Manifeste pour un internet physique 1.10 2011 10-29 français bm-ml

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Manifeste pour un Internet Physique, version 1.10 Professeur Benoit Montreuil, CIRRELT, Université Laval

Manifeste pour un Internet PhysiqueVers un développement durable et efficient

de la logistique globale :Transformer la manière dont les objets physiques

sont déplacés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

Professeur Benoit Montreuil

Chaire de Recherche du Canada en Ingénierie d'EntrepriseCIRRELT Centre interuniversitaire de recherche

sur les réseaux on d'entreprise, la logistique et le transportUniversité Laval, Québec, Canada

Version 1.10: 2011-10-29Une traduction de Mustapha Lounès et Benoit Montreuil

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RemerciementsLe Manifeste pour un Internet Physique

a bénéficié de nombreuses contributions de collègues estimés

AmericaCIRRELT Research Center:

• Teodor Crainic - UQAM• Michel Gendreau - Université de Montréal• Olivier Labarthe, Mustapha Lounès & Jacques Renaud - Université Laval

CICMHE, College-Industry Council for Material Handling Education:• Russ Meller – University of Arkansas• Kevin Gue & Jeff Smith – Auburn University• Kimberley Ellis – Virginia Tech• Leon McGinnis – Georgia Tech• Mike Ogle – MHIA

Europe• Éric Ballot, Frédéric Fontane – Mines ParisTech• Rémy Glardon – EPFL• Rene De Koster – Erasmus University• Detlef Spee – Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistic

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Positionnement macroscopiqueASSERTION

La façon dont les objets physiques sont transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

dans le monde entier n'est pas soutenable économiquement, écologiquement et socialement

OBJECTIF Permettre l’efficience et la durabilité globales

du transport, de la manutention, de l’entreposage,de la réalisation, de l'approvisionnement et de l'utilisation

des objets physiques

VISIONÉvolution vers un Internet Physique mondial

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L’inspiration pour la vision de l’Internet Physique

• Un superbe titre de première page– Intéressant mais juste un état-de-l’art en

chaînes d’approvisionnement et logistique– Il n’y avait rien sur ce que pouvait être un Internet

Physique selon ma perception

• La question ma vite passionnéQu’est-ce que pourrait ou devrait êtreun Internet Physique? – Quelles en seraient les caractéristiques clés?– Quelles habilités devrait-il offrir qui ne sont pas

atteignables aujourd’hui?

• Une autre question a vite fait surface: Pourquoi aurait-on besoin d’un Internet Physique?

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Pourquoi avons-nous besoin d'un Internet Physique ?

La façon dont les objets physiques sont transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés

dans le monde entier est inefficiente et insoutenable économiquement, écologiquement et socialement

Assertion d’inefficience logistique et d’insoutenabilité

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ÉCONOMIQUELogistique: un fardeau de 10-20% du PIB de la plupart des pays

Le fardeau logistique mondial croît plus vite que le commerce mondial

ENVIRONNEMENT Un des plus grands pollueur, consommateur d’énergie

et émetteur de gaz à effets de serreUne contribution négative en progression

alors que les buts des nations visent de fortes réductions

SOCIALUn manque d’accessibilité et de mobilité rapide, fiable et abordable

des biens physiques dans la vaste majorité de la population du mondeDes conditions de travail logistique trop souvent précaires

Pourquoi devons-nous changer?

Inefficience logistique et insoutenabilité

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Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilitéNous menant vers un mur de façon percutante

1. Nous expédions de l’air et de l’emballage2. Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception3. Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes4. Les produits sont entreposés où on n’a pas besoin,

très souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires5. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés6. Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés7. Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment le besoin8. Les produits se déplacent inutilement à travers le monde9. Le transport intermodal rapide et fiable

est encore un rêve ou une plaisanterie10. L'approvisionnement de produits vers les villes,

à l’intérieur et à partir de celles-ci est un cauchemar11. Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes12. L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier13. L'innovation est étouffée

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1. Nous expédions de l’air et de l’emballage‒ Les camions et leur remorques, les wagons et les conteneurs

sont souvent à moitié vides au départ, avec une part substantielle du non-vide remplie par de l'emballage

2. Les voyages à vide sont la norme plutôt que l’exception‒ Les véhicules et les conteneurs reviennent souvent vides, ou

font de longs détours pour trouver des chargements de retour‒ Les véhicules pleins au départ deviennent de plus en plus

vides au fur et à mesure de leurs tournées de livraison

3. Les camionneurs sont devenus les cowboys modernes‒ Beaucoup sont toujours sur la route,

souvent loin de la maison pour de longues durées‒ Leur santé et leur vie sociale et familiale sont précaires‒ En général, les travailleurs logistiques, dont les

manutentionnaires, ont des positions tout aussi précaires

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4. Les produits dorment entreposés où on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires‒ Les fabricants, distributeurs, détaillants et

utilisateurs stockent tous des produits, souvent en grande quantité, à travers leurs réseaux d’entrepôts et de centres de distribution,néanmoins les niveaux de service et les temps de réponse aux utilisateurs locaux sont contraignants et risqués

5. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés‒ La plupart des entreprises investissent dans

des installations productives ou logistiques qui sontla plupart du temps sous-utilisées ou mal utilisées, traitant des produits qu’il serait préférable de traiter ailleurs, entraînant une multitude de voyages inutiles


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Rusting new cars in disused airfield

6. Tellement de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés‒ Une portion importante

des produits de consommation fabriquésn’atteint jamais à temps le marché approprié,ceux-ci finissant invendus ou inutilisés,tandis qu'ils auraient été nécessaires ailleurs

7. Les produits n'arrivent pas chez ceuxqui en ont vraiment besoin‒ C'est particulièrement vrai

dans les pays moins développés etles zones de catastrophes et de crises


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8. Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète‒ Les produits parcourent couramment

des milliers de kilomètres/millesqui auraient pu être évitéss’ils étaient fabriqués ou assemblésplus près de leur lieu d'utilisation

9. Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie‒ Même s’il existe quelques superbes exemples,

en général la synchronisation est si lamentable,les interfaces si mal conçues,que les itinéraires intermodaux sontsouvent inefficients et risquésen coût et en temps


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10.L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar‒ La plupart des villes ne sont pas conçues et équipées pour

faciliter le transport, la manutention et l’entreposage de marchandises,rendant cauchemardesque l’approvisionnementdes entreprises et des consommateurs

11.Réseaux insécurisés et fragiles‒ Il y a extrême concentration d’opérations dans un nombre

restreint d’installations de production et de distribution centralisées, avec mouvements le long d’un espace étroit de routes à fort trafic

‒ Cela rend les chaînes d’approvisionnement et les réseaux logistiques de plusieurs entreprises non sécurisées contre les actes de vol et de terrorisme, et fragiles face aux catastrophes naturelles et aux crises de demande


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12.L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier‒ Les véhicules, les systèmes de manutentions et

les installations opérationnelles doivent s’adapter àune grande variété de matériaux, de formes et de charges unitaires, avec chaque acteur décidant indépendamment et localement de sa part du puzzle

‒ Ceci rend difficile à justifier les technologies connectives intelligentes (ex. RFID), l’automatisation systémique de la manutention et du transport ainsi que les logiciels de pilotage intelligence collaborative

13. L’innovation est étouffée‒ Le manque de normes et de protocoles génériques,

de transparence, de modularitéet d’une infrastructure systémique ouverteest un criant goulot d’étranglement de l’innovation

‒ Ceci rend l'innovation de rupture si difficile,justifiant le focus sur une innovation epsilon marginale


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Cartographie des symptômes d’inefficience & d’insoutenabilité par rapport aux facettes économiques, environnementales et sociales

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1 Nous expédions de l’air et de l’emballage

2 Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception

3 Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes

4Les produits sont entreposés où l’on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires

5 Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés

6 Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés

7 Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin

8 Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie

9L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar

10 Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète

11 Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes

12 L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier

13 L'innovation est étouffée

Symptômes d’inefficience & d’insoutenabilité

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Accéder à l’objectif global menant versl’efficience et de la durabilité logistiques globales

Objectif ÉconomiqueRéduire d’un ordre de grandeur et de façon durablele fardeau économique globale de la logistique tout en engendrant des gains substantiels de productivité d’affaires

Objectif Environnemental Réduire d’un ordre de grandeur et de façon durableles émissions de gaz à effet de serre, la consommation d'énergieet la pollution induites par la logistique

Objectif Sociétal Accroitre de façon substantielle et durable la qualité de viedes travailleurs logistiques, ainsi que celle de la population mondialeen améliorant l’accessibilité et la mobilité des objets physiques

Note: Logistique est à partir d’ici dans son sens large incluant le transport, la manutention, l’entreposage, l’approvisionnement, la réalisation (production, assemblage, finition, personnalisation, recyclage) et l’utilisation

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L’Internet Digital Exploiter la Métaphore l'autoroute de l'information

Lorsqu’elle cherche une façon de conceptualiser comment elle doit se transformer,

elle s'est basée sur une métaphore du transport physique et de la logistique : Construction de l'autoroute de l'information

