Les cours à bois jouent un rôle essentiel dans le bon fonctionnement de la chaîne d'approvisionnement forestier. La performance des opérations d'une cour est étroitement liée à sa conception. Le problème de conception des cours à bois a attiré peu d’attention dans le milieu scientifique bien que les recherches provenant d’autres secteurs industriels aient démontré l’importance stratégique des entrepôts sur les activités et la rentabilité économique des entreprises. Par conséquent, il existe un besoin de recherche dans cet environnement complexe pour la création d’une approche systématique visant à concevoir des cours à bois performantes en tenant compte de leurs conditions opérationnelles. Cette thèse vise à développer une méthodologie systématique de conception des cours à bois afin d’accroitre la performance de la chaîne d’approvisionnement forestier. Dans un premier temps, les pratiques actuelles de conception, de gestion et d’opérations réalisées dans les cours à bois ont été documentées. Des données détaillées sur la superficie, l’approvisionnement, les ressources humaines et machines, la gestion des inventaires et la performance ont été collectées au moyen de questionnaires personnalisés auprès de 38 des plus grandes usines de sciage SEPM au Québec. Ces données ont été complétées et clarifiées par des visites de sites et des entrevues avec les gestionnaires des cours à bois. Les résultats ont confirmé le besoin d’un guide de conception dans le milieu pratique et ont démontré une hétérogénéité des conditions opérationnelles des cours à bois. Une analyse des données obtenues nous a permis d’identifier les inhibiteurs de leur gestion et des opérations (saisonnalité de l’approvisionnement, forme de la cour, revêtement en terre battue). Par la suite, les données du sondage ont servi à comparer l’efficience technique des cours à bois et de leurs opérations. Une approche Data Envelopment Analysis (DEA) a permis d’identifier des sources d’inefficience en utilisant la superficie, le nombre de machines et le nombre d’employés en intrants, ainsi que le volume annuel en extrant au modèle. La moyenne d’efficience technique des cours sondées est de 62 % sous hypothèse de rendements d’échelle constants et de 81 % sous hypothèse de rendements d’échelle variables. L’inefficience des cours à bois est liée au rendement d’échelle (23 %) et à la consommation de ressources (19 %). Les résultats d’efficience ont été comparés au contexte opérationnel de la cour représentée par : le nombre de tris, la forme de la cour et la saisonnalité d’approvisionnement. Cette analyse a permis d’identifier deux pratiques (vieil équipement et revêtement en terre battue) qui influencent le plus la performance des cours à bois en tenant compte de leur contexte opérationnel. Finalement, une approche prenant en compte la saisonnalité de l’approvisionnement forestier dans les démarches de conception des cours à bois a été proposée. Cette approche bonifie la méthode de conception statique développée par Hampton dans les années 1980. La bonification permet d’adapter la conception de la cour aux conditions saisonnières d’approvisionnement en déterminant les saisons d’opérations et en intégrant des décisions flexibles de conception (capacité supplémentaire, ressources additionnelles, ressources flexibles). La démarche d’évaluation de la performance des scénarios proposés a également été bonifiée par l’application de la simulation à évènements discrets. L’applicabilité de la méthode est démontrée à l’aide d’un cas d’une cour existante dans la province de Québec au Canada. / Log yards play an essential role in the proper functioning of the forest supply chain. The performance of log yard operations is closely related to its design. Log yard design and operations have not been thoroughly represented in the scientific literature although research in other industrial sectors have demonstrated the strategic importance of warehouses to the activities and economic profitability of an enterprise. There is a need for research into this complex environment in order to and establish a systematic approach for designing efficient log yards considering their operational conditions. This thesis aims to develop a systematic log yard design methodology for improved forest supply chain efficiency. In the first part of this thesis, the current practices of log yard design, management and operations were documented. Detailed data on the area, supply, human and machine resources, inventory management and performance were collected using personalized questionnaires from the 38 largest softwood sawmills in Quebec, Canada. Data and information from the questionnaire were completed and validated by site visits and interviews with log yard managers. The results confirmed the need for a design guide in the practical environment and demonstrated the heterogeneity in operational conditions of log yards. An analysis of the obtained data allowed us to identify the crucial inhibitors of their management and operations (seasonality of wood supply, shape of the yard and unpaved surface). In the second part of the thesis, the survey data was used to compare the technical efficiency of log yards and their operations. Data Envelopment Analysis (DEA) was used to identify the sources of log yard inefficiency using the surface area, the number of machines and the number of employees as inputs, and the annual volume as outputs of the model. The average technical efficiency of the log yards is 62 % under constant returns to scale and 81 % under variable returns to scale. The overall inefficiency of the yards can be associated with the scale inefficiency (23 %) and the resource consumption (19 %). The efficiency scores were compared to the operational context of the yard represented by the number of sorts, the shape of the yard and the seasonality of log supply. This analysis allowed us to identify two practices that had the most influence on yard performance (old equipment and unpaved surface). Finally, in the third part of the thesis, an approach is proposed to take into account the seasonality of forest supply in the log yard design procedure. This approach completes the static design method developed by Hampton in the 1980s. The enhancement allows the design of the yard to be adapted to seasonal supply conditions by determining the operating seasons and integrating flexible design decisions (additional capacity, additional resources, and flexible resources). The process of evaluating the performance of the proposed scenarios was also enhanced by the application of discrete event simulation. The method is demonstrated using the case of an existing log yard in Quebec, Canada.

