Optimizing the maintenance supply chain of the maritime industry
Authors: Μουσχουτζή Μαρία 
Published: July 2024

Η αποτελεσματική διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας συντήρησης έχει ιδιαίτερη σημασία στον τομέα της εμπορικής ναυτιλίας, προκειμένου να εξασφαλιστεί η διαθεσιμότητα, η ασφάλειακαι η αξιοπιστία των πλοίων, διατηρώντας τα λειτουργικά κόστη σε αποδεκτά επίπεδα. Η εφοδιαστική αλυσίδα ναυτιλιακών ανταλλακτικών εμπεριέχει υψηλή πολυπλοκότητα,αβεβαιότητα και κόστη, λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του ναυτιλιακού τομέα, όπως για παράδειγμα τα κινούμενα κεφαλαιουχικά αγαθά, τα παγκόσμια σημεία προσφοράς και ζήτησης,τα αυστηρά καθορισμένα χρονοπαράθυρα και η πληθώρα διαφορετικών εμπλεκόμενων μερών. Η αποτελεσματική διαχείριση ενός τέτοιου εφοδιαστικού δικτύου αποτελεί μία μεγάλη πρόκλησηγια κάθε εταιρεία που δραστηριοποιείται στον τομέα, παρόλα αυτά, το θέμα δεν έχει λάβει επαρκή προσοχή στη βιβλιογραφία. Η διατριβή προσπαθεί αρχικά να καλύψει αυτό το βιβλιογραφικό κενό, παρουσιάζοντας μια συστηματική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με τη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας συντήρησης στον ναυτιλιακό τομέα. Οι σχετικές μελέτες παρουσιάζονται λεπτομερώς, παρέχοντας μια σαφή περιγραφή της τρέχουσας κατάστασης στο θέμα, εντοπίζοντας υφιστάμενες προκλήσεις και τάσεις. Ένα σημαντικό εύρημα της βιβλιογραφικής ανασκόπησης είναι ότι δε βρέθηκαν επαρκείς μελέτες ή εφαρμογές, οι οποίες να πραγματεύονται τον χρονοπρογραμματισμό μεταφοράς και της παράδοσής των ανταλλακτικών στα πλοία. Έτσι, η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στο πρόβλημα του χρονοπρογραμματισμού μεταφοράς και παράδοσης ναυτιλιακών ανταλλακτικών, προσπαθώντας να καλύψει το αντίστοιχο βιβλιογραφικό κενό. Στο πλαίσιο αυτό, πραγματοποιείται μία έρευνα με ερωτηματολόγια με σκοπό να εξετάσει και να επιβεβαιώσει ότι το πρόβλημα πράγματι παρατηρείται σε πολλές εταιρείας του ναυτιλιακού κλάδου, καθώς επίσης και για να εντοπιστούν παράγοντες και μεταβλητές που συμμετέχουν στο πρόβλημα και πρέπει να συμπεριληφθούν στον σχηματισμό του μοντέλου. Οι ερωτηθέντες της έρευνας είναι μία ομάδα επαγγελματιών του ναυτιλιακού τομέα, εργαζόμενοι σε ρόλους σχετικούς με την εφοδιαστική αλυσίδα ανταλλακτικών.Λαμβάνοντας υπόψιν τα αποτελέσματα της έρευνας, γίνεται μία λεπτομερής περιγραφή του προβλήματος, όπως αυτό συναντάται στο περιβάλλον μιας ναυτιλιακής εταιρείας. Στη συνέχεια, προτείνεται μια μαθηματική διατύπωση του προβλήματος με τη μορφή ενός μαθηματικού μοντέλου χρονοπρογραμματισμού. Συγκεκριμένα, το πρόβλημα διατυπώνεται ωςένα πρόβλημα δυαδικού ακέραιου προγραμματισμού (Binary Integer Program), χρησιμοποιώντας στοιχεία του προβλήματος αντιστοίχισής με ομάδες (Task – Coalition Assignment Problem).Ακόμα, παρουσιάζεται η προγραμματιστική διατύπωση του προτεινόμενου μαθηματικού μοντέλου και η επίλυσή του σε περιβάλλον Python. Επιπλέον, προτείνεται ένα μοντέλοπρόγνωσης LightGBM, για τον υπολογισμό του πίνακα κόστους του προβλήματος βελτιστοποίησης. Επιπλέον, υλοποιείται εφαρμογή λογισμικού που επιτρέπει την επίλυση και τηνοπτικοποίηση των προτεινόμενων μοντέλων με τρόπο φιλικό στον χρήστη. Πιο συγκεκριμένα, η εφαρμογή δημιουργείται σε περιβάλλον Dash Python, το οποίο επιτρέπει στον χρήστη να έχει μια συγκεντρωτική εικόνα των ανταλλακτικών που υπάρχουν σε κάθε αποθήκη και των λιμανιών που πρόκειται να επισκεφθεί το πλοίο. Η εφαρμογή επιτρέπει στον χρήστη να δημιουργεί σενάρια για τις αποστολές ανταλλακτικών και να εξετάζει τα αντίστοιχα κόστη, καθώς επίσης και να λαμβάνει προτάσεις για το βέλτιστο πρόγραμμα παραδόσεων, σύμφωνα με το μοντέλο πρόβλεψης κόστους και το μοντέλο βελτιστοποίησης, τον πίνακα κόστους και τους διάφορους χρονικούς περιορισμούς. Τέλος, το προτεινόμενο μοντέλο και η αντίστοιχη εφαρμογή λογισμικούαξιολογούνται μέσω μελέτης περίπτωσης, χρησιμοποιώντας πραγματικά δεδομένα, στο περιβάλλον μεγάλης ναυτιλιακής εταιρείας. Τα αποτελέσματα της μελέτης περίπτωσηςυπογραμμίζουν την αποτελεσματικότητα και την πρακτικότητα της προτεινόμενης λύσης για τη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας ανταλλακτικών στον ναυτιλιακό τομέα.Συνοψίζοντας, η διατριβή επιδιώκει να παρέχει μια λεπτομερή ανάλυση και ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων, για τις ναυτιλιακές εταιρείες και τους επαγγελματίες του κλάδου, καθώςεπίσης και να ενθαρρύνει περισσότερους ερευνητές να μελετήσουν θέματα σχετικά με την εφοδιαστική αλυσίδα ανταλλακτικών στον ναυτιλιακό τομέα και αντίστοιχες εφαρμογές