Dariusz Pyza, Monika Miętus
Politechnika Warszawska, Wydział TransportuWARIANTY ORGANIZACJI PRZEWOZÓW
W SYSTEMIE DYSTRYBUCJI
Rękopis dostarczono: maj 2018
Streszczenie: Dystrybucja zajmuje znaczące miejsce w elementach łańcucha logistycznego, gdyż jej głównym zadaniem jest spełnianie oczekiwań stawianych przez klienta. Podejmowane w przedsiębiorstwach decyzje dotyczące sposobu sprzedaży dóbr, można zaliczyć do strategicznych. Ich bezpośrednią konsekwencją bowiem są efekty ekonomiczne firmy. W artykule przeanalizowana została popularność przewozów w systemie dystrybucji oraz opracowane zostały wariantowe sposoby dostarczania towarów dla konkretnej grupy towarowej. Istotnym problemem badawczym jest identyfikacja kanałów dystrybucji, które to skupiają zależne i współoddziałujące organizacje uczestniczące w procesie spełniania wymogów nabywcy. Jednoznaczna ocena wyboru systemu dystrybucji jest uzależniona od wielu kryteriów, które w zależności od zapotrzebowania mogą być różne. Najczęstszym kryterium stosowanym do wyboru przewozu jest czas i koszt realizacji zadania. Specyfika systemów dystrybucji pokazuje, że najczęściej wybierane są systemy całopojazdowe i drobnicowe.
Słowa kluczowe: systemy dystrybucji, organizacja transportu, analiza przewozów.
1. WPROWADZENIE
Istotne znaczenie w systemach dystrybucji odgrywa transport, umożliwiający przemieszczanie dóbr pomiędzy punktami modalnymi sieci dostaw. Ponadto zmiany w systemach dystrybucji dóbr wpływają na dynamikę zmian w transporcie. Krótszy termin dostawy, a jednocześnie większa niezawodność realizowanego zamówienia spełniają rosnące wymagania rynku [19]. Przedmiotem badań jest wybór wariantu organizacji przewozów w systemie dystrybucji. W artykule przedstawione zostały różne możliwości organizacji przewozów oraz omówiono studium przypadków przewozowych w systemie dystrybucji. Badania przeprowadzono na podstawie otrzymanych informacji odnośnie zapotrzebowań odbiorców, lokalizacji odbiorców i punktów przeładunkowych. Przy wyborze odpowiedniego systemu dystrybucji istotną rolę odgrywa rynek docelowy. Duże znaczenie mają również cechy produktów będących podmiotem sprzedaży oraz cechy przedsiębiorstwa i jego sytuacja rynkowa. Po dokonaniu przeglądu problematyki odnośnie systemów dystrybucji, w dalszej części artykułu przedstawiono identyfikację matematycznego ujęcia problemu. Dokonano formalizacji zapisu danych wejściowych, ograniczeń a także funkcji kryterium a następnie opracowano zadanie optymalizacyjne
dystrybucji dóbr. Ostatnim etapem artykułu jest przedstawienie rozwiązań analizowanego studium przypadku.
2. SYSTEMY DYSTRYBUCJI I JEGO SPECYFIKA
Przedsiębiorstwa zajmujące się dostarczaniem dóbr i usług do klientów nieustannie zmagają się z dostosowywaniem i zaspokajaniem potrzeb nabywców. Czynności te mają na celu utrzymanie bądź wzrost pozycji na rynku, rozwój firmy oraz uzyskanie lepszych wyników finansowych. Dlatego też tak ważna jest dystrybucja w biznesie [19].Dystrybucja, tuż obok produkcji, to najważniejsze ogniwo łańcucha dostaw. Pomimo iż pojęcie to kryje w sobie wiele definicji, to wszystkie sprowadzają się do wspólnych elementów takich jak rentowność czy konsument. W szeroko rozumianym znaczeniu możemy określić dystrybucję, jako zespół czynności i decyzji, mających na celu dostarczenie końcowego produktu do klienta na warunkach umożliwiających dogodny zakup, uwzględniając przy tym miejsce, czas oraz cenę [6]. Kształtowanie systemów dystrybucji przede wszystkim z perspektywy globalnych sieci dostaw staje się obszarem wymagającym strategicznych decyzji od firm, jako że od decyzji w zakresie kształtowania zależą tak istotne elementy firmy[18].Istotne znaczenie odgrywają procesy przewozowe, które mają bezpośredni wpływ na innowacyjność przedsiębiorstwa w zakresie przemieszczania ładunków oraz odpowiedniego doboru środków transportu i technologii przewozu.
