Centres de distribution : types d’entrepôts, cross-docking, picking et implantation

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À quoi sert un centre de distribution ? Tour d’horizon des types d’entrepôts, du cross-docking et du picking, et de la méthode du centre de gravité pour choisir l’emplacement du CD.

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Introduction

Même lorsqu’on cherche à l’éviter, il faut parfois entreposer des marchandises, ne serait-ce que pour une courte durée. L’espace de stockage peut être une armoire à médicaments dans la pharmacie d’un petit hôpital ou un entrepôt de plusieurs dizaines de milliers de mètres carrés qui approvisionne les magasins de tout un pays. Dans l’industrie, les entrepôts accueillent les matières premières, les fournitures, les produits en cours de fabrication et les produits finis. Dans le commerce et la distribution, l’entrepôt principal est généralement appelé centre de distribution (CD).

Le cours précédent portait sur la gestion des stocks en entrepôt : réception, rangement, suivi, inventaire et documents. Ici, nous considérons l’entrepôt comme un maillon du réseau logistique : son rôle, les différents types d’entrepôts, le fonctionnement du cross-docking et de la préparation des commandes, ainsi que le choix de son emplacement. Gérer les flux entrants, les déplacements internes et les flux sortants relève d’une même activité : gérer le stockage, c’est aussi gérer les mouvements physiques des marchandises.

Pourquoi entreposer ?

Entreposer a un coût : locaux, personnel, équipements et capitaux immobilisés. Pourquoi ne pas produire et livrer directement ? Parce que le stockage permet de compenser le décalage entre production et consommation. Il offre ainsi plusieurs avantages :

  • Des économies de transport, grâce au regroupement des marchandises. Acheminer un camion plein de l’usine au CD, puis effectuer de courtes livraisons vers les magasins, coûte généralement moins cher que multiplier les longs trajets de camions à moitié vides entre l’usine et chaque magasin.
  • Des économies de production, en assurant un approvisionnement régulier et des séries de fabrication rentables, même lorsque la demande fluctue.
  • Une livraison rapide, grâce à des produits stockés près des clients.
  • Des remises sur quantité lors des achats (voir le cours sur la quantité économique de commande).
  • Une protection contre les incertitudes liées à la demande et aux délais de livraison (le stock de sécurité abordé dans le cours sur le délai d’approvisionnement).

Les activités de l’entrepôt

La gestion du stockage et des mouvements physiques comprend notamment :

  • La réception des marchandises, y compris, selon le contrat, le déchargement des véhicules.
  • L’identification des marchandises.
  • Leur acheminement depuis la réception jusqu’aux zones de stockage.
  • Le stockage proprement dit.
  • Le suivi de l’emplacement de chaque article.
  • La préparation des articles de chaque commande et le regroupement des marchandises à expédier.
  • L’expédition : vérification, chargement et départ des véhicules.
  • La gestion générale du personnel, des locaux et des équipements, ainsi que de leur entretien.
  • L’exploitation du système d’information, avec l’enregistrement de chaque entrée et de chaque sortie.

Pour limiter les coûts, l’entrepôt doit être dimensionné selon les besoins réels de stockage et aménagé de façon à faciliter la circulation rapide des marchandises entre réception, stockage et expédition. Trois facteurs pèsent particulièrement sur la productivité :

  • L’utilisation efficace des équipements de manutention et de transport.
  • La qualification et la formation du personnel.
  • L’exploitation du volume disponible, c’est-à-dire de la hauteur, et pas seulement de la surface au sol.

Ces facteurs dépendent eux-mêmes de trois éléments : un bon système de localisation des articles (l’adressage, vu dans le cours sur la gestion des stocks en entrepôt), des emballages adaptés à la manutention et au stockage, ainsi que la façon dont les marchandises sont reçues et expédiées (en vrac, sur palettes ou en conteneurs).

Une entreprise possède 5 usines et 300 magasins. Aujourd’hui, chaque usine livre directement chaque magasin, avec des camions presque toujours à moitié vides. Quel est le premier avantage qu’apporterait un CD intermédiaire ?

