Optymalizacja planowania zasobów dystrybucji wybranych towarów akcyzowych z importu

WYDZIAŁ MASZYN ROBOCZYCH I TRANSPORTU

mgr inż. Mariusz GRAJEK

Optymalizacja

planowania zasobów dystrybucji wybranych towarów akcyzowych

z importu

Rozprawa doktorska

Promotor:

dr hab. inż. Adam Redmer

Promotor pomocniczy:

dr inż. Maciej Bieńczak

Poznań, 2017

Spis treści

SPIS TREŚCI ... 2

WYKAZ NAJWAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ, SYMBOLI I SKRÓTÓW ... 4

STRESZCZENIE ... 7

SUMMARY ... 8

1. WPROWADZENIE ... 9

1.1. WSTĘP ... 9

1.2. ZAŁOŻENIA I UWARUNKOWANIA BADANEGO PROBLEMU ... 10

1.3. TEZA, CEL I ZAKRES PRACY ... 13

2. CHARAKTERYSTYKA ZAGADNIENIA PLANOWANIA ZASOBÓW DYSTRYBUCJI WYBRANYCH PRODUKTÓW AKCYZOWYCH ... 15

2.1. DEFINICJA PROBLEMU ... 15

2.2. PLANOWANIE ZASOBÓW DYSTRYBUCJI – ANALIZA ISTNIEJĄCYCH PODEJŚĆ ... 28

3. METODA PLANOWANIA ZASOBÓW DYSTRYBUCJI WYBRANYCH TOWARÓW AKCYZOWYCH Z IMPORTU ... 32

3.1. MODEL MATEMATYCZNY ... 32

3.1.1. Parametry ... 33

3.1.2. Zmienna decyzyjna ... 33

3.1.3. Kryteria ... 34

3.1.4. Ograniczenia ... 40

3.2. ROZWIĄZANIE GLOBALNE ... 42

3.3. ROZWIĄZANIE ETAPOWE – PROCEDURA OPTYMALIZACJI ... 49

3.4. MINIMALIZACJA KOSZTÓW SKŁADOWANIA ... 50

3.4.1. Projekt algorytmu ... 52

3.4.2. Poszukiwanie rozwiązania wstępnego ... 63

3.4.3. Poszukiwanie rozwiązania końcowego ... 65

3.4.4. Weryfikacja rozwiązania ... 67

3.5. MINIMALIZACJA KOSZTÓW TRANSPORTU ... 70

3.5.1. Przypisanie partii produktów do środków transportu ... 70

3.5.2. Korekta zbyt dużych zamówień niejednorodnych ... 73

3.5.3. Korekta zbyt małych zamówień niejednorodnych ... 77

3.6. MINIMALIZACJA KOSZTÓW OBSŁUGI ZAMÓWIEŃ ... 79

3.6.1. Minimalizacja czasu transportu ... 80

3.6.2. Balansowanie zdolności rozładunkowych ... 81

3.6.3. Balansowanie zdolności załadunkowych ... 83

4. IMPLEMENTACJA METODYKI ... 85

4.1. WYBÓR OPROGRAMOWANIA ... 85

4.2. STRUKTURA APLIKACJI ... 85

4.3. OPTYMALIZACJA MACIERZY DRP ... 86

4.4. OKREŚLENIE WIELKOŚCI ZAMÓWIEŃ ... 93

4.5. BUDOWANIE PLANU DOSTAW ... 98

4.6. OKREŚLENIE CZASU REALIZACJI TRANSPORTU ... 99

5. ZASTOSOWANIE METODY NA PRZYKŁADZIE RZECZYWISTEGO PRZEDSIĘBIORSTWA ... 105

5.1. CHARAKTERYSTYKA PRZEDSIĘBIORSTWA... 105

5.1.1. Import wyrobów akcyzowych jako integralna część działalności gospodarczej przedsiębiorstwa ... 105

5.1.2. Źródła danych w planowaniu zasobów dystrybucji ... 107

5.1.3. Stan aktualny w zakresie planowania zasobów dystrybucji ... 109

5.1.4. Ocena stosowanych obecnie metod i narzędzi planistycznych ... 110

5.2. PROCEDURA OBLICZENIOWA ... 111

5.2.1. Dane wejściowe ... 111

5.2.2. Zbadanie współzależności między wybranymi kryteriami ... 112

5.2.3. Regulowanie czasu procesu obliczeniowego ... 114

5.2.4. Uzyskane wyniki ... 118

6. PODSUMOWANIE I WNIOSKI ... 128

BIBLIOGRAFIA ... 131

ZAŁĄCZNIK 1 MODEL GLOBALNY – ZAPIS W APLIKACJI AIMMS ... 138

ZAŁĄCZNIK 2 SKRYPT VBA APLIKACJI WSPOMAGAJĄCEJ PLANOWANIE ZASOBÓW DYSTRYBUCJI WYBRANYCH PRODUKTÓW AKCYZOWYCH Z IMPORTU ... 151

ZAŁĄCZNIK 3 SZCZEