Problème
La société KAMAZ est le plus grand fabricant de camions lourds CIS. Elle produit non seulement des automobiles, mais aussi des autobus, des remorques, des grues de camion et d'autres véhicules. L'un des développements de l'entreprise est la technologie d'un échange de conteneurs de corps - le "Kamatainer". Cette méthode est utilisée dans les cas où les points de livraison de départ et de fin sont situés loin les uns des autres. L'itinéraire est divisé en plusieurs segments, et à chacun d'eux le conteneur est transporté par différents tracteurs. Ainsi, moins de camions sont utilisés, ils se décomposent moins souvent, et la livraison prend moins de temps.
Dans le cadre du projet "Kamatainer", l'entreprise a introduit une nouvelle unité spéciale de tracteur semi-remorque KAMAZ qui peut être équipée d'un conteneur polyvalent démontable. Ces conteneurs sont plus légers, moins chers, plus spacieux et plus faciles à recharger que les conteneurs standard. Le processus de changement de conteneur prend de cinq à sept minutes, de sorte que le véhicule se déplace sur son itinéraire plus rapidement, passe le conteneur à l'autre véhicule, et retourne à sa base portant un autre conteneur.
Au stade initial du projet, la direction de KAMAZ a voulu comprendre dans quelle mesure la livraison des conteneurs remplacés était plus efficace que les modes de livraison conventionnels. C'est pourquoi l'entreprise a commandé une étude sur la planification des transports et la simulation des itinéraires futurs. Les développeurs ont simulé les processus réels de transport intra urbain et inter urbain dans le réseau d'approvisionnement KAMAZ afin de comparer le nombre de tracteurs et de conteneurs requis dans le cas de la méthode de livraison changé par rapport aux moyens conventionnels, et de procéder à tests de résistance des modèles de simulation de transport. Les développeurs ont choisi le logiciel d'optimisation des transports AnyLogic comme outil de modélisation et ont exploité l'un de ses avantages, une approche de simulation basée sur le comportement des agents, pour décrire en détail le comportement de chaque composant de la chaîne d'approvisionnement.
Modélisation des transports intra urbains
Solution
Dans le modèle conçu, les développeurs reflétaient le processus de transport de divers composants, des entrepôts des fournisseurs à l'entrepôt de l'usine de la chaîne d'assemblage KAMAZ. Ce processus impliquait 70 camions effectuant jusqu'à 200 trajets par jour. Le modèle de simulation a présenté ce processus et a également démontré la nouvelle livraison à l'aide des camions "Kamatainer".
Les principaux agents du modèle étaient les tracteurs, l'entrepôt de la chaîne de montage et les entrepôts des fournisseurs. L'animation visuelle a été affichée sur une carte SIG des entrepôts, du mouvement des tracteurs et du processus de chargement des conteneurs dans les entrepôts des fournisseurs.
intra urbains (cliquez pour agrandir)
Au début de la journée de travail, les conteneurs de l'entrepôt de l'usine de la chaîne de montage étaient vides tandis que les conteneurs dans les entrepôts des fournisseurs étaient chargés. Le tracteur a ramassé un conteneur vide dans l'entrepôt de l'installation de la chaîne de montage et l'a livré à l'entrepôt du fournisseur. Par la suite, il a recueilli le conteneur chargé du même, ou du site le plus proche, et l'a livré à l'entrepôt de l'installation de la chaîne de montage. Dans certains sites, les semi-remorques ont été utilisés pour livrer deux conteneurs en un seul trajet.
Le modèle a tenu compte des facteurs qui pourraient influer sur l'efficacité de l'expédition, comme:
- Vitesse de conduite de camion
- Temps de chargement et de déchargement des conteneurs dans les entrepôts
- Temps de montage et de démontage du conteneur
- Nombre de conteneurs vides en début de journée
- Temps de travail des conducteurs
Pendant qu'il était en cours d'exécution, le modèle a accumulé des statistiques qui ont servi à la planification ultérieure des ressources de transport et à l'analyse du système.
Pour les entrepôts:
- Temps d'arrêt maximum des conteneurs vides dans les entrepôts des fournisseurs en attendant d'être chargé
- Temps d'arrêt maximal du conteneur chargé en attendant d'être expédié
- Le temps d'expédition par la nouvelle méthode
Pour les tracteurs:
- Le temps de fin du dernier trajet
- Nombre de trajets
- Temps de transit
- Temps d'arrêt maximum et total dans l'entrepôt de l'installation de la chaîne de montage et dans les entrepôts des fournisseurs
Résultat
Le modèle d'optimisation des transports a joué un rôle déterminant dans la comparaison du nombre de tracteurs, de conteneurs et des coûts de transport avant et après l'adoption de la technologie « Kamatainer ». La modélisation par simulation a montré que la technologie de livraison d’échangea réduit le coût des expéditions intra urbaines de neuf fois:
- 70 camions pourraient être remplacés par 16 tracteurs, 13 modules d’échange démontables et 80 remorques.
- Toutes les livraisons ont été effectuées au cours d'un séance de travail.
- Le temps d'arrêt des tracteurs s'élevait à 3 % du temps de travail.
Modélisation des transports inter urbains
Solution
La technologie "Kamatainer" pourrait également être appliquée pour l'expédition de marchandises entre les villes. Un modèle de simulation inter urbaine de transport de marchandises a été élaboré pour évaluer le rendement technologique dans ce domaine d'application.
transports inter urbains (cliquez pour agrandir)
Les agents suivants étaient représentés sur la carte SIG:
- Les points réseau où l'échange de conteneurs est effectué
- Tracteurs
- Pilotes
- Conteneurs
Les tracteurs et les conducteurs étaient attachés à certains points et transportaient des marchandises entre leurs propres points et les points voisins. Les tracteurs pourraient exploiter des remorques afin de transporter un conteneur supplémentaire.
Aux premiers points d'itinéraire des flux de marchandises, les conteneurs s'entassaient en attendant d'être expédiés. La priorité pour le transport a été donnée aux tracteurs attachés au point suivant sur le chemin. Cela a contribué à une diminution des pistes vides dans la direction opposée.
Les conducteurs attachés à un tracteur travaillent par séances. Chaque conducteur ne pouvait être au volant que huit heures au cours de la journée de travail et ne pouvait commencer la prochaine course qu'après un repos de 16 heures.
Résultat
Afin d'évaluer l'efficacité de la livraison par la nouvelle méthode, les résultats expérimentaux ont été comparés aux données réelles du système de transport:
- Seulement moins de la moitié des tracteurs étaient nécessaires pour toutes les expéditions (46 au lieu de 116).
- Le délai de livraison des marchandises a été diminué par 2,5 (1,8 jour ouvrable au lieu de 5).
- Le coût total du transport par mois a été réduit de 37 %.
La modélisation par simulation a démontré que le passage à la nouvelle méthode de livraison a causé la réduction du nombre de tracteurs, du temps d'expédition et du coût total du transport.
En perspective, les modèles de transport intra urbain et inter urbain sont destinés à être utilisés comme outils de planification des transports et de systèmes d'aide à la décision (DSS). Ils seront utiles pour:
- Identifier les goulots d'étranglement du système tout en élargissant le système de transport et en projetant de nouveaux points.
- Résoudre les problèmes de planification à court et à long terme plus efficacement grâce à l'application des outils visuels de AnyLogic.
- Cartographier les calendriers d'expédition, compte tenu de la capacité du système.