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Réponse : réduire les coûts de transport en regroupant les marchandises : des trajets à pleine charge jusqu’au CD, puis de courtes livraisons depuis celui-ci. La situation décrite correspond précisément à des chargements partiels transportés sur de longues distances. Le CD ne supprime pas le stock de sécurité ; au contraire, celui-ci y est désormais conservé.

Les types d’entrepôts

Lambert et Stock distinguent trois grandes catégories d’entrepôts selon les marchandises qui les alimentent :

  • Les entrepôts d’approvisionnement industriel, qui stockent les matières premières et les fournitures provenant de différents fournisseurs pour alimenter l’usine.
  • Les entrepôts mixtes, qui accueillent à la fois des matières premières, des fournitures et des produits finis destinés aux clients. Ils sont courants dans l’industrie.
  • Les entrepôts de regroupement, qui reçoivent les produits de plusieurs fournisseurs et composent des chargements assortis selon la commande de chaque client. Le grand grossiste en est l’exemple classique : il reçoit les produits de centaines de fabricants et expédie à chaque client un chargement réunissant une partie de chacun.

Le choix dépend de la stratégie de l’entreprise. Un distributeur utilise presque toujours un entrepôt de regroupement. C’est là que se déroulent les deux opérations les plus étudiées en entreposage : le cross-docking et le picking.

D’autres modèles qui se développent

  • Le centre de distribution pour le commerce de détail : il approvisionne les magasins d’une enseigne, reçoit de grandes quantités et expédie des lots plus petits plusieurs fois par semaine.
  • Le centre de préparation des commandes du commerce électronique (fulfillment) : il prépare chaque jour, pour des milliers de consommateurs, des commandes de quelques articles. Le défi n’est plus de déplacer des palettes, mais de prélever rapidement des articles à l’unité, sans erreur.
  • La dark store : ce magasin ou petit entrepôt urbain, fermé au public, est consacré à la préparation des commandes à livraison rapide. C’est une réponse aux enjeux du dernier kilomètre, abordés dans le cours sur l’intermodalité et les tendances.
  • L’entrepôt public et le prestataire logistique : plutôt que de posséder son propre entrepôt, l’entreprise confie le stockage et les opérations à un tiers et paie à l’emplacement de palette, au mouvement ou à la commande. Elle remplace ainsi un investissement fixe par un coût variable, selon la même logique que le choix entre acheter et fabriquer vu dans le cours sur la sélection des fournisseurs.

Cross-docking et picking

Cross-docking

Dans le cross-docking (littéralement, « traverser le quai »), les marchandises arrivent de plusieurs fournisseurs, sont triées et regroupées par destination, puis repartent dans d’autres véhicules en quelques heures, sans être stockées. L’entrepôt devient un lieu de transit. Cette méthode fonctionne bien lorsque :

  • la demande est stable et prévisible ;
  • les fournisseurs livrent à l’heure convenue, avec un étiquetage fiable ;
  • un système d’information indique la destination de chaque colis avant même l’arrivée du camion.

Les gains peuvent être importants : moins de stock, moins de manutention et moins d’espace nécessaire. Mais le risque existe aussi : si un fournisseur est en retard, le camion au départ doit attendre ou partir sans être complet. C’est pourquoi de nombreuses plateformes combinent cross-docking et stockage selon les articles.

Picking (préparation des commandes)

Le picking consiste à prélever à leurs emplacements les quantités d’articles demandées par chaque client. Dans de nombreux CD, il mobilise la majeure partie de la main-d’œuvre, et les préparateurs passent beaucoup de temps à se déplacer d’un emplacement à l’autre. Les principales méthodes sont :

  • Par commande : un préparateur traite une commande entière, du début à la fin. C’est simple, mais cela exige beaucoup de déplacements.
  • Par lot : le préparateur prélève en une seule tournée les articles de plusieurs commandes, qui sont ensuite triés par commande.
  • Par zone : chaque préparateur s’occupe d’un secteur ; la commande passe d’une zone à l’autre, ou chaque zone prépare sa partie avant un regroupement final.
  • Par vague : les commandes sont lancées par créneaux horaires, en fonction des départs des véhicules.