De nos jours, le transport de marchandises est devenu un défi majeur puisque les entreprises doivent savoir gérer les flux en minimisant les coûts. Dans ce contexte, ce mémoire traite un problème logistique ayant pour but de satisfaire des ordres de transport qui sont des remorques à déplacer d'un terminal à un autre dans un réseau de terminaux de transport en maximisant le profit. Notons que la littérature scientifique n'offre presque pas de publications qui traitent ce problème de planification des opérations dans un réseau de terminaux de transport ou dans un réseau collaboratif d'entreprises de transport. Nous disposons d'un nombre de terminaux, de chauffeurs situés à différents terminaux et d'un nombre d'ordres à satisfaire. Nous devons choisir les ordres à compléter et les chauffeurs à affecter en respectant certaines contraintes de temps (temps dûs, temps de travail des chauffeurs, heures supplémentaires, temps nécessaire pour satisfaire les ordres et retourner au terminal de résidence...) et en considérant les coûts (salaires des chauffeurs, coût des heures supplémentaires, coût du carburant, pénalités de retard ...) afin de maximiser le profit. Dans ce travail nous allons étudier et analyser ce problème. Deux méthodes pour le résoudre seront développées. La première méthode de résolution est une heuristique de décomposition composée d'une heuristique constructive suivie par la résolution d'un modèle mathématique. La deuxième méthode est constituée d'une heuristique constructive suivie de trois phases d'amélioration. Plusieurs instances numériques seront créées afin de valider les méthodes proposées et pour analyser la qualité des solutions que ces méthodes peuvent produire. / Nowadays, the transportation of goods has become a major challenge since companies must know how to manage flows while minimizing costs. In this context, this thesis deals with a logistical problem aimed at satisfying transport orders which are trailers to be moved from one terminal to another in a network of transportation terminals by maximizing profit. Note that the scientific literature offers almost no publications that deal with this problem of planning operations in a network of terminals or in a collaborative network of transportation companies. We have several terminals, several drivers located at different terminals and several orders to fulfill. We must choose the orders to be selected and the drivers to be assigned while respecting certain time constraints (due time, working time of the drivers, overtime, time necessary to fulfill the orders and return to drivers' residence terminal...) and considering costs (driver salaries, overtime cost, fuel cost, late penalties...) in order to maximize profit. In this work we will study and analyze this problem. Two methods to solve it will be developed. The first resolution method is a decomposition heuristic composed of a constructive heuristic followed by solving a mathematical model. The second method consists of a constructive heuristic followed by three improvement methods. Several numerical instances will be created in order to validate the proposed methods and to analyze the quality of the solutions that these methods can produce.

Cette thèse présente nos travaux de recherche concernant la problématique de l'intégration de la logistique dans les projets de conception de produits manufacturés. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'un partenariat avec un constructeur mondial d'engins de chantier. En adoptant le point de vue de la logistique lors du projet d'un engin, nous défendons l'idée que pour y intégrer les acteurs appartenant à cette fonction, il faut tout d'abord structurer les interfaces logistique-conception en respectant les spécificités des étapes de projet. Les contributions principales de nos travaux portent sur l'approche de la problématique basée sur les interfaces. Nous proposons ainsi un modèle d'interface, ensuite un modèle support à l'intégration et finalement, l'outil Profil Logistique d'aide à l'intégration. Il s'agit d'un nouvel outil d'interface qui permet de traduire la vue conception dans la vue logistique du produit. Nous concluons en affirmant que c'est à travers la mise en place des interfaces adaptées qu'il devient possible de dessiner un environnement propice à l'interaction entre la logistique et l'ingénierie et, par conséquent, à l'intégration.

Cette thèse présente nos travaux de recherche concernant la problématique de l'intégration de la logistique dans les projets de conception de produits manufacturés. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'un partenariat avec un constructeur mondial d'engins de chantier. En adoptant le point de vue de la logistique lors du projet d'un engin, nous défendons l'idée que pour y intégrer les acteurs appartenant à cette fonction, il faut tout d'abord structurer les interfaces logistique-conception en respectant les spécificités des étapes de projet. Les contributions principales de nos travaux portent sur l'approche de la problématique basée sur les interfaces. Nous proposons ainsi un modèle d'interface, ensuite un modèle support à l'intégration et finalement, l'outil Profil Logistique d'aide à l'intégration. Il s'agit d'un nouvel outil d'interface qui permet de traduire la vue conception dans la vue logistique du produit. Nous concluons en affirmant que c'est à travers la mise en place des interfaces adaptées qu'il devient possible de dessiner un environnement propice à l'interaction entre la logistique et l'ingénierie et, par conséquent, à l'intégration.

La logistique, qui désigne à la fois une famille d'opérations physiques de traitement des produits et les méthodes de gestion des flux et de gestion par les flux, entre dans le questionnement sur les modes de gestion d'une firme dans le cadre de la supply chain : quelles sont les pratiques et les raisons de l'externalisation / internalisation de la logistique par les clients ? Quelles relations de service président à leur gestion partagée ? Comment les prestataires logistiques s'organisent-ils pour satisfaire les contraintes et les attentes des chaînes ? <br />C'est le rôle des prestataires en tant qu'organisateurs ou opérateurs des flux de marchandise et des flux informationnels qui est exploré dans cette thèse. Le travail s'articule autour de deux objets complémentaires bien qu'inspirés de deux champs disciplinaires différents, l'économie industrielle et la gestion. <br />Le premier objet porte sur l'analyse de l'évolution du secteur des transports et de la logistique, à l'échelle européenne, en réponse aux évolutions des systèmes de production et de distribution. Cependant, la nécessité de saisir certaines caractéristiques spécifiques échappant à la tendance européenne nous amène à développer la même analyse à une échelle nationale. Plus précisément, nous avons mené une enquête originale sur le comportement stratégique des prestataires agissant dans le contexte italien. <br />Le second objet s'inscrit dans la lignée des études de gestion concernant les théories interorganisationnelles et analyse les modes de coordination client/prestataire logistique. Ce volet est à interpréter comme une analyse des liens entre les systèmes productifs et l'organisation logistique et de transport. Il s'agit d'effectuer le repérage fin des relations et des mécanismes de coordination entre les acteurs afin de préciser le rôle des prestataires dans la gestion du processus logistique.

La thèse a étudiée en profondeur la problématique de gestion dun terminal à conteneurs. Utilisant tour à tour des techniques de simulation, des visites des terminaux (portuaires, intérieurs et secs) et des discussions avec les acteurs de la logistique en général, une définition de la gestion dun terminal à conteneurs est établie et les paramètres fonctionnels du terminal sont précisés. Partant des conclusions tirées des résultats des simulations des scenarios conçus et testés selon une méthodologie scientifique validée par des acteurs de la chaîne logistique de transport et des experts de la conteneurisation, la thèse établit que loptimisation de la gestion dun terminal à conteneurs ne doit plus être pensée en prenant le terminal comme étant un acteur isolé dans la chaîne logistique, mais plutôt comme faisant partie dun ensemble logistique quil faut optimiser de façon intégrée. La thèse introduit ainsi la théorie de la modélisation dans la chaîne logistique. Deux modèles sont identifiés dont le premier décrit le fonctionnement actuel de la chaîne logistique: Le modèle Client, et un nouveau modèle ou un nouveau mode de fonctionnement visant une logistique intégrée: Le modèle participatif. La thèse propose ensuite une plate forme des données logistiques spécialement conçue selon le modèle participatif. Testés avec des données des terminaux de la rangée Hambourg Le Havre, les résultats montrent quil est possible de réduire de 50% le temps de séjour des conteneurs aux terminaux maritimes avec comme conséquence une réduction dans les mêmes proportions de la congestion dans ces terminaux. Autres conclusions intéressantes: la réduction du temps passé par les moyens de transport de pré et post acheminement des conteneurs dans les ports, une meilleure utilisation des plates formes logistiques grâce à une meilleure programmation des activités de transport, une réduction des émissions de CO2 et une réduction de la congestion aux abords des plates formes logistiques et des ports. Finalement, la thèse montre quune intermodalité bien réfléchie est une source de croissance de la productivité et des revenus de tous les acteurs impliqués dans la chaîne de transport intermodal.

