1. REDES DE DISTRIBUCIÓN

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1 1.Redes de distribució 1. REDES DE DISTRIBUCIÓN Las redes de trasporte de mercacías surge por la ecesidad de coectar y trasportar los biees de cosumo desde su puto de producció (localizació empresa) hasta el mercado (clietes). E la fase de distribució, la mercacía puede ser trasportada co ua gra variedad de modos de trasporte (por ferrocarril, trasporte aéreo, marítimo, fluvial o por carretera) y puede realizar varias paradas e almacees o odos de cambio modal hasta llegar a su destio fial. La cofiguració de la red de trasporte codicioa los costes de distribució de la mercacía así como la plaificació y orgaizació temporal de la cadea de sumiistro de los productos al mercado. U hecho que ha caracterizado el sistema de trasporte de mercacías ha sido el acimieto de empresas dedicadas exclusivamete a los servicios de trasporte, los operadores logísticos (third part logistics). E las redes de distribució tradicioales, la empresa de producció orgaiza y gestioa su propia red de trasporte, de forma que realiza los evíos de trasporte desde u úmero limitado de sus platas de producció hasta cada cliete o mercado. Si embargo, las ieficiecias de estas redes por las asimetrías de los evíos, su variació temporal o los altos costes de iversió ecesarios para vehículos o recursos ha producido la exteralizació de la distribució de sus productos a terceras empresas. Estas empresas subcotratadas prestará sus servicios de trasporte y distribució a varias empresas de producció, por lo que u mismo trayecto o ruta de trasporte podrá ser compartido por varios clietes. El efecto directo de este modo de operació y servicio es la posibilidad de cosolidar ua mayor catidad de carga e cada ruta de la red, por lo que es factible utilizar vehículos de gra capacidad y co costes uitarios meores. M. Estrada (2007) 7

2 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería E este setido, e Craiic (2003) se platea ua posible clasificació de las redes y servicios de trasporte segú las posibilidades de cosolidació de los evíos e u mismo vehículo. Los servicios o evíos adaptados a u cliete ( customizados ) so propiamete servicios de trasporte puerta a puerta, e que toda la mercacía comparte el mismo orige o el mismo destio. E esta tipología de servicios y redes, la plaificació temporal e itervalos de evío suele ajustarse para que la totalidad de la capacidad del vehículo sea ocupada por la mercacía o evío e cuestió. Esta tipología de servicios se suele coocer como Full TruckLoad, (FTL). Estos servicios se cosidera como u problema de gestió diámica de los recursos, ya que resulta difícil llegar a prever y ajustar temporalmete las demadas y solicitudes de evío. U problema específico de estas redes so los retoros e vacío del puto de destio al orige, que costituye ua actividad co coste elevado pero si igua productividad para la empresa de trasporte. E segudo lugar, existe alguas empresas de trasporte que preseta específicamete la característica de ofrecer u servicio de trasporte cosolidado. E estos casos, el ajuste temporal de los servicios de trasporte ya o se hace específicamete para cada cliete. Estas empresas fija uos plazos de distribució de la mercacía o uos horarios de evío fijos, que se determia co el objetivo de cumplir co las expectativas y preferecias del máximo úmero de clietes. E este cotexto, se debe establecer u diseño de rutas y paradas acordes co la demada, de forma que las capacidades de los vehículos sea adecuadas para garatizar la retabilidad del sistema. Esta tipología de servicios se deomia Less-Tha TruckLoad (LTL), ya que el tamaño de la mercacía o evío de u solo cliete es muy iferior a la capacidad del vehículo de trasporte. Por tato, es ecesario que cada viaje del vehículo sea cargado co evíos de múltiples clietes para icremetar su ocupació. E estos casos, es muy frecuete que estas empresas dispoga de istalacioes propias para la cosolidació de los evíos. Estas termiales dode la mercacía realiza ua parada para cambiar de vehículo y proseguir su trasporte hasta el puto fial se deomia termiales hub o de cosolidació. Co todo, las empresas que ofrece servicios de trasporte y operadores logísticos se puede clasificar segú otros criterios como la tipología de servicio, úmero de clietes y plazo temporal para realizar la distribució. Por u lado se ecuetra las empresas de paquetería idustrial y paquetería urgete o courier (secod part logistics, 2PL). Estas empresas úicamete ofrece servicios de trasporte de mercacía, de volume reducido y co plazos temporales de etrega relativamete cortos. Debido al poco volume de la carga asociada a u cliete, las operacioes de cosolidació resulta u factor estratégico para garatizar su competitividad. Las empresas de paquetería idustrial trasporta evíos costituidos por distitas tipologías de productos, de desidades variables, co uos plazos fijos etre los orígees y destios de la red. Éstas puede 8 M. Estrada (2007)

3 1.Redes de distribució trasportar cualquier tipo de producto de cosumo co u empaquetado adecuado. Paralelamete se ecuetra las empresas de paquetería urgete o courier, cuyo objeto de egocio es el trasporte urgete de carga de tamaño muy reducido, emietemete pequeñas cajas, documetació y correspodecia co uos plazos de etrega muy restrictivos. Por su parte, los operadores logísticos puede ofrecer los servicios de almaceaje, empaquetado y otros servicios de valor añadido cojutamete co el servicio de trasporte y distribució. Aquellas empresas de trasporte que presta este tipo de servicios costituye el grupo coocido third part logistics (3PL). Estos operadores logísticos suele teer ua relació más estrecha co los clietes, de forma que puede llegar a regular y cotrolar los ritmos de producció y la facturació de las empresas de producció. Los volúmees de trasporte tiee ua magitud superior a los de paquetería y utiliza ua amplia gama de modos de trasporte para su distribució. E este caso, el proceso de cosolidació se realiza e los modos de trasporte de mayor capacidad (ferrocarril, marítimo) e la larga distacia, y utiliza el camió para la última fase de la cadea de trasporte. Por último, hoy e día se ha desarrollado los operadores logísticos coocidos por el ombre de fourth part logistics (4PL). E estos casos, el operador logístico y la empresa de distribució desarrolla ua aliaza estratégica de modo que ambas comparte riesgos y beeficios de toda la cadea de sumiistro de los productos COSTES DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN Los costes de distribució suele represetar ua compoete sigificativa del coste total de producció de u bie de cosumo, variado e fució de su aturaleza. E Martíez y Barea (2001) se argumeta que los costes logísticos represeta etre el 10% (e productos tecológicos) y el 60 % (e productos lácteos o derivados) del coste global. De este modo, se justifica la ecesidad de creació de ua red de distribució de los productos de cosumo eficiete para garatizar la competitividad de las empresas de producció. Para poder realizar el diseño y plaificació de ua red y asegurar u ivel de servicio co la utilizació de los míimos recursos, es ecesario abordar los elemetos de los que depede los costes de distribució. Estos elemetos so los vehículos de trasporte, las istalacioes fijas (almacees, delegacioes, termiales de cosolidació, termiales multimodales), y la propia mercacía trasportada. Cada uo de estos térmios tiee u cojuto de costes asociados que justificará la adopció de u diseño de red y estrategias de evío específico. M. Estrada (2007) 9

4 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería Actualmete, los productos de distribució movilizados por las empresas de paquetería preseta ua desidad media relativamete baja. Esta característica, cojutamete co el volume perdido por el empaquetado y espacios vacíos etre los bultos o uidades de trasporte hace que el elemeto restrictivo para el trasporte sea el volume máximo de mercacía a trasportar. De este modo, los costes uitarios asociados a la mercacía se expresará por uidad de volume trasportada. E alguos casos de paquetería idustrial al sector secudario, la capacidad de trasporte de los vehículos está codicioada por la variable peso. Si embargo, e estos casos, el úmero de evíos realizado por u vehículo o es relevate, y por lo tato costituye u problema emietemete FTL de baja complejidad de resolució. Los vehículos de trasporte tedrá asociadas dos compoetes de coste e fució de sus características físicas y operacioales. Por u lado, existirá u coste kilométrico c d que itegrará el coste de carburate, lubricate y el mateimieto del vehículo (y e u futuro, posibles tasas por uso de la ifraestructura co el objetivo de iteralizar exteralidades). E segudo lugar, el vehículo tedrá asociado u coste fijo F a escala diaria que represetará el coste del persoal de coducció, seguros y la amortizació del vehículo (e caso de ser flota propia) o alquiler del vehículo (subcotratació); ate futuras tasas por uso de la ifraestructura co ua compoete fija, ésta se icluirá e F. Desde la perspectiva de las istalacioes fijas, se puede cosiderar u coste fijo de o maipulació por uidad de tiempo c t y u coste uitario c t de maipulació por volume de mercacía gestioada. Este coste de maipulació tambié podría itegrar operacioes auxiliares como empaquetamieto y otros tratamietos de la mercacía por u correcto evío desde la delegació. Adicioalmete, tambié se debe icluir u coste uitario c r que represete el alquiler de la delegació por volume de mercacía trasportada o ( /[ vol tiempo] ) y el coste fijo c r que represetaría el alquiler míimo por delegació. La visita de las istalacioes fijas por parte de los vehículos tambié suele geerar u coste de parada c p debido a las operacioes y pérdida de productividad de los vehículos e estos odos. Fialmete, la mercacía propiamete preseta uos costes temporales debido a la depreciació del producto durate el tiempo e que los evíos está almaceados e las istalacioes fijas o está siedo trasportados. E el caso de compoetes tecológicos, saitarios o productos perecederos su valor puede ser muy sigificativo y justificar redes de trasporte de alto coste pero co plazos de etrega reducidos. Estos costes se itegra e el coeficiete de coste uitario de ivetario c i por uidad de volume de mercacía y tiempo. 10 M. Estrada (2007)

