Hyperconnected e-commerce distribution sustainability : multi-agent simulation based assessment for e-vendors

In: http://hdl.handle.net/20.500.11794/27439

Abstract

La croissance des chiffres d'affaires issus de la vente en ligne de produits physiques témoigne de l'intérêt des fournisseurs pour l'adoption du e-commerce B2C comme un canal de distribution alternatif à la vente au détail classique. Les retombées positives du B2C sont prônées tant bien au niveau de la littérature scientifique qu'au niveau de la pratique. En effet, l'utilisation des magasins virtuels ayant substitué l'exploitation des magasins conventionnels permet aux e-fournisseurs d'atteindre un large éventail géographique d'une clientèle accessible par Internet. Du côté des consommateurs, l'accessibilité aux produits à tout moment et la livraison à domicile améliorent leur expérience de magasinage, notamment des économies en temps et de carburant. Cette vision commune des retombées de la distribution B2C ne considère que «la face apparente de l'iceberg», confinée à la prise de commande et au dernier kilomètre de livraison. Dans cette thèse, nous nous intéressons à investiguer les impacts de la distribution e-commerce sur une étendue plus large qui englobe le système complet de distribution du e-fournisseur. En effet la complexité de son contexte opérationnel multi-acteur met en épreuve sa capacité à gérer ses opérations de distribution de manière durable, tout en assurant des délais de livraison de plus en plus courts à ses e-consommateurs. D'autant plus, les systèmes de distribution B2C héritent des symptômes d'inefficience observés dans l'environnement logistique actuel. Par ailleurs, le concept de distribution hyperconnectée habilitée par l'Internet Physique (PI ou π) présente une alternative candidate qui à priori permettrait aux e-fournisseurs d'améliorer leurs performances par rapport aux approches actuelles de la gestion de la distribution B2C. Cette thèse développe une étude exploratoire des impacts de l'utilisation de la distribution hyperconnectée habilitée par π sur le potentiel durable de e-fournisseurs, en comparaison avec les options de distribution B2C actuelles. Pour ce faire, des études de cas à base de simulations multiagents ont été développées pour la modélisation de scénarios de distribution d'un e-fournisseur, inspirés des données réelles de notre partenaire industriel Industries de la Rive Sud. L'utilisation d'indicateurs clés de performance nous a permis d'évaluer progressivement les performances du e-fournisseur dans des scénarios portant d'abord sur l'approche de distribution drop-ship. Ensuite nous avons évalué une approche dynamique de déploiement distribué de B2C dans le contexte logistique actuel puis dans un contexte habilité par π. Cette thèse contribue en premier lieu à combler la faille théorique qui existe entre la recherche et la pratique en termes de modélisation des systèmes de distribution B2C intégrée. La deuxième contribution est le développement d'un modèle conceptuel multi-agent générique pour la simulation de scénarios de distribution B2C. La troisième contribution est la proposition d'une approche de consolidation intégrée qui permet aux e-fournisseurs d'améliorer leurs performances tout en réduisant de manière globale les délais de livraison des commandes des e-consommateurs dans le cadre d'une approche de distribution drop-ship. La quatrième contribution est la proposition d'un modèle dynamique d'équilibrage des inventaires dans le réseau de distribution d'un e-fournisseur. La dernière contribution confirme par expériences de simulation qu'une distribution hyperconnectée habilitée par PI permet de renforcer le potentiel durable des e-fournisseurs. ; The growth of online sales of physical products demonstrates the interest of suppliers for the adoption of B2C e-commerce as an alternative distribution channel to the conventional retail channel. The benefits of B2C are promoted not only by the scientific literature but also by practically grounded professional literature. In fact, Web stores complemented conventional Brick-and-Mortar retail shops, allowing e-vendors to access a wide geographical range of e-consumers through the Internet. On the consumer side, accessing products at any time and home delivery enhance their shopping experience, notably through time and fuel savings. This common vision of B2C distribution benefits considers only «the visible face of the iceberg», confined to the ordering process and the last-mile delivery. In this thesis, we are interested in investigating the impacts of e-commerce distribution over a larger scope that encompasses the entire distribution system of e-vendors. In fact, the complexity of their multi-actor operational environment challenges their ability to manage their distribution operations in a sustainable way, while ensuring ever quicker deliveries to their e-consumers. Moreover, B2C distribution systems inherit the inefficiency symptoms observed through the current logistics environment. Besides, the concept of the Physical Internet (PI or π) enabled hyperconnected distribution is a priori a candidate alternative that allows e-vendors to improve their performance, in contrast with current B2C distribution approaches. Through an exploratory study, this thesis investigates the impacts of a PI-enabled hyperconnected distribution on the sustainable potential of e-vendors, in contrast with current B2C distribution options. To this end, case studies based on multi-agent simulations were developed for modeling e-vendor distribution scenarios, inspired by actual data from our industrial partner South Shore Industries. Through the use of key performance indicators (KPIs), we gradually assessed e-vendor performance starting from the drop-ship distribution approach. Then, we assessed a dynamic B2C deployment approach in the current logistics environment then in a PI-enabled context. The first contribution of this thesis is to close the theoretical gap between research and practice in terms of modeling integrated B2C distribution systems. The second contribution is the development of a generic multi-agent conceptual model for B2C distribution scenario simulations. The third contribution is the proposal of an integrated consolidation based distribution approach allowing e-vendors to improve their performances, while globally reducing e-consumer order delivery times, within a drop-ship distribution based approach. The fourth contribution is the proposal of an e-vendor dynamic inventory balancing model. The last contribution confirms through a simulation-based experiment, that a PI-enabled hyperconnected distribution leverages the sustainable potential of e-vendors.