Plusieurs technologies permettent de réduire les erreurs et les déplacements : les terminaux de lecture des codes-barres, les voyants indiquant l’emplacement et la quantité à prélever (pick-to-light), les instructions vocales et, dans les entrepôts les plus automatisés, le système « produit vers l’homme », où des robots apportent les rayonnages aux préparateurs plutôt que l’inverse. L’exemple le plus connu est celui des robots de Kiva Systems, entreprise rachetée par Amazon en 2012 et à l’origine d’Amazon Robotics.

La vidéo ci-dessus présente le centre de distribution de Natura à São Paulo. La préparation automatisée de commandes en petites quantités y répond aux besoins d’une entreprise qui vend par l’intermédiaire de revendeurs et doit composer chaque jour des milliers de cartons différents.

Un grossiste reçoit chaque jour, à des horaires fixés, les camions de 40 fournisseurs. Les produits portent déjà une étiquette indiquant leur magasin de destination, et la demande des magasins est stable. Quelle opération permettrait de réduire le plus les stocks et la manutention ?

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Réponse : le cross-docking. Avec des livraisons ponctuelles, un étiquetage par destination et une demande stable, les marchandises peuvent être regroupées et expédiées sans être stockées. Le picking par commande suppose au contraire un stock entreposé et demande davantage de travail.

Combien de CD, et où les implanter ?

Multiplier les CD rapproche les produits des clients et raccourcit les livraisons. Mais cela multiplie aussi les stocks, puisque chaque CD a besoin de son propre stock de sécurité, ainsi que les loyers et les équipes ; le transport nécessaire à l’approvisionnement des CD depuis l’usine augmente également. Réduire leur nombre produit l’effet inverse. Il faut trouver un équilibre entre le coût du transport, le coût des stocks et des installations et les délais de livraison attendus sur le marché. Les entreprises présentes dans tout le Brésil disposent généralement d’un CD par grande région ; celles qui opèrent à l’échelle régionale n’en ont souvent qu’un.

Pour déterminer l’emplacement d’un CD, une méthode simple fournit un bon point de départ : le centre de gravité. Chaque client, ou chaque zone de demande, est placé sur un plan selon des coordonnées x et y. On calcule ensuite la moyenne de ces coordonnées, pondérée par les volumes :

X = Σ (volume × x) ÷ Σ volume
Y = Σ (volume × y) ÷ Σ volume

Exemple

Un distributeur dessert cinq clients :

Clientx (km)y (km)Volume (t/mois)volume × xvolume × y
A20803006.00024.000
B60901509.00013.500
C904025022.50010.000
D40202008.0004.000
E70601007.0006.000
Total1.00052.50057.500

X = 52.500 ÷ 1.000 = 52,5 km et Y = 57.500 ÷ 1.000 = 57,5 km.

Les cinq clients, représentés par des cercles dont la taille est proportionnelle au volume, et le centre de gravité calculé
Les cinq clients, représentés par des cercles dont la taille est proportionnelle au volume, et le centre de gravité calculé

Si le CD se trouve au centre de gravité, la somme des volumes multipliés par les distances à vol d’oiseau atteint environ 36.900 t·km par mois. Placé près du plus gros client (A), il porterait ce total à environ 44.400 t·km, soit 20% de plus. Le centre de gravité n’est pas exactement le point qui minimise la distance totale : un calcul itératif situe l’optimum autour de 56,2 et 59,0, pour 36.760 t·km, soit seulement 0,3% de mieux. Mais cette méthode donne un résultat proche avec un calcul réalisable à la main.

Ce n’est toutefois qu’un point de départ. Il faut ensuite répondre aux questions que la carte laisse ouvertes : y a-t-il une bonne route à cet endroit ? Un terrain ou un entrepôt est-il disponible, et à quel prix ? Quelle est la fiscalité de l’État concerné, un facteur qui pèse lourd dans l’implantation des CD au Brésil ? Peut-on y recruter ? Le point calculé peut même tomber au milieu d’un fleuve.

Deux clients se trouvent aux coordonnées x = 10 km (400 t/mois) et x = 70 km (200 t/mois), tous deux sur y = 0. Où se situe le centre de gravité sur l’axe x ?

