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Calcul des surfaces des entrepôts logistiques
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Extraits et sommaire de ce document
Leçon 1- Les questions principales qui se posent : Trois questions principales se posent lors de la prise en compte des questions de dimensionnement de l'entrepôt. Doit-on implanter les activités au sol ou rechercher l'utilisation de la hauteur ? Comment concevoir l'articulation entre les activités de réception -d'expédition avec celles de stockage-préparation ? Comment prendre en compte les flux pour dimensionner les besoins ? Cette question s'analyse en fonction de deux principales données. Les coûts mensuels d'exploitation et le taux de rotation des références. 111- Le coût mensuel d'exploitation : L'étude suivante à recherchée dans un cadre opérationnel à distinguer les coûts d'exploitation en fonction des deux types de matériels les plus fréquemment utilisés, le chariot 'retrak' et le 'tri directionnel'. De ce tableau il ressort clairement l'intérêt de la hauteur du fait de la division de coûts par un grand nombre de palettes ; Maintenant cette question doit être relativisé par la question de la préparation de commandes qui est le coeur de l'activité. Préparer des commandes peut aussi bien se faire au sol que dans les racks. L'avantage des préparations au sol provient de sa simplicité en termes de moyens et de types d'emplois. De plus la corrélation optimum qui doit être recherchée entre les quantités en zone de préparation et de stockage, abouti à avoir pour une unité d'oeuvre en préparation, deux voir trois en stock - Idéalement au-dessus. Nous retiendrons que trop concentrer en hauteur pénalise souvent les activités standards d'entreposage. Un mix, là comme ailleurs, doit être recherché comme nous l'indiquerons plus avant. Cette question nécessite d'être diviser en deux parties : les opérations de réception mise en stock et de fin de préparation mise en zone emballage/d'expédition. Dans le premier cas : Pour étudier cette question il importe de produire la productivité des personnels caristes. Normalement le standard est de 20 mouvements palettes par heures. Si l'on rapporte ce nombre de mouvement au coût direct de cette activité on arrive à un coût au mouvement de l'ordre de 6 à 8 F, qui ne peut que progresser avec le temps. Donc les ruptures de charge entre réception et mise en stock sont à proscrire, sauf dimension importante de l'entrepôt et alors il doit être pensé à une mécanisation voire automatisation de la relation entre les différents espaces puisque le seuil maximum de validité d'un personnel cariste est de 100 M, donc situation qui s'inscrit dans des infrastructures de 25000 m2 et plus. Dans le second cas, nous nous retrouvons dans le même cas de figure, avec en fonction des moyens de circulation mis à disposition des préparateurs la définition d'une aire d'activité qui peut englober la zone d'expédition ou pas et selon l'organisation la création d'une fonction de collecte des préparations, mécanisée ou automatisée là encore la dimension de l'équipement donne la solution. 13- Dimensionnement et Flux d'activités : La question se réduit à : pouvons nous calculer l'entrepôt sur une moyenne de flux ? Pour ce faire, il faut produire les données statistiques suivantes : Flux quotidien, dans une unité d'oeuvre, Tonnage, Palettes, cartons ; Nombre de jours par an ou une quantité est travaillée ; Fréquence et fréquences cumulés. L'entrepôt doit : Accueillir les produits ; Traiter les pointes d'activités. 131- Les impératifs de l'entrepôt : Accueillir les produits impose de dimensionner l'entrepôt avec une réserve de sécurité qui ne peut dépasser les 10% en M2 ou en position stock du fait de son coût. Accueillir veut dire disposer d'un plan de 'sauvegarde' avec planification des solutions de débords. 132- Données de flux pertinentes : Le point toujours à problème est celui des pointes d'activités et de leurs traitements. Ceci se situe dans un contexte suivant : Les pointes d'activités sont de plus en plus imprévisibles et fortes. Le surdimensionnement des équipements est prohibitif. Le nombre de tonnages croit plus que le nombre de véhicules. Des lors on ne peut qu'accepter une situation dégradée sur un certain nombre de jours et disposer des scénarios d'organisations pré-établis afin de faire face. Ce nombre de crises envisageables est de l'ordre d'une par mois. Il importe d'étudier la fréquence de leur apparition, surtout pour quelle ne se jumelle pas.
Leçon 2 - Le Dimensionnement de l'entrepôt : Pour limiter à 10 jours par an les 'crises' acceptables, il faut calculer l'entrepôt sur le flux moyen multiplier par 1,57 et veiller à ce que ces jours de crise ne se juxtaposent pas. On peut aussi produire l'écart type de l'activité et prendre comme flux maximum celui correspondant à … En conclusion il importe de focaliser son attention sur les points suivants dans l'approche de cette question. L'entrepôt doit être : Flexible : l'organisation doit viser l'accueil d'activités diverses ; Réactif : l'organisation doit viser à faire face aux aléas journaliers ; Maîtriser ses délais : Le temps doit être sous contrôle et non un constat. L'implantation des surfaces de l'entrepôt s'analyse dans le cadre des points suivants : La Forme générale du bâtiment ; Les moyens de stockage ; Le dimensionnement des palettes ; L e calcul des emplacements ; La question de la trame des zones de stockage. Un entrepôt peut avoir trois types classiques d'organisation, qui sont dépendant du circuit emprunté par les flux d'entrée, de sortie et de stockage, nous avons : Les entrepôts en 'I' où les flux traversent le bâtiment ; Les entrepôts en 'u', où les flux sont gérés par le même coté du bâtiment ; Les entrepôts en 'L', où le flux traversent le bâtiment en faisant un coude dans le circuit. L'idéal est le flux en 'I' dans la mesure ou il 'coule' au sein de l'infrastructure sans contre-flux. Les autres cas sont souvent travaillés en fonction d'équipement existant, réhabilités. L'idéal est donc un cube, où les flux circulent de manière perpendiculaire par rapport à deux cotés opposés. Il devra de plus être prévu en cas d'augmentation de l'activité le sens des extensions possibles afin qu'elles ne viennent pas rompre cette harmonie. 221- Les principaux moyens de stockage sont les suivant : Les espaces libres ou il peut-être réalisé des stockages en masse, si les palettes sont gerbables et s'il n'existe pas de question de gestion de type 'FIFO', premier entré - premier sorti, ou DLL et/ou DLC … Ce type de stockage peut-être fluidifier par l'entremise de système de rack par accumulation sur ' corbeau' et mécanisation grâce à des glissières ou chemins de roulement. Le stockage traditionnel par rack, c'est à dire au moyen d'échelles doubles, créant des alvéoles ou les produits, palettes sont positionnées. L'enjeu est représenté par les considérations liées à l'écartement entre les linéaires de racks. Les moyens de type chariot élévateur à fourches frontales nécessitent des allées de 3,5m au minimum si aucun piéton ne les fréquentent sinon c'est plus de 5 m pour deux allées de piétons. Pour les produits lourds et encombrants, il existe des systèmes de stockage sur cantilever, portiques latéraux, qui sont similaires aux racks de stockage. Le stockage en ensemble mobile, système d'armoires ou de racks qui se déplacent afin de créer une allée de circulation au moment nécessaire ; Les stockages automatisés ou les racks sont desservis par des engins étroits - 1,3 m - asservis à des allées ou avec chariot de transfert d'allées, voire de moyens types 'tridirectionnels' libre de leur mouvement. Les stockages de types 'armoires' ou rotatifs qu'ils soient verticaux ou horizontaux. 222- Points techniques : L'outil de stockage classique est le rack, qui est constitué d'échelle ou élément verticaux et de lisses, élément horizontaux accueillant les charges. Les points techniques majeurs sont : Les pattes d'accrochage : La majeure partie des efforts supportés par un casier à palettes s'applique au niveau de la patte d'accrochage qui constitue la liaison entre les éléments verticaux - Echelles - et horizontaux – lisses. Les Echelles : La charge admissible par échelle est fonction de la structure, de la hauteur du 1er niveau et du nombre de ces derniers. On recense 8 types d'échelles qui acceptent des charges de 5 à 18Tonnes. Les lisses : Leur résistance dépend de leur section de constitution et peuvent recevoir de 250Kg à 4t. Les entrées d'allées : On aura soins de protéger les pieds d'échelles de rack aux entrées d'allées afin d'éviter les problèmes de dégradations dues aux erreurs de pilotage de chariots. Calage des alvéoles ou casier. Les échelles doivent