Z fizycznego punktu widzenia w realizacji przemieszczania ładunków, niezbędne są takie elementy jak[10]: obiekty stałe, środki transportu, zasoby ludzkie, technologie przewozowe oraz systemy organizacji. Interpretacja elementów niezbędnych do przemieszczania osób i ładunków, przedstawiona została w tablicy 1.
Tablica 1
Elementy niezbędne do przemieszczania osób i ładunków
Elementy stałe Komentarz
Obiekty stałe
Przykłady: połączenia drogowe, kolejowe wodne, stacje obsługi przewozów pasażerskich i towarowych (tj. stacje kolejowe,
przeładunkowe, lotniska), o zadanych charakterystykach Środki transportowe Pojazdy korzystające z infrastruktury
Zasoby ludzkie
Ludzie stanowiący załogę systemu transportowego posługujący się elementami wyposażenia technicznego w celu przemieszczania osób
i ładunków Technologie
przewozowe
Rodzaje: technologia zunifikowana, specjalizowana i uniwersalna
Systemy organizacyjne Systemy, które zapewniają prawidłowe wykorzystanie wyposażenia technicznego transportu
Systemy dystrybucji, które istnieją w gospodarce, tworzą warunki stanowiące podstawę do wyboru sposobów przemieszczania produktów od strefy produkcji do strefy konsumpcji [20]. W kształtowaniu systemów znaczącą rolę odgrywa rynek docelowy na które przedsiębiorstwo chce lokować swoje produkty. Ważne są również cechy produktów będących podmiotem sprzedaży jak również cechy przedsiębiorstwa i jego sytuacja rynkowa. Jak w każdej firmie, tak również w branży transportowej bardzo duży nacisk kładzie się na czynniki związane z konkurencją oraz aktualną strukturą i przewidywanymi rozwojami na rynku. Jednym z najważniejszych czynników, są potrzeby nabywców. Ich opinia w dużej mierze bazuje na dostępności zamawianych produktów, komfortu dostarczenia produktu w odpowiednim czasie, za odpowiednią kwotę, kończąc na osiągnięciu satysfakcji przez konsumenta. Ostatnim, ale bardzo ważnym czynnikiem jest podatność danego produktu na transport [20]. Należy przez to rozumieć odporność przewożonego produktu na skutki i warunku działania przewozu i jego wrażliwość na wszelkiego rodzaju uszkodzenia.
Na systemy dystrybucji składa się wiele elementów, które kształtują kanały dystrybucji bezpośrednie i pośrednie. Kanały dystrybucji rozumiane są, jako przestrzeń, gdzie następuje wielokrotne przemieszczanie ładunków od producenta do nabywcy. W jednoetapowych, bezpośrednich kanałach dystrybucji, produkt trafia bezpośrednio od nadawcy do odbiorcy bez uwzględnienia magazynów pośrednich. W wieloetapowych, pośrednich kanałach dystrybucji produkty przemieszczane są przy użyciu magazynów pośrednich, gdzie odbywają się takie czynności jak składowanie, sortowanie, przeładunki czy też konfekcjonowanie. Na tym etapie należy wspomnieć, że istnieją również kombinowane systemy dystrybucji, czyli połączenie bezpośredniego i pośredniego systemu [18].
3.PROBLEMATYKA OPTYMALIZACJI DOSTAW
W SYSTEMACH DYSTRYBUCJI
Problematyka obsługi transportowej w systemach dystrybucji to temat od dawna rozpatrywany pod wieloma aspektami. Głównie sprowadza się on do wyznaczania optymalnych tras jak również do ustalania harmonogramów pracy pojazdów i załóg. Wyznaczanie optymalnych tras przewozu, czyli inaczej Vehicle routing problem (VRP) jest omawiane zarówno w literaturze polskiej jak i zagranicznej. Pojęcie to jest rozwinięciem zagadnienia Travelling Salesman Problem (TSP) [3], [4], [5], [9], [12], dla którego istotne są również dodatkowe ograniczenia i parametry takie jak ładowność pojazdów, dostawa z oknami czasowymi, zapotrzebowania na dostawy na też odbiory ładunków u klientów.
