47
Tableau 33 : Coût total pour [S2] Consolidation en Pennsylvanie en TL Multi-Drops ... 47
Tableau 34 : Coûts des routes pour le scénario de Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A [S3] ... 50
ix
Tableau 35 : Coût total pour [S3] Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A
en LTL ... 51
Tableau 36 : Coût total pour [S3] Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A en TL Multi-Drops ... 51
Tableau 37 : Coûts des routes pour le scénario de Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A [S4] ... 54
Tableau 38 : Coût total pour [S4] Consolidation à Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client en LTL ... 55
Tableau 39 : Coût total pour [S4] Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A en TL Multi-Drops ... 55
Tableau 40 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios potentiels en TL Multi-Drops en dollars US ... 57
Tableau 41 : Sommaire des résultats hebdomadaires pour la situation actuelle et les scénarios potentiels en LTL en dollars US ... 57
Tableau 42 : Moyenne des émissions par catégorie de camion... 69
Tableau 43 : Coût et quantité de CO2 émise par semaine ... 72
Table 44 : Weekly average demand (in pallets) ... 83
Table 45 : Solution to the OVRP with decoupling points for different decoupling costs ... 84
Table 46 : Solution to the OVRP with decoupling points for different decoupling costs ... 86
Table 47 : Solution of small instances in function of the decoupling cost ... 87
Table 48 : Solution of large instances in function of the decoupling cost ... 88
Table 49 : Solution of instances in function of the decoupling cost with minimum number of vehicles ... 90
Liste des figures
Figure 1 : Emplacements des installations du Groupe Leclerc et des centres de distribution du Client
A et du Client B ... 3
Figure 2 : Emplacements des usines de Groupe Leclerc ... 8
Figure 3 : Emplacements des centres de distribution du Client A ... 11
Figure 4 : Emplacements des centres de distribution du Client B ... 13
Figure 5 : [S0] Situation actuelle ... 14
Figure 6 : Situation actuelle [S0] ... 15
Figure 7 : Consolidation à Québec [S1] ... 16
Figure 8 : Consolidation en Pennsylvanie [S2] ... 16
Figure 9 : Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A [S3] ... 17
Figure 10 : Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A [S4] ... 17
Figure 11 : [S0] Situation actuelle ... 37
Figure 12 : [S1] Consolidation à Québec ... 39
Figure 13 : [S2] Consolidation en Pennsylvanie ... 44
Figure 14 : [S3] Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A ... 48
Figure 15 : [S4] Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation hub pour le Client A ... 52
Figure 16 : Emplacements des installations du Groupe Leclerc et des centres de distribution du Client A et du Client B ... 63
Figure 17 : Situation actuelle [S0] ... 64
Figure 18 : Scénario de consolidation à Québec [S1] ... 65
Figure 19 : Scénario de consolidation en Pennsylvanie [S2] ... 65
Figure 20 : Scénario de consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A [S3] ... 66
Figure 21 : Scénario de consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A [S4] ... 67
Figure 22 : An example of an open route with one decoupling point in Houston... 78
Figure 23: Network configuration of the case under study: stars indicate the locations of our industrial partner, while circles and squares represent the locations that need to be served ... 79
xi
Remerciements
Tout d’abord, j’aimerais remercier Leandro C. Coelho et Jacques Renaud, deux professeurs exceptionnels sans qui mon parcours universitaire se serait terminé beaucoup plus tôt. Je tiens d’abord à vous remercier de votre enseignement au cours du baccalauréat, car c’est votre façon d’interagir avec vos étudiants et votre passion indéniable pour votre domaine qui m’a poussé à aller vous demander conseil quant à mon futur. La recherche n’a jamais été une avenue qui m’appelait particulièrement, mais votre flamme contagieuse pour la recherche et la logistique a su me convaincre plus rapidement que je ne le pensais, et je tiens à vous remercier profondément du temps et de l’attention que vous accordez à chaque étudiant que vous rencontrez, comme moi. Vos aptitudes intellectuelles et vos parcours professionnels ont toujours été inspirants à mes yeux, mais le plus remarquable dans votre travail est votre dévouement pour vos étudiants et le temps énorme que vous investissez quotidiennement à s’assurer que vos étudiants cheminent le plus facilement possible, sans jamais négliger votre rôle d’enseignant. Autant Leandro que Jacques, vous avez su m’impressionner non seulement par votre générosité inégalée à tous les niveaux, mais particulièrement par votre capacité à vulgariser votre intellect aux étudiants. Cela démontre d’abord votre intelligence, mais illustre aussi à quel point vous tenez à la réussite et à l’apprentissage de vos étudiants et cela a été pour moi une source constante de motivation tout au long de mes études de deuxième cycle. Je vous remercie donc sincèrement d’être des enseignants exemplaires, mais aussi de m’avoir amené avec vous dans l’univers de la recherche en logistique et d’avoir formé qui je suis aujourd’hui. Je vous dois beaucoup de mes accomplissements, tant au plan personnel qu’au plan professionnel, et j’en suis infiniment reconnaissante.
Je ne pourrais omettre de remercier ma collègue, mais surtout partenaire et grande amie Florence Bouchard pour ces belles années en ta compagnie. Je n’aurais pas pu mieux demander comme compagne pour partager nos moments plus difficiles, mais aussi nos belles réussites. Merci pour ton sens de l’humour unique et ton rire contagieux, ton écoute, tes conseils, ta motivation et surtout tes skills de mise en page impressionants. Tu as rendu ces années tellement plus agréables et je te remercie sincèrement d’être la personne parfaite que tu es, je n’aurais pas pu y arriver sans toi. Je tiens aussi à remercier mon collègue et ami Rabie Jaballah pour sa précieuse contribution dans ce projet. Merci pour les multiples heures que tu as investies dans ce travail et pour les nombreuses choses que tu m’as apprises. Ta perspicacité remarquable et ton travail acharné ont été indispensables à la réalisation de ce projet, et je te remercie sincèrement pour ta générosité sans fin, ton dévouement et ton amitié.