recevoir des contre-fort qui s'organise toujours selon le principe suivant. La hauteur maximum d'une palette normalisée - 1200 X 800 ou 1200 X 1500 - est de 240cm. Les lisses mesurent en moyenne 11 cm. A cela s'ajoute un espace de manoeuvre qui permet au cariste de manutentionner les charges. Cet espace s'agrandit à mesure que les plans de pose s'élèvent en hauteur ; De 5cm au 1er niveau à 20cm au 4eme. On arrive au total de 266cm, lisses comprise ou 255 cm palette et espace de manoeuvre. L'alvéole au sol mesure donc 255 ce qui permet d'organiser deux plans de picking à 122cm libres entre lisses. Sur la base des hauteurs maximum les cas possibles d'implantation sont les suivantes : 23- Hauteur des palettes. 24- Dimensionnement des alvéoles de stockage : Cette hauteur maximum nécessite un 'Hauteur Libre sous Ferme' de 10,60 mètres. L'entrepôt optimum se calcule alors en fonction du nombre de place picking et des temps de translation entre les positions de réserves et de préparations, en rapport avec les coûts de construction. L'un des optimum classiques est de disposer d'un ratio de 15 à 30 % de l'organisation de type A et du reste dans les autres possibilités sachant que toutes les palettes ont des tailles différentes et que nous nous sommes basés sur la taille maximum donnée par le transport. La hauteur de 10 m maximise de plus les points suivants : Limite de lecture d'une étiquette sur une palette, à partir du sol. Bon compromis entre hauteur et préparation ; Limite de dépose de palette pour un chariot 'rétrack', (9m) ; Limite minimum de validité des transtockeurs ; Limites d'emplois des tridirectionnels (8 à 16 m). Cette hauteur procure un bon compromis de l'utilisation des moyens, de plus cela tend à devenir une sorte de standard d'organisation. Type de hauteurs dans le bâtiment : Cette hauteur correspond évidemment aux espaces de stockage, il va de soit que les espaces autres, réception, expédition, travail à façon, locaux techniques, et zone des moyens en énergie, non pas besoin de cette hauteur et qu'il importe de bien penser ce point, ne serait-ce que sur les questions de consommation de fluide liée au chauffage ou çà l'éclairage. La question de la trame du bâtiment se pose comme résultante de deux questions majeures ; Disposer de locaux dont les surfaces ne sont pas découpées de linéaires de poteaux. Disposer de surfaces qui puissent être travaillée dans les deux sens d'implantation des allées de stockage. 251- L'idéal serait des surfaces sans poteaux, malheureusement les contraintes techniques de constructions font qu'il faut définir un type de bâtiment qui se trouve souvent hors des normes des P.O.S et qui des lors qu'il serait constructible oblige à des augmentations de coûts sensibles. En pratique on s'aperçoit qu'il importe de limiter le nombre des poteaux mais qu'il faut en définir assez, pour abaisser l'investissement et que cela revient à diminuer la hauteur de l'équipement pour atteindre cet objectif. 252- Le choix des matériels de manutention : Le choix du matériel est essentiel en ce qu'il va déterminer la largeur des allées. On se remémorera que l'organisation de la préparation est tout aussi importante que la circulation des personnels dans l'entrepôt puisque ces deux éléments pourront ajouter aux obligations réglementaires en ce qui concerne les largeurs d'allées. Dans le cas que nous présentons, nous avons retenu les chariots de type, rétrack, tridi, et à nacelle embarquée afin de calculer les dimensions sur les allées les moins larges possibles. 253- Définition de la trame : Le bût est de trouver le commun dénominateur en fonction d'allée de 1,74m ou 2,80m : Qui permet d'inclure les poteaux dans les racks ; Qui permet d'optimiser le nombre de module de quai par trame. La largeur de racks est de 2,50 m ; Les poteaux sont intégrés dans les racks, ce qui définit une trame qui doit commencer et finir par un demi racks. Dans le cadre de notre cas la trame est de 21,20 m dans le sens de la longueur. Dans le sens de la largeur les contraintes de bâtiment en terme de toiture et de coût aboutissent à donner un résultat de 36,5 m. L'avantage de ces deux dimensions c'est qu'elles permettent d'implanter dans les deux sens les allées de racks.