5 1.Redes de distribució E el caso de utilizar ua flota de vehículos extera (outsourcig), el coste de ivetario o se repercutirá directamete a la empresa de paquetería sio que se le exigirá e forma de u plazo de etrega muy reducido. Por lo tato, el valor del coste de ivetario de ua mercacía codicioará de forma relevate el plazo de etrega e la red de distribució ESTRUCTURA DE UNA RED DE PAQUETERÍA INDUSTRIAL La multiplicidad de clietes servidos por las empresas de paquetería ha permitido la cocetració de evíos e las termiales de cosolidació de carga para poder desarrollar ecoomías de escala utilizado vehículos de mayor capacidad y meor coste uitario. La creació de estos cetros de cosolidació ha provocado que el sistema de distribució se presete jerarquizado e ua serie de almacees, delegacioes y termiales de cosolidació de tamaños y características diferetes etre sí. Cada istalació fija tiee ua fució u objetivo e la cadea de distribució que lo difiere de los demás. Las delegacioes o almacees locales distribuidos e todo u territorio so los putos básicos desde los cuales la mercacía se ecamia hacia el cliete fial (o e el caso de etregas, la mercacía se trasporta a la delegació desde el cliete que ha solicitado el servicio). Cada delegació presta servicio y cosolida la mercacía de los clietes ubicados e ua zoa de servicio defiida geográficamete. Este hecho obliga a ua clasificació jerárquica de la red de trasporte de las empresas de paquetería e dos grupos difereciados (ver Figura 1.1) tal y como se argumeta e Craiic (2003): la red trocal o etre delegacioes (lie-haul), que se compoe de aquellas rutas y vehículos que comuica úicamete las distitas delegacioes etre sí, si servir directamete a los clietes. Los vehículos destiados a operar e esta red so de gra capacidad para aprovechar las ecoomías de escala que permite la cosolidació de los evíos e putos estratégicos de la red. Adicioalmete, las rutas de estos vehículos suele superar ua gra distacia y preseta u úmero de paradas reducido (ormalmete efectúa ua sola parada e la delegació de destio). la red capilar, que se compoe de las rutas y vehículos que efectúa el reparto de la mercacía desde las delegacioes a los clietes fiales (e el caso de evíos, las rutas se cofigura e setido iverso). E este cotexto, las rutas asociadas a esta red suele presetar u úmero sigificativo de paradas e clietes y se circuscribe úicamete e el territorio cotiguo a la delegació asociada (ver Golde y Asad, 1988). M. Estrada (2007) 11

6 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería De este modo, u servicio típico realizado por ua empresa de paquetería es el evío de u volume V de mercacía etre dos odos clietes i,j del territorio. La primera fase del ecamiamieto del evío etre su orige y su destio se efectuará por medio de la red capilar, dode u vehículo trasportará el volume de la mercacía a la delegació I de la red trocal a la que el cliete i está asociado. Posteriormete, la seguda fase es el trasporte a larga distacia del evío etre las delegacioes I y J a la que está asociados los putos orige y destio respectivamete. La tercera etapa del ecamiamieto costa del trasporte del evío desde la delegació J al cliete fial j co u vehículo y ruta perteeciete a la red capilar. La curva de costes de trasporte acumulada a lo largo de la distacia etre los putos i,j se represeta e la Figura 1.2. i I Regió de servicio delegació J j clietes Red trocal Red capilar Límite regió de servicio Fig Red de trasporte de ua empresa de paquetería idustrial E la red trocal existe ocasioes e que las mercacías u objetos o se trasporta directamete etre delegacioes e todo u territorio de servicio. E estos casos la mercacía se trasporta hacia uos putos preferetes de la red dode se agrupa la carga de ua regió de servicio co el fi de costituir vehículos de gra capacidad co uos destios comues. Coste de trasporte acum. Ct Puto i Fase 1. Red Capilar Fase 2. Red Trocal Fase 3. Red Capilar Puto j Distacia Fig Coste de trasporte e las distitas etapas de u evío (i,j) 12 M. Estrada (2007)

7 1.Redes de distribució E este setido, los hubs so termiales de cosolidació y ruptura de la carga que procede de multiplicidad de orígees y que se ecamia hacia múltiples destios. Esta estrategia de distribució aprovecha las ecoomías de escala derivadas de la cosolidació de cargas. El objetivo de la cosolidació e u hub es el equilibrio etre el icremeto del factor de carga del vehículo hacia u mismo destio (reducció de costes uitarios de trasporte) co el icremeto de la distacia que colleva e relació al evío directo. La implatació de los hubs surgió a pricipios de los años 80 e EE.UU., e el área del trasporte aéreo de pasajeros y de mercacías como resultado de la desregularizació del tráfico aéreo. E especial, tal y como se detalla e el artículo de Hall (1989) la empresa Federal Express estableció u cetro de cosolidació de carga aérea e Memphis y ua red de distribució puerta a puerta completa e todo el país que regulaba la distribució de evíos durate la oche e todo el territorio acioal. Si bie esta estructura se completó co otros odos sigulares llamados miihubs, se estableció u sistema de distribució que ha prevalecido e el tiempo y que ha collevado reduccioes de costes importates y uevas posibilidades. E la estructura física de las empresas de paquetería existe termiales de cosolidació de ivel cotietal que sirve u gra territorio y hubs de ivel iferior. E otro ivel, se idetifica hubs acioales ligados a las ifraestructuras básicas de coexió estatal y los hubs regioales cuyo tamaño depede de la regió de servicio y demada que se le ha asigado. Termiales co rutas de reparto local Área de ifluecia de la termial Nivel jerárquico 1 de termiales hub Fig Esquema del sistema de distribució etre delegacioes co rutas de distribució local y hubs. Fuete: Dagazo (2005) U sistema de distribució may-to-may debe teer ua cofiguració e las que aparezca tato delegacioes que actúa como cetros de distribució a la red local como termiales de cosolidació hub. Ambas desarrolla la estrategia de cosolidació de la carga a distitas M. Estrada (2007) 13

