Optimización del proceso de abastecimiento de cemento a granel en Colombia, aplicación de IRP con restricciones particulares (OPAC)

Abstract

Con mayor fuerza la analítica ha entrado a evolucionar los procesos logísticos dentro de la cadena de abastecimiento de múltiples y diversos productos, como el cemento. En esta industria es de gran importancia tener un proceso productivo eficiente a lo largo de su cadena, especialmente en los niveles tácticos y operativos donde se evidencia que los más altos costos provienen del transporte y almacenamiento por ser un producto tan voluminoso, pesado y económico. En este trabajo se realiza la propuesta de analítica prescriptiva a través del desarrollo un modelo integrado de optimización del nivel táctico y operativo conocido como IRP (problema de inventario y ruteo de vehículos) enfocado en las circunstancias de un proceso de distribución de cemento con las condiciones particulares de esta industria, aplicando la metodología VMI (inventario administrado por el proveedor). OPAC (optimización del proceso de abastecimiento de cemento) aborda este problema desde un enfoque táctico y posteriormente operativo, en donde el primer enfoque existen las particularidades de una flota no homogénea de vehículos, múltiples productos que no todos pueden ser producidos en una misma planta, capacidad finita de almacenamiento en clientes y centros de distribución (Hub’s), además existe la posibilidad de hacer recirculación, que dependerá de los tiempos de viaje (manejo de tiempo continuo) y el manejo de conductores relevo para hacer más eficiente el uso de los activos fijos desde orígenes que pueden ser distintas plantas y los destinos conocidos como clientes que tienen una demanda de diferente productos por satisfacer en diferentes periodos de tiempo. todo esto realizado en un periodo de planificación que cuenta con varios periodos (días), evidenciando el manejo del tiempo discreto con el objetivo de minimizar los costos totales de la cadena de suministro. Para el segundo enfoque se toma como base principal los resultados del modelo táctico, en este enfoque se busca incluir las condiciones de ventanas horarias de clientes (horarios de atención), definiendo operativamente como debe realizarse la secuenciación de visitas en cada uno de los periodos del horizonte de planificación con el objetivo de minimizar la penalidad de incumplimiento de las visitas fuera del horario de atención. Este conjunto de enfoques permite obtener un resultado exacto en el manejo de inventario y ruteo de vehículos mediante la programación matemática, específicamente la rama de programación lineal entera mixta, en un tiempo computacionalmente razonable, esta modelación es implementada en un software de modelación algebraica AIMMS, ejecutándolo para un caso de aplicación de abastecimiento de cemento en Colombia de una empresa transportadora, permitiendo obtener un modelo que abarca el 95% de la realidad mediante esta metodología, logrando un resultado comparable con la realidad del problema

Abstract: With greater force, analytics has begun to evolve the logistic processes within the supply chain of multiple and diverse products, such as cement. In this industry it is of great importance to have an efficient production process along its chain, especially at the tactical and operational levels where it is evident that the highest costs come from transportation and storage because it is such a bulky, heavy and economic product. In this work the prescriptive analytical proposal is made through the development of an integrated model of optimization of the tactical and operational level known as IRP (Inventory Routing Problem) focused on the circumstances of a cement distribution process with the individual’s conditions of this industry, applying the VMI methodology (Vendor Managed Inventory). OPAC (optimization of the cement supply process) addresses this problem from a tactical and later operational approach, where the first approach contains the peculiarities of a non-homogeneous fleet of vehicles, multiple products that can not all be produced in the same plant, finite storage capacity in customers and distribution centers (Hub's), there is also the possibility of recirculation, which will depend on travel times (continuous time) and the management of relay drivers to make more efficient the use of fixed assets from Origins that can be different plants and destinations known as customers that have a demand for different products to be satisfied in different periods of time. all this carried out in a planning period that has several periods (days), evidencing the management of discrete time with the objective of minimizing the total costs of the supply chain. For the second approach, the results of the tactical model are taken as the main base. This approach seeks to include the conditions of client time windows, defining operationally how visits should be sequenced in each of the horizon periods. of planning with the objective of minimizing the penalty of non-compliance of the visits outside the hours of attention. This set of approaches allows to obtain an optimal result in inventory Resumen y Abstract X management and vehicle routing through mathematical programming, specifically the branch of mixed whole linear programming, in a computationally reasonable time, this modeling is implemented in an AIMMS algebraic modeling software, With this, an implementation is carried out in a case of application of cement supply in Colombia of a transport company, allowing to obtain a result that covers 95% of reality through this methodology, obtaining a result comparable with the reality of the problem.