La logistique est une fonction majeure du système économique pour la production et pour la distribution des marchandises, elle donne naissance à une nouvelle branche industrielle. Elle est aussi un facteur clef de l'organisation spatiale, requérant une intention adéquate dans les démarches de planification. Une comparaison entre les expériences chinoises et françaises traitant des "parcs logistiques" éclaire les enjeux et les problèmes de l'insertion de la logistique dans l'aménagement urbain et régional. Cette thèse vise à faire un bilan des expériences de la manière dont sont prises en compte, par les pouvoirs publics, la logistique et ses spécificités dans la planification urbaine et régionale / Logistics is a key function in economic development, for production and for distribution, it gives birth to an emerging new industry. Logistics is also a key factor of spatial functioning and organization, requiring an adequate attention and priority in planning. A comparison of Chinese and French experiences dealing with "freight villages" throws light on the major stakes and questions of introducing logistics into urban and regional planning agenda. This thesis tries to take stock of experiences of ways to take into account logistics and his characteristics in urban and regional planning

Nous nous intéressons au relations d'approvisionnement qui lient un distributeur à ses fournisseurs. Plus précisément, nous définissons des contrats de stabilité, et nous étudions leurs impacts. Au niveau tactique, il s'agit de résoudre un problème de dimensionnement de lot, qui a pour contrainte les caractéristiques des contrats. Nous avons exhibé plusieurs cas particuliers de problèmes de dimensionnement de lot, pour lesquels nous avons trouvé des algorithmes polynomiaux. Nous avons étudié le comportement des contrats de stabilité grâce à une suite d'expériences. Ensuite nous avons essayé d'adapter les contrats de stabilité à un cas d'étude réel : l'industrie canadienne des pâtes et papiers. / Our focus is the supply relationship between a retailer and its suppliers. In fact, we defined stability contracts between these actors and study their impacts. At a tactical level, it is equivalent to solve a lot sizing problem under specific constraints, which are defined by the contract features. We showed that several variants of the lot sizing problem can be optimally solved in polynomial time. We studied the stability contract by performing numerous experiments. Then we tried to adapt the stability contract to a real case study : the canadian pulp and paper industry .

La thèse porte sur l’étude de problèmes réels de transport et de distribution par voie routière. Il s’agit plus précisément de deux problèmes distincts d’optimisation des tournées de véhicules ; la distribution de produits pétroliers et le transfert des conteneurs. La résolution du premier problème, identifié comme le problème de tournées de véhicules avec compartiments multiples et fenêtres de temps ou MCVRP-TW (Multi-Compartment Vehicle Routing Problem with Time Windows), est basée sur une méthode de recherche tabou. Une adaptation de la méthode de résolution a été appliquée à deux autres problématiques annexes, la première intègre des contraintes supplémentaires liées à l’opération de chargement des produits pétroliers dans les compartiments, et la seconde inclut le concept d’ajustement des quantités demandées. Par ailleurs, dans l’optique d’une transition énergétique, nous nous sommes intéressés au problème de transfert des conteneurs par camions électriques dans la zone industrialo-portuaire du Havre. L’optimisation se situe à deux niveaux, un niveau stratégique pour le dimensionnement de l’infrastructure électrique et un niveau opérationnel pour la construction des tournées de véhicules. Seul le niveau stratégique a été abordé dans le cadre d’un projet de recherche grâce à un couplage de l’optimisation et la simulation. / The thesis focuses on the study of real road transportation and distribution pro-blems. The question concerns in particular the optimization of two different vehicle routing problems arising in the distribution of petroleum products and the transfer of containers. The first problem, modelled as an application of the multi-compartment vehicle routing problem with time windows (MCVRPTW), is solved by using a tabu search method. The same method is then applied to two other variants. One introduces additional constraints related to loading operations for petroleum products on the compartments, while the other one includes the ad-justment concept in quantities applied for. Moreover, in the context of an energy transition, we addressed the container transfer problem using a fleet of electric trucks in the industrial port zone of Le Havre. The optimization involves two levels : the strategic level for dimensioning electrical infrastructures and the operational level for constructing the vehicle routes. Only the strategic level is tackled with a research project thanks to a coupling of optimization and simulation.