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Réponse : 30 km. X = (400 × 10 + 200 × 70) ÷ 600 = 18.000 ÷ 600 = 30. Le résultat de 40 km correspondrait à une moyenne simple, qui ne tient pas compte du fait que le premier client représente deux fois plus de volume et attire donc le CD vers lui.

La manutention

Chaque fois qu’une marchandise est prise, déplacée puis déposée ailleurs, l’opération prend du temps et crée un risque de dommage sans apporter de valeur au produit. La règle générale en manutention est donc de déplacer moins, et mieux :

  • Supprimer les déplacements inutiles et combiner les étapes, par exemple en effectuant le contrôle directement à l’emplacement de stockage.
  • Déplacer des charges unitisées (palettes, conteneurs) plutôt que des colis isolés.
  • Organiser un flux continu, avec la réception d’un côté et l’expédition de l’autre, ou en U avec les quais du même côté, sans croisements ni retours en arrière.
  • Mettre la gravité à profit lorsque c’est possible, avec des rayonnages dynamiques ou des rampes.
  • Exploiter la hauteur à l’aide d’équipements adaptés.
  • Placer les articles à forte rotation près de la zone d’expédition.
  • Veiller à l’ergonomie et à la sécurité : allées signalées, séparation des piétons et des chariots élévateurs.

Les équipements de manutention et de stockage, ainsi que les méthodes d’aménagement, seront abordés dans le prochain cours, consacré aux équipements et à l’optimisation des opérations en entrepôt.

À retenir

  • Le stockage permet de regrouper les marchandises pour le transport, de stabiliser la production, de livrer rapidement, d’acheter en quantité et de se prémunir contre l’incertitude.
  • Les entrepôts peuvent servir à l’approvisionnement industriel, être mixtes ou assurer le regroupement des marchandises. On trouve aujourd’hui aussi des CD pour le commerce de détail ou électronique, des dark stores et des prestataires logistiques.
  • Le cross-docking consiste à regrouper les marchandises sans les stocker ; le picking consiste à prélever des quantités d’articles selon les commandes, par lot, par zone ou par vague.
  • Un plus grand nombre de CD réduit les délais et les frais de livraison, mais augmente les stocks et les coûts fixes.
  • Le centre de gravité est la moyenne des coordonnées pondérée par les volumes : il fournit une première estimation utile pour choisir un emplacement.

Exercices

Faciles

1) Quelle est la différence entre un entrepôt fonctionnant en cross-docking et un entrepôt classique ?

2) Trois clients se trouvent le long d’une même route, tous à y = 0 : le client 1 à x = 0 km (100 t/mois), le client 2 à x = 60 km (200 t/mois) et le client 3 à x = 90 km (100 t/mois). À quel point de la route se situe le centre de gravité ?

3) Classez chaque entrepôt selon la typologie de Lambert et Stock (soutien à la production, mixte ou consolidation) :
a) l’entrepôt d’un constructeur automobile stocke des tôles, des peintures et des composants provenant de dizaines de fournisseurs pour alimenter la chaîne de montage ;
b) un grossiste reçoit des marchandises de 300 fabricants et expédie à chaque supermarché un chargement composé de produits de plusieurs d’entre eux ;
c) l’entrepôt d’un fabricant de meubles stocke du bois et de la quincaillerie, ainsi que des meubles finis en attente de livraison aux clients.

4) Quel mode de préparation des commandes est décrit dans chaque cas ?
a) Le préparateur prélève en une seule tournée les articles de 20 commandes, puis les trie par commande.
b) Les commandes sont lancées par créneaux horaires, en fonction du départ de chaque camion.
c) Chaque préparateur travaille dans une zone de l’entrepôt, et chaque commande passe par plusieurs zones.

5) Citez trois avantages qui justifient le coût d’un entrepôt entre l’usine et le client.

Questions difficiles

6) Un distributeur dessert quatre clients :

Clientx (km)y (km)Volume (t/mois)
A1010400
B5010200
C5050300
D1060100

a) Calculez le centre de gravité.
b) Calculez la somme des volumes multipliés par les distances à vol d’oiseau lorsque le centre de distribution (CD) est situé au centre de gravité.
c) Comparez ce résultat avec celui d’un CD implanté chez le client A, pour lequel cette somme est d’environ 29.971 t·km par mois. Quelle économie, en pourcentage, permet le centre de gravité ?
d) Citez deux raisons pour lesquelles l’emplacement calculé pourrait ne pas être retenu.