Istnieje także inna grupa problemów Vehicle Scheduling Problem (VSP), związana z wyznaczaniem tras dla pojazdów (VRP), stąd też w wielu przypadkach zagadnienia te rozważane są przemiennie lub równocześnie. Jeszcze inną grupę stanowią problemy Crew Sheduling Problem (CSP) lub Driver Sheduling Problem (DPS) związane
z harmonogramowaniem pracy kierowców dla ustalonych zadań przewozowych [17], [13], [7], [8], [16].
Ustalanie harmonogramów pracy kierowców oraz konstruowanie efektywnych rozkładów jazdy pozwala na zwiększenie zysków przedsiębiorstwa oraz zapewnienie odpowiedniego poziomu usług. Ma to istotne znaczenie szczególnie ze względu na rosnącą konkurencję firm zapewniających usługi transportowe.
Dobór metody optymalizacji jest ważnym punktem w procesie modelowania systemów przewozowych. Każdy przypadek musi być rozpatrzony indywidualnie, nie ma bowiem uniwersalnej metody sprawdzonej dla wszystkich typów zadań. Następujące parametry powinny zostać uwzględnione w wyborze metody optymalizacji systemów przewozowych [2], [15], [22], [1], [13]:
typ parametrów zadania – sformułowania statyczne lub dynamiczne; kryteria optymalizacji – problem jednokryterialny lub wielokryterialny; typ problemu optymalizacyjnego – problem liniowy lub nieliniowy;
rodzaj relacji podporządkowującej parametry zadania – problem deterministyczny; probabilistyczny lub statystyczny;
rodzaje zmiennych decyzyjnych – zmienne o charakterze ciągłym lub dyskretnym; obecność ograniczeń – zagadnienie z ograniczeniami lub bez ograniczeń.
3. TRANSPORT W SYSTEMACH DYSTRYBUCJI
3.1. ORGANIZACJA PRZEWOZÓW W SYSTEMIE DYSTRYBUCJI
Problematyka transportu obejmuje bardzo szeroki zakres nauki. Jest to dziedzina, zktórą od lat zmagają się liczni naukowcy tłumacząc pojęcie transportu oraz szukając
optymalnego rozwiązania dla zadania przewozowego. System transportowy jest złożony z wielu podsystemów, które z kolei prowadzą nas do wyróżnienia różnych klas systemu
transportowego. Badania poszczególnych systemów transportowych wiążą się z określeniem charakterystycznych właściwości: struktury oraz modyfikacji struktury [10],
[21].
Systemy przewozowe realizują zadania przemieszczania dóbr, skupiając się na przewozie ładunków [18], [20]. Istotnym elementem, który należy wziąć pod uwagę jest rodzaj przewożonego ładunku, jego podatność na przewóz oraz ilość zleconą do przewozu [18],[19].Bazując na powyższych informacjach, systemy przewozowe można podzielić na systemy przewozów: paczkowych, drobnicowych, częściowych oraz całopojazdowych [19].
Ze względu na charakter przewozu największą popularnością cieszą się systemy przewozowe całopojazdowe jednoetapowe oraz wieloetapowe oraz systemy przewozowe drobnicowe, stosowane w końcowych etapach dystrybucji dóbr [11], [14].
Full Truckload, FTL, czy też po prostu przewozy całopojazdowe, spotykamy najczęściej na różnych szczeblach dystrybucji. Tego rodzaju przewozy zapełniają całą
powierzchnię pojazdu jak również jego całą ładowność. Klient wynajmuje pojazd na wyłączność do przewiezienia towaru. Wiąże się to oczywiście z podwyższonymi kosztami a równocześnie z krótszym czasem realizacji.
Innym rodzajem przewozów są drobnice. Partie ładunku przewożone są przy użyciu zbiorczych środków transportu. Przy przewozach drobnicowych niezbędne jest większe bezpieczeństwo przewożonych materiałów. W realizacji wydłuża się czas przewozu jednak koszty są znacznie mniejsze
Na tym etapie należy również wspomnieć o przewozach paczkowych, które kierowane są głównie do klientów biznesowych. Ich główną funkcją jest optymalne dopełnienie oferty paletowej.