La croissance du commerce électronique exige une hausse des performances des systèmes d'entreposage, qui sont maintenant repensés pour faire face à un volume massif de demandes à être satisfait le plus rapidement possible. Le système manuel et le système à robots mobile (SRM) sont parmi les plus utilisés pour ces activités. Le premier est un système centré sur l'humain pour réaliser des opérations complexes que les robots actuels ne peuvent pas effectuer. Cependant, les nouvelles générations de robots autonomes mènent à un remplacement progressif par le dernier pour augmenter la productivité. Quel que soit le système utilisé, plusieurs problèmes interdépendants doivent être résolus pour avoir des processus de stockage et de prélèvement efficaces. Les problèmes de stockage concernent les décisions d'où stocker les produits dans l'entrepôt. Les problèmes de prélèvement incluent le regroupement des commandes à exécuter ensemble et les itinéraires que les cueilleurs et les robots doivent suivre pour récupérer les produits demandés. Dans le système manuel, ces problèmes sont traditionnellement résolus à l'aide de politiques simples que les préparateurs peuvent facilement suivre. Malgré l'utilisation de robots, la même stratégie de solution est répliquée aux problèmes équivalents trouvés dans le SRM. Dans cette recherche, nous étudions les problèmes de stockage et de prélèvement rencontrés lors de la conception du système manuel et du SRM. Nous développons des outils d'optimisation pour aider à la prise de décision pour mettre en place leurs processus, en améliorant les mesures de performance typiques de ces systèmes. Certains problèmes traditionnels sont résolus avec des techniques améliorées, tandis que d'autres sont intégrés pour être résolus ensemble au lieu d'optimiser chaque sous-système de manière indépendante. Nous considérons d'abord un système manuel avec un ensemble connu de commandes et intégrons les décisions de stockage et de routage. Le problème intégré et certaines variantes tenant compte des politiques de routage communes sont modélisés mathématiquement. Une métaheuristique générale de recherche de voisinage variable est présentée pour traiter des instances de taille réelle. Des expériences attestent de l'efficience de la métaheuristique proposée par rapport aux modèles exacts et aux politiques de stockage communes. Lorsque les demandes futures sont incertaines, il est courant d'utiliser une stratégie de zonage qui divise la zone de stockage en zones et attribue les produits les plus demandés aux meilleures zones. Les tailles des zones sont à déterminer. Généralement, des dimensions arbitraires sont choisies, mais elles ignorent les caractéristiques de l'entrepôt et des demandes. Nous abordons le problème de dimensionnement des zones pour déterminer quels facteurs sont pertinents pour choisir de meilleures tailles de zone. Les données générées à partir de simulations exhaustives sont utilisées pour trainer quatre modèles de régression d'apprentissage automatique - moindres carrés ordinaire, arbre de régression, forêt aléatoire et perceptron multicouche - afin de prédire les dimensions optimales des zones en fonction de l'ensemble de facteurs pertinents identifiés. Nous montrons que tous les modèles entraînés suggèrent des dimensions sur mesure des zones qui performent meilleur que les dimensions arbitraires couramment utilisées. Une autre approche pour résoudre les problèmes de stockage pour le système manuel et pour le SRM considère les corrélations entre les produits. L'idée est que les produits régulièrement demandés ensemble doivent être stockés près pour réduire les coûts de routage. Cette politique de stockage peut être modélisée comme une variante du problème d'affectation quadratique (PAQ). Le PAQ est un problème combinatoire traditionnel et l'un des plus difficiles à résoudre. Nous examinons les variantes les plus connues du PAQ et développons une puissante métaheuristique itérative de recherche tabou mémétique en parallèle capable de les résoudre. La métaheuristique proposée s'avère être parmi les plus performantes pour le PAQ et surpasse considérablement l'état de l'art pour ses variantes. Les SRM permettent de repositionner facilement les pods d'inventaire pendant les opérations, ce qui peut conduire à un processus de prélèvement plus économe en énergie. Nous intégrons les décisions de repositionnement des pods à l'attribution des commandes et à la sélection des pods à l'aide d'une stratégie de prélèvement par vague. Les pods sont réorganisés en tenant compte du moment et de l'endroit où ils devraient être demandés au futur. Nous résolvons ce problème en utilisant la programmation stochastique en tenant compte de l'incertitude sur les demandes futures et suggérons une matheuristique de recherche locale pour résoudre des instances de taille réelle. Nous montrons que notre schéma d'approximation moyenne de l'échantillon est efficace pour simuler les demandes futures puisque nos méthodes améliorent les solutions trouvées lorsque les vagues sont planifiées sans tenir compte de l'avenir. Cette thèse est structurée comme suit. Après