8 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería escalas jerárquicas. E las primeras, cocurre dos tipologías de rutas de trasporte: las rutas de la red trocal que visita exclusivamete delegacioes o hubs del territorio y las rutas de reparto y recogida local. Cada istalació de esta categoría gestioa el reparto y recogida de las mercacías a los clietes de su área de ifluecia. De este modo, estos cetros (delegacioes) suele ser los putos de etrada de mercacía a la red de distribució. Si embargo, las operacioes más importates e las termiales hub se cetra e la gestió de los evíos e la red trocal. E las termiales hub los evíos de otras termiales se cosolida, se descarga de los vehículos, se clasifica la carga y se vuelve a cargar e otros vehículos co todos los evíos co ua termial comú de destio. Siguiedo el desarrollo jerárquico plateado e este capítulo, las termiales hub correspodería a ua jerarquía de ivel superior a la correspodiete a las istalacioes e las que gestioa las rutas de distribució local a los clietes. La plaificació de redes de distribució de las empresas de paquetería se puede articular e dos fases operacioales difereciadas pero que resulta iterdepedietes e térmios de coste y el plazo: - La fase estratégica de diseño de ua red de distribució eficiete. Se debe idetificar aquellas localizacioes dode ubicar termiales de cosolidació, delegacioes (odos), el establecimieto e idetificació de las vías pricipales de comuicació etre éstas (arcos) co el fi de que los flujos de mercacías se distribuya de forma óptima. - La fase táctica y operativa de defiició del ecamiamieto de las cargas (flujos) a través de los arcos dada ua red existete y los plazos temporales de servicio. El objetivo es ecotrar las mejores rutas que optimice la fució objetivo cumpliedo las restriccioes del problema e ua red de trasporte ya defiida. 3 Flujo etre H y puto Viaje e carga 4 Viaje e vacío H Fig Esquema de operació de modelos basados e flujos de carga y modelos basados e viajes de vehículos. Fuete: Holguí (2007) Los modelos de plaificació del trasporte de mercacía se clasifica e modelos basados e flujos (commodity problems) y modelos basados e rutas de vehículos (trip-vehicle problems). 14 M. Estrada (2007)

9 1.Redes de distribució Los modelos basados e los flujos de trasporte permite cuatificar la catidad de evío etre dos zoas de u territorio idepedietemete de la ruta realizada, reproduciedo de forma adecuada la razó ecoómica de los evíos. Estos modelos, como se detalla e la Figura 1.4, permite seguir el proceso real de la coformació de u evío etre u orige y u destio especificado y so capaces de modelizar u sistema multimodal. La mayor deficiecia que preseta es la ecesidad de dispoer de datos reales de flujos O-D etre regioes o zoas de trasporte y la icapacidad de cuatificar los evíos e vacío o de retoro. Por otro lado, existe los modelos basados e rutas o viajes de vehículos que preseta como mayor potecialidad la facilidad de calibració al dispoer de datos reales mediate aforos. Las mayores dificultades plateadas e el seo de este grupo segú Holguí (2007) recae e la dificultad de modelizar sistemas multimodales, la dificultad de determiar el grado de asigació de la carga etre vehículos y competitividad etre empresas, y fialmete la icapacidad de relacioar o caracterizar la aturaleza de las cargas. Detro de los modelos de plaificació del trasporte de mercacías, las cotribucioes de modelos se ha articulado hacia dos camios pricipales. E u primer grupo, se ha desarrollado modelos co el objetivo de caracterizar la localizació óptima de termiales y redes de trasporte y otros modelos basados e la asigació y ecamiamieto optimo de evíos a rutas. Los modelos de localizació de hubs y termiales suele presetarse como problemas basados e flujos ya que la ubicació de los hubs se realiza e fució de la demada O-D, idepedietemete de las rutas de vehículos. E este caso o se cosiderará problemas del tipo sigle commodity problems dode cada destio especifica ua demada combiada idepediete de los putos de orige (ejemplos: sumiistro de agua y de electricidad). Estos tipos de problemas puede ser reducidos a problemas Oe to May, es decir la distribució de u solo puto a muchos putos. E el caso de las empresas de paquetería el objeto de trasporte (carga a trasportar) tiee u orige y destio especificado de atemao que los diferecia de la categoría de problemas ateriormete citada. Los primeros aálisis de la localizació de almacees y cetros de producció (facilities) co la determiació de flujos fijos de mercacía etre estos putos se iiciaro e los años 80 (ver Larso y Odoi, 1981) co estudios acerca de: Problemas de localizació de multicetros Problemas de p-mediaas y p-cetros de comuicació mutua M. Estrada (2007) 15