Finalement, je tiens à remercier Stéphane Labillois du Groupe Leclerc pour la confiance que tu nous as octroyée et ta constante collaboration. Ce fut un réel plaisir de pouvoir travailler avec toi et ton équipe, et j’en garderai un excellent souvenir. Enfin, je me compte extrêmement chanceuse d’avoir eu l’opportunité de travailler avec toutes ces personnes enrichissantes et je les remercie sincèrement.
xiii
Avant-propos
Ce mémoire est le fruit de mon travail au sein du Centre d’innovation en logistique et chaîne d’approvisionnement durable (CILCAD) et du Centre interuniversitaire de recherche sur les réseaux d’entreprises, la logistique et le transport (CIRRELT) à la Faculté des sciences de l’administration de l’Université Laval. Ce travail comporte deux contributions majeures : les solutions logistiques apportées au Groupe Leclerc quant à l’approvisionnement de leurs clients américains, et une contribution scientifique présentée sous forme d’article. Cet article a été écrit avec la collaboration de mes directeurs de recherche : Jacques Renaud, Vice-Doyen à la recherche à la Faculté des Sciences de l’Administration de l’Université Laval et Leandro C. Coelho, titulaire de la Chaire de Recherche du Canada en Logistique Intégrée, ainsi qu’avec mes collègues Florence Bouchard, étudiante à la M.Sc. Opérations et Systèmes de décision et Rabie Jaballah, étudiant au Doctorat en Opérations et Systèmes de décision. Pour cet article, je me suis impliquée en tant que principale chercheuse et auteure. Plus précisément, mon rôle fut de faire l’intermédiaire avec l’entreprise et l’Université, faire la collecte et le traitement de données, établir les problématiques à résoudre, élaborer les pistes de résolution, mettre en place différents tests pour valider et analyser les résultats, ainsi que de rédiger la première version de l’article, le tout en collaboration avec mes collègues.
L’article est intitulé « Collaborative transportation : a case study on the integration of vehicle routing with decoupling points» sera proposé à un journal scientifique pour publication. Des modifications mineures seront apportées à la version incluse dans ce mémoire.
Chapitre 1
Introduction
1.1. Mise en contexte
Le transport routier des marchandises joue un rôle clé dans l’économie québécoise et constitue un service indispensable pour la société puisqu’il est le moyen de transport le plus sollicité dans l’industrie pour acheminer de la marchandise des entreprises vers les clients finaux. En effet, ses prix concurrentiels et ses nombreux avantages tels que sa flexibilité, son accessibilité et ses courts délais de transit font que ce mode de transport est souvent préféré au mode ferroviaire, maritime ou aérien. Il est d’ailleurs le deuxième secteur économique de la province, derrière le commerce de détail avec plus de 45 000 entreprises travaillant dans cette industrie.1 En 2013, le transport routier a généré des revenus de plus de 10,8 milliards de dollars et en 2011, l’industrie du camionnage représentait 3,1 milliards de dollars du produit intérieur brut du Québec.2 3 En 2010, 64,3 % des exportations aux États-Unis étaient effectuées par camion, soit 40,2 milliards de dollars.4 De plus, plus de 90 % du transport de marchandises au Canada est effectué par camion, ce qui démontre l’importance indéniable de cette industrie autant à la grandeur du pays qu’au Québec. L’ampleur de l’industrie du transport au Québec explique d’ailleurs que celle-ci représentait à elle seule 35 % des émissions totales de GES de la province, ce qui en fait le plus grand émetteur en 2012.5 En effet, au Québec, le transport routier représentait 78,3 % des émissions de GES du secteur des transports en 2012.6
Son efficacité ainsi que ses nombreux avantages font du transport routier le mode de transport le plus utilisé pour assurer le transport de marchandises de la majorité des entreprises au Québec. En effet, les entreprises manufacturières font grandement appel au transport par camion afin de s’approvisionner en matières premières ou afin d’effectuer la distribution de leurs produits.
De façon grossière, nous pouvons diviser les opérations dans l’industrie du transport routier en deux grandes catégories. La première catégorie d’expéditions concerne les charges partielles (Less than
1
Transport routier au Québec : Portrait de l’industrie, Transport Econo Nord, consultée le 13 mars 2016, Web.
2
Ibid.
3
Portrait de l’industrie, Association du camionnage du Québec, Web.
4
Ibid.
5
Inventaire québécois des émissions de gaz à effet de serre en 2012 et leur évolution depuis 1990, Ministère du
Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, Web.
6
2
Truckload – LTL) qui sont des expéditions de petites quantités vers des destinations distinctes qui
ne remplissent pas un camion au complet. La deuxième concerne les expéditions pleine charge (Truckload – TL) qui remplissent un camion et se dirigent vers une seule destination. Ce chapitre présente ces deux modes de transport ainsi que les modes de tarifications les plus courants dans l’industrie.
1.2. Coût en charges partielles (LTL)
Les charges partielles sont très souvent utilisées par des entreprises qui n’ont pas un gros volume de marchandise et qui ne peuvent donc pas faire appel aux expéditions TL. Ce mode de transport n’exploitant pas les économies d’échelle présentent dans l’industrie, de nombreuses opportunités sont possibles pour les entreprises qui l’utilisent régulièrement et qui voudraient profiter de la tarification du service de transport en charges partielles (LTL). En effet, chaque expédition est effectuée à un prix aux 100 lb qui est beaucoup plus élevé qu’en TL. De plus, ce mode de transport favorise de nombreux allers-retours dans les secteurs industriels où plusieurs entreprises sont situées et crée malheureusement plus de trafic sur le réseau routier.
1.3. Coût des charges pleines (TL + TL Multi-Drops)
Le transport en charge pleine est utilisé par les entreprises qui ont un volume important de marchandise à expédier puisqu’on remplit le camion une seule fois pour se rendre à destination. Il est courant dans l’industrie du transport d’offrir un tarif plus avantageux lorsqu’on fonctionne en TL à cause des économies de quantités. Cette opération en TL est celle qui demeure la plus avantageuse et moins coûteuse pour un transporteur. En effet, ce mode de transport reste plus simple à coordonner et assure au transporteur un certain volume de marchandise. Il est également possible de faire appel au transport en pleine charge avec plusieurs destinations (Multiple-Drop
Truckload). Tout comme dans le cas du transport en TL, une entreprise utilise la pleine capacité du
camion, mais peut effecteur plusieurs arrêts. Cependant, des coûts supplémentaires sont souvent chargés pour effectuer des arrêts (drop cost), en plus des coûts associés aux détours à effectuer.
1.4. Problématique
Le Groupe Leclerc distribue ses nombreux produits dans plusieurs pays, dont les États-Unis. En effet, on compte dans la liste des clients de Groupe Leclerc Client A et Client B, soient deux grandes entreprises américaines.