Il y a quelques décennies, la communauté des technologies de l’information et des communications était coincé dans un énorme confusion inefficiente et

insoutenable en raison de millions d’ordinateurs déconnectés

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Ils ont réalisé leur pari et sont allés encore beaucoup plus loin, remodelant complètement la manière dont

le calcul et la communication digitaux sont actuellement effectuéesIls ont inventé l'Internet, ouvrant la voie vers le World Wide Web

Ils ont permis la construction d’un réseau d'infrastructure distribué et ouvert

qui révolutionne actuellement tellement de facettes de notre réalité sociétale et économique

L’Internet DigitalExtension au delà de la Métaphore de l‘Autoroute de l‘Information

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L‘Essence de l'Internet Digital

References: Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004.Parziale L., Britt D.T., Davis C., Forrester J., Liu W., Matthews C. and Rosselot N. “TCP-IP Tutorial and Technical Overview”, 2006. http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf“Interconnection of access networks, MANs and WANs “, http://images.google.ca/imgres?imgurl=http://www.exfo.com/

Pour l'utilisateur, l'Internet Digital permet de façon transparente

l'interconnexion entre des réseaux, autorisant ainsi la transmission

de paquets de données formatésde façon standard

leur permettant de transiter à travers des équipements

hétérogènes respectant le protocole de TCP/IP

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Vers un Internet Physique Utiliser l’Internet Digital comme une Métaphore pour le Monde Physique

Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

Que proposons-nous pour relever le grand défi de la logistique?

Bien qu'il existe des différences fondamentales entre le monde physique et le monde de l'information,

l’initiative de l'Internet Physique a pour but d’exploiter la métaphore de l'Internet

afin de proposer une vision pour une solution durable

et progressivement déployable aux problèmes globaux liés à notre façon

de transporter, manutentionner, entreposer, réaliser, approvisionner et utiliser

les objets physiques à travers la planète

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Exposition des caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique

Évolution vers un Internet Physique mondial

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Qu’est-ce que l’Internet Physique?

Version actuelle de la définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Éric Ballot et Russ Meller

Un système logistique global ouvertfondé sur l’interconnectivité physique,

digitale et opérationnelle habilitée par

de l’encapsulation, des protocoles et des interfaces

Physical Internet: PI, π

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Positionnement de l’Internet Physique

World Wide Web (WWW) Internet Digital

Paquets informationnels digitaux

Connexion d'objets physiques par WWW

Internet des chosesRéseaux d'objets intelligents

Supply Web OuvertInternet Physique

Paquets Physiques Intelligents

Grille électrique

intelligente

InternetÉnergétiqu

e

Paquetsd’Énergie

Schéma original de Benoit Montreuil, 2010, Physical Internet Manifesto, www.physicalinternetinitiative.org

http://www.physicalinternetinitiative.org/

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Caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique

1. Viser l’interconnectivité universelle2. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement

standardisés5. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises

aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global8. Activer et exploiter un web d’approvisionnement ouvert et global9. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement

les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverteMontreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

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1. Viser l’interconnectivité universelle

Les centres logistiques, les transporteurs et les systèmes de haute performance,

rendent rapide, bon marché, facile et fiable,l’interconnexion des objets physiques

à travers des modes et des routes,visant comme cible prioritaire l’interconnexion universelle

Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?

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2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié

Réseau Intra-Centre Inter-Processeurs


Équipement 1

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Réseau Intra-Installation Inter-Centres


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Réseau Intra-Site Inter-Installation


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Installation 2

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Site 1


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-transits et -hubs

Vers la logistique urbaine durable

habilitée par l’Internet Physique

Réseau Intra-Urbain

Inter-Site


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-transits et -hubs

Vers la logistique urbaine durable

habilitée par l’Internet Physique

Réseau Intra-Urbain

Inter-Site


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Québec, Canada

Nord-est américain,U.S.A.

-transits et -hubs

Réseau Intra-État

Interurbain

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Réseaux Intercontinentaux mondiaux

Réseaux Intra-Continentaux Inter-États

Réseaux Intra-Pays Inter-États

Réseaux Intra-États InterurbainsRéseaux Intra-Urbains Inter-Installations

Réseaux Intra-Installation Inter-Centres

Réseaux Intra-Centres Inter-processeurs

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3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux

Reference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007


Le réseau des réseaux de l’Internet Physique global doit garantir sa propre fiabilité

et celles de ses conteneurs et expéditionsLe tissage des réseaux et la multiplication des nœuds

doivent permettre à l'Internet Physique d'assurersa robustesse et sa résilience

aux événements imprévus

Par exemple, si un nœud ou une partie d'un réseau tombe en panne,

le trafic doit être facilement rerouté, aussi automatiquement que possible

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Les acteurs, les transporteurs, les routes, les nœuds et les flux de conteneurs de l’Internet Physique doivent interagir en synergie pour garantir:

– L'intégrité des objets physiques encapsulés dans les -conteneurs– L'état de l'intégrité physique et informationnelle des -conteneurs,

-transporteurs, -routes et -nœuds– L’intégrité informationnelle des -acteurs

(êtres humains et logiciels agents)– La robustesse de rendement axé-client en termes

de livraison et d’entreposage des -conteneurs

Reference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007

3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux


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4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement standardisés

Quels sont les habilitants de l’Internet Physique?