10 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería Los aálisis ateriores sólo cosideraba la localizació de termiales (facilities) y asigació de putos co flujos que o iteraccioaba etre sí. E estos casos, ua vez se determiaba ua partició del área de servicio e distritos asigados a cada delegació, o había flujos de mercacía etre distritos. Es el problema más secillo que se platea ya que o existe igú tipo de trasporte etre los distitos hubs. a) b) Fig a) Proceso de localizació de istalacioes de servicio (facilities) co flujos fijos b) Proceso de localizació de istalacioes teiedo e cueta los orígees y destios de la mercacía a trasportar Si embargo, e la plaificació de rutas de servicio de paquetería terrestre o e la aviació e geeral, los desplazamietos de persoas o mercacías etre u orige y u destio fijos icluye putos de cosolidació de carga o pasajeros. Por lo tato, es ecesario cotemplar la cadea de trasporte utilizada para superar la distacia etre el orige y su destio así como las paradas e las termiales de cosolidació para poder aalizar estos tipos de problemas. La clasificació de los problemas de localizació se establece e Hadler & Mirchadai (1979) y quedaría defiida por los siguietes criterios: - Fució objetivo: Miisum Termiales cetrales Problemas de cobertura Criterio múltiple - Número de termiales Ua termial Varias termiales - Tipo de red Red determiística vs. Probabilística Red orietada vs. No orietada Redes cíclicas vs. Redes acíclicas 16 M. Estrada (2007)

11 1.Redes de distribució - Putos de demada Sólo e odos E cualquier lugar de la red - Posibilidad de ubicar termiales Solo se puede ubicar e u cojuto fiito de odos determiados (localizació discreta) Se puede ubicar e cualquier odo (localizació cotiua) E Rodríguez (2002) se aaliza la complejidad del diseño de rutas e ua red de odos e fució de las paradas permitidas por ua empresa de distribució. E particular, e ua red de odos y co u úmero k de paradas itermedias admitidas etre dos putos i,j de la red, el úmero global de posibilidades de ruta está determiado por el total de subcojutos de k odos detro de los -2 odos restates de la red. E este caso el úmero de rutas posibles para llevar la carga desde i hasta j haciedo k paradas itermedias es: ( 2)! C 2, k = (1.1) k!( 2 k)! E este cotexto, el total de rutas posibles e la red sería de: C,2! ( 2)! C( 2), k = (1.2) 2( k)! k!( 2 k)! E este setido, la verificació o eumeració de todas las posibilidades de ruta para la determiació de la mejor solució es iabordable. Si embargo, tal y como se maifiesta e Ayki (1995b), el úmero de paradas máximo se suele limitar a 1 ó 2 paradas e hubs para poder cumplir los plazos de etrega. El hecho de admitir u úmero de paradas superior impediría que se llegara e u tiempo adecuado e los putos más alejados del orige. La determiació y diseño de las rutas de distribució parte de ua estructura fija de hubs. E este setido, todas las metodologías que aborda la determiació de ua red de distribució eficiete, articula el estudio e ua fase secuecial que e primer lugar localiza los odos cosiderados como hubs y posteriormete diseña las rutas y los ecamiamietos de la mercacía. Ua vez determiada la localizació de los hubs, el problema de diseño de rutas de reparto se basa e la asigació de todas las delegacioes a uo de los hubs de la zoa de servicio. Alguos ivestigadores ha aalizado las potecialidades de poder asigar u odo a más de M. Estrada (2007) 17

12 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería u hub. A partir de esta asigació, el problema de optimizació de rutas de distribució se basa e idetificar para cada par orige y destio las rutas que coecta sus hubs asociados co cada uo de los odos O-D e base a distitos criterios. E esta fase, existe distitos ivestigadores que ha comparado las potecialidades etre los evíos directos etre los putos O-D o a partir del ecamiamieto a través de u hub (Blumefeld et al 1985). E Hall (1987) y (1996) tambié se aaliza los casos e que es más retable ecamiar ua mercacía a través de u hub cosiderado ua red co pocos orígees y múltiples destios TIPOLOGIAS DE ESTRATEGIAS DE ENVÍO La demada de servicio e u territorio ifluye directamete e las estrategias a seguir para cubrir los putos de demada y e cosecuecia, la topología de la red de almacees, cetros de cosolidació y delegacioes de la empresa logística. La estrategia óptima a aplicar e u sistema de distribució debe respoder a u balace de los distitos costes logísticos que actúa: los costes de trasporte, costes de ivetario (fijos o e trásito) y costes de maipulació y de amortizació asociados a los almacees y cetros de cosolidació. M orígees N destios M orígees N destios M orígees N destios Estrategia Mayto-May Estrategia Hub&Spoke Estrategia Peddlig Fig Estrategias básicas cuya combiació permite plaificar u sistema de distribució Co todo, las estrategias básicas cuya combiació permite plaificar u sistema de distribució física se ilustra e la Figura 1.6. y se resume e: a. Evíos directos (may-to-may): Esta estrategia comporta ua distacia a recorrer sigificativa y u alto úmero de vehículos para efectuar la distribució, por lo que úicamete se cosidera cuado los costes de servicio del vehículo F so reducidos, 18 M. Estrada (2007)

