Βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας με στόχο την εξυπηρέτηση του πελάτη: Γραμμικός προγραμματισμός και επίλυση με GAMS
Creators: name: Καλότυχος, Θωμάς Αριστείδη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Βελτιστοποίηση Εφοδιαστικής Αλυσίδας
Ελαχιστοποίηση Κόστους Διατήρησης αποθέματος
GAMS
Optimization of Supply Chain
Holding Cost Minimization

description: Στο παρελθόν έχουν πραγματοποιηθεί πληθώρα ερευνών που εξετάζουν την εφοδιαστική αλυσίδα και τη βελτιστοποίησή της. Στην πλειοψηφία αυτών των ερευνών κύριος στόχος τους είναι η μεγιστοποίηση του κέρδους ή η ελαχιστοποίηση των διαφόρων στοιχείων κόστους της επιχείρησης. Η τάση των πιο πρόσφατων μελετών είναι ότι ο πελάτης αποτελεί σημαντικό κομμάτι της αλυσίδας και η ικανοποίησή του είναι ένας βασικός παράγοντας που πρέπει να εξετάζεται, καθώς αυτός αποτελεί το έναυσμα για κάθε κίνηση της αλυσίδας. Σε αυτό το πλαίσιο θα κινηθεί και η παρούσα μελέτη. Κύριος στόχος της παρούσας έρευνας είναι η βελτιστοποίηση των μεγεθών της εφοδιαστικής αλυσίδας, υπό τη βασική προϋπόθεση της ικανοποίησης της ζήτησης των πελατών. Δηλαδή πρώτα θα βρεθεί μία λύση η οποία καλύπτει πλήρως τη ζήτηση και στη συνέχεια θα εξετασθεί η μεγιστοποίηση του κέρδους, μέσα από την ελαχιστοποίηση των στοιχείων κόστους της αλυσίδας. Η εφοδιαστική αλυσίδα που θα εξετασθεί αποτελείται από τέσσερα επίπεδα: τον προμηθευτή, τον κατασκευαστή, τους διανομείς, τους λιανοπωλητές και φυσικά τους πελάτες. Για το επίπεδο του προμηθευτή δε θα γίνει προσπάθεια βελτίωσης των στοιχείων του αλλά συμμετέχει στο υπόδειγμα χάριν πληρότητας και μελλοντικής επέκτασης αυτού. Ουσιαστικά εξετάζεται μόνο η ροή των Α’ υλών, που είναι απαραίτητες για την παραγωγή των προϊόντων, προς τον κατασκευαστή. Το υπόδειγμα καταλήγει να υπολογίζει για τους λιανοπωλητές και τον κατασκευαστή τις επιλογές που ελαχιστοποιούν το κόστος διατήρησης αποθέματος και το μεταφορικό κόστος, με την προσθήκη του κόστους διαχείρισης αποθέματος για τους διανομείς. Σε κάθε περίπτωση υπολογίζεται πρώτα η ικανοποίηση της ζήτησης των πελατών. Ζήτηση η οποία ικανοποιείται είτε άμεσα με την παραλαβή των προϊόντων από τα καταστήματα λιανικής είτε σε προσυμφωνημένο μεταγενέστερο χρόνο, με την αποστολή των προϊόντων στους πελάτες απευθείας από τους διανομείς. Παρουσιάζονται δύο εναλλακτικές επιλογές για το ποσοστό άμεσης εξυπηρέτησης της ζήτησης, οι οποίες στο τέλος συγκρίνονται μεταξύ τους. Το υπόδειγμα το οποίο σχεδιάστηκε λύνεται με τη χρήση μικτού ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού. Για την επίλυσή του χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό GAMS (έκδοση 22.8.1) σε συνδυασμό με την εφαρμογή Office Excel της Microsoft. Στην παρούσα μελέτη επιλέχθηκε να γίνει χρήση του λύτη (solver) LINDOGLOBAL σε σύστημα με λειτουργικό Windows 8.1, επεξεργαστή Intel® Core™ 2 στα 1.83 GHz και μνήμη RAM 2 GB. Σε μεταγενέστερο στάδιο αποκτήθηκε πρόσβαση στην έκδοση 24.1.3 του GAMS και τα αποτελέσματα επαληθεύθηκαν και με τη χρήση του λύτη (solver) CPLEX. Προϊόν αυτής της έρευνας είναι ένα γενικό υπόδειγμα βελτιστοποίησης της εφοδιαστικής αλυσίδας, με γνώμονα την εξυπηρέτηση του πελάτη, το οποίο μπορεί εύκολα να παραμετροποιηθεί και να προσαρμοστεί σε πολλά είδη επιχειρήσεων και προϊόντων. Απευθύνεται κυρίως σε επιχειρήσεις που διατηρούν αποθέματα και συνεργάζονται με έναν αριθμό επιχειρήσεων δημιουργώντας ένα δίκτυο διανομής, χωρίς να περιορίζεται όμως σε αυτές.
description: In the previous years a host of researches has been conducted exploring supply chain and its optimization. Goal of most of these researches is the profit maximization or the cost minimization of the company. The trend of the most recent researches is that the customer constitutes a very important part of the chain and its satisfaction is a main attribute that needs to be examined, because customer triggers every movement in the chain. This study deals with this context. The main goal is the optimization of the relevant costs of the supply chain, under the constraint that the customer demand is satisfied. Firstly, a solution that satisfies completely the demand will be found and then the maximization of the profit will be examined, through the minimization of the consisting costs. The supply chain under examination consists of four echelons: the supplier, the manufacturer, the distributors, the retailers and of course the customers. There is no attempt to optimize any of the supplier’s aspects. Supplier participates in the model for plentitude and future research. The only aspect examined, is the flow of raw materials, which are necessary for the production, to the manufacturer. The final model determines the values of the variables which minimize the holding cost and transportation cost, with the addition of logistics cost for the distributor echelon. In any case, the first aspect examined is the customer satisfaction. The demand is either satisfied immediately when the customers pick up their orders from the retailers or later, where the orders are shipped directly from the distributor to the customers. Two scenarios concerning the amount of orders satisfied immediately are examined, which are then compared to each other. The designed model is solved using Mixed Integer Linear Programming. The GAMS software (edition 22.8.1) along with the suite Microsoft Office Excel were used in order to find the optimal solution. In this study, the solver LINDOGLOBAL was used on a computer running Windows 8.1, with a processor Intel® Core™ 2 at 1.83 GHz and RAM memory of 2GB. After the results were obtained, access to edition 24.1.3 was granted and the results were confirmed using the faster solver CPLEX. The result of this study is a generic model that leads to the optimization of a supply chain, based on the customer satisfaction, and can be easily altered to adopt in many different types of companies and products. It is addressed mainly for companies which hold inventory and collaborate with a number of other companies creating a distribution network, without being limited to them.