MODELACION DE REDES LOGISTICAS EN

Transcripción

1 PARA REFLEXIONAR... "Un modelo es una representación simplificada de una porción de la realidad, por lo tanto, si la modelación se realiza apropiadamente desde el inicio, esto es, desde la requisición de información, seguramente conducirá a una buena representación de la realidad a analizar. Una requisición y preprocesamiento de información apropiada no es sinónimo de volumen, es decir, el hecho de recopilar grandes cantidades de información no garantiza el éxito de la modelación. El éxito radica en la capacidad para simplificar el gran volumen de información y nivel de detalle que seguramente quiere representarse en el modelo. El resultado: un modelo con estructura mínima, la más simple, capaz de representar la complejidad de un sistema real."

2 MODELACION DE REDES LOGISTICAS EN Sinmaf APS-- FUNDAMENTOS Y APLICACIONES CARLOS D. PATERNINA A, Ph.D. PAIPA, MARZO DE 2008

3 RUTAS DE DISTRIBUCION FISICA: MODELOS Y APLICACIONES INTRODUCCION La toma de decisiones para la distribución física de carga involucra varias situaciones de interés: A nivel estratégico, se debe decidir acerca de la capacidad y localización de instalaciones, centros de distribución, puntos de venta, etc. A nivel táctico, se deben especificar el tamaño y mezcla de los medios de transporte, las tecnologías para manipulación de carga, etc. A nivel operativo, se deben establecer las rutas de los vehículos a través de un conjunto de puntos de consumo y su programación con la finalidad de satisfacer limitaciones de tiempo, precedencias, etc. La importancia de los costos, particularmente de distribución, asociados a los problemas descritos justifican un especial tratamiento en su solución

4 RUTAS DE DISTRIBUCION FISICA: MODELOS Y APLICACIONES INTRODUCCION Problemas típicos en las operaciones de distribución física de carga son: Establecer una ruta en una red donde el punto de origen es diferente al punto de destino (problemas de ruta mínima) Establecer rutas de transporte entre múltiples orígenes y destinos (problemas de transporte) Establecer rutas para vehículos cuando los puntos de origen y de destino son el mismo (problemas de enrutamiento vehicular) La optimización de redes es un área del conocimiento que provee algunos modelos y herramientas analíticas que permiten abordar estos problemas

5 RUTAS DE DISTRIBUCION FISICA: MODELOS Y APLICACIONES OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA

6 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA GENERALIDADES Un problema de redes es aquel que puede representarse por nodos, arcos y funciones sobre los arcos Muchos problemas logísticos y comerciales pueden ser resueltos a través de modelos de optimización de redes El resultado de un problema de redes garantiza una solución entera, dada su estructura matemática, sin requerir restricciones adicionales Los problemas pueden resolverse con pequeños algoritmos, sin importar el tamaño del problema, dada su estructura matemática

7 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA CADENA DE ABASTECIMIENTO O RED LOGISTICA

8 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA CADENA DE ABASTECIMIENTO O RED LOGISTICA La configuración de la red logística (cadena de suministro) involucra las siguientes decisiones estratégicas: Determinar el número de puntos de venta, centros de distribución, etc. Determinar la localización de cada una de estas instalaciones Determinar el tamaño de cada una de estas instalaciones Asignar puntos de venta a diferentes centros de distribución Determinar modo y tipo de transporte, tecnología de manipulación, etc. Determinar la operación de la red (p.e. asignación de vehículos)

9 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA CADENA DE ABASTECIMIENTO O RED LOGISTICA PLANTAS: - Responsables de producir bienes para distribución CENTROS DE DISTRIBUCION: - Reducir tiempo de espera, aumentar disponibilidad de producto a nivel de puntos de venta - Permitir alcanzar economías de escala en la consolidación de la carga proveniente de las plantas - Provee un segundo nivel de soporte para el caso de órdenes de emergencia por parte de los puntos de venta - Punto de consolidación para reveses logísticos - Localización de bienes para diferentes paises PUNTOS DE VENTA: - Punto de acceso primario para consumidores

10 PRIMERA PARTE MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS Ventas Directas Regionales Proveedor Centro de Distribución Regional Centro de Distribución Local Planta Proveedor Ventas Directas Puntos de Venta Proveedor Planta Centro de Distribución Local Sinmaf APS-

11 OBJETIVOS DE LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS ANALISIS Y TOMA DE DECISIONES BASADAS EN LA EVALUACION DE DISTINTOS ESCENARIOS Y OPTIMIZACION DE PARAMETROS Ventas Directas Regionales Proveedor Centro de Distribución Regional Centro de Distribución Local Planta Proveedor Ventas Directas Puntos de Venta Proveedor Planta Centro de Distribución Local MEDIDAS DEL OBJETIVO: Redistribución del mercado, costos fijos (resultante del almacenamiento), costos variables (resultante del transporte en despacho y abastecimiento), costos de inventario (básicamente el financiero), niveles de servicio (fill rates y on times).

