Optimisation de Planning

Transformation des opérations de planification en combinant maths appliquées et UX.

Context

Notre client est un freight-forwarder de dimension internationale : sa mission est d’organiser pour de multiples clients le transport intégral de tout type de fret vers des centaines de destinations. Une des sources d’économies pour son activité réside dans l’efficacité opérationnelle et notamment dans une optimisation de la consolidation : la pratique consistant à regrouper les colis de différents expéditeurs ayant la même destination en une seule cargaison. En mixant les marchandises denses avec des marchandises volumineuses mais plus légères, la consolidation aérienne permet de réduire le coût du fret aérien - fonction du poids et du volume - et de réduire le temps de chargement dans les allotements aériens réservés, diminuant d’autant le coût opérationnel. Bien plus qu’un assemblage de Lego ou un Tetris, la consolidation aérienne est une tâche très complexe à réaliser pour un opérateur humain compte tenu des différentes contraintes qui entrent en jeu : les contraintes physiques (poids, volume, dimensions, possibilités de manipulation des colis, …), les contraintes propres au transport (origine, destination), les contraintes temporelles, réglementaires, les préférences du client, etc. Tout l’enjeu est alors d’imaginer un outil d’aide à la décision destiné aux opérateurs afin d’optimiser les choix de consolidation. Notre client a fait appel à nos expertises en sciences des données, en expérience utilisateur et en ingénierie système pour relever le défi. background: u-bgWhite

Shipment Grouping in Air Cargo

Qu’avons nous fait?

Afin de réaliser une consolidation optimale et pertinente, l’objectif du projet est de développer une application recommandant des groupages optimaux de colis aux opérateurs de consolidation aérienne dans les hubs. Cette application repose sur un algorithme qui trouve automatiquement le meilleur mix possible de colis en tenant compte des différentes contraintes existantes ; elle assiste donc l’opérateur pour affecter un groupage et un vol à chaque colis.

Solution

La transformation d’un process opérationnel éprouvé grâce à un nouvel outil

L’outil d’aide à la décision de la consolidation est avant tout la pierre angulaire d’un changement considérable dans le process opérationnel de booking de transport aérien.

Historiquement, les expéditions étaient assignées à un vol dès la réservation du client ; la consolidation ne pouvait donc être réalisée qu’avec les colis assignés à un même vol. Notre outil a permis de renverser complètement la logique du freight-forwarding en raisonnant par fenêtres temporelles, au sein desquelles les colis peuvent être groupés conjointement avant d’être assignées à un vol A ou B. L’assignation au vol même choisi au moment de la réservation n’est donc plus une condition obligatoire pour le transport, et permet ainsi de décupler le potentiel de consolidation de notre client et libérer ainsi un vivier d’économies de coûts (opérations et manutention), tout en continuant à respecter les contraintes opérationnelles du transport de fret.

Les opérateurs de hubs sont équipés d’un outil d’aide à la décision qui leur permet d’être plus proactif et responsable des choix d’affectation d’une expédition à un groupage, à un vol, en prenant en compte les expéditions à venir des prochains jours.

Form push to pull Form push to pull

Nous avons résolu ce problème par une approche double, reposant sur nos expertises en Expérience Utilisateur et en Mathématiques Appliquées. D’une part, nous avons besoin de construire un outil qui s’intègre sans encombre dans le quotidien des opérateurs et accompagne le changement, d’autre part nous devons réaliser le cœur de cet outil, l’optimiseur de consolidations.

Approche UX

Ce projet a été spécial pour les utilisateurs finaux qui étaient très enthousiastes sur la proposition de valeur que pouvait apporter un outil d’aide à la décision pour la consolidation, mais n’avaient en même temps aucune idée claire concernant les impacts dans leur travail quotidien. Nous allions en effet apporter une innovation majeure à leur métier, sans que les conséquences opérationnelles soient claires et concrètes.

En construisant cet outil, nous construisions aussi une nouvelle façon de travailler, un nouveau process, pour tous les opérateurs de notre client impliqués dans la chaîne du transport aérien. Adopter une démarche UX méthodique était indispensable pour assurer la bonne adéquation entre ce que notre client et nous imaginions d’une part et les besoins et habitudes des utilisateurs finaux d’autre part. En d’autres termes, nous avons appliqué une méthodologie centrée sur l’utilisateur pour assurer le succès de notre outil et son adoption rapide dans l’environnement opérationnel actuel.

Après un premier design de parcours utilisateur et de la structure de l’application, nous avons réalisé les wireframes de l’application en sprints successifs ; nous avons imaginé des tests interactifs avec les utilisateurs sur ces maquettes afin de tester non seulement l’ergonomie de notre application mais aussi de collecter les retours des utilisateurs sur l’application et le projet lui-même.

Approche Mathématique

La première étape consistait à formaliser mathématiquement le problème de notre client. Notre objectif est de trouver l’affectation des expéditions sur les capacités de vol réservées afin de minimiser les coûts tout en respectant diverses contraintes : contraintes physiques, contraintes opérationnelles, contraintes des clients… L’incertitude sur les expéditions arrivant les jours suivants devaient également être pris en compte.

Pour ce faire, nous avons dû comprendre en profondeur le métier de notre client afin d’énumérer et de hiérarchiser les contraintes à prendre en compte, et d’en proposer une formalisation. Ensuite, en utilisant plusieurs techniques mathématiques, nous avons transformé ce problème en un problème d’optimisation spécifique que nous avons pu résoudre à l’aide de divers outils de recherche opérationnelle.

Cette approche mixte combinant UX et Mathématiques a été une démarche véritablement novatrice et la clé du succès du projet. La création d’une nouvelle expérience utilisateur pour un outil décisionnel complexe et intelligent nécessite une compréhension approfondie des possibilités de recommandation et d’optimisation, ainsi qu’une réflexion critique sur ce que nous pourrions imaginer et réaliser. De même, les commentaires des utilisateurs lors des entretiens et des tests ont été essentiels pour valider notre compréhension des enjeux métiers et notre modélisation du problème.

Résultats

Grâce à notre expertise en mathématiques appliquées et en expérience utilisateur, nous avons pu développer une application-web intégrée à la chaîne opérationnelle de nos clients, permettant d’affecter de manière optimale les expéditions aux capacités de transport aérien réservées. Ce projet a conduit directement à des bénéfices majeurs :

  • Une transformation profonde et durable des opérations à grande échelle
  • Une efficacité opérationnelle accrue
  • Des économies financières grâce à l’optimisation des coûts opérationnels