De la forêt au port : l'art complexe d'optimiser nos réseaux logistiques

Que ce soit pour gérer durablement les forêts québécoises, fluidifier les opérations dans les ports, réduire les émissions du secteur minier ou personnaliser les tournées de livraison à domicile, un même défi se pose : comment prendre les meilleures décisions dans des systèmes complexes où tout est interconnecté?

C'est précisément la question qui guide les travaux de Mustapha Ouhimmou, professeur au Département de génie des systèmes à l'ÉTS. Sa recherche porte sur l'optimisation, la conception et le pilotage des chaînes logistiques afin de les rendre plus performantes, plus résilientes et plus durables.

Pour y parvenir, son équipe combine des outils avancés d'optimisation, de simulation et, de plus en plus, d'intelligence artificielle.

Penser l'avenir des forêts sur un horizon de 100 ans

Depuis près de 25 ans, le secteur forestier constitue l'un des principaux terrains d'application des recherches de Mustapha Ouhimmou.

La gestion durable des forêts représente un défi particulièrement complexe puisqu'elle implique une multitude d'acteurs : les gouvernements, les entreprises forestières, les communautés locales et les Premières Nations. À cela s'ajoutent les effets des changements climatiques, les infestations d'insectes et les besoins futurs de l'industrie.

Les chercheurs et les chercheuses s'intéressent notamment à une question fondamentale : quelles décisions prises aujourd'hui permettront de préserver la forêt dans un siècle? Les modèles développés prennent en compte la rotation des peuplements forestiers, les coupes, les traitements préventifs et les perturbations naturelles.

Parmi les menaces étudiées figure notamment la tordeuse des bourgeons de l'épinette, un insecte capable de causer d'importants dommages aux forêts boréales. Grâce à l'intelligence artificielle et aux données accumulées au fil des ans, il devient possible de prédire l'apparition des infestations, leur propagation et leur gravité avec une grande précision. Ces prévisions permettent ensuite de mettre en place des interventions ciblées avant que la situation ne dégénère.

L'objectif ultime demeure le même : assurer la pérennité des écosystèmes forestiers tout en maintenant la viabilité économique des communautés qui en dépendent.

Des ports plus efficaces grâce aux jumeaux numériques

Les activités portuaires représentent un autre champ d'application important des recherches du professeur Ouhimmou. En collaboration avec les ports de Montréal et de Trois-Rivières, son équipe développe des modèles numériques permettant de simuler les opérations quotidiennes. L'objectif est d'optimiser le chargement et le déchargement des navires, de mieux coordonner les échanges entre les différents modes de transport et de réduire la congestion.

Ces outils prennent la forme de jumeaux numériques, c'est-à-dire de représentations virtuelles très réalistes des installations portuaires. À ce stade, il serait plus juste de parler « d’ombres numériques », puisque ces modèles servent encore principalement à tester des scénarios plutôt qu'à contrôler directement les opérations.

Ils permettent néanmoins de répondre à des questions très concrètes : que se passerait-il si davantage de marchandises étaient transférées vers le train? Combien de temps pourrait-on gagner en réorganisant certaines opérations? Quelle serait l'influence sur les émissions de gaz à effet de serre?

Ces enjeux sont particulièrement importants puisque les ports sont souvent situés à proximité de quartiers résidentiels, où la réduction du bruit, de la pollution atmosphérique et de la congestion routière constitue une priorité.

Accompagner la transition énergétique des entreprises

Depuis quelques années, Mustapha Ouhimmou s'intéresse également à la décarbonation des activités industrielles, notamment dans le secteur minier. L'objectif consiste à aider les entreprises à remplacer progressivement les équipements alimentés au diesel par des solutions plus propres, comme les véhicules électriques.

Mais cette transition est loin de se résumer à l'achat de nouveaux équipements.

Les mines étant souvent situées dans des régions éloignées qui ne sont pas raccordées à un réseau de distribution d’électricité, il faut planifier la production locale d'énergie grâce à des éoliennes, des panneaux solaires et des systèmes de stockage par batteries. Il faut également prévoir les infrastructures de recharge, former la main-d'œuvre aux nouveaux équipements et adapter les opérations quotidiennes sans compromettre les objectifs de production.

Les chercheurs et chercheuses effectuent alors des analyses de cycle de vie pour évaluer les impacts environnementaux et élaborent des plans de transition permettant aux entreprises d'atteindre progressivement la carboneutralité. L'optimisation devient ainsi une véritable feuille de route pour guider les décisions à long terme.

Réinventer la livraison du dernier kilomètre

Le commerce électronique a profondément transformé les habitudes de consommation, mais il a également multiplié les défis logistiques.

La livraison du dernier kilomètre, soit le dernier segment entre le centre de distribution et le domicile du client, représente souvent l'étape la plus coûteuse et la plus polluante. Pour améliorer son efficacité, Mustapha Ouhimmou combine intelligence artificielle et optimisation afin de personnaliser les tournées des chauffeurs.

L'idée est simple : plutôt que d'imposer des itinéraires standardisés que les conducteurs risquent de modifier eux-mêmes, les chercheurs analysent leurs habitudes de travail à partir des données historiques. L'intelligence artificielle identifie alors des schémas de comportement et propose des itinéraires adaptés aux préférences de chaque chauffeur. Les itinéraires sont ainsi davantage acceptés et les opérations gagnent en efficacité.

Le défi est d'autant plus grand que les activités varient énormément selon les périodes de l'année. Les périodes de pointe, comme le temps des Fêtes, entraînent une augmentation spectaculaire du nombre de colis à livrer. Les modèles doivent donc être suffisamment flexibles pour s'adapter à ces fluctuations.

Anticiper le futur pour mieux agir aujourd'hui

Malgré la diversité des secteurs étudiés, un fil conducteur traverse l'ensemble des travaux de Mustapha Ouhimmou : utiliser les données pour éclairer les décisions d'aujourd'hui en tenant compte des conséquences de demain.

En combinant optimisation, simulation et intelligence artificielle, ses recherches contribuent à bâtir des chaînes logistiques plus intelligentes, capables de soutenir la compétitivité des entreprises tout en accélérant la transition vers une économie plus durable.

Car, derrière chaque livraison, chaque forêt aménagée ou chaque tonne de marchandises qui transite par un port se cache une même ambition : prendre de meilleures décisions aujourd'hui pour construire un avenir plus résilient.