13 1.Redes de distribució cuado la demada asociada etre todos los putos orige-destio puede llear la capacidad del vehículo o cuado las restriccioes temporales sea importates. b. Evíos hub-&-spoke. La costrucció de cetros de cosolidació de carga (hubs) comporta la cocetració de la mercacía e estos putos y la optimizació de la capacidad de los vehículos e escearios co ua distribució espacial de demada o uiforme. Esta estrategia permite icremetar el factor de carga de los vehículos y e cosecuecia, se reduce el coste uitario de trasporte a ivel geeral de toda la red así como el tiempo total de la distribució. c. Evíos co paradas múltiples. La aplicació de esta estrategia comporta comparativamete u úmero reducido de rutas compuestas por u alto úmero de paradas e cada ua de ellas. Su aplicació se puede llevar a cabo cuado el coste y el tiempo para realizar ua parada adicioal e ua ruta es reducido y e escearios co costes de de servicio de vehiculo (F) relativamete altos. E Burs et al. (1985) y Hall (1987) se aaliza las distitas estrategias para llevar a cabo la distribució de la mercacía desde u puto de producció a distitos clietes de ua regió de servicio mediate u evío directo y ua estrategia de paradas múltiples. E ambas estrategias se relacioa comparativamete la variable de decisió tamaño de evío, para la cual se calcula valores óptimos. Estas estrategias será desarrolladas ampliamete e los subcapítulos Evíos directos E Burs et al. (1985) se determia la estructura de costes de trasporte de los evíos directos e los que úicamete se realiza ua parada por mercacía, de modo que el coste de trasporte por evío (F) se puede descompoer e distitos térmios y expresarlo como coste uitario segú la expresió (1.3), z t F γ + σ + αd = V V = (1.3) dode γ es el coste fijo de iiciar u evío ( /carga), σ el coste fijo de ua parada ( /parada), α el coste de trasporte por uidad de logitud ( /km), D la distacia del evío etre el puto de producció y puto de etrega y V el tamaño del evío (uidades de mercacía/carga). Como se puede costatar, el coste de trasporte se reduce e relació al tamaño del evío, reflejado las posibles ecoomías de escala e los evíos. E relació co los costes de ivetario, éstos depede del tiempo trascurrido etre la producció y su cosumo por los clietes. Si se cosidera las siguietes variables: M. Estrada (2007) 19

14 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería Q= flujo (to/día) τ= tiempo de viaje a través del arco (día) R= precio del diero del material e ivetario ( / -día) P= valor de la uidad de mercacía trasportada ( /toelada) W= capacidad del vehículo de trasporte (to) De esta forma, el coste total del evío icluyedo el coste de ivetario e orige, e destio y e trásito y si cosiderar el coste de la mercacía (idepediete del evío), es: 2 2 V V Z = F + PR + Vτ + (1.4) 2Q 2Q La fució objetivo del problema que se pretede aalizar es el coste uitario por objeto eviado, detallado e la ecuació (1.5). F V z = + PR τ + (1.5) V Q El valor del tamaño óptimo de evío que miimiza la fució de coste uitario de distribució por objeto eviado (1.5) e u solo arco de la red es: { FQ / RP W} V * = mi ; (1.6) La expresió (1.6) idica que el valor óptimo del tamaño de evío, V*, crece respecto a la relació etre el coste fijo de trasporte F y el coste de ivetario de ua uidad de carga para u periodo 1/Q. De este modo, V* crece co la distacia etre el almacé y el cliete. El valor óptimo z* de la expresió (1.5) para V* decrece co el flujo Q de uidades de mercacía etre el almacé iicial y los clietes. Adicioalmete, el coste total por uidad de tiempo, Qz*, preseta ecoomías de escala hasta que Q es suficietemete grade para justificar u evío a carga completa. E los evíos a carga completa el flujo trasportado es Q=PRW 2 /F. La importate relació de cocavidad etre Qz* co Q es igorada cuado se utiliza la programació lieal para modelizar la asigació de flujo a las redes de distribució física. E particular, la programació lieal optimiza la asigació úicamete cuado los costes so lieales o escaloadamete covexos co el flujo. La suposició de relació lieal úicamete se da para V*=W y por tato la programació lieal o cosigue el valor óptimo cuado V*<W. 20 M. Estrada (2007)

15 1.Redes de distribució Paradas múltiples Las variables de decisió e los evíos co paradas múltiples so el tamaño del evío (como sucedía e el caso del evío directo) y el tamaño de la zoa de distribució, ya que los costes locales de distribució e este caso o so despreciables. Costes de trasporte de la estrategia de paradas múltiples (peddlig) E Burs et al. (1985) la estrategia de paradas múltiples se itegra detro de la ecuació de costes cosiderado los costes de distribució locales y los costes de acceso (lie-haul) a la zoa de reparto. De esta forma, los costes se determia e fució de las siguietes variables del problema. F Coste total de evío de paradas múltiples por carga ( /carga) D Distacia total del trasporte del evío de paradas múltiples (icluye lie-haul y distacia local, e km) m Número medio de paradas asociadas a clietes por carga Número de clietes por regió de distribució (se asocia al tamaño de la regió de servicio) δ Desidad de clietes (umero de clietes por km 2 ) E este setido, los costes totales de evío de paradas múltiples por carga se puede expresar mediate la expresió (1.7.), dode los parámetros de esta fórmula so los mismos que e la ecuació (1.3). F' γ + σm + αd' = (1.7) A ivel geeral, el úmero medio de paradas de clietes asociadas por carga, m, depede del tamaño de la regió de servicio y del tamaño del evío V. Por otro lado, la distacia D puede ser expresada segú la distacia local de distribució y la distacia de acceso (lie-haul) segú las formulacioes detalladas e Dagazo (1988). De este modo, la distacia míima local que ue m clietes distribuidos aleatoriamete e ua regió de servicio se puede aproximar por la ecuació (1.8), d = K m /δ (1.8) M. Estrada (2007) 21

16 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería dode K es ua costate que depede de la métrica adoptada. E este setido, la distacia total del evío D se puede aproximar mediate la ecuació (1.9) supoiedo que D hace referecia a la distacia de acceso a la zoa de reparto. D ' D + K m /δ = (1.9) De este modo, la distacia recorrida e u evío siguiedo ua estrategia peddlig depede del úmero de paradas asociados a clietes, m, que puede ser expresada e térmios de y V. Para ua regió de servicio determiada, la variable q i represeta la catidad de mercacía demadada por cada cliete i. E este cotexto, si la mercacía es eviada desde el orige idepedietemete de la tasa de cosumo e destio, la probabilidad que algua mercacía de la regió de servicio perteezca al cliete i es i = 1 qi / qi = qi / q, dode q es la demada media de cada cliete. La probabilidad p i de que el cliete i tega al meos ua uidad de mercacía e el evío se determia por la ecuació (1.10). i ( 1 q q) V p = 1 / (1.10) i Por lo tato, la probabilidad de parar e u cliete escogido aleatoriamete es igual a la fracció esperada de clietes e ua regió de servicio que recibe mercacía co ua carga de tamaño V=m/. V [ 1 ( 1 q q) ] i =1 i / = m (1.11) Por lo tato, los costes uitarios de trasporte para ua estrategia peddlig se puede resumir mediate la expresió (1.12), dode m es determiado mediate la expresió (1.11). C S F' γ + σm + αd + αk = V V m / δ ' = (1.12) Costes de ivetario ligados a la estrategia peddlig E el desarrollo de los costes de ivetario de las estrategias de paradas múltiples se supoe como hipótesis que la producció de biees se orgaiza de forma idepediete de la demada de clietes y que éstos solicita múltiplos de ua uidad básica de mercacía. Bajo estos supuestos, los costes de ivetario depede del tiempo medio etre la producció y su cosumo por u cliete. De esta forma, el tiempo medio e que ua uidad de mercacía está 22 M. Estrada (2007)

17 1.Redes de distribució almaceada e orige (espera a ser cargada) y e destio (espera a ser cosumida) es V / 2q. Adicioalmete, se debe cosiderar u tiempo e trásito T e la fase de acceso a la zoa de reparto comú para toda la carga trasportada y u tiempo de trásito e la etapa de distribució local. La mercacía asociada a la primera etrega o icurre e tiempo de trásito e la etapa de distribució local, mietras que la mercacía trasportada hasta la última parada lleva asociado u tiempo de trásito local t. De forma geeral se puede formular u tiempo de trásito local medio igual a t/2. De esta forma, el coste de ivetario asociado a la estrategia peddlig C I será el producto del valor de la mercacía P, por el precio del diero R y por el tiempo medio total que la mercacía cosume desde la producció hasta su cosumo por u clieteτ p, tal como se refleja e la ecuació (1.13) C I = PR p V t V = PR + T + + 2q 2 2q τ (1.13) Si embargo, e el caso de las empresas de paquetería, el ivetario e destio puede ser cosiderado despreciable. Los clietes opta por el servicio de paquetería idustrial o courier para el evío de trasportes co uos plazos de etrega exigetes y defiidos; por lo tato se puede asumir que el tiempo trascurrido etre la llegada del evío y su utilizació o cosumo es irrelevate. Equilibrio etre costes de trasporte y de ivetario para las rutas peddlig El coste total por uidad de mercacía asociado a la estrategia peddlig estará costituido por la suma del coste de ivetario y el coste de trasporte y preseta la formulació aalítica de la expresió (1.14), C T = C S + C I γ + αd + αd + σm V t = + PR + T + + V 2q 2 2 V q (1.14) dode la distacia local de reparto d, y el úmero esperado m de paradas de clietes está dadas por las ecuacioes (1.8) y (1.11). E Burs et al. (1985) se aaliza el térmio asociado al tiempo de trásito local t/2, cocluyedo que e la mayoría de casos este valor es sigificativamete meor que el asociado al coste de trasporte, por lo que se puede egligir. Paralelamete, e la misma referecia se prueba que el tamaño óptimo de evío e estas codicioes es igual a la capacidad del vehículo, es decir los vehículos debe circular a plea capacidad. M. Estrada (2007) 23