• La marchandise est unitisée comme contenu d’un -conteneuret ne sont pas traitées explicitement par l’Internet Physique

• Des dimensions d’un conteneur maritime à de toutes petites dimensions• Conçus pour être traités de façon fluide et aisée à travers divers

modes et moyens de transport, de manutention et de stockage• Faciles à manutentionner, entreposer, transporter, sceller, enclencher,

interloquer, charger, décharger, construire, démanteler, composer et décomposer

• Des matériaux verts avec empreinte minimale lorsque hors-service• Équipés de tags intelligents, avec des senseurs au besoin, permettant leur

identification, routage et maintenance adéquats• Divers classes structurales en fonction des usages• Capacités de conditionnement (ex. température) si nécessaire• Scellables pour fins de sécurité

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X

Y

Z

Illustration dedimensions modulairespotentielles

0,12 m0,24 m0,36 m0,48 m0,6 m1,2 m2,4 m3,6 m4,8 m6 m

12 mB. Montreuil, B. Gilbert

-Conteneurs modularisés et standardisés dans le monde entier en termes de dimensions, fonctions et de fixations


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-Containeurs conçus pour l’Internet PhysiqueFaciles à charger, décharger, manutentionner, entreposer, transporter, sceller, enclencher, interloquer, construire,

démanteler, panéliser, composer et décomposer

Reference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010)Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation ,in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.


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Caractéristiques clés des -containers

Modulaire

Dessin original de Eric Ballot, Mines ParisTech,2011-06-27, adapté par Benoit Montreuil


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5. Évoluer des systèmes de manutention et de stockage de fret aux systèmes de manutention et de stockage de -conteneurs


Des moyens et des systèmes de manutentionet d'entreposage de -conteneurs,

avec des technologies et des processus innovateursexploitant les caractéristiques des -conteneurs afin de permettre leur

réception, stockage, composition, décompositionmonitoring, protection et expédition

rapides, faciles, fiables et bon marché grâce à des configurations intelligentes, durables et fluides

d’automatisation et de manutention humaine


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Les systèmes de manutention et d'entreposage de -conteneurs:‒ Permettent une performance d'entrée et de sortie rapide et fiable‒ Ont une interface continue avec les véhicules et systèmes qui transportent

les produits entrants et sortants, ainsi que les systèmes de logiciel clients pour détecter les conteneurs et se mettre en interface avec eux

‒ Surveillent et protègent l'intégrité des -conteneurs‒ Sécurisent les conteneurs au niveau désiré‒ Fournissent une documentation ouverte et directe de leurs performances

et capacités spécifiées et de leurs performances et capacités prouvées, mises à jour par des opérations continues

Ceci s'applique à l’équivalent des centres actuels de distribution, de transbordement, de gares ferroviaires, de hubs multimodaux, de ports maritimes, d’aéroports, etc.

5. Évoluer des systèmes de manutention et de stockage de fret aux systèmes de manutention et de stockage de -conteneurs


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Exploiter aussi bien que possible les capacités des -conteneurs intelligents

connectés à l’Internet Digital et au World Wide Web,et à leurs objets intelligents encapsulés,

pour améliorer la performance perçue par les clients et la performance globale de l'Internet Physique

6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautésencapsulant des objets intelligents


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L’Internet Physique et l'Internet des Choses

L'Internet des Choses permet la connexion omniprésente avec les objets physiques équipés de technologie connective intelligente (RFID, GPS, Internet, etc.), rendant les objets toujours plus intelligents et habilitant leur autocontrôle distribué à travers les réseaux

L'Internet Physique vise à exploiter aussi bien que possible l’Internet des Choses afin d’habiliter la connectivité omniprésente de ses -conteneurs et -systèmes

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Que veut-on habiliter avec l’Internet Physique?