Przewozy częściowe LTL (Less ThanTruckload) charakteryzują się tym, że ładunek zajmuje jedynie części przestrzeni ładunkowej samochodu. Główną zaletą przesyłek LTL są koszty, bowiem opłacanie przewozu ogranicza się do ułamka zajmowanej powierzchni. Przy tego rodzaju przewozach należy szczegółowo zaplanować trasę, uwzględnić rodzaj ładunku, ewentualne przeładunki, dokumentację. Oczywiście wszystko to ma na celu zadowolenie klienta [19].
W dzisiejszych czasach, w ofercie większości przedsiębiorstw można znaleźć pełen zakres przewozów. Dodatkowo, wprowadzane są różnego rodzaju udogodnienia dla klienta jak monitorowanie przesyłek, pomoc pracowników, zarządzanie fakturami.
3.2. KOSZTY TRANSPORTU I ICH SPECYFIKA
W transporcie koszty ponoszone są przez jednostkę na przewóz ładunków lub osób. Całkowite koszty uwzględniają różne elementy z odmiennymi cechami. Biorąc pod uwagę szerokie rozumienie kosztów transportu, istnieje wiele form oraz pojęć powstałych na potrzeby analiz m.in. kalkulacje cenowe, oceny transportowych projektów rozwojowych, porównanie transportowych rozwiązań konkurencyjnych, itd. Specyfika transportu samochodowego pozwala na dokonanie podziału kosztów, dotyczących realizacji zadania przewozowego.
Koszty w transporcie drogowym dzielimy na koszty stałe, zmienne oraz koszty dodatkowe. Koszty te można analizować zarówno w ujęciu całego przedsiębiorstwa, jak i poszczególnych cykli przewozowych. Uwzględniając różne warianty organizacji przewozów dla tego samego cyklu przewozowego, formalnie, koszty całkowite transportu zapisać można w postaci:
ܭܶሺܿǡ ݒሻ ൌ ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻሾܲܮܰሿ (1)
przy czym:
ܭܶሺܿǡ ݒሻ െ koszty całkowite transportu dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu
przewozowego; ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ െ koszty stałe transportu dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃
wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ െ koszty zmienne transportu dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ െ koszty dodatkowe transportu dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego.
Koszty stałe:
ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ ൌ ܭܶௐሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻ
ܭܶሺܿǡ ݒሻሾܲܮܰሿ
(2)
przy czym:
ܭܶௐሺܿǡ ݒሻ – koszty wynagrodzenia kierowców w transporcie dla ܿ െ ݐ݁݃cyklu iݒ െ
ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ – koszty ubezpieczeń pojazdów dla ܿ െ ݐ݁݃
cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ – koszty badań technicznych pojazdów dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ – koszty
podatków od środków transportu dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego;
ܭܶሺܿǡ ݒሻ െkoszty badań lekarskich i szkoleń BHP pracownikówdla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu
i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego. Koszty zmienne:
ܭܶሺܿǡ ݒሻ ൌ ܭܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶாሺܿǡ ݒሻ ܭܶைሺܿǡ ݒሻ ܭܶைሺܿǡ ݒሻ
ܭ்ܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶெሺܿǡ ݒሻ ܭܶௐሺܿǡ ݒሻ ܭܶைாሺܿǡ ݒሻሾܲܮܰሿ (3)
przy czym:
ܭܶሺܿǡ ݒሻ – koszty zużycia paliwa w transporcie dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu
przewozowego; ܭܶாሺܿǡ ݒሻ – koszty wymiany płynów eksploatacyjnych dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶைሺܿǡ ݒሻ – koszty zużycia opon dla ܿ െ
ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶைሺܿǡ ݒሻ – koszty opłat drogowych dla
ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭ்ܶሺܿǡ ݒሻ - kosztyprzeglądów technicznych i szkoleńdla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶெሺܿǡ ݒሻ
– koszty myjni dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶௐሺܿǡ ݒሻ –
koszty wynagrodzenia dodatkowego dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶைாሺܿǡ ݒሻ - koszty opłat ekologicznych dla ܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego.
