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THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE Spécialité :

THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE Spécialité : Génie Industriel Arrêté ministériel : 7 août 2006 Présentée par Anne-Laure LADIER Thèse dirigée par Gülgün ALPAN préparée au sein du Laboratoire G-SCOP dans l’École Doctorale I-MEP2 Planiﬁcation des opérations de cross-docking Prise en compte des incertitudes opérationnelles et de la capacité des ressources internes Thèse soutenue publiquement le 21 novembre 2014, devant le jury composé de : Mme Luce BROTCORNE Chargée de Recherche, HDR, INRIA Lille Nord Europe, Rapporteur M. Pierre BAPTISTE Professeur, École Polytechnique de Montréal, Rapporteur M. Damien TRENTESAUX Professeur, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, Président M. Allen G. GREENWOOD Professeur, Mississippi State University, Examinateur Mme Gülgün ALPAN Maître de conférences, HDR, Grenoble INP , Directrice de thèse Anne-Laure Ladier: Planiﬁcation des opérations de cross-docking – Prise en compte des incertitudes opérationnelles et de la capacité des ressources internes, Thèse de doctorat, 21 novembre 2014 S C H E D U L I N G C R O S S - D O C K I N G O P E R AT I O N S Integration of operational uncertainties and resource capacities Anne-Laure Ladier It is good to have an end to journey toward; but it is the journey that matters, in the end. — Ernest Hemingway A C K N O W L E D G E M E N T S Me voici au bout de ce travail de thèse, au bout du voyage ; et j’ai de nombreux compagnons de route à remercier. Tout commence par Gülgün, bien sûr. Sans ta persévérance et ta pa- tience (devrais-je ajouter ton insistance?) pour me convaincre de com- mencer cette thèse, l’idée ne m’aurait sans doute pas plus qu’efﬂeurée. Et je n’ai accepté que parce que c’était toi, bien sûr – pas parce que tu avais déjà détaillé le plan de “la thèse d’Anne-Laure” à ton jury d’HDR quand que je n’étais encore sûre de rien. Merci pour ta pa- tience, tes conseils, ta propension à toujours tout trouver excellent, ta constance à retirer tous les points d’exclamation de mes écrits (note que sur ce paragraphe j’ai fait un effort), et ta présence infaillible mal- gré un emploi du temps qui s’est un peu chargé au cours de cette dernière année. Nous allons continuer à travailler ensemble cette an- née, et j’en suis vraiment ravie et ﬁère. Je tiens également à remercier chaleureusement Luce Brotcorne et Pierre Baptiste pour m’avoir fait l’honneur d’accepter de rapporter ce travail de thèse. Merci pour l’intérêt que vous avez porté à mon travail, la précision de vos rapports et vos remarques judicieuses. Je remercie également Damien Trentesaux pour avoir présidé mon jury de thèse. A very special thank you goes to Allen G. Greenwood. For being here during my defense – I believe it was a nice conclusion of all the work done together – but especially for your very warm welcome during my stays in Mississippi State University. You organized ev- erything to make me feel at home right away, patiently corrected my English, and always dedicated time for us to work together. For all this, thank you once again. A big thank you to my proofreaders : Mamie & Daddy, Hadrien, Philou, Marie-Amélie, Halston and Mark, who all spent time and dedicated a lot of attention to this manuscript. Ces trois années à G-SCOP m’ont donné l’occasion de passer de l’autre côté du miroir en travaillant avec ceux qui étaient auparavant mes enseignants. Continuer à apprendre à vos côtés à compensé le désarroi de me faire soudainement appeler Madame. Je remercie par- ticulièrement Hadrien Cambazard, Nicolas Catusse, Olivier Briant, Bernard Penz, Maxime Ogier, Fabien Mangione, Pierre Lemaire et tous les autres avec qui j’ai eu l’occasion de travailler dans le cadre de mes missions d’enseignement à l’école de Génie industriel. Si je me v suis découvert un véritable goût pour l’enseignement, c’est en grande partie grâce à vous – et aussi aux étudiants de Génie industriel bien sûr. Bien que le compliment soit devenu bateau à force de l’entendre soutenance après soutenance, je tiens à remercier une fois de plus les membres de G-SCOP dans leur ensemble pour l’ambiance excep- tionnelle qui règne au laboratoire. Mais avec une pensée spéciale pour les derniers joueurs de Bang! et les non-joueurs de coinche, les amateurs de yoga ainsi que les bureaux de l’A-DOC passés, présents et futurs – et bien sûr en particulier Maud et Michaël, respective- ment trésorière et secrétaire de choc. Maud cumule en plus le fait d’avoir été une cobureau exceptionnelle pendant ces trois ans et pour encore quelques mois de rab’! Bureau que Karim et Julien ont très avantageusement complété pendant cette dernière année. Merci pour tous ces moments passés ensemble. Merci à tous qui êtes passés de collègues à amis. Merci aux amis “d’avant”, Boris et Philou pour nos réunions heb- domadaires (ou presque. . . ), Gabi pour les coups de ﬁl interminables à se raconter nos vies (décidemment compliquées), Sastien, Julie et Mimi pour les escapades dans le sud. Thank you to my lovely co- Boardies, Terhi and Ilka, for the time spent working together for ESTIEM Alumni but also for the time spent discoursing about love, life and ice-creams. Merci enﬁn à ma famille. Le fait que vous vous vous soyez déplacés en nombre pour ma soutenance m’a beaucoup touchée, bien que ce ne soient pas les docteurs qui manquent dans la famille. Merci à mes parents bien sûr, qui me témoignent depuis toujours une conﬁance sans faille. Merci à mon petit frère. J’ai enﬁn une pensée toute spé- ciale pour Michel, Jean-Michel, Mamie dont j’ai modestement essayé de suivre les traces, et pour Daddy qui a toujours été pour moi un modèle. Anne-Laure Ladier, December 2, 2014 vi C O N T E N T S introduction 1 1 context 4 1.1 Logistics and cross-docking . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.1 Cross-docking: deﬁnitions . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.2 Cross-docking in practice . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.3 Three decision levels . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.3.1 Strategical decisions . . . . . . . . . . . 9 1.1.3.2 Tactical decisions . . . . . . . . . . . . . 10 1.1.3.3 Operational decisions . . . . . . . . . . 11 1.2 State-of-the-art and industry practice . . . . . . . . . . 13 1.2.1 Comparison framework . . . . . . . . . . . . . . 14 1.2.1.1 Platform settings: strategical level . . . 14 1.2.1.2 Platform settings: tactical level . . . . . 15 1.2.1.3 Platform settings: operational level . . 15 1.2.1.4 Performance measures . . . . . . . . . 16 1.2.2 Literature analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2.2.1 Methodology and problem classiﬁcation 18 1.2.2.2 Truck-to-door assignment . . . . . . . 22 1.2.2.3 Truck-to-door sequencing . . . . . . . . 25 1.2.2.4 Truck-to-door scheduling . . . . . . . . 25 1.2.2.5 Truck sequencing . . . . . . . . . . . . 28 1.2.2.6 Truck scheduling . . . . . . . . . . . . . 28 1.2.2.7 Internal operations . . . . . . . . . . . 28 1.2.3 On-ﬁeld observations . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.3 Problem and motivations . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 1.3.1 Objectives of the study . . . . . . . . . . . . . . . 36 1.3.2 Problem statement . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.3.3 Dissertation outline . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2 optimizing crossdock truck scheduling 41 2.1 Problem description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.1.1 Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.1.2 Similar problems in the literature . . . . uploads/Geographie/ ladier-2014-archivage.pdf