7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et globalPasser d’un transport point-à-point hub-&-spoke à un transport distribué intermodal

Transport multi-segment de Québec à Los Angeles

Québec

MontréalAlexandria Bay, US border

SyracuseBuffalo

ClevelandColumbus

IndianapolisSt-Louis

SpringfieldTulsa

Oklahoma CityAmarillo

AlbuquerqueFlagstaff

NeedlesBarstow

Los Angeles

20

20-401

81

90

90

71

70

70

44

44

44

40

40

40

40

40

15-10

Chauffeur 1Chauffeur 2








Chauffeur 17

Distance parcourue dans chaque direction: (Km): 5030 5030+Conducteurs: 1 17Camions: 1 17Remorques: 1 1

Durée de conduite à l’aller (h): 48 51+Durée de conduite au retour (h): 48+ 51+Durée aux points de transit (h): 0 9+

Durée du voyage de la remorque à l’aller (h): 120 60+Durée du voyage de la remorque au retour (h): 120+ 60+Durée totale du voyage de la remorque (h): 240+ 120+Durée moyenne de conduite par conducteur (h): 96+ 6+Durée moyenne du voyage par conducteur (h): 240+ 6,5+

Voyage de bout-en-bout

Voyage distribué

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Transport entre les nœuds + Manutention à l’intérieur des nœuds : on déplace les objetsUn ensemble interconnecté de hubs, transits, ports, routes et voies uni-modaux et multimodaux

7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global

Voie maritime AutorouteRoute

Voie ferroviaireZone de π-hubs & π-transits multimodaux ouverts

Zone de π-hubs & π-transits uni-modaux ouverts

π-Port ouvertVoie aérienne


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Des sites de -transithabilitant

le transport distribuémulti-segments multi-acteursà travers l’Internet Physique



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-Hub route-eauconçu pour habiliterle transport distribué

intermodaldes -conteneurs à travers

l’Internet Physique


Océan, merou fleuve

Route


Eau

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8. Activer et exploiter un Supply Web ouvert et global

References: Montreuil B., Labarthe, O., Hakimi, D., Larcher, A., & Audet, M. Supply Web Mapper. Proceedings of Industrial Engineering and Systems Management, Conference, IESM, , Conference Montréal, Canada, May 13-15, 2009 Hakimi D., B. Montreuil, O. Labarthe, “Supply Web: Concept and Technology”, 7th Annual International Symposium on Supply Chain Management, Conference Toronto, Canada, October 28-30, 2009Montreuil, B., Hakimi, D. , B. Montreuil, O. Labarthe, ”Supply Web Agent-Based Simulation Platform” Proceedings of the 3rd International Conference on Information Systems, Logistics and Supply Chain Creating value through green supply chains, ILS 2010 – Casablanca (Morocco), April 14-16<.


Un Web ouvert composé d’un web de distribution ouvertcouplé à un web de réalisation ouvert,

permettant aux producteurs, distributeurs et détaillantsde déployer dynamiquement

les produits contenus dans des -conteneursdans de multiples centres géographiquement dispersés,

les réalisant et les déployant afin de pouvoir les livrer de façon rapide, efficiente et fiable en réponse

à une demande stochastique distribuée pour ceux-ci

Habiliter des équivalents physiquesdes Intranets, des Réseaux Privés virtuels,du Cloud Computing et du Cloud Storage

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Web de distribution ouvertStockage intra-nœud: On déploie les objets

Un ensemble interconnecté de centres ouverts d’entreposage et de distribution

PortVoie maritime

Autoroute

RouteVoie ferroviaire

π-Port ouvertZone de π-magasins & π-distributeurs ouverts

Voie aérienne


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Reference: Montreuil and Sohrabi, From Private Supply Networks to Open Supply Webs, IERC 2010

La plupart des compagniesconçoivent, opèrent et optimisent

indépendammentleurs réseaux de distribution privés

en investissant dans des CDs, ou s’engagent dans des locations ou contrats à long terme

Aux États-Unis seulement,il y a 535 000 centres de distribution

La vaste majorité sont utilisés par une seule compagnie La plupart des compagnies utilisent moins de 20 CDs

Imaginez le potentiel de gainsi chaque compagnie pouvait déployerses produits à travers un web ouvert incluant 535 000 CDs ouverts aux États-Unis

Activer et exploiter un Supply Web ouvert et global


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Usines dédiées à la firme : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 16D2C max : 3 moyen : 1,08 F2D max : 9 moyen : 4,36

Web d’approvisionnement partagé ouvertavec une haute densité de CDs ouverts

disponibles à plusieurs autres clients

Usines : 4CDs dédiés à la firme :

16D2C max : 3 moyen : 1,75 F2D max : 9 moyen : 3,92

Web d’approvisionnement partagé avec des CDs implantésindépendamment

Web d’approvisionnement partagé avec des CDs implantésconjointement

Réseaux d'approvisionnement privés indépendants

Délais de livraisons causés par le transport Inter-régionsF2D : Délais de livraison Usine au CDD2C : Délais de livraison CD au Client