À ce jour, pour satisfaire la demande et approvisionner chacun des centres de distribution du Client A, Groupe Leclerc entrepose tous les produits leur étant destinés au centre de distribution de Québec puisqu’un espace de consolidation leur est alloué. Cela implique plusieurs transferts interusines, car les produits fabriqués pour ce client proviennent de différentes usines du Groupe Leclerc. Par la suite, une fois les commandes complètes et prêtes à être envoyées, Groupe Leclerc fait appel à différents transporteurs pour assurer le transport en charges partielles (LTL) de sa marchandise.
Quant au second client américain, Client B, le processus est tout à fait le même, excepté qu’on entrepose tous les produits lui étant destinés au centre de distribution de la Pennsylvanie.
Or, lorsqu’on jette un coup d’œil sur une carte géographique spécialement identifiée des emplacements des différents centres de distribution du Client A et du Client B (points de destination des livraisons), on remarque une proximité entre les installations de ces deux clients américains (Figure 1). Ainsi, cette constatation de M. Stéphane Labillois et de son équipe a permis de soulever plusieurs questionnements pertinents et qui méritent d’être examinés avec attention. Ce mémoire tente de répondre à ces questions. Les points verts sur la figure représentent les usines du Groupe Leclerc alors que les points rouges représentent les centres de distribution du Client A et les bleus, les centres de distribution du Client B.
https://www.google.com/maps/d/edit?mid=z8lQoly5dzg8.kxyLk8WeXKvQ&usp=sharing
Figure 1 : Emplacements des installations du Groupe Leclerc et des centres de distribution du Client A et du Client B
4
Considérant que les centres de distribution des clients américains Client A et Client B sont assez près les uns des autres, il pourrait s’avérer plus avantageux de consolider dans les mêmes camions les commandes destinées à ces deux clients. Du même fait, cela éviterait à deux camions distincts de passer dans un même territoire géographique. Cette constatation nous amène donc à nous poser la question de recherche suivante : Groupe Leclerc devrait-il consolider et entreposer les marchandises prêtes à être livrées sur le territoire américain au centre de distribution de Québec ou devrait-il consolider et entreposer ces marchandises au centre de distribution de la Pennsylvanie? Notons également qu’un changement important dans le fonctionnement des opérations du Client A pourrait avoir lieu dans les prochains mois. De façon plus précise, ce changement pourrait mener à l’implantation d’un énorme centre de consolidation des commandes (dépôt) qui serait situé dans l’état du New Jersey chez l’entreprise C.H. Robinson. En effet, si Client A choisissait cette option innovatrice appelée hub, elle inviterait alors tous ses fournisseurs à livrer leur marchandise à cette nouvelle installation. Ainsi, C.H. Robinson assurerait par la suite l'approvisionnement des différents centres de distribution du Client A par le biais de sa propre flotte de camions. Sachant donc qu’une telle possibilité pourrait survenir très bientôt, cela nous amène à poser une seconde question de recherche : Groupe Leclerc devrait-il accepter la proposition de ne plus assurer la livraison aux différents centres de distribution du Client A, mais de simplement tout déposer au centre de consolidation de C.H. Robinson qui est situé au New Jersey?
Il est à noter que ce changement concernerait que le Client A, et donc, il ne modifierait en aucun cas l’approvisionnement du Client B. De plus, M. Labillois aimerait évaluer et comparer deux alternatives de transport, soient le transport en charges partielles (LTL) et le transport en charges pleines avec arrêts (TL Multi-Drops).
1.5. Méthodologie et résolution
Tout d’abord, une cartographie de l’entreprise a été effectuée afin de pouvoir dresser un portrait des opérations reliées la problématique en question. Une série d’appels téléphoniques avec M. Stéphane Labillois et M. Matthieu Lemelin du Groupe Leclerc nous ont permis de valider les données que nous avions en main et d’établir les différents scénarios d’approvisionnement. Puisque la problématique cible uniquement le mouvement des produits du Client A et du Client B vers les États-Unis, c’est seulement ceux-ci qui ont été analysés tout au long du projet. La première étape de résolution du problème a été la collecte de données chez Groupe Leclerc. Celle-ci fut complexe de par la multitude de commandes que gère l’entreprise. Nous avons obtenu des données concernant toutes les commandes du Client A passées du 7 au 21 mars 2016 et toutes les commandes du Client
B passées du 9 au 23 mars 2016. Malgré le petit horizon temporel que représentent ces données, M. Labillois du Groupe Leclerc a confirmé que celles-ci étaient représentatives des commandes annuelles, la demande pour ces produits étant très constante.
Une fois la collecte de données complétée, l'étape suivante a été le traitement des données. Afin de faciliter la résolution, nous avons d’abord trié les données nécessaires afin d’obtenir les demandes de chaque centre de distribution du Client A et du Client B. La demande pour chaque client a été déterminée à l’aide des données fournies par Groupe Leclerc en faisant la somme des commandes de tous les produits pour chaque client sur un horizon de 2 semaines. Ces demandes étaient à l’origine en unités de caisse, elles ont donc été transformées en palettes par semaine puisque Groupe Leclerc a fourni le nombre de caisses qui forment une palette pour chaque produit. Une fois la demande pour chaque centre de distribution du Client A et du Client B trouvée, il fallait maintenant déterminer l’origine des produits qui se rendent chaque semaine aux centres de distribution, ce pourquoi la production de chaque usine du Groupe Leclerc a été analysée. Puisque les quatre usines du Groupe Leclerc produisent des produits pour le Client A et pour le Client B, il a été important de déterminer dans quelles quantités ceux-ci sont produits. Les données fournies par Groupe Leclerc étaient complètes et nous ont permis d’avoir toute l’information nécessaire pour calculer les quantités produites de tous les produits pour chaque usine. Une fois le traitement de ces données terminé, la résolution du problème a pu être entamée.
Le problème a été divisé en deux sous-problèmes afin de faciliter l’analyse et la résolution. Le premier consiste à déterminer les coûts pour transférer la marchandise des usines au point de consolidation (Québec ou Pennsylvanie), cette partie est relativement simple puisqu’il s’agit de charges pleines. Le second problème consiste à déterminer la meilleure façon d’acheminer les produits aux clients, celui-ci est plus complexe, car il s’agit d’un problème de tournées de véhicules. Ainsi, sachant les coûts de transfert et les coûts de tournées de véhicules pour chaque scénario, on peut déterminer s’il est préférable de consolider toute la marchandise à Québec ou en Pennsylvanie, et si l’utilisation du hub de C. H. Robinson permet un gain économique.