Koszty dodatkowe:
ܭܶሺܿǡ ݒሻ ൌ ܭܶோሺܿǡ ݒሻ ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ ܭܶሺܿǡ ݒሻ ܭܶௌሺܿǡ ݒሻሾܲܮܰሿ (4)
przy czym:
ܭܶோሺܿǡ ݒሻ – kosztyrejestracjipojazdudlaܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu
przewozowego; ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ – kosztyuzyskaniaświadectwdopuszczeniapojazdów do
przewozuładunkówniebezpiecznychdlaܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶሺܿǡ ݒሻ – kosztyuzyskanialicencjidlaܿ െ ݐ݁݃ cyklu i ݒ െ ݐ݁݃ wariantu przewozowego; ܭܶௌሺܿǡ ݒሻ – kosztyszkoleń i kursówADRdlaܿ െ ݐ݁݃ cyklu
4. STUDIUM PRZYPADKU ORGANIZACJI DOSTAW
W SYSTEMIE DYSTRYBUCJI
4.1. IDENTYFIKACJA PROBLEMU BADAWCZEGO
Analizie poddano organizację dostaw w systemie dostaw produktów wrażliwych na czas przewozu. Wymaga to zapewnienia odpowiednich warunków i organizacji przewozu. Ładunek przewożony jest przy użyciu środków transportu o określonych charakterystykach. Produkcja dóbr oraz magazyn główny znajduje się w Gminie Garwolin. Z magazynu tego obsługiwani są odbiorcy zlokalizowani w aglomeracji miejskiej.
System dostaw analizowano w ujęciu wariantowym. W wariancie I obsługa odbiorców w aglomeracji warszawskiej realizowana jest bezpośrednio z magazynu głównego – system dostaw wymaga stosowania środków transportu o DMC do 16 ton. W wariancie II zaproponowano dodatkowe dwa magazyny pośrednie, do których ładunki dostarczane będą w systemie dostaw bezpośrednich z wykorzystaniem środków transportu o DMC powyżej 16 ton, a następnie z magazynów pośrednich odbywać się będzie obsługa odbiorców w aglomeracji miejskiej z wykorzystaniem środków transportu o DMC do 16 ton. Zarówno w pierwszym jak i drugim wariancie wykorzystany zostanie problem komiwojażera, z tym, że w wariancie drugim dodatkowo doliczone zostaną koszty transportu pomiędzy magazynem głównym i pośrednim.
Rys. 1. System organizacji dostaw w systemie dystrybucji, a) wariant I, b) wariant II Źródło: opracowanie własne
W analizach uwzględniono 30 odbiorców, którzy obsługiwani są każdego dnia od poniedziałku do piątku. Wielkości zapotrzebowań odbiorców dla jednego dnia przedstawiono w tablicy 2.
Tablica 2
Wielkości zapotrzebowań odbiorców dla jednego dnia
Numer odbiorcy Poniedziałek Liczba zgrzewek [szt.] Łączna liczba zgrzewek [szt.] Masa zgrzewek [kg] Łączna masa zgrzewek [kg] Karton mleka 1l Karton kefiru 1l Butelka kefiru 150g Karton mleka 1l Karton kefiru 1l Butelka kefiru 150g 1 14 26 12 52 121 253 230 604 2 95 48 53 196 820 467 1016 2302 3 18 23 27 68 155 224 518 896 4 48 22 36 106 414 214 690 1318 5 14 27 15 56 121 262 288 671 6 15 23 19 57 129 224 364 717 7 32 21 14 67 276 204 268 749 … … … … 30 20 30 14 64 173 292 268 733
Źródło: opracowanie własne.
4.2. MATEMATYCZNE SFORMUŁOWANIE PROBLEMU
Modelowanie systemu dystrybucji wymaga jego sparametryzowania i opisu formalnego, który definiował będzie zmienne decyzyjne, ograniczenia oraz funkcję kryterium, będącą miernikiem jakości rozwiązania.
Dla potrzeb formalnego opisu zagadnienia modelowania systemu dystrybucji przyjmujemy, że przedsiębiorstwo transportowe posiada określone pojazdy samochodowe, które tworzą zbiór numerów pojazdów, postaciࡼ ൌ ሼǣ ൌ ͳǡ ܲതതതതതሽǤ Pojazdy samochodowe charakteryzują się określonymi parametrami, ważnymi z punktu widzenia organizacji przewozów. Parametrami tymi są: ładownośćݍሺሻ א Ըାǡ א ࡼ oraz pojemność ݃ሺሻ א
Ըାǡ א ࡼǤ Ponadto w systemie wyróżnimy miejsca zapotrzebowania na towar
(odbiorców), które tworzą zbiór ࡻ ൌ ሼǣ ൌ Ͳǡ ࡻതതതതതሽǡprzy czym ൌ Ͳ jest magazynem, z którego obsługiwani są odbiorcy oraz rodzaje towaru ࡾ ൌ ሼݎǣ ݎ ൌ ͳǡ ܴതതതതതሽ.