un chapitre d'introduction, nous présentons une revue de la littérature sur le système manuel et le SRM, et les décisions communes prises pour mettre en place leurs processus de stockage et de prélèvement. Les quatre chapitres suivants détaillent les études pour le problème de stockage et de routage intégré, le problème de dimensionnement des zones, le PAQ et le problème de repositionnement de pod. Nos conclusions sont résumées dans le dernier chapitre. / The rising of e-commerce is demanding an increase in the performance of warehousing systems, which are being redesigned to deal with a mass volume of demands to be fulfilled as fast as possible. The manual system and the robotic mobile fulfillment system (RMFS) are among the most commonly used for these activities. The former is a human-centered system that handles complex operations that current robots cannot perform. However, newer generations of autonomous robots are leading to a gradual replacement by the latter to increase productivity. Regardless of the system used, several interdependent problems have to be solved to have efficient storage and picking processes. Storage problems concern decisions on where to store products within the warehouse. Picking problems include the batching of orders to be fulfilled together and the routes the pickers and robots should follow to retrieve the products demanded. In the manual system, these problems are traditionally solved using simple policies that pickers can easily follow. Despite using robots, the same solution strategy is being replicated to the equivalent problems found in the RMFS. In this research, we investigate storage and picking problems faced when designing manual and RMFS warehouses. We develop optimization tools to help in the decision-making process to set up their processes and improve typical performance measures considered in these systems. Some classic problems are solved with improved techniques, while others are integrated to be solved together instead of optimizing each subsystem sequentially. We first consider a manual system with a known set of orders and integrate storage and routing decisions. The integrated problem and some variants considering common routing policies are modeled mathematically. A general variable neighborhood search metaheuristic is presented to deal with real-size instances. Computational experiments attest to the effectiveness of the metaheuristic proposed compared to the exact models and common storage policies. When future demands are uncertain, it is common to use a zoning strategy to divide the storage area into zones and assign the most-demanded products to the best zones. Zone sizes are to be determined. Commonly, arbitrary sizes are chosen, which ignore the characteristics of the warehouse and the demands. We approach the zone sizing problem to determine which factors are relevant to choosing better zone sizes. Data generated from exhaustive simulations are used to train four machine learning regression models - ordinary least squares, regression tree, random forest, and multilayer perceptron - to predict the optimal zone sizes given the set of relevant factors identified. We show that all trained models suggest tailor-made zone sizes with better picking performance than the arbitrary ones commonly used. Another approach to solving storage problems, both in the manual and RMFS, considers the correlations between products. The idea is that products constantly demanded together should be stored closer to reduce routing costs. This storage policy can be modeled as a quadratic assignment problem (QAP) variant. The QAP is a traditional combinatorial problem and one of the hardest to solve. We survey the most traditional QAP variants and develop a powerful parallel memetic iterated tabu search metaheuristic capable of solving them. The proposed metaheuristic is shown to be among the best performing ones for the QAP and significantly outperforms the state-of-the-art for its variants. The RMFS allows easy repositioning of inventory pods during operations that can lead to a more energy-efficient picking process. We integrate pod repositioning decisions with order assignment and pod selection using a wave picking strategy such that pods are parked after being requested considering when and where they are expected to be requested next. We solve this integrated problem using stochastic programming considering the uncertainty about future demands and suggest a local search matheuristic to solve real-size instances. We show that our sample average approximation scheme is effective to simulate future demands since our methods improve solutions found when waves are planned without considering the future demands. This thesis is structured as follows. After an introductory chapter, we present a literature review on the manual and RMFS, and common decisions made to set up their storage and picking processes. The next four chapters detail the studies for the integrated storage and routing problem, the zone sizing problem, the QAP, and the pod repositioning problem. Our findings are summarized in the last chapter.