1

2

3

4

3

24

1

1

2

3

4

Usines dédiées à la firme : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 0CDs ouverts utilisés : 60+

D2C max: 0 moyen : 0,00F2D max: 12 moyen : 4,75

Entreprise 1

3

24

1

Entreprise 2 Entreprise 3 Entreprise 4

1

2

3

4

Usines dédiées à la firme : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 16D2C max : 3 moyen : 1,48 F2D max : 10 moyen : 4,39

Usine : 1CDs dédiés à la firme :

4D2C max: 3 moyen: 1,73 F2D max: 8 moyen : 4,11


4D2C max: 3 moyen: 1,78 F2D max: 7 moyen : 3,00


4D2C max: 3 moyen : 1,75 F2D max: 7 moyen : 3,69


4D2C max: 3 moyen : 1,73 F2D max: 9 moyen : 4,88

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PortVoie maritime

Autoroute

RouteVoie ferroviaire Zone de π-usines ouvertes

Voie aérienne

Web de Réalisation ouvertOn fait, assemble, personnalise, rétrofite les objets

Un ensemble interconnectés de centres ouverts de production, de personnalisation & retrofit,en fait d’usines ouvertes de tout type


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Web d’approvisionnement ouvertL’union d’un web de distribution ouvert & d’un web de réalisation ouvert

PortRoute maritime

Autoroute

RouteRoute ferroviaire

π-Port ouvertZone de π-magasins & π-distributeurs ouvertsZone π-usines ouvertesRoute aérienne


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Web d’approvisionnement ouvert

Source: Ballot E., O. Guodet & B. Montreuil (2011), Physical Internet enabled open hub network design for distributed networked operations, Proc. of SOHOMA 2011

Réseau d’approvisionnement 1

Réseaud’approvisionnement 2

Réseau d’approvisionnement

ouvert exploité par 1 et 2

Web d’approvisionnement

1 & 2


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* Transport Inter-région causé par les délais de livraison

Usines dédiées à la firme 0Groupe d’usines partagées : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 16Délai de livraison moy. CD-à-région : 1,08Délai de livraison max CD-à-région : 3Délai de livraison moy. usine-à-CD : 1,11Délai de livraison max usine-à-CD : 3

Web d’approvisionnement partagéavec des usines partagées

et des CDs partagés implantés indépendamment

Web d’approvisionnement partagéavec des usines partagées

et des CDs partagés implantés conjointement

Web d’approvisionnement ouvertavec une haute densité de CDs ouverts

disponibles à plusieurs autres clients

Web d’approvisionnement ouvertavec une haute densité de centres de distribution et de production ouverts

disponibles pour plusieurs autres clients

Usines dédiées à la firme 0Groupe d’usines partagées : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 0CDs ouverts utilisés : 60+Délai de livraison moy. CD-à-région : 0Délai de livraison max CD-à-région : 0Délai de livraison moy. usine-à-CD : 2Délai de livraison max usine-à-CD : 4

Usines dédiées à la firme 0Groupe d’Usines partagées : 0Usines ouvertes utilisés : 64+ CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 0CDs ouverts utilisés : 64+Délai de livraison moy. CD-à-région : 0Délai de livraison max CD-à-région : 0Délai de livraison moy. Usine-à-CD : 0Délai de livraison max Usine-à-CD : 0

Usines dédiées à la firme 0Groupe d’usines partagées : 4CDs dédiés à la firme : 0Groupe de CDs partagés : 3Délai de livraison moy. CD-à-région : 1,48Délai de livraison max CD-à-région : 3Délai de livraison moy. Usine-à-CD : 0,83Délai de livraison max Usine-à-CD : 3

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Web Logistique ouvert L’union d’un Web de mobilité et d’un Web d’approvisionnement ouvert

Port

Route maritime

Autoroute

Route

Route ferroviaire

π-Port ouvert

Zone de π-magasins & π-distributeur ouverts Zone π-usines ouvertes

Zone de π-hub & π-transit multimodaux ouverts

Zone de π-hub & π-transit unimodaux ouverts

Route aérienne


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Web deréalisation

ouvert

Web de mobilitéouvert

Web dedistribution

ouvert

Web

d’ap

prov

isio

nnem

ent

ouve

rt

Centres ouverts deproduction,

personnalisation& Retrofit

Centres ouvertsd’entreposage et

de distribution

Véhicules, infrastructures, hubs et transits unimodaux & multimodaux

ouverts

Weblogistique

ouvert

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9. Déployer des certifications d’habilitéet de monitoring de performance ouvert

Comment les parties prenantes peuvent-elles aider à faire prospérer l’Internet Physique ?

