Quand l’IA s’attaque au casse-tête de l’emballage des produits en ligne

Le commerce en ligne connaît une croissance exponentielle, mais cette expansion s’accompagne d’un défi majeur : l’optimisation de l’emballage des produits expédiés. Les chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour la logistique et le flux de matériaux (IML) ont développé un logiciel innovant, CASTN, qui vise à résoudre ce problème en calculant la combinaison optimale entre les commandes et les cartons d’expédition.

Les produits commandés en ligne sont souvent expédiés dans des cartons surdimensionnés, avec un volume global bien supérieur à celui de leur contenu. Par exemple, un flacon de parfum peut se retrouver dans un emballage de la taille d’une boîte à chaussures, avec du rembourrage pour combler l’espace vide. Cette pratique n’est pas durable et génère un gaspillage important de matériaux d’emballage.

Avec la diversification croissante des produits et la variabilité de la structure des commandes, la gamme de cartons d’expédition ne cesse de s’élargir. Bien que les types d’emballages disponibles soient de plus en plus diversifiés, dans de nombreux cas, le degré d’utilisation du volume diminue. Les articles nécessitant peu d’emballage, comme les parfums, les cosmétiques et les bijoux, se retrouvent dans des cartons surdimensionnés.

CASTN, un logiciel d’optimisation innovant

Pour remédier à ce problème, les chercheurs de l’Institut Fraunhofer IML ont développé le logiciel CASTN (Carton Set Optimization), financé par le Centre d’excellence Fraunhofer pour la logistique et l’informatique. CASTN compose l’ensemble de cartons optimal pour la structure individuelle des articles et des commandes des entreprises d’expédition.

Lukas Lehmann, chercheur à l’Institut Fraunhofer IML, explique : «Si un détaillant souhaite utiliser un ensemble de dix cartons différents à ses postes d’emballage, ils doivent être adaptés à la structure des commandes et des articles afin d’obtenir la meilleure utilisation possible du volume. Les produits doivent remplir au maximum le volume du carton afin d’utiliser le moins de rembourrage possible (par exemple, du papier bulle).»

Un fonctionnement basé sur deux algorithmes complémentaires

CASTN fonctionne à l’aide de deux algorithmes : le premier utilise une approche évolutive pour créer différents ensembles de cartons sur la base de paramètres tels que le nombre de cartons autorisés ou les dimensions maximales et minimales. Le second, un algorithme de bin-packing, veille à ce que les commandes soient emballées efficacement dans les cartons sélectionnés.

L’objectif est de minimiser le volume d’emballage et d’obtenir le plus petit volume global possible. À la fin de ce processus, le logiciel évalue chaque carton d’un ensemble, en vérifiant dans quelle mesure la capacité interne est remplie par la commande qu’il contient. Cette information est réinjectée dans l’algorithme évolutif, qui utilise le score de chaque carton pour créer de nouveaux ensembles plus performants.

Des résultats prometteurs pour les partenaires industriels

Plusieurs partenaires industriels, chacun ayant sa propre activité de vente au détail en ligne, ont déjà bénéficié de l’optimisation des ensembles de cartons et ont augmenté leur utilisation de volume de 35 à 45 %, tout en réduisant le nombre de types de cartons utilisés.

Lukas Lehmann souligne : «Les clients ne sont souvent pas conscients de l’utilisation du volume de leurs emballages, qui n’est fréquemment que d’environ 30 %. Ils n’ont aucune idée de la quantité d’air qu’ils envoient. C’est ce que notre logiciel calcule.»

Vers un e-commerce plus éco-responsable

Dans la prochaine étape, Lukas Lehmann et son équipe souhaitent étendre les fonctionnalités du logiciel pour inclure des formes d’articles complexes et des caractéristiques d’articles supplémentaires.

« Nous voulons que CASTN augmente la durabilité dans la logistique. Les matériaux d’emballage et de rembourrage peuvent être réduits grâce à des ensembles de cartons coordonnés de manière optimale. Cela se traduira par un meilleur chargement des camions ainsi que par une réduction des émissions de CO2 et peut également éviter les espaces perdus », précise Lukas Lehmann.

En utilisant CASTN, les entreprises expédiant des produits peuvent faire une différence pour la planète tout en économisant sur les coûts d’emballage et de transport. Cette solution innovante ouvre la voie à un e-commerce plus éco-responsable, conciliant efficacité logistique et préservation de l’environnement.

Légende illustration : Avec l’aide du logiciel d’optimisation CASTN, les sociétés d’expédition peuvent sélectionner l’ensemble de cartons optimal pour chaque article et chaque structure de commande. Crédit : © Fraunhofer IML