Le premier sous-problème qui consiste à déterminer les transferts nécessaires entre les usines du Groupe Leclerc sera résolu en analysant la production de chaque usine et en calculant le nombre de transferts nécessaires entre chacune d’entre elles pour les différents scénarios. Groupe Leclerc a fourni les coûts pour chacun de ses transferts, ce qui permet de calculer le total des coûts de transfert pour les cinq scénarios.
6
Pour ce qui est du deuxième sous-problème, deux méthodes de résolution ont été utilisées afin de comparer les différents scénarios. La première méthode a été de calculer les coûts de distribution aux clients en utilisant la tarification en LTL. Ceux-ci sont habituellement donnés en fonction du nombre de palettes envoyées vers une certaine destination. Puisqu’on considère les envois séparément, le calcul du coût total est simple et sera expliqué dans les sections qui suivront.
La deuxième approche est celle qu’on appelle le TL Multi-Drops, qui consiste à construire des routes sur lesquelles plusieurs clients du Groupe Leclerc sont visités. Ces routes sont parcourues par des camions qui contiennent seulement de la marchandise destinée aux clients de Groupe Leclerc et qui s’arrêtent chez tous les clients de la route pour y livrer la marchandise. Pour ce faire, un modèle de tournée de véhicules a été développé afin de créer les routes les plus économiques possible pour visiter tous les clients une seule fois. Avec ces routes, il a été possible de calculer les coûts totaux engendrés par cette tarification qui s’avère un peu plus complexe que celle en LTL de par les différents coûts rattachés aux multiples arrêts sur une route.
1.6. Organisation du mémoire
Le chapitre suivant fera un survol du réseau logistique actuel du Groupe Leclerc en introduisant d’abord l’entreprise et ses installations, et en présentant les clients faisant l’objet de ce travail. Par la suite, le Chapitre 3 présente une explication détaillée des modes de transports étudiés dans ce travail, ainsi que des différents types de tarification dans l’industrie du transport. Le Chapitre 4 présente à l’aide de schémas la situation actuelle du réseau logistique du Groupe Leclerc ainsi que les quatre scénarios potentiels qui seront comparés dans le cadre de ce travail. La résolution et les méthodes de calcul des coûts seront présentées dans le Chapitre 5 tandis que les calculs pour chaque scénario et les résultats obtenus seront détaillés dans le Chapitre 6. Le Chapitre 7 présente l’impact des solutions proposées sur la réduction des gaz à effets de serre (GES). Quant au Chapitre 8, il sera question d’une amélioration possible de la résolution du problème du Groupe Leclerc, le tout étant rédigé sous la forme d’un article scientifique. Finalement, le Chapitre 9 présentera la conclusion de ce travail.
Chapitre 2
Le réseau logistique du Groupe Leclerc
2.1. Survol de l’entreprise
Groupe Leclerc est un chef de file dans la confection de biscuits et de barres collations en Amérique du Nord. Fondée en 1905, cette entreprise familiale figure aujourd’hui au palmarès des 50 compagnies les mieux gérées au Canada, compte plus de 650 employés œuvrant dans cinq sites ultramodernes et distribue ses produits dans une vingtaine de pays répartis sur quatre continents. L’objectif à long terme chez Groupe Leclerc est, dans le respect de ses collaborateurs, de développer et de fabriquer des produits de très haute gamme à des prix abordables et qui correspondent aux besoins des consommateurs d’aujourd’hui. Pour ce faire, Groupe Leclerc innove, recherche et développe des produits goûteux et santé dans son propre Laboratoire de Santé et de Mieux-Être.
En plus de développer des produits qui sont délicieux, le défi quotidien de Groupe Leclerc est effectivement de dénicher des ingrédients qui ont des richesses naturelles et les intégrer savamment aux recettes pour ainsi développer des produits nutritifs qui n’ont d’égal que leur bon goût. De plus, l’une des fiertés de l’entreprise est de développer des produits qui sauront plaire à ceux qui optent pour une alimentation biologique qui a du goût. Ainsi, performance, efficacité et détermination sont les termes qui savent bien caractériser leur groupe de travail. Tout le monde s’engage à mettre les efforts nécessaires pour atteindre les objectifs.
Enfin, l’environnement et l’aide à la communauté sont des valeurs importantes au sein de l’entreprise. En effet, Groupe Leclerc croit que l’environnement mérite tout le respect et c’est pourquoi l’entreprise s’engage à générer moins de matières résiduelles, à réduire l’utilisation qu’elle fait de l’eau et sa charge polluante, et à diminuer sa consommation énergétique. De plus, Groupe Leclerc contribue fièrement à améliorer la vie des gens d’ici et d’ailleurs et c’est pourquoi l’entreprise appuie divers regroupements.7
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2.2. Les usines du Groupe Leclerc
Groupe Leclerc possède 5 usines de production en Amérique du Nord. Cependant, seulement 4 d’entre elles participent à la confection des produits destinés au Client A et au Client B. La plus importante est celle à Saint-Augustin-de-Desmaures située à Québec, suivie de celle à Hawkesbury en Ontario. Les deux usines américaines sont situées à Montgomery en Pennsylvanie et à Kingsport au Tennessee. Les emplacements des quatre usines sont indiqués d’un point vert sur la Figure 2.
https://www.google.com/maps/d/edit?mid=z8lQoly5dzg8.kxyLk8WeXKvQ&usp=sharing
Figure 2 : Emplacements des usines de Groupe Leclerc
Ces quatre usines du Groupe Leclerc produisent toutes des produits différents, dont plusieurs destinés au Client A et au Client B. Tel quel mentionné dans la section 1.5, le premier sous-problème concerne les transferts inter usines. Afin de pouvoir analyser la quantité de marchandise transférée, il est primordial de connaître les produits qui sont fabriqués dans chacune des usines. Les Tableau 3, Tableau 4, Tableau 5 et Tableau 6 présentent les produits fabriqués à chaque usine pour le Client A et le Client B, ainsi que leur production hebdomadaire en palettes.
Tableau 3 : Production hebdomadaire de l’usine de St-Augustin-de-Desmaures
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Tableau 5 : Production hebdomadaire de l’usine de Montgomery
Tableau 6 : Production hebdomadaire de l’usine de Kingsport
2.3. Client A
La grande chaîne de pharmacie du Client A opère avec 16 centres de distribution à la grandeur des États-Unis pour approvisionner ses succursales régulièrement. La localisation de chacun de ces centres de distribution ainsi que leur demande totale hebdomadaire en termes de palettes sont présentées dans le Tableau 7 et la Figure 3 montre l’emplacement de ces 16 centres de distribution.