Le monitoring ouvert en direct de la performance réellement réaliséepar tous les acteurs et toutes les entités -certifiés,

avec focus sur des indicateurs de performance clés des paramètres critiques,tel que la vitesse, le taux de service, la fiabilité, la protection et la sécurité

Un tel monitoring direct de la performance est disponible publiquement dans le monde entier

pour permettre une prise de décision basée sur des faits et pour stimuler l'amélioration continue

L'information publique doit être fournie dans le respect de la confidentialité des transactions spécifiques

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9. Déployer des certifications d’habilitéet de monitoring de performance ouvert


Déployer des certifications d’habilité multi-niveaux de l'Internet Physique

pour les conteneurs, les systèmes de manutention, les véhicules, les systèmes d'information,

les ports, les centres de distribution, les routes, les villes et les régions,

les protocoles et les processus, et ainsi de suite

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Reference: Seliger G., “Sustainability in Manufacturing - Recovery of Resources in Product and Material Cycles” (Ed. by Günther Seliger, Sringer Verlag, 2007

10. Concevoir des produits adaptés aux conteneursafin de minimiser le gaspillage d’espace

Concevoir et fabriquer les produits pour minimiser la charge et le volume

qu'ils produisent sur l'Internet Physique,avec des dimensions adaptées

aux dimensions standards du conteneur,avec une densité volumétrique et fonctionnelle maximale

lors de leur conteneurisation


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10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs en minimisant la perte d’espace

Les dimensions des produits sont adaptées aux dimensions standards du conteneur‒ De sorte que le produit emballé soit ajusté dans conteneur de faible empreinte

écologique Afin d'éviter de déplacer et d’entreposer de l'air, les produits devraient être conçus et

fabriqués de façon à avoir une densité volumétrique maximale lorsqu’ils sont dans des conteneurs de l'Internet Physique, extensibles à leurs dimensions d'utilisation si nécessaire

Les produits doivent être conçus de sorte que seulement les composants et les modules clés doivent voyager extensivement par l'Internet Physique :‒ Facile à parachever près du point d'utilisation en utilisant les objets localement

disponibles Les produits devant se déplacer dans l'Internet Physique devraient être aussi

fonctionnellement denses que possible lorsque conteneurisés‒ La densité fonctionnelle d’un objet peut être exprimée comme le rapport

de la fonctionnalité utile sur le produit de son poids par son volume


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11. Minimiser les déplacements et les stockages physiquesen transmettant digitalement les connaissances et

en matérialisant les produits aussi localement que possible à travers le web de réalisation ouvert

Avec plus de maturité de l'Internet Physique, on s’attend à avoirde nombreux centres de production flexibles, ouverts et distribués

capables de réaliser (produire, assembler, finir) localement pour des clients une large variété de produitsà partir des spécifications digitales transmises par ceux-ci,

d’objets physiques locaux et, si nécessaired’objets physiques critiques provenant de sources lointaines

Exploitation intense les technologies de la connaissance afin de

dématérialiser des produits et les rematérialiser en objets physiques au point d'utilisation


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Comment créer une synergie entre les entreprises et l’Internet Physique?

12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires

Des modèles d’affaires innovateurs,pour commercialiser les offres

habilitées Internet Physique par diverses parties prenantesincluant des modèles de revenu pour divers acteurs

Quels seront les équivalents -habilitésd'Amazon, eBay et Google ?

Comment vont évoluer les fabricants, les distributeurs, les détaillants, les prestataires logistiques,

les transporteurs et les fournisseurs de solutions afin d’exploiter au mieux l’Internet Physique?

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Rémunération des joueurs

Comment créer une synergie entre les entreprises et l’Internet Physique?

12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires

Dans l'Internet Digital, la transmission d'information est la plupart du temps rémunérée par des frais fixes groupés (bundled flat fees) en raison de coûts marginaux quasi nuls

Dans l'Internet Physique, la transmission d'un conteneur génère des coûts non négligeables pour chacun des opérateurs ayant pris la responsabilité d'une certaine partie de la transmission

Ainsi, il est nécessaire de définir des modèles d’affaires pour commercialiser des offres incluant des modèles de revenus pour les opérateurs‒ Il existe actuellement des exemples qui préparent le chemin à la

réalisation de cet objectif, notamment dans l'industrie aérienne,

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13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverte

Comment créer une synergie entre les infrastructures et l’Internet Physique?