Zapotrzebowanie odbiorców przedstawiono w macierzy o postaci: ߌ ൌ ሾߦሺǡ ݎሻ א ԸାǢ ݉ ് Ͳǡ א ࡻǡ ݎ א ࡾሿ
ைൈோ. Sformułowanie zadania optymalizacyjnego, wymaga
również parametryzacji sieci transportowej oraz innych charakterystyk, których wybrane przedstawiono w tablicy 3.
W celu zdefiniowania zmiennych decyzyjnych zakładamy, że na iloczynie kartezjańskim ࢃ ൈ ࡼ ൈ ࡾ zadane jest odwzorowanieݔ, przeprowadzające elementy tego iloczynu w zbiór ሼͲǡͳሽ, tj.:
ݔǣ ࢃ ൈ ࡼ ൈ ࡾ ื ሼͲǡͳሽ
przy czym wielkośćݔሺሺݓǡ ݓ′ሻǡ ǡ ݎሻ ൌ ͳ, odcinekሺݓǡ ݓ′ሻ, zawiera się w trasie െ ݐ݁݃pojazdu przewożącego ݎ െ ݐݕ rodzaj towaru, w przeciwnym przypadku ݔሺሺݓǡ ݓ′ሻǡ ǡ ݎሻ ൌ ͲǤ
Tablica 3
Parametry modelu
Oznaczenie parametru Interpretacja parametru
ۃן ሺͲǡ ሻǢ ן′ሺͲǡ ሻۄ Przedział czasu, w jakim ładunki mogą być pobierane przez െ
ݐݕpojazd z magazynu, Ͳ א ࡻǡ א ࡼ
ۃן ሺǡ ሻǢ ן′ሺǡ ሻۄ Przedział czasu, w jakim െ ݐݕ odbiorca może przyjąć ładunek,
dostarczony െ ݐݕ݉pojazdem, א ࡻǡ א ࡼ ܦܶܲሺሻ Dobowy czas pracy െ ݐ݁݃pojazdu, א ࡼ
ߜͳሺͲǡ ሻ Czas załadunku െ ݐ݁݃pojazdu w magazynie, Ͳ א ࡻǡ א ࡼ ߜʹሺǡ ሻ Czas rozładunku െ ݐ݁݃pojazdu u െ ݐ݁݃ odbiorcy, א ࡻǡ א ࡼ
ߝሺǡ ሻ Chwila rozpoczęcia obsługi െ ݐ݁݃pojazdu u െ ݐ݁݃ odbiorcy, א ࡻǡ א ࡼ
ߝ′ሺǡ ሻ Chwila zakończenia obsługi െ ݐ݁݃pojazdu u െ ݐ݁݃ odbiorcy, א
ࡻǡ ݉ א ࡼ
݈൫ݓǡ ݓ′൯ Długość połączenia pomiędzy wierzchołkiem ݓ i ݓ′ sieci transportowej
(...) (...)
Odwzorowanie ݔ może być przedstawione w postaci macierzy: ܺ ൌ ሾݔሺሺݓǡ ݓ′ሻǡ ǡ ݎሻሿ
ௐൈൈோ
o zmiennych zero jedynkowych.
Dla tak zapisanych parametrów modelu, należy wyznaczyć takie wartości zmiennej decyzyjnejݔሺሺݓǡ ݓ′ሻǡ ǡ ݎሻ, spełniające ograniczenia:
każdy odbiorca obsługiwany jest przez jeden pojazd,
do każdego odbiorcy z magazynu wysyłany jest jeden pojazd, trasy dla pojazdu rozpoczynają się i kończą w magazynie, dobowy czas pracy pojazdu nie zostanie przekroczony,
wykluczenie powstawania cykli, które nie wchodzą w skład zbioru rozwiązań dopuszczalnych,
nieprzekroczenie ładowności lub pojemności pojazdu, obsługi odbiorców w ustalonych przedziałach czasu, ...