Leçon 3- Calcul des besoins en cases et en surfaces : 31- Les principes de calcul : Le calcul s'opère autour de trois composantes que sont : Le positionnement des cases de 'picking' ; Les emplacements 'tampons' à mettre en place ; Les sécurités de fonctionnement. 311- Positionnement 'picking' : Le choix va dépendre des modes d'organisations choisis, emplacements exclusivement au sol ou dans la case-sol, avec partition en 'x' plans de préparation. De cette analyse nous pourrons définir le nombre exact d'emplacements nécessaires. Ainsi ; Si nous avons 1000 références que nous entendons opérer à partir d'un linéaire au sol il nous faudra 1000 emplacements. Si ¼ de ces mêmes références ont des volumes produits qui autorisent à avoir deux références à la même place, il nous faudra plus que 750 positions. Si nous décidons de préparer en hauteur sur 4 niveaux, il faudra dimensionner le stock autour de 250 positions. 312- Emplacements' tampons' : Les flux actuels connaissent des variations importantes et non prévisibles de ce fait il importe de disposer dans le stock d'emplacements qui pourraient accueillir 'en débord' au minimum une journée de flux d'entrées, afin d'éviter un blocage de l'activité due à des impossibilités de circulation. 313- Emplacements de sécurité : La profession considère que les emplacements de sécurité doivent représenter au minimum 10% des cases de stockages. 32- Les dimensions de manutention d'une palette et les besoins de surfaces : Une palette à ses dimensions propres, ce que l'on cherche c'est à définir les surfaces nécessaires à ses manutentions lors du stockage, pour ce faire, Nous déterminons la largeur occupée dans sa case, puis La longueur liée à sa manutention, qui comprend sa dimension en propre, la demi-largeur d'allée et une dimension en arrière de la palette dans son rack. Avec trois palettes par case et un 'rétrack' donc des allées de 2,8m nous aurons : Largeur : 280 /3 = 0,94 m ; Longueur : 280 / 2 + 1,20 + 0,05 = 2,65 m ; Soit une surface de 2,491 m2 par palette.
Leçon 4 - La problématique des quais : Les quais se caractérisent par : Des flux importants ; Des contraintes et fluctuation horaires ; Des variations quotidiennes forte ; Des activités qui confinent à des 'métiers' nouveaux ; Des occasions nombreuses de pertes de productivité. Là comme dans de nombreuses activités de l'entrepôt la 'moyenne' ne veut pas dire grand chose, que ce soit en heure ou en jour. Nous nous attachons à présenter deux questions ; Les principes qui doivent guider l'action puis les modalités de calcul de besoins. Il repose sur 2 axes : 411- Elargir les horaires d'actions pour lisser la charge. Seule ce principe peut permettre d'améliorer le déroulement de l'activité avec le fait qu'il doit être définit des 'créneaux' horaires par type d'actions, ainsi les réceptions et en leur sein une distinction avec les opérations de transit s'il y a lieu. 412- Simplifier les modes opératoires ; Ceci se peut en fonction de 5 actions : Réceptionner les marchandises au sol uniquement. Un quai est occupé dés qu'il y a 1 palette. Prévoir des surfaces pour les activités de transit. Prévoir des zones dans le picking pour accueillir les débords ou les dégroupages Matérialiser les zone 'retours'. 42- Calcul des besoins : Pour calculer les besoins il importe de réaliser les opérations suivantes. Définir un type de réception et d'expédition, c'est à dire un nombre de véhicules par heure/métier. Calculer en fonction des standards de temps les équipes et leurs productivités. Calculer le nombre de quais nécessaires en fonction des leurs immobilisations et de l'optimisation du travail des 41 - Les principes à mettre en oeuvre.
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