Comment planifier et gérer un terminal maritime de conteneurs ? Partie 2 : la planification tactique

 

L’objectif de cette série de quatre articles portant sur la planification et la gestion des terminaux maritimes de conteneurs est de présenter les différentes problématiques liées à la gestion des terminaux maritimes spécialisés dans la manutention de conteneurs. Pour ce faire, l’approche utilisée consiste à regrouper les différentes problématiques selon les trois niveaux de planification généralement utilisés en gestion : stratégique, tactique, opérationnel. À ces trois niveaux de planification, un quatrième sera ajouté afin de refléter les récents développements en automatisation des opérations portuaires : la planification en temps réel.

Dans ce second article de cette série, nous allons donc aborder la planification tactique des terminaux maritimes de conteneurs.


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Au niveau tactique, les décisions concernent l’organisation des opérations du terminal de façon générale. Plus précisément, la planification tactique vise à déterminer quels équipements seront alloués à quel ensemble de tâches qui doivent être complétés, clone l’allocation de la capacité du terminal. L’horizon de planification de ces décisions couvre des périodes allant de quelques jours à quelques mois (Vis et de Koster 2003).

  • L’allocation de quais aux navires

À l’arrivée du navire, un quai (espace où sera amarré le navire) doit lui être assigné. Ainsi, la décision doit tenir compte non seulement de l’espace disponible à l’arrivée du navire, mais aussi des besoins futurs en quais pour les navires arrivant prochainement. C’est pourquoi la planification doit être faite pour une période suffisamment longue pour éviter une file d’attente, le temps à quai étant une période sans génération de revenus pour les armateurs.

L’objectif du problème d’allocation de quais est de déterminer un horaire d’affectation des navires aux quais qui permet de diminuer le temps total d’exécution des opérations. Pour ce faire, plusieurs facteurs doivent être considérés. Tout d’abord, la disponibilité des quais et les caractéristiques de ceux-ci et des navires. En effet, le plan d’allocation choisi doit éviter qu’il y ait des interférences entre les navires et il doit respecter les contraintes liées à la taille et au tirant d’eau des navires, afin d’éviter l’allocation d’un navire à un quai qui ne peut pas le recevoir. Ensuite, l’emplacement des conteneurs sur le terminal doit être considéré. Plus les conteneurs sont situés loin du navire, plus les risques de délais des opérations augmentent. De plus, une grande distance entre le navire et la pile de conteneurs peut entraîner la nécessité d’ajouter des véhicules de transport interne, afin d’éviter les délais, ce qui fait augmenter les coûts d’opérations et les risques de problèmes de congestion du terminal.

  • L’allocation de grues de quai aux navires

La construction d’un horaire de travail des grues de quai consiste à déterminer quelle grue travaillera sur quel navire et sur quelle partie du navire en particulier. Donc, l’horaire de travail d’une grue indique la séquence de navires travaillés, l’ordre dans lequel les cales seront servies ainsi que la quantité et le type d’opérations à effectuer.

Les intrants du processus de création d’un horaire pour les grues de quai sont le plan de chargement (stowage plan) du navire, la disponibilité des grues et un plan qui indique la position sur le terminal des conteneurs à charger sur le navire (Kim et Park 2004).

Le problème d’allocation de grues de quai aux navires vise à déterminer une séquence de travail des cales des navires qui permet de minimiser le temps d’opération total sur le navire. La réalisation de ce plan de travail doit tenir compte du nombre de conteneurs à manutentionner, de la position des conteneurs, de l’impossibilité des grues de se croiser et des possibilités d’interférence entre les grues. En effet, la taille des grues de quais nécessite de laisser une cale libre entre les grues afin d’éviter un contact au cours des opérations. De plus, la séquence d’opérations doit tenir compte du nombre de conteneurs par cales. Cette considération est nécessaire afin d’éviter qu’une grue termine les opérations d’une cale et qu’une autre grue crée de l’interférence avec la cale suivante qui a été affectée à la première grue.

  • La planification du chargement

La planification du chargement consiste à positionner les conteneurs sur le navire. En général, une route de navire est constituée de plusieurs arrêts dans différents ports et à chacun de ces arrêts, des conteneurs sont déchargés du navire et d’autres sont chargés. La planification du chargement consiste à répartir les conteneurs de ces différents arrêts clans les diverses cales du navire.