binarności zmiennych decyzyjnych,
które warunkują minimalne koszty obsługi transportowej zapisane, jako:
݂ሺܺሻ ൌ ݈൫ݓǡ ݓ′൯൫ݔሺ൫ݓǡ ݓ′൯ǡ ǡ ݎሻ൯൫݇ͳሺሻ ݇ʹሺሻ൯ אࡾ אࡼ ௪′אࢃ ௪אࢃ ቌ ൬ቀߝሺǡ ሻ ߬ሺǡ ሻ אࡾ אࡼ ௪אࢃ ݐ൫ሺݓǡ Ͳሻǡ ൯ቁ ൫ݔሺ൫ݓǡ ݓ′൯ǡ ǡ ݎሻ൯൫݇ͳሺሻ ݇ʹሺሻ൯൰ െ ߝሺͲǡ ሻቍ߰ሺሻ Ͳ (5)
5. ANALIZA WYNIKÓW
Przeprowadzenie obliczeń pozwoliło wyznaczyć plany dostaw dla poszczególnych dni tygodnia, a przy uwzględnieniu danych historycznych, z których wynika, że zapotrzebowania są względnie zdeterminowane obliczono również koszty roczne dostaw (rys. 2).
Rys. 2. Roczne koszty transportu dostaw w wariancie I i II Źródło: opracowanie własne
Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że korzystniejszym wariantem organizacji
dostaw jest wariant numer II, którego koszty całkowite są o 95363 zł niższe niż w wariancie I. Główną składową powyższych kosztów są koszty zużycia paliwa jak
również koszty wynagrodzenia pracowników, które w obu wariantach są wyższe w stosunku do pozostałych kosztów realizacji zadania. W obu wariantach struktura
kosztów jest podobna, różnice spowodowane są inną liczbą potrzebnych pojazdów i kierowców oraz liczbą przejechanych kilometrów. Ponadto w wariancie II występują koszty dodatkowe, wynikające z wykorzystania punktów przeładunkowych.
Analiza wariantów rozwiązań pozwoliła również na oszacowanie wykorzystania pojazdów. Wskaźnik ten jest zróżnicowany w zależności od wariantu organizacji dostaw. W wariancie I sumaryczny czas pracy samochodów to 4190 minut, natomiast zostawiona ładowność to 14260 kg. W wariancie II sumaryczny czas pracy to 2415 minut
z uwzględnieniem dojazdu z magazynu głównego do magazynów pośrednich, co w porównaniu do wariantu I umożliwia skrócenie czasu pracy aż o 1775 minut.
Niewykorzystana ładowność pojazdów w wariancie II jest większa o 3170 kg w porównaniu do wariantu I i wynosi 17430 kg. Poniżej przedstawione zostało procentowe
wykorzystanie środków transportu wykorzystanych w obu wariantach.
W badanym problemie, przyjęto jako kryterium optymalizacji koszty realizacji zadania przewozowego. Jako dodatkowy wskaźnik oceny obsługi transportowej można uznać średnie wykorzystanie środków transportu oraz czas pracy. W analizowanym studium
przypadków wykorzystanie pojazdów jest zdecydowanie wyższe w wariancie I, w przeciwieństwie do czasu pracy, który jest niższy dla wariantu II.
Rys. 3 Procentowe wykorzystanie środków transportu Źródło: opracowanie własne
4. PODSUMOWANIE
Transport jako bardzo obszerna dziedzina, wpływa na system społeczno-gospodarczy. Wybór odpowiedniego sposobu organizacji przewozu zależy głównie od całkowitych kosztów i dostępnego czasu realizacji zadania.
W artykule, przedstawione zostały przykładowe możliwe warianty organizacji przewozów oraz opisane zostały modele w transporcie drogowym. W wariancie I uwzględnione zostały tylko przewozy drobnicowe, natomiast w wariancie II przewozy drobnicowe oraz całopojazdowe. Po wykonanych obliczeniach, można stwierdzić, że dla danego przypadku bardziej opłacalne są przewozy z wykorzystaniem kanałów pośrednich. W wariancie II koszty całkowite są niższe niż koszty obliczone w wariancie I. Zasadniczą różnicę stanowią koszty zużycia paliwa.
Ciężko jednoznacznie stwierdzić, iż takie rozwiązanie jest lepsze w każdym przypadku. Z pewnością wybór odpowiedniego procesu realizacji jest zadaniem wieloetapowym, uzależnionym od zapotrzebowania klientów i możliwości przedsiębiorstwa.
Bibliografia
1. Ameljańczyk A.: Optymalizacja wielokryterialna. Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej, Warszawa 1986.