La cohérence systémique et l'interopérabilité des moyensdoivent habiliter l'utilisation transparente de moyens lourds

de manutention, d’entreposage et de transportexistants ou futurs,

qui sont présentement si difficile à utiliser, réduisant leur impact potentiel positif sur l'environnement

L’homogénéité de l'Internet Physique en termes deconteneurs modulaires encapsulant des objets physiques

doit permettre une meilleure utilisation des moyens,augmentant ainsi les capacités des infrastructures

par l'exploitation de standardisations, de rationalisations et d’automatisations

au moyen d’innovations présentement inaccessibles

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http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-Internet-of-underground-pipes.htmlhttp://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap

FoodTubes and CargoCap: Des exemples d'initiatives actuelles d’infrastructures envisagées en concordance avec l'Internet Physique

http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-internet-of-underground-pipes.html

http://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap

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Caractéristiques clés de la Vision de l’Internet Physique

1. Viser l’interconnectivité universelle2. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement

standardisés5. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises

aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global8. Activer et exploiter un web d’approvisionnement ouvert et global9. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement

les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverteMontreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

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L’internet Physique adresse les symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Vis

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1 Nous expédions de l’air et de l’emballage

2Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception

3Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes

4Les produits sont entreposés où l’on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires

5Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés

6Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés

7Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin

8Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète

9Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie

10L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar

11 Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes

12L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier

13 L'innovation est étouffée

Symptômes d’inefficience & d’insoutenabilité

Caractéristiques de l’Internet Physique

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Réalisation de la Vision

Évolution vers un Internet Physique mondial

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L'Internet PhysiqueVision systémique, durable et globale

stimulant et alignant des initiatives autour du monde

Les initiatives individuelles des entreprises, des industries et des gouvernements sont nécessaires mais insuffisantes

Il y a un besoin pourune vision macroscopique, holistique et systémique offrant

un cadre unificateur inspirant et stimulant

Il y a un besoin pour un ensemble entrelacéd’initiatives locales et globales

vers cette vision,s’appuyant sur des actifs et des projets existants,

pour aider à évoluerde l'état actuel globalement inefficient et insoutenable

vers un état souhaité globalement efficient et soutenable

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Implémentation de l'Internet PhysiqueDéploiement, Cohabitation et Certification progressifs

Le développement et le déploiement à grande échellede l’Internet Physique

ne sera pas réalisé du jour au lendemaindans une logique de Big-Bang

mais plutôt dans une logique dynamiquede cohabitation et de déploiement progressif,

propulsée par les acteursintégrant graduellement les normes de l’Internet Physique

et trouvant de plus en plus de valeurdans son utilisation et son exploitation

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Implémentation de l'Internet PhysiqueDéploiement, Cohabitation et Certification progressifs

Une transition douce commençant par une phase de réalignement et de recadrage, pour ensuite passer à des phases plus transformatives

L'Internet Physique peut se constituer progressivementà travers la certification multi-niveaux de : ‒ Protocoles‒ Conteneurs ‒ Des technologies de manutentions, des centres de distribution,

des centres de production, des gares ferroviaires, des ports, des hubs multimodaux

‒ Systèmes d'information (ex.: réservation, étiquettes intelligentes, portails)

‒ Zones urbaines et régions, frontières entre pays

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Conclusion(1/2)

Ce manifeste présente une audacieuse vision,au-delà des paradigmes actuels,

pour le futur de la façon dont nousmanutentionnons, entreposons, transportons, réalisons,

approvisionnons et utilisons les objets physiques à travers le monde

Il propose d'exploiter l'Internet, qui a révolutionné le monde digital,

comme une métaphore fondamentale pour guider l’innovationdans la sphère physique

L'Internet Physique exposé ici ne vise pas à copier l'Internet Digital.

Il vise plutôt à inspirer la création d’une audacieuse vision systémique et globale

capable de fournir de réelles solutions efficientes et durables aux problèmes créés par nos façons de faire passées et actuelles

et par notre vision de ce que vers quoi on doit tendre

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Avec ce manifeste et la recherche en ayant permis la rédaction,une petite étape a été réalisée

Il reste beaucoup à faire pour parachever cette vision et, plus important encore,

pour amorcer sa réalisation avec des initiatives et des projets terrainsde façon à réellement influencer positivement

notre devenir collectif

Cela demande beaucoup de collaboration entre les institutions académiques, industrielles et gouvernementales,

à travers les localités, les pays et les continents

Votre aide est la bienvenue

Conclusion(2/2)

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Questions and comments are welcome

Questions et commentaires sont les bienvenus

Fragen und Kommentare sind willkommen

Las preguntas y los comentarios son bienvenidos

[email protected]

[email protected]

www.physicalinternetinitiative.org

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

http://www.physicalinternetinitiative.org/

Documents

Manifeste pour un internet physique 1.10 2011 10-29 français bm-ml