Optimización de una red de transporte del cemento a granel en Colombia

Abstract

La cadena de abastecimiento del cemento es un sistema complejo que va desde la modelación de la red de materias primas y agregados, pasa por el sistema de producción y almacenamiento del cemento, continua con el transporte del producto hacia los clientes, y finaliza con el almacenamiento en los clientes para posterior uso como materia principal en la producción de concreto. Este trabajo presenta un modelo integrado de transporte que se utiliza para la toma de decisiones de la planeación táctica estratégica en una cadena de suministro de cemento; a partir de premisas como la ubicación fija de las plantas, una capacidad de producción que no representa una restricción, y unos clientes que solicitan producto de manera determinística diferenciando la calidad de producto que cada planta puede producir; para dar respuesta a las siguientes preguntas: ¿dónde deben estar ubicados los centros de distribución para poder implementar esquemas de doble tripulación en transporte y minimizar los costos de la red? ¿Qué configuración tienen los centros de distribución (Silos o Tolvas) con el fin de adaptarse a la proyección de la demanda y requerimientos del modelo? Para dar respuestas a los anteriores interrogantes, se implementó el software de optimización y simulación “Supply Chain Guru” de la casa Llamasoft; donde en primera instancia se trabaja en el diseño de la red y luego en la red de transporte optimizada, teniendo en cuenta restricciones específicas como ventanas horarias de servicio, jornadas laborales de los conductores y una canasta de costos del sector automotor de Colombia. Se optimiza el transporte y la configuración de los equipos que se deben utilizar, bajo la claridad que son resultados de datos modificados de un problema real. En este trabajo se presenta la introducción al problema objeto de estudio, su respectiva justificación y objetivos; luego la caracterización de la red de transporte de cemento en Colombia, y finalmente se presenta el marco teórico que resume todos los conceptos relacionados con el problema, finalizando con el modelo y el análisis de los resultados.

Abstract: In order to be competitive, companies must pay attention to their entire supply chain. In the case of cement, the analysis emcompasses the raw materials and aggregates network modeling, the production and warehouse systems in source, and the distribution to final customers and storage in these final nodes. This work studies an integrated transportation model to support tactical and strategical supply chain decisions for an organization in the colombian cement industry. Given an existing distribution network, a fixed location for origins which have different products with no capacity restriction, a set of hubs and a set of customers with a deterministic demand that can be only satisfied from specific origins; the proposed model answers the next questions in order to minimize the distribution network costs and satisfy the expected demand: Where to locate the hubs in order to minimize the distribution network costs? What kind of hubs must be used and how to configure them? The model is implemented in the optimization and simulation software “supply chain guru” from Llamasoft. The methodology is divided in two phases: the first one designs the network in terms of hubs location and configuration, and according to this a reassignment of the network flows is developed. The second phase involves the fleet sizing and distribution planning in terms of vehicle types, customer time windows, drivers labor costs and distribution costs. This paper presents the introduction to the problem under study, its respective justification and objectives; Then the characterization of the cement transport network in Colombia, and finally presents the theoretical framework that summarizes all the concepts related to the problem; finalizing with the model and the analysis of the results.