Tableau 7 : Localisation des centres de distribution du Client A et leur demande hebdomadaire
https://www.google.com/maps/d/edit?mid=z8lQoly5dzg8.kxyLk8WeXKvQ&usp=sharing
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2.4. Client B
Client B est aussi une grande chaîne alimentaire américaine qui opère 16 centres de distribution à la grandeur des États-Unis pour approvisionner ses succursales régulièrement. La localisation de chacun de ces centres de distribution ainsi que leur demande totale hebdomadaire en termes de palettes sont présentées dans le Tableau 8 et Figure 4 montre l’emplacement de ces 16 centres de distribution.
Tableau 8 : Localisation des centres de distribution du Client B et leur demande hebdomadaire
https://www.google.com/maps/d/edit?mid=z8lQoly5dzg8.kxyLk8WeXKvQ&usp=sharing
Figure 4 : Emplacements des centres de distribution du Client B
2.5. Réseau de distribution actuel
Tel que mentionné précédemment, Groupe Leclerc approvisionne présentement ses deux clients américains à partir de ses usines de Québec et de Pennsylvanie. En effet, le Client A est approvisionné seulement à partir de l’usine de Québec et le Client B uniquement à partir de l’usine de Pennsylvanie. Comme toutes les quatre usines fabriquent des produits différents, Groupe Leclerc doit s’assurer d’acheminer les produits fabriqués dans les autres usines à celles de Québec et de Pennsylvanie pour leur départ vers les États-Unis, ce qu’on appelle les transferts interusines. Une fois les produits rendus à la bonne usine Leclerc (centre de consolidation), ceux-ci partent en LTL vers les 32 centres de distribution du Client A et du Client B comme le présente la Figure 5. Comme on le constate, ce réseau exige énormément de flux de transport.
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Chapitre 3
Présentation des scénarios d’approvisionnement
La section suivante présente les différents scénarios sur lesquels est basé ce travail. Le premier représente le réseau logistique actuel du Groupe Leclerc (Figure 6) et les quatre autres présentent les différentes options qui s’offrent à eux pour améliorer l’approvisionnement de leurs clients américains.
3.1. Scénario actuel
Figure 6 : Situation actuelle [S0]
La Figure 6 résume la situation actuelle [S0]. L’usine de Québec, l’usine de Pennsylvanie et les deux autres usines approvisionnent le centre de distribution de Québec, ainsi que celui de Pennsylvanie. Le centre de Québec approvisionne ensuite les 16 centres de distribution du Client A et le centre de Pennsylvanie approvisionne les 16 centres de distribution du Client B en LTL.
3.2. Scénarios potentiels
Tel que discuté dans le premier chapitre, on cherche à savoir si premièrement, il est préférable de consolider toute la marchandise à Québec ou en Pennsylvanie, et deuxièmement, d’évaluer si l’utilisation du hub de C.H. Robinson est avantageuse. Les scénarios potentiels sont donc :
1) Consolidation à Québec [S1] (Figure 7); 2) Consolidation en Pennsylvanie [S2] (Figure 8);
16
4) Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A [S4] (Figure 10). De plus, chacun de ses scénarios a été évalué selon deux alternatives de transport : LTL ou TL Multi-Drops.
Figure 7 : Consolidation à Québec [S1]
La Figure 7 présente un scénario où toute la production est consolidée au centre de distribution de Québec. Des routes en TL Multi-Drops sont ensuite planifiées pour approvisionner le Client A et le Client B du même coup.
Figure 8 : Consolidation en Pennsylvanie [S2]
La Figure 8 présente un scénario où toute la production est consolidée au centre de distribution de Pennsylvanie. Des routes en TL Multi-Drops sont ensuite planifiées pour approvisionner le Client A et le Client B du même coup.
Figure 9 : Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A [S3]
La Figure 9 représente un scénario dans lequel la marchandise est consolidée au centre de distribution de Québec. Par la suite, plusieurs routes en TL Multi-Drops sont planifiées pour les 16 centres de distribution du Client B. Selon ce scénario, des routes en TL approvisionnent le hub de C.H. Robinson et les 16 centres de distribution du Client A sont approvisionnés à partir du hub de C.H. Robinson situé au New Jersey.
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La Figure 10 représente un scénario dans lequel la marchandise est consolidée au centre de distribution de Pennsylvanie. Comme pour le scénario précédent, des routes en TL Multi-Drops sont planifiées uniquement pour les 16 centres de distribution du Client B alors que les 16 centres de distribution du Client A sont approvisionnés à partir du hub de C.H. Robinson situé au New Jersey. Le hub de C.H. Robinson est approvisionné en TL à partir de la Pennsylvanie.
Chapitre 4
Résolution
Ce chapitre présente la démarche de résolution qui a été utilisée afin d’évaluer les quatre scénarios potentiels et les deux alternatives de transport. Tel que mentionné au premier chapitre, le problème a été décomposé en deux parties afin de faciliter la compréhension et résolution du problème. Dans un premier temps, la résolution du premier sous-problème, soit les mouvements de marchandises entre les usines du Groupe Leclerc, appelés transferts interusines, sera expliquée. L’analyse de ce sous-problème comprendra deux parties : le calcul des quantités produites à chacune des usines du Groupe Leclerc, ainsi que la méthode de calcul des coûts de transferts. Par la suite, la résolution du deuxième sous-problème, soit la livraison aux centres de distribution du Client A et du Client B sera abordée. Cette partie comprendra l’explication des différents coûts pertinents qui y sont rattachés ainsi que le détail des calculs de ceux-ci.
4.1. Premier sous-problème : Coûts de transferts
Les coûts de transferts inter usines sont les coûts engendrés par les mouvements de marchandises entre les différentes usines du Groupe Leclerc. Ces coûts sont extrêmement pertinents à la résolution de la problématique puisqu’ils font partie de l’analyse qui permettra de déterminer si le centre de consolidation devrait être à Québec ou en Pennsylvanie. Comme toutes les usines du Groupe Leclerc produisent différentes quantités des produits du Client A et du Client B, ces coûts de transferts permettent de quantifier l’ampleur des mouvements nécessaires entre chaque usine et ce, pour chaque scénario. Afin de pouvoir calculer ces coûts de transferts, les quantités produites à chaque usine devront tout d’abord être déterminées. Ensuite, sachant la capacité des camions du Groupe Leclerc, le nombre de transferts nécessaires pour acheminer la marchandise au centre de consolidation choisi pourra ainsi être déduit. Finalement, une fois le nombre de transferts pour chaque scénario établi, les coûts totaux pourront être calculés selon leurs coûts respectifs.