12 DATOS REQUERIDOS PARA LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS ESPECIFICACIONES DE LA CARGA PRODUCTOS: No. de productos que se analizarán y características relevantes de operación, p.e., categoría, dimensiones, origen, etc. CATEGORIAS: No. de categorías de productos, identificación, referencias que las conforman, subcategorías, y características relevantes de operación. UNIDADES DE CARGA DE REFERENCIA: Unidades de carga que se analizarán, p.e., PLU (Unidad de Precio Individual), SKU (Stock Keeping Unit), etc.

13 DATOS REQUERIDOS PARA LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS CONFIGURACION DE LA RED: NODOS ORIGENES: No. de orígenes y sus ubicaciones, pueden ser fábricas, puntos de importación, proveedores directos, etc. Información opcional: restricciones. Ventas Directas Regionales Proveedor Centro de Distribución Regional Centro de Distribución Local Planta Proveedor Ventas Directas Proveedor Planta Centro de Distribución Local Puntos de Venta CENTROS DE DISTRIBUCION (CD's) Y PLATAFORMAS LOGISTICAS: Número y ubicación. Información opcional: restricciones y recursos de almacenamiento. PUNTOS DE VENTA Y/O CLIENTES: Número, ubicación, asignación a zonas o distritos, políticas y condiciones especiales para abastecimiento.

14 DATOS REQUERIDOS PARA LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS CONFIGURACION DE LA RED: ARCOS RELACIONES: Puntos atendidos desde cada origen o sitio de almacenamiento, descripción de los flujos entre pares de puntos (directos, nulos, inversos, etc.). Ventas Directas Regionales Proveedor Centro de Distribución Regional Centro de Distribución Local Planta Proveedor Ventas Directas Proveedor Planta Centro de Distribución Local DIMENSIONAMIENTO: Detalle de trayectorias empleadas para el transporte, distancias geográficas y/o tiempos de viaje* entre pares de puntos con flujo activo, según especificaciones tecnológicas de los medios de transporte. * De acuerdo con la dirección del flujo, si los arcos son dirigidos. Puntos de Venta

15 DATOS REQUERIDOS PARA LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS COMPORTAMIENTO DE LA DEMANDA CANALES DE COMERCIALIZACION: Número e identificación, referencias de los productos que se comercializan, subcanales, aspectos relevantes (p.e., para productos exclusivos en ciertos canales, etc.). Pr (x) Pr (x) α = ½ Pr (x) α = 1 α = 2 α μ x 0 x 0 X 1 X 2 x X 3 X n DEMANDA: Comportamiento de la demanda de cada producto a analizar en el horizonte de tiempo definido en el alcance del estudio, considera patrones de estacionalidad (concentraciones) en las ventas, patrones de consumo de cada punto de demanda por canal de comercialización, consumo futuros, etc.

16 DATOS REQUERIDOS PARA LA MODELACION DEL FLUJO EN REDES LOGISTICAS GESTION DEL TRANSPORTE MEDIOS DE TRANSPORTE: Descripción de los medios de abastecimiento y para despacho (modos, tipos de vehículos y sus capacidades), características de su operación (p.e., frecuencias, tiempos de cargue y descargue, horarios, etc.). COSTOS: Son casi todos variables (los fletes en abastecimiento y despachos), aunque dependiendo de como opere la red, pueden involucrarse también los costos fijos relacionados con los sitios de almacenamiento. MEDIDAS DE DESEMPEÑO: Además del costo, las operaciones de transporte dan lugar a medición del servicio (p.e., la proporción de pedidos despachados entregados oportunamente u on time) en varios puntos de la red.

17 PREPROCESAMIENTO DE DATOS PARA LA MODELACION SIMPLIFICACION Se propone agrupar puntos de demanda en puntos representativos a atender, los productos en categorías o familias (en caso de no estarlo), los canales en otros de mayor tamaño. VALIDACION Se recopilan resultados recientes (o históricos a la fecha) de la configuración actual de la red logística, esto es, en términos de las medidas de desempeño definidas en los objetivos.

18 DESARROLLO DE UN MODELO DE FLUJO EN REDES LOGISTICAS EN RS Arena DATOS PARA LA MODELACION: Especificaciones de la carga: 120 Refs. agrupadas en 8 categorías, SKU (caja) Configuración de la red: 4 orígenes, 3 CD's y 98 clientes agrupados en 20 TP's TM 1 2 P1 3 P2 B1 Clientes 1, 2, 3 4, 5, 6, 7, 8 P4 6 7 B2 Clientes 9, 10, 11, 12, 13, 14 P Clientes 15, 16, 17, 18, 19, 20 B3 Canales de comercialización: 2 (cadenas y tienda a tienda)

19 ESQUEMA GENERICO PARA SIMULACION DE REDES 2 LOGISTICAS Generaci ón de carga MEDIANTE UN MODELO DE CIRCULACION Flujo de carga P1 P2 P4 P3 B1 B2 B3 REPRESENTACION DE LA RED LOGISTICA MEDIANTE UN MODELO DE CIRCULACION Flujo de demanda Generaci ón de demanda

20 SINMAF APS SINMAF APS es un sistema que apoya el diseño y optimización de cadenas de suministros. Utiliza configuraciones particulares sobre Proveedores, Plantas, Centros de Distribución, Mercados, Materas primas, diferentes Productos, diferentes modos y canales de distribución y transporte.