18 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería Co estas cosideracioes, e la ecuació (1.14) se puede expresar el coste total e fució úicamete de la variable de decisió tamaño de la regió de servicio (úmero de clietes): C T W γ + αd αk m σm = PR + T (1.15) q W W δ W dode el úmero de paradas medias asociadas a clietes por carga es m = i = 1 mercacía ( W [ ( 1 q i / q) ] 1.Si se supoe que todos los clietes solicita la misma catidad de q i = q i ) se puede costatar que m tiede a W cuado el valor de es sigificativamete superior a W. Por otro lado, m tiede a cuado el calor de es reducido e relació a W Evíos a través de ua termial de cosolidació. Comparativa co los evíos directos La elecció de la estrategia de distribució de mercacías etre el evío directo etre los putos orige y destio o a través de ua termial de cosolidació de carga (hub) es ua decisió compleja debido a las ecoomías de escala que se produce e el trasporte. El coste del trasporte de ua mercacía etre dos putos a través de ua termial de cosolidació depede del flujo total de mercacías que se agrupa e ésta y de las rutas de otros evíos. E este setido, el úmero de posibilidades a cosiderar crece expoecialmete co el úmero de orígees y destios de la estructura de distribució. Si M es el úmero de orígees y N el úmero de destios, existe 2 MN posibilidades de evío diferetes (2 para cada par origedestio). E Hall (1987) se aaliza este problema supoiedo que la fució de costes de evío es cócava, basádose e el modelo EOQ (Ecoomic Order Quatity). Si se substituye el valor de evío óptimo ecotrado e la ecuació (1.6) e la fució objetivo de costes uitarios de trasporte (1.5), se llega a la formulació del coste de distribució míimo asociado al problema (ecuació 1.16). 2 RPF / Q + RPτ, V < W Z * = F RPS (1.16) + + RPτ, V = W W Q Se puede costatar que el coste por objeto eviado dismiuye co el flujo de evío. Si se multiplica el coste por objeto Z* por el flujo de mercacía e aquel arco, Q, se obtiee el coste 24 M. Estrada (2007)

19 1.Redes de distribució total C(Q) e el periodo de estudio, que se caracteriza por ser ua fució cócava. De esta forma, el coste margial de icremetar el flujo Q e u período de tiempo determiado equivale a la derivada de C(Q) e fució de Q detallada e la expresió (1.17). C( Q) Q RPF / Q + RPτ, = F + RPτ W V < S V = S (1.17) Ua de las propiedades de ua fució de coste crecietemete cócava, f(x), es que su derivada (su coste margial) es prácticamete costate para valores altos de x. E el caso de redes de distribució co muchos orígees y muchos destios, el flujo etre ua termial y la multiplicidad de destios es sigificativo. De este modo, el coste margial e los arcos etre la termial y los destios debería ser costate o isesible a los cambios de flujo (Figura 1.7). COSTE MARGINAL F/W+RPτ V=W FLUJO EN EL ARCO, Q Fig. 1.7 Evolució del coste margial e fució del flujo e el arco E Blumefeld et al. (1985) se aaliza ua red co M orígees y N destios, asumiedo que el coste margial de los arcos que coecta la termial a los putos de destio es isesible a los cambios de flujo. E este cotexto, el aálisis de la estrategia más eficiete se puede descompoer e M subredes idepedietes que tiee como orige la termial, tal como se refleja e la Figura 1.8. Las estrategias cosideradas para realizar u evío etre el orige y u puto destio so el evío directo o el evío co cosolidació a ua termial hub. Cosiderado u solo orige, N destios y ombrado los destios por =1,2,,N, se puede asumir la siguiete otació: Q = flujo desde el orige al puto de destio (toelada/día) F = coste de fletar u vehículo directo desde el orige hasta el puto de destio. τ = tiempo de viaje directo a través del arco (día) M. Estrada (2007) 25

20 Aálisis de estrategias eficietes e la logística de distribució de paquetería Q = flujo total desde el orige a la termial (toelada/día) F = coste de evío de u vehículo desde el orige a la termial (euros) τ = tiempo de viaje desde el orige a la termial (día) M orígees N destios 1 orige N destios Figura 1.8. Descomposició del problema aalítico de evíos directos o evíos mediate ua termial de cosolidació de M orígees a N destios Debido a que la fució de coste es cócava e relació al flujo y el flujo por el arco o tiee igua restricció de capacidad, la distribució óptima pasará por eviar u solo camió etre el orige y el destio e ua estrategia de evío directo (Yaced, 1971). De este modo, el d coste total por día C Q ) del evío desde u orige al puto destio depede úicamete ( del flujo etre orige-destio y se puede defiir por la ecuació (1.18); mietras que el coste total por día del evío desde el orige a la termial hub depede del flujo total etre orige y termial y se defie por la ecuació (1.19). C d C t ( Q ( Q) = 2 FQ RP + RPτ Q, ) = FQ + RPW + RPτ Q, W 2 FQRP + FQ + RPW W RPτQ, + RPτQ V < W V = W V < W V = W (1.18) (1.19) El coste margial de evío desde la termial hasta el puto destio fial se asume costate respecto al flujo y se represeta por la variable W (coste por toelada icluyedo el trasporte desde la termial hasta el puto destio, el ivetario e trásito y el coste de tratamieto e la termial). De este modo, el coste icremetal del trasporte de ua mercacía hasta u t puto de destio por el evío a través de la termial ( C Q, Q ) ) depede de Q y Q, pudiédose expresar por la ecuació (1.20). ( 26 M. Estrada (2007)

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