4.1.1. Quantités produites à chaque usine
Afin d’évaluer les coûts de transferts de marchandise entre les usines et le point de consolidation, on doit tout d’abord calculer les quantités produites à chaque usine. Pour ce faire, on doit
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déterminer la demande de chaque produit et déduire les quantités à produire à chaque usine, puisque chacune d’elles fabrique des produits différents.
La première étape a donc été de déterminer la demande à partir des données brutes que nous possédions. Nous avions les données SAP des commandes de tous les clients par produits (en nombres de caisses), pour une période de deux semaines. Puisque nous voulions travailler en termes de palettes par semaine, nous avons transformé les quantités commandées en palettes en utilisant le nombre de caisses par palette pour chaque produit. Nous avons ensuite divisé ces chiffres par deux, afin d’avoir des quantités hebdomadaires. La deuxième étape a été de faire une somme des quantités commandées pour chaque produit, afin d’avoir la demande totale du Client A et la demande totale du Client B pour chaque produit. Finalement, puisque nous savions dans quelle usine chaque produit est fabriqué, nous avons pu établir les quantités produites à chaque usine par semaine pour satisfaire la demande des clients américains.
Le Tableau 9 est un exemple de manipulation de données que nous avons effectué pour obtenir les demandes de chaque produit. Le produit en question est une barre croquante avoine et miel fabriquée pour le Client A. Tous les centres de distribution mentionnées dans le tableau font partie des 16 centres de distribution du Client A et ce tableau présente leurs commandes pour deux semaines. La demande en caisse a été transformée en demande par palette, sachant que 84 caisses forment 1 palette. Ensuite, la somme de leurs demandes en palettes a été effectuée pour obtenir la demande totale de barres croquantes avoine et miel pour deux semaines pour tous les centres de distribution du Client A. Cette demande a ensuite été divisé par deux afin d’obtenir une demande hebdomadaire pour effectuer le reste des calculs. Les mêmes manipulations sur les données ont été effectuées pour tous différents produits du Client A et du Client B.
Tableau 9 : Commandes de tous les centres de distribution du Client A pour la barre croquante à l’avoine et miel
4.1.2. Nombre de transferts
Une fois les quantités produites établies pour chaque usine, il nous restait seulement à trouver le nombre de voyages nécessaires pour acheminer la marchandise au point de consolidation. Sachant qu’un camion contient 60 palettes (deux étages de 30 palettes), nous avons divisé la quantité fabriquée pour tous les produits de chaque usine par 60 et avons obtenu le nombre de transferts nécessaires. Finalement, pour obtenir les coûts de transferts, nous avons multiplié le nombre d’allers par leur prix respectif, selon la grille qui nous a été fournie par le Groupe Leclerc (Tableau 10). Avant tout, nous avons évalué les coûts de transferts actuels du Groupe Leclerc (Tableau 11). Par la suite, nous avons obtenu un coût total de transferts pour tout acheminer la marchandise à Québec et un coût total de transferts pour tout acheminer en Pennsylvanie. Ces coûts sont présentés dans les Tableau 12 et Tableau 13.
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Tableau 10 : Coûts de transferts
Ce tableau présente les coûts de transfert partant de chaque usine et allant soit vers le centre de consolidation de Québec (95 de Rotterdam, St-Augustin-de-Desmaures), soit vers celui en Pennsylvanie (44 Park Drive, Montgomery).
Par exemple, les coûts de transferts pour la situation actuelle du réseau de distribution du Groupe Leclerc s’élèvent à 13 200,26$. Comme dans le réseau actuel les produits du Client A sont envoyés vers Québec et les produits du Client B vers la Pennsylvanie, chacun des mouvements de marchandise doit être traité indépendamment. On observe que l’usine de St-Augustin-de-Desmaures produit 113,31 palettes de produits pour le Client A. Sachant qu’un camion du Groupe Leclerc contient 60 palettes, cette production représente deux transferts. Cependant, comme la marchandise du Client A doit partir de Québec, ces palettes restent à l’usine et n’engendrent donc aucun coût de transfert. L’usine produit aussi 170,23 palettes pour le Client B qui eux doivent être consolidés en Pennsylvanie. Cette production représente trois transferts qui sont au coût de 1 288,00$ (Tableau 10). Le transfert de la marchandise du Client B produite à Québec vers le centre de consolidation de Pennsylvanie représente donc un coût de 3 864,00$. Pour ce qui est de la production en Ontario à Hawkesbury, elle nécessite trois transferts pour les produits du Client A et deux transferts pour les produits du Client B. Le coût du transfert partant de Hawkesbury allant vers Québec est de 450,00$, pour un total de 1 350,00$, et celui partant de Hawkesbury allant vers la Pennsylvanie est de 973,13$, pour un total de 1 946,26$. La même méthode de résolution a été appliquée pour les transferts entre les usines de Montgomery (Pennsylvanie) et l’usine de Kingsport, ainsi que pour les autres scénarios présentés ci-dessous.
Tableau 12 : Coûts de transferts hebdomadaires pour les scénarios consolidant à Québec [S1] et [S3]
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Comme les scénarios [S1] et [S3] sont ceux où la consolidation est faite à Québec, les coûts reliés au transfert de toute la marchandise sont les mêmes pour les deux scénarios. La colonne « Production totale par semaine » représente la production autant des produits pour le Client A que des produits pour le Client B. Aucune distinction n’est faite entre les deux produits puisqu’ils ont tous la même destination finale, soit Québec. C’est d’ailleurs pourquoi les coûts de transfert de l’usine de St-Augustin-de-Desmaures sont de 0$. Tout comme pour la situation actuelle, les coûts des transferts sont ceux présentés dans le Tableau 10. La somme des coûts de transferts pour les mouvements de marchandise partant de toutes les usines vers Québec est de 8 437,50$.
Tableau 13 : Coûts de transferts hebdomadaires pour les scénarios consolidant en Pennsylvanie [S2] et [S4]
Comme les scénarios [S2] et [S4] sont ceux où la consolidation est faite en Pennsylvanie, les coûts reliés au transfert de toute la marchandise sont les mêmes pour les deux scénarios. Encore une fois, la colonne « Production totale par semaine » représente la production autant des produits du Client A que des produits du Client B et aucune distinction n’est faite entre les deux produits puisqu’ils ont tous la même destination finale, soit la Pennsylvanie, ce qui explique pourquoi les coûts de transfert de l’usine de Montgomery sont de 0$. Tout comme pour la situation actuelle, les coûts des transferts sont ceux présentés dans le Tableau 10. La somme des coûts de transferts pour les mouvements de marchandise partant de toutes les usines vers la Pennsylvanie est de 12 845,65$.