21 Características de Sinmaf APS Módulo completo para edición de datos y gestión de datos desde y hacia cualquier sistema de gestión de base de datos que trabaje con lenguaje SQL. Tiene la posibilidad de manejar número ilimitado de proveedores, plantas, bodegas y mercados. Permite la creación de los nodos tomando parámetros de operación particulares de cada cadena. Los datos de creación son totalmente parametrizables. Optimiza tomando como base funciones de rentabilidad y utilidad esperadas para cada cadena. Permite la configuración y asignación de diferentes modos de transporte multimodales: Terrestre y fluvial Permite la gestión y asignación de diferentes tipos de equipos de transporte por modo. Optimiza los parámetros internos y muestra como resultado la mejor configuración de la cadena propuesta por el usuario. Sistema altamente grafico, sencillo de utilizar y acoplar a esquemas de planificación logística de distribución en general. Es un sistema altamente portátil, sencillo de transformar y acoplar a otros esquemas de diseño de diferentes tipos de cadenas.

22 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA Estudio de Caso RACIONALIZACION DE COSTOS EN REDES DE DISTRIBUCION Una red logística cuenta actualmente con 5 CD's y 5 plataformas logísticas asignadas a un CD; los CD s se abastecen desde 7 orígenes de carga. La operación distribuye cerca de 1500 referencias a 350 poblaciones del país, a través de 30 canales. La cobertura geográfica es alta, pero en ventas los CD's de mayor volumen están muy próximos La red posee multiplicidad de stocks, por tanto, el nivel de inventario total del país es muy alto Existe menor control sobre los inventarios, ya que se distribuyen en gran número de puntos La red tiene un bajo fill rate (83.0%) debido a los agotados, ineficiencias logísticas del orden del 10.0% y on times alrededor del 91.0% Medellín 18.0% Pereira 34.0% Barranquilla 11.0% Floridablanca 7.0% Funza 30.0%

23 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA Estudio de Caso RACIONALIZACION DE COSTOS EN REDES DE DISTRIBUCION Se analizaron varios escenarios potenciales según la cercanía geográfica entre CD's, nivel de servicio requerido, cobertura de clientes y los costos de la operación (abastecimiento, distribución y stocks). Ahorros en distribución: Fijos: Variables: Ahorros en inventarios: $ 900 M $ 640 M Reducción: 7.0 % Ahorro: $ 340 M Incremento en nivel de servicio: Fill rate: 90.0 % On time: 89.0 % Pereira 70.0% Funza 30.0%

24 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA Estudio de Caso RACIONALIZACION DE COSTOS EN REDES DE DISTRIBUCION Se analizaron varios escenarios potenciales según la cercanía geográfica entre CD's, nivel de servicio requerido, cobertura de clientes y los costos de la operación (abastecimiento, distribución y stocks). Barranquilla 11.0% Ahorros en distribución: Fijos: $ M Variables: $ 900 M Ahorros en inventarios: Reducción: 12.0 % Ahorro: $ 630 M Incremento en nivel de servicio: Fill rate: 92.0 % On time: 87.0 % Pereira 89.0%

25 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA Estudio de Caso RACIONALIZACION DE COSTOS EN REDES DE DISTRIBUCION Se analizaron varios escenarios potenciales según la cercanía geográfica entre CD's, nivel de servicio requerido, cobertura de clientes y los costos de la operación (abastecimiento, distribución y stocks). Ahorros en distribución: Fijos: $ M Variables: $ M Ahorros en inventarios: Reducción: 26.0 % Ahorro: $ M Incremento en nivel de servicio: Fill rate: 93.0 % On time: 84.0 % Pereira 100.0%

26 OPTIMIZACION EN REDES DE DISTRIBUCION FISICA Estudio de Caso RACIONALIZACION DE COSTOS EN REDES DE DISTRIBUCION Riesgos potenciales: Demoras en entregas por problemas en vías Negociación de nuevos fletes mayor al nivel de costos actual No logro de acuerdo satisfactorio con cliente por nuevos tiempos de entrega Mayor probabilidad de incumplir en entregas por mayor distancia recorrida Mayor manipulación de carga al direccionar gran parte a través de plataformas En cierta medida, se requerirá tener sitio de almacenamiento en puntos de crossdoking Pereira 100.0%

27 SOFTWARE PARA PROCESOS LOGÍSTICOS Optimización GAMS, AMPL, OPTEX, ILOG, OptQuest CL Simulación y Optimización ARENA + OptQuest, ProModel + SimRunner GIS, GPS, GPRS ArcInfo, ArcView, Geobis Distribución y logística LogicNet, LogicChain, ArcLogistics Route, CAPS logistics, APO, Microsoft SCM, JD Edwards SCD, Sinmaf APS, OpChain, Cargo Planner ERP SAP R/3, MIMS, JD Edwards (PeopleSoft), Oracle, SSA (antiguo BAAN), IBES, entre otros