Le problème de la planification du chargement d’un navire vise à développer un plan de chargement qui minimise le nombre de manutentions improductives. Ces manutentions se produisent lorsqu’un conteneur, qui doit être déchargé, se retrouve sous un conteneur qui doit être déchargé au port suivant. Cependant, le plan de chargement doit tenir compte de plusieurs facteurs.

Tout d’abord, on retrouve les contraintes de stabilité du navire. En effet, le chargement du navire doit être réparti de manière que la stabilité du navire ne soit pas compromise. L’impact sur le plan de chargement est qu’il peut s’avérer nécessaire de mélanger les destinations dans une même cale afin de respecter ces contraintes. Les contraintes de stabilité sont étroitement liées aux caractéristiques des conteneurs. La principale caractéristique à considérer est le poids des conteneurs. En effet, les conteneurs doivent être chargés sur le navire de façon que les plus pesants soient au fond du navire et les moins pesants sur le dessus. Cet ordre est nécessaire afin de stabiliser le navire, ainsi que dans le but d’éviter qu’un conteneur lourd écrase un conteneur léger ou vide. De plus, le plan de chargement doit tenir compte des contraintes qu’imposent les conteneurs réfrigérés et les conteneurs de matières dangereuses. Les premiers doivent être chargés près d’une source de courant électrique, tandis que les seconds sont restreints à certaines cales. Le problème de la planification du chargement est aussi lié au problème d’allocation de grues de quai aux navires, puisque le plan doit tenir compte des possibilités d’interférences entre les grues lors des opérations sur les navires aux différents ports de la route de celui-ci.

  • Transport interne

Les décisions stratégiques pour le transport interne du terminal portaient sur le type d’équipement et d’organisation du terminal. Une fois ce choix fait, la planification tactique consiste à déterminer le nombre de véhicules qui seront utilisés pour le transport des conteneurs entre le navire et la pile (Vis 2005). En effet, elle consiste à déterminer le nombre de véhicules de manière à assurer un déroulement des opérations efficient. Les informations nécessaires à cette prise de décision sont le nombre de transport qui doivent être effectués, les temps de manutention des conteneurs et les temps de transport des véhicules (Vis et col. 2001).

L’objectif du problème de gestion de la flotte de transport interne du terminal consiste à minimiser le nombre de véhicules qui seront nécessaires aux opérations de transport entre le navire et la pile. La détermination du nombre de véhicules est sujette à un compromis entre la minimisation des coûts de transport des conteneurs entre les piles et les grues et le niveau de service aux grues. En effet, une augmentation du nombre de véhicules a pour conséquence de diminuer les risques de délais aux grues de quai dus à l’absence de véhicules, mais entraîne une augmentation des coûts, tandis qu’une diminution du nombre de véhicules utilisés aura l’effet contraire.

  • La planification de l’entreposage

La planification de l’entreposage concerne l’ensemble des stratégies et méthodes qui peuvent être utilisées pour déterminer de quelle façon les conteneurs seront triés clans les diverses piles à l’intérieur du terminal. De plus, la gestion des piles vise aussi à minimiser les mouvements inutiles dans la manutention des conteneurs.

Chen (1999) propose une étude qualitative qui compare deux stratégies de gestion de l’espace et des mouvements dans un terminal.

La première stratégie, le pre-marshalling, consiste à mettre les conteneurs reçus pour l’exportation clans une zone temporaire, jusqu’à la réception du plan de chargement de la ligne maritime. Une fois la liste reçue, les conteneurs sont triés selon le navire, le type de conteneur, la destination et le poids. Le principal avantage de cette méthode est de simplifier la réception des conteneurs. En revanche, le remaniement des conteneurs avant l’arrivée du navire impose une charge de travail importante, qui risque de congestionner le terminal.

La seconde stratégie, le sort and store est semblable à la première, mais le tri des conteneurs s’effectue à la réception. Le principal avantage de cette méthode est qu’elle diminue la quantité de remaniement avant l’arrivée du navire. Ces manutentions peuvent être effectuées durant les périodes de baisse d’activités du terminal, donc cette stratégie diminue les risques de congestion à l’intérieur du terminal. Cependant, cette stratégie nécessite un espace important afin de trier les conteneurs dans les différentes piles, espace qui se fait de plus en plus rare dans la majorité des terminaux. Au niveau de l’importation, l’auteur propose de séparer les conteneurs du nouveau navire de ceux déchargés des navires précédents. De plus, l’auteur mentionne que la hauteur des piles est un facteur important à considérer, puisque le nombre de manutentions improductives s’accroît avec des piles plus élevées.

 

 

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