Plateforme logistique de la chaîne du froid Modèle en direct

Vous gérez les quais et l’entrepôt frigorifique d’une plateforme de distribution de produits sensibles à la température, comme les vaccins. Chaque porte ouverte laisse entrer de l’air chaud, chaque camion dans la file est une cargaison qui attend, et le produit doit rester entre 2 °C et 8 °C.

Ce que vous allez apprendre

Simulateur

Temps 0 min
Température du produit 5,0 °C · Camions en attente 0 · Temps d’attente des camions 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Porte inactive
  • Déchargement (porte ouverte)
  • Camion en attente
  • Camion frigorifique en panne

Commandes

Chaque porte armée décharge un camion à la fois — et laisse entrer de l’air chaud tant qu’elle est ouverte.

Dans la plage de 2–8 °C. Plus bas donne plus de marge mais consomme plus d’énergie.

Deux compresseurs, 40 kW de froid chacun.

Réduit l’infiltration d’air chaud par les portes ouvertes ; les ventilateurs consomment un peu de puissance.

Place en tête de file le camion dont le groupe frigorifique est en panne.

Indicateurs

Température du produit
5,0°C
normal
Temps d’attente des camions
0min
normal
Excursion de température
0,00°C·h
normal
Cargaison du camion frigorifique en panne
4,0°C
normal
Air de la chambre froide5,0 °C
Temps d’équipe (heures-portes armées)0,5 h
Camions en attente0
Utilisation des quais0 %
Puissance de réfrigération0,0 kW

Tendance

Température du produit: — °C14,00,0

Scénarios de crise

Niveau 1 · Panne de compresseur un jour de chaleur

33 °C dehors, les camions arrivent régulièrement, quatre portes sont ouvertes pour le déchargement. L’un des deux compresseurs est sur le point de tomber en panne. Gardez les vaccins entre 2 et 8 °C.

  • Produit jamais au-dessus de 8 °C
  • Air de la chambre froide jamais au-dessus de la pré-alarme de 7 °C (réglage du site — hypothèse)
  • Attente moyenne des camions ≤ 60 min

Niveau 2 · Pointe des fêtes

Quatre heures après le début d’une journée d’exploitation de 14 heures, la pointe des fêtes commence : pendant sept heures, 7 camions par heure arrivent sur des créneaux réservés — plus du double des 3 habituels — et seules trois portes sont armées. Les chauffeurs réservés ont des créneaux horaires, donc l’attente moyenne doit rester inférieure ou égale à 20 minutes. Des équipes de quai supplémentaires sont d’astreinte, mais le budget d’heures supplémentaires couvre 68 heures-portes armées pour la journée. Ouvrez assez de portes à temps — sans cuire la chambre froide par un après-midi à 33 °C.

  • Attente moyenne des camions ≤ 20 min à partir de la pointe (créneaux horaires — limite stricte)
  • Produit jamais au-dessus de 8 °C
  • Puissance de réfrigération moyenne ≤ 55 kW
  • Temps d’équipe ≤ 68 heures-portes (budget d’heures supplémentaires — hypothèse)

Niveau 3 · Panne frigorifique dans la cour

Douze camions attendent déjà et seules deux portes sont armées. Puis le groupe frigorifique d’un camion en fin de file tombe en panne — par 35 °C.

  • Cargaison du camion frigorifique en panne jamais au-dessus de 8 °C
  • Produit en entrepôt jamais au-dessus de 8 °C
  • Attente moyenne des camions ≤ 90 min

Base — le modèle derrière les chiffres

Chaque relation utilisée par le simulateur, avec sa source. Les constantes marquées comme hypothèses sont des calibrations illustratives.

Bilan thermique de la chambre froide : les parois et les portes ouvertes apportent de la chaleur, la réfrigération l’évacue.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Hypothèse : la masse thermique, la conductance des parois et des portes, la taille des compresseurs et le temps de service sont des valeurs illustratives.
L’infiltration par les portes croît avec le nombre de portes ouvertes et l’écart de température ; les rideaux d’air la réduisent.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Hypothèse : la masse thermique, la conductance des parois et des portes, la taille des compresseurs et le temps de service sont des valeurs illustratives.
Rendement de la réfrigération comme fraction de la limite de Carnot.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
La température à cœur du produit suit celle de l’air avec deux heures de retard.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Excursion : degrés-heures en dehors de la plage de stockage de 2–8 °C (trop chaud ou gel).
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Autres constantes de fonctionnement utilisées par le modèle.
cold room 60 MJ/K, walls 0.6 kW/K · door open 60 % of unloading · air curtain −70 % infiltration, +3 kW fan per busy door · 2 × 40 kW compressors, −1 %/K above 32 °C · 4 kW per busy door (levellers, lights) · failed reefer τ = 3 h · scenario site settings: cold-room pre-alarm 7 °C, overtime budget 68 door-hours per 14 h day · booked trucks miss 5 % of slots · unloading Erlang-2Hypothèse : la masse thermique, la conductance des parois et des portes, la taille des compresseurs et le temps de service sont des valeurs illustratives.
Les camions sans rendez-vous arrivent au hasard, les camions réservés sur leurs créneaux (quelques-uns les manquent), et les portes les servent en parallèle. Le temps d’attente suit la loi de Little : la file divisée par le nombre de camions réellement déchargés par heure au cours de la dernière heure, de sorte qu’une file inchangée ne saute pas quand le taux d’arrivée change.
arrivals ~ Poisson(λΔt) + booked slots (5 % no-show), service ~ Erlang-2 (mean 45 min), c staffed doors; X = n_busy / 45 min (smoothed, τ = 1 h); W_q = L_q / X[6][5]
Temps d’équipe : chaque porte armée est payée, qu’un camion y soit ou non.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Aléa : un générateur mulberry32 à graine ; lois utilisées — uniforme, exponentielle (fonction de répartition inverse), normale (Box–Muller), Poisson (Knuth). La graine est affichée et partageable.

Sources

  1. PAHO — Cold chain: vaccines are stored and transported between +2 °C and +8 °C — Pan American Health Organization
  2. ASHRAE Handbook — Refrigeration, ch. 24 Refrigerated-Facility Loads (door infiltration, Gosney–Olama model; air curtains) — ASHRAE, 2022
  3. F. P. Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: lumped capacitance — Wiley, 2011
  4. Y. A. Çengel, M. A. Boles — Thermodynamics: Carnot COP of refrigerators — McGraw-Hill, 2019
  5. J. D. C. Little — A Proof for the Queuing Formula L = λW — Operations Research 9(3), 1961
  6. D. Gross, C. M. Harris — Fundamentals of Queueing Theory (M/M/c) — Wiley, 2008

Qui fait cela comme métier

Modèle pédagogique — pas pour des décisions opérationnelles. Les sites réels calibrent chaque constante sur leurs propres équipements et données.