4.2. Deuxième sous-problème
: Livraison aux clients
Le deuxième sous-problème s’intéresse à la façon dont la marchandise est livrée aux clients à partir des centres de consolidation à Québec ou en Pennsylvanie. Cette section présente tous les éléments pertinents à la résolution du sous-problème en commençant par la demande hebdomadaire des clients, qui est à la base des méthodes de résolution utilisées. En effet, afin d’évaluer différentes alternatives de livraison, il est primordial de connaître précisément la demande de chacun des centres de distribution du Client A et du Client B. Par la suite, comme les scénarios [S3] et [S4] doivent évaluer la possibilité d’utiliser le hub de C.H. Robinson, les coûts reliés à l’utilisation de ce hub ainsi que les coûts du transport de la marchandise vers le hub doivent être pris en compte. Un autre coût pertinent dans le calcul des coûts de livraison aux clients est celui des coûts d’arrêts qui sont des frais d’utilisation chargés aux transporteurs pour utiliser les quais de déchargements, autant chez le Client A que chez le Client B. Finalement, les coûts de transport seront analysés selon les deux alternatives mentionnées précédemment : LTL et TL Multi-Drops. Les coûts de transport en LTL sont relativement simples, alors que ceux en TL Multi-Drops comportent trois différents coûts, qui seront expliqués dans la section 5.2.5.2. Le modèle mathématique utilisé pour la création des routes en TL Multi-Drops sera aussi détaillé dans cette section.
4.2.1. Demande par client par semaine
Dans cette deuxième partie, nous avons tout d’abord déterminé les routes à emprunter pour desservir tous les clients selon leur demande (pour la résolution en TL Multi-Drops). Pour ce faire, nous avons calculé en premier lieu les demandes totales de chaque client en palettes en utilisant les mêmes données que dans la première partie. Pour déterminer les routes, nous avons utilisé un modèle qui crée les routes en minimisant la distance totale parcourue et qui tient compte des demandes des clients. La demande pour chacun des centres de distribution du Client A et du Client B est présentée ci-dessous dans le Tableau 14 et Tableau 15, tandis que le modèle sera présenté dans la section 5.2.5.2.
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Tableau 14 : Demande hebdomadaire des 16 centres de distribution du Client A
4.2.2. Coût du hub
Un autre aspect à analyser dans cette partie est la possibilité de faire affaire avec C.H. Robinson. Cette entreprise offre un service de consolidation à son hub au New Jersey et se charge aussi de livrer la marchandise aux centres de distribution du Client A. Nous avons pu évaluer le coût d’utilisation de ce hub avec les prix par palette pour différentes destinations que nous avons reçues de C.H. Robinson. En effet, pour chacune des localisations de nos clients, nous avions un prix par palette. Sachant la demande de chacun de ces clients, nous avons pu calculer le coût total de l’utilisation du hub tel que présenté dans le Tableau 16.
Tableau 16 : Coût d’utilisation du hub pour les centres de distribution du Client A
Ce tableau présente le coût total d’utilisation du hub de C.H. Robinson. Pour le trouver, nous avons utilisé la demande hebdomadaire en palettes des 16 centres de distribution du Client A et l’avons également converti en livres (moyenne de 600 livres par palette). La colonne « Coût par palette » présente le coût en fonction de la destination de la prise en charge d’une palette. La colonne « Linehaul » correspond au coût par palette en fonction de la destination multiplié par la demande en palette de chaque centre de distribution. La colonne « CWT (Unloading) » correspond au coût de déchargement et celui-ci était de 1,65$ par 100 livres. La colonne « Fuel surcharge » est la surcharge de carburant et C.H. Robinson indiquait qu’elle était de 14,4% du coût de « Linehaul ».
4.2.3. Coût du transport vers le hub
Pour les scénarios comprenant l’utilisation du hub de C.H. Robinson [S3] et [S4], il faut considérer l’acheminement de la marchandise vers cet endroit. Pour procéder, Groupe Leclerc enverrait des
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charges pleines à destination (Truckload). Comme un de ces scénarios part du centre de consolidation de Québec [S3] et l’autre de Pennsylvanie [S4], le Tableau 17 présente les coûts obtenus d’un transporteur canadien et le Tableau 18 présente les coûts obtenus d’un transporteur américain. À l’aide de la demande hebdomadaire en palettes et de la capacité des camions (60 palettes par camion), il a été possible de déterminer le nombre de camions pleins qui devraient être utilisés, soit 5 camions. Par la suite, nous avons calculé le nombre de palettes qui n’entrait pas dans les 5 chargements pleins et avons considéré que ces palettes allaient être envoyées en charges partielles (LTL). Ainsi, on retrouve d’abord dans les trois premières colonnes du tableau les informations relatives à la localisation du hub de C.H. Robinson suivi de la demande hebdomadaire totale des 16 centres de distribution du Client A. Ensuite, on retrouve le « Nombre de TL » nécessaire, le « Coût d’un TL à destination » (au New Jersey) et le « Nombre de palettes » restantes suivi du coût d’une palette en fonction de la destination (« Coût du LTL »). Enfin, la dernière colonne présente le coût total de l’acheminement de la marchandise au hub, soit le nombre de camions multiplié par le coût d’un camion à destination du New Jersey auquel s’ajoute le nombre de palettes restantes multiplié par le coût d’une palette à destination du New Jersey.
Tableau 17 : Coûts de transport de la marchandise du Client A vers le hub à partir de Québec
Tableau 18 : Coûts de transport de la marchandise du Client A vers le hub à partir de Pennsylvanie
4.2.4. Coût d’arrêts
Lors de nos calculs, il a aussi été important de considérer ce qu’on appelle les coûts d’arrêts. Ce sont des coûts imposés autant par le Client A que par le Client B à chaque fois qu’on effectue un déchargement à leurs centres de distribution. Le nombre de déchargements aux centres de distribution du Client A et du Client B a donc été multiplié par leur prix respectif. Comme ces coûts sont des coûts fixes, ils sont les mêmes pour chacun des scénarios et sont présentés dans les tableaux Tableau 19 et Tableau 20.
Tableau 19 : Coûts d’arrêts pour le Client A
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4.2.5. Coûts de transport
4.2.5.1. LTL
La première façon de calculer les coûts de transport est en charges partielles, soit en LTL. Cette méthode de calcul est plutôt simple, car les coûts d’envois par destination pour nos demandes ont été fournis par des transporteurs après plusieurs démarches. Pour les scénarios de départ du Canada ([S1] Consolidation à Québec et [S3] Consolidation à Québec avec utilisation du hub pour le Client A), les prix d’un transporteur canadien (Normandin) ont été utilisés, alors que pour les scénarios partant des États-Unis ([S2] Consolidation en Pennsylvanie et [S4] Consolidation en Pennsylvanie avec utilisation du hub pour le Client A), les prix obtenus d’un courtier en transport américain (ATG- American Transport Group) ont été utilisés. Puisqu’en transport en charges partielles on considère tous les envois comme « séparés », la somme de ces prix a été faite pour le Client A et le Client B pour le LTL canadien et pour le LTL américain. Les coûts totaux canadiens pour le Client A et le Client B sont présentés dans les Tableau 21 et Tableau 22, tandis que les coûts totaux américains pour le Client A et le Client B sont présentés dans les Tableau 23 et Tableau 24.
Tableau 21 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client A partant de Québec
Tableau 22 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client B partant de Québec
Tableau 23 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client A partant de Pennsylvanie
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Tableau 24 : Coût de transport en LTL pour les centres de distribution du Client B partant de Pennsylvanie
4.2.5.2. TL Multi-Drops
Pour ce qui est de la deuxième méthode de calcul, soit le TL Multi-Drops, un algorithme a d’abord été utilisé afin de déterminer les routes à emprunter. Le TL Multi-Drops est un problème qui se trouve à être dans la famille des VRP (Vehicule Routing Problem) qui consiste dans notre cas à minimiser le coût de transport afin de satisfaire la demande de tous les clients. Puisque le transport est effectué par des sous-traitants il n’est pas nécessaire de gérer le retour des véhicules. Cela revient à un problème de tournées où les distances associées à des retours sont nulles. Ainsi, le modèle crée des chemins, plutôt que des routes, sachant que la solution n’est pas influencée par les retours. De plus, une contrainte importante prévue dans le modèle concerne la capacité des camions, soit qu’un camion ne pouvait contenir plus de 60 palettes. Le modèle utilisé est le suivant :
𝑚𝑖𝑛 ∑ ∑ 𝑐
𝑖𝑗𝑥
𝑖𝑗 𝑗∈𝑉 𝑖∈𝑉(1)
sujet à
∑ 𝑥
𝑖𝑗 𝑖∈𝑉= 1 ∀ 𝑗 ∈ 𝑉\{0}
(2)
∑ 𝑥
𝑖𝑗 𝑗∈𝑉= 1 ∀ 𝑖 ∈ 𝑉\{0}
(3)
∑ 𝑥
𝑖0 𝑖∈𝑉= 𝐾
(4)
∑ 𝑥
0𝑗 𝑗∈𝑉= 𝐾
(5)
𝑢
𝑖− 𝑢
𝑗+ 𝑄𝑥
𝑖𝑗≤ 𝑄 − 𝑞
𝑖(6)
𝑞
𝑖≤ 𝑢
𝑖≤ 𝑄
(7)
𝑥
𝑖𝑗𝑙∈ {0,1} ∀ 𝑖, 𝑗 ∈ 𝑉
(8)
Ce modèle est un CVRP (Capacitated Vehicle Routing Problem) et est défini par un graphe G (V,
A) où V est l’ensemble des nœuds et A l’ensemble des arcs. Pour chaque noeud, on définit qi, la
demande du nœud i et cij est le coût de l’utilisation de l’arc (i,j). La variable xij est une variable
binaire égale à 1 si l’arc i-j est traversé et égale à 0 si non et la variable ui sert à représenter la
séquence selon laquelle les villes sont visitées (i = 2 … N). Finalement, K représente le nombre de véhicules et Q la capacité du véhicule. La fonction objectif (1) minimise les coûts totaux en faisant le produit de la variable binaire lorsqu’un arc est utilisé et son coût respectif. Les contraintes 2 et 3 indiquent que la somme des arcs entrant et sortant dans un nœud doit être égale à 1 (contraintes de degré). Les contraintes 4 et 5 indiquent que K véhicules doivent entrer et sortir du dépôt. Finalement, les contraintes 6 et 7 sont des contraintes d’élimination de sous-tours MTZ (Miller-Tucker-Zemlin) et la contrainte 7 borne la valeur des ui. La contrainte 8 indique que la variable xij
est une variable binaire.
Une fois les routes déterminées à l’aide du modèle, les coûts pour chacune d’entre elles ont été calculés. Le coût total de ces routes comporte trois coûts différents propres au TL Multi-Drops. En effet, en TL Multi-Drops on charge le montant d’un envoi en charge pleine à la destination finale, un coût à chaque arrêt supplémentaire appelé coût de drop, et finalement un coût pour les kilomètres supplémentaires parcourus pour faire les détours aux arrêts n’étant pas la destination finale. Ces coûts et la façon de les calculer seront présentés ci-dessous.
4.2.5.2.1. Coût TL à destination finale
Le premier coût concerne le coût d’un envoi en charge pleine vers la destination finale de la route. Tout comme en LTL, les transporteurs ont des coûts fixes pour des envois vers des destinations en particulier. Les coûts qui ont été utilisés dans cette partie sont des coûts en charge pleine encore une
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fois fournis par Normandin (pour les départs de Québec [S1] et [S3], voir Tableau 25) et par ATG (pour les départs de Pennsylvanie [S2] et [S4]). Les coûts en charge pleine américains ne sont pas présentés dans ce travail puisque ATG nous a fourni une matrice de 33 par 33 des coûts en TL entre chacune des destinations du Groupe Leclerc et celle-ci était trop volumineuse.
Tableau 25 : Coûts de transport canadien en TL vers les centres de distribution du Client A et du Client B pour [S1] et [S3]
4.2.5.2.2. Coût de drop
Le coût de drop a aussi été fourni par Normandin et ATG et est de 50$ pour chaque arrêt supplémentaire (qui n’est pas la destination finale) sur une route. Ainsi, une route ayant trois arrêts au total aurait un coût de drop de 100$ (2 x 50$) puisqu’un des trois arrêts est la destination finale et que le transporteur doit s’arrêter deux fois au courant de la route pour livrer de la marchandise.