2. Awrejcewicz J. „Matematyczne modelowanie systemów”. WNT Fundacja Książka „Naukowo Techniczna”, Warszawa 2007.
3. Bektas T.: The multiple traveling salesman problems and overview of formulations and solution procedures Omega. European Journal of Operational Research, vol. 34, 2006.
4. Bodin L., Golden B., Assad A., Ball M.: Routing and scheduling of vehicles and crews. Computers and Operations Research, vol. 10(2), 1983.
5. Całczyński A.: Metody Optymalizacyjne w Obsłudze Transportowej Rynku. PWE, Warszawa 1992. 6. Dajczak K; Sokołanko M.: Organizacja systemu dystrybucji na przykładzie, Warszawa 2001.
82% 83% 83% 97% 90% 83% 52% 0% 80% 33% 26% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
Pojazd 1 Pojazd 2 Pojazd 3 Pojazd 4 Pojazd 5 Pojazd 6 Pojazd 7 Pojazd 8 Wariant I Wariant II
7. Fischetti M., Martello S., Toth P.: The fixed job schedule problem with working–time constraints. European Journal of Operational Research, vol. 37, 1989.
8. Freling R., Huisman D., WagelmansA.P.M.: Models and Algorithms for Integration of Vehicle and Crew Scheduling. Journal of Scheduling, vol. 6, 2003.
9. Golden B., Levy L., Dahl R.: Two generalizations of the traveling salesman problem. Wydawnictwo Omega, nr. 9(4), 1981.
10. Jacyna M.:Modelowanie i ocena systemów transportowych” Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009
11. Jacyna M. Modelowanie wielokryterialne w zastosowaniu do oceny systemów transportowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej - Transport, z.47, Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2001
12. Jasiński L.J.: Optymalizacja dostaw towarów na zaopatrzenie rynku w warunkach niepewności. IRWiK, Warszawa 1987.
13. Jureczko M.: Metody optymalizacji – przykłady zadań. Wydawnictwo pracowni komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice 2009.
14. Lewczuk K. Wasiak M., Transportation services costs allocation for the delivery system, 2011 21st International Conference on Systems Engineering, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, USA, Las Vegas 2011
15. Ochelska-Mierzejewska J.; Rozwiązanie problemu komiwojażera przy użyciu algorytmu genetycznego Politechnika Łódzka
16. Portugal R., Ramalhinho-Lourenço H., Paixão J.P.: Driver Scheduling Problem Modelling. Working Paper Series, Social Science Research Network, 2007.
17. Pyza ., Computer-assisted supply chain distribution processes – chapter 7. [W:] Fertsch M., Grzybowska K. (ed.): Logistics in the enterprises – selected aspects, Monograph, ISBN 978-83-7143-94-6-9. Publishing House of Poznan University of Technology, Poland, Poznan 2010.
18. Pyza D., Jachimowski K. „Kształtowanie systemów przewozowych w aspekcie różnychrozwiązańsystemów dystrybucji”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
19. Pyza D., Miętus M.: Organizacja przewozu ładunków transportem drogowym z uwzględnieniem różnych technologii przewozowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej Transport, z. 117, s. 281 - 291. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2017.
20. Pyza D. „Modelowanie systemów przewozowych w zastosowaniu do projektowania obsługi transportowej podmiotów gospodarczych”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2012.
21. Pyza D., Transport systems modeling in hierarchical distribution, Conference Proceedings ICIL 2012, ISBN 978-953-7738-16-7, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture Zagreb, Croatia 2012.
22. Travelling salesman problem. [Online] [Dostęp: 17.03.2018] http://www.travellingsalesmanproblem.com/
VARIANTS OF THE ORGANIZATION IN TRANSPORT IN THE DISTRIBUTION SYSTEM
Summary: Distribution occupies a significant place in the elements of the logistics chain, because its main task is to meet the expectations set by the customer. The decisions regarding the method of selling goods made in enterprises can be classified as strategic. Their direct consequence is the company's economic effects. The article analyzed the popularity of transport in the distribution system and developed variant ways of delivering goods for a specific group of goods. An important research problem is the identification of distribution channels, which gather dependent and interacting organizations involved in the process of meeting the requirements of the buyer. An unambiguous assessment of the choice of distribution system depends on many criteria, which depending on the demand may be different. The most common criterion used to select a carriage is the time and cost of the task. The specificity of distribution systems shows that full-truck and groupage systems are the most often chosen.