7) Une entreprise possède un seul CD. La demande quotidienne totale présente un écart-type de 400 unités, le délai de réapprovisionnement est constant et s’élève à 4 jours, et l’entreprise utilise z = 1,65. Elle envisage d’ouvrir 4 CD régionaux, desservant chacun un quart du marché. Les demandes régionales sont indépendantes et présentent la même variabilité : l’écart-type quotidien de chaque région est de 400 ÷ √4 = 200 unités. Utilisez la formule du cours reliant délai d’approvisionnement et stock de sécurité : ES = z × σ × √LT.
a) Quel est le stock de sécurité avec 1 CD ?
b) Quel est le stock de sécurité total avec 4 CD ?
c) Si chaque unité vaut R$ 50 et que le coût annuel de détention des stocks est de 25%, combien coûte par an le stock de sécurité supplémentaire ?

8) Une usine approvisionne 4 magasins situés dans une région à 600 km. Actuellement, chaque magasin reçoit 8 t par semaine dans un camion de 10 t, facturé R$ 6,00 par kilomètre parcouru. Chaque magasin reçoit une livraison par semaine (ne tenez compte que de l’aller). L’autre solution consiste à utiliser un semi-remorque de 32 t, facturé R$ 9,00 par kilomètre, pour acheminer les marchandises des 4 magasins jusqu’à un CD régional. Des camions assurent ensuite les livraisons, chacune sur 40 km (R$ 6,00 par kilomètre, aller uniquement). Le CD coûte R$ 3.000 par semaine.
a) Quel est le coût hebdomadaire actuel ?
b) Quel serait le coût hebdomadaire avec le CD ?
c) Quel pourrait être le coût hebdomadaire maximal du CD pour que le changement reste avantageux ?

9) Dans un CD, un préparateur met 6 minutes à se déplacer pour une tournée dans l’entrepôt et 0,5 minute à prélever chaque article. Il y a 30 commandes de 4 articles chacune.
a) Combien de temps faut-il pour préparer les commandes une par une (une tournée par commande) ?
b) En préparation par lots, il effectue 3 tournées de 10 commandes. Chaque tournée étant plus longue, les déplacements prennent 9 minutes ; le tri par commande prend ensuite 0,2 minute par article. Combien de temps faut-il au total ?
c) Quel est le gain de temps et d’où vient-il ?

10) Une chaîne de pharmacies envisage de faire passer l’ensemble des marchandises de son CD par cross-docking. Les fournisseurs de médicaments de marque livrent à l’heure, avec des étiquettes indiquant le magasin destinataire. En revanche, les fournisseurs de produits saisonniers (crème solaire, répulsif) sont souvent en retard, et les ventes de ces articles varient fortement selon la météo. Que recommandez-vous ? Justifiez votre réponse.

Corrigé

1) En cross-docking, les marchandises arrivent de plusieurs fournisseurs, sont triées et regroupées par destination, puis repartent dans d’autres véhicules en quelques heures, sans être stockées : l’entrepôt sert de plateforme de transit. Dans un entrepôt classique, elles sont d’abord mises en stock à des emplacements définis, puis prélevées pour préparer les commandes et expédiées.

2) X = (100 × 0 + 200 × 60 + 100 × 90) ÷ (100 + 200 + 100) = (0 + 12.000 + 9.000) ÷ 400 = 21.000 ÷ 400 = 52,5 km.

3) a) Soutien à la production : l’entrepôt stocke des matières et des composants de plusieurs fournisseurs pour alimenter l’usine.
b) Consolidation : il reçoit des marchandises de nombreux fournisseurs et compose des chargements regroupés pour chaque client.
c) Mixte : il stocke des matières premières et des produits finis.

4) a) Préparation par lots.
b) Préparation par vagues.
c) Préparation par zones.

5) Trois avantages au choix : économies de transport grâce au regroupement des chargements ; économies de production grâce à des lots de fabrication économiques et à un flux régulier ; disponibilité rapide des produits à proximité du client ; remises sur les achats en quantité ; protection contre les incertitudes liées à la demande et aux délais.

6) a) Σ volume = 400 + 200 + 300 + 100 = 1.000 t.
Σ (volume × x) = 400 × 10 + 200 × 50 + 300 × 50 + 100 × 10 = 4.000 + 10.000 + 15.000 + 1.000 = 30.000.
Σ (volume × y) = 400 × 10 + 200 × 10 + 300 × 50 + 100 × 60 = 4.000 + 2.000 + 15.000 + 6.000 = 27.000.
X = 30.000 ÷ 1.000 = 30 km ; Y = 27.000 ÷ 1.000 = 27 km.
b) Distances depuis (30 ; 27) : A = √(20² + 17²) = 26,25 km ; B = √(20² + 17²) = 26,25 km ; C = √(20² + 23²) = 30,48 km ; D = √(20² + 33²) = 38,59 km.
Somme = 400 × 26,25 + 200 × 26,25 + 300 × 30,48 + 100 × 38,59 = 10.500 + 5.250 + 9.144 + 3.859 ≈ 28.752 t·km par mois.
c) Économie = (29.971 − 28.752) ÷ 29.971 ≈ 4,1% ; autrement dit, auprès de A, la somme serait supérieure d’environ 4,2% à celle obtenue au centre de gravité (29.971 ÷ 28.752 = 1,042).
d) Par exemple : absence de route ou d’accès au point calculé ; absence de terrain ou de bâtiment disponible, ou prix trop élevé ; fiscalité de l’État concerné ; manque de main-d’œuvre ; obstacle physique (rivière, zone protégée).

7) a) ES = 1,65 × 400 × √4 = 1,65 × 400 × 2 = 1.320 unités.
b) Chaque CD : 1,65 × 200 × 2 = 660 unités ; quatre CD : 4 × 660 = 2.640 unités, soit le double. Avec n CD identiques et des demandes indépendantes, le stock de sécurité total augmente proportionnellement à √n (√4 = 2).
c) Stock supplémentaire = 2.640 − 1.320 = 1.320 unités ; coût = 1.320 × 50 × 0,25 = R$ 16.500 par an.

8) a) Aujourd’hui : 4 trajets × 600 km × R$ 6,00 = R$ 14.400 par semaine. (Les 8 t tiennent dans le camion de 10 t, mais celui-ci roule avec 20% de sa capacité inutilisée.)
b) Avec le CD : semi-remorque 600 × 9,00 = R$ 5.400 ; livraisons 4 × 40 × 6,00 = R$ 960 ; CD R$ 3.000. Total = 5.400 + 960 + 3.000 = R$ 9.360 par semaine (les 4 × 8 t remplissent exactement le semi-remorque de 32 t).
c) Coût du transport avec le CD = 5.400 + 960 = R$ 6.360. Le CD reste avantageux tant qu’il coûte moins de 14.400 − 6.360 = R$ 8.040 par semaine.

9) a) Commande par commande : 30 × (6 + 4 × 0,5) = 30 × 8 = 240 minutes.
b) Par lots : chaque tournée = 9 + 40 articles × 0,5 + 40 × 0,2 = 9 + 20 + 8 = 37 minutes ; 3 tournées = 111 minutes.
c) Gain = 240 − 111 = 129 minutes (54%). Il provient des déplacements : les 30 tournées × 6 = 180 minutes passent à 3 × 9 = 27 minutes, ce qui compense largement les 24 minutes de tri (120 articles × 0,2). Le temps de prélèvement des articles (120 × 0,5 = 60 minutes) est identique dans les deux cas.

10) Une organisation mixte. Les médicaments de marque remplissent les conditions du cross-docking (livraisons ponctuelles, étiquetage par destination, demande stable) et peuvent transiter par le quai sans être stockés. Ce n’est pas le cas des produits saisonniers : avec des fournisseurs en retard et une demande fluctuante, le camion au départ devrait attendre ou partir incomplet. Ces articles doivent être stockés dans le CD, avec un stock de sécurité, puis faire l’objet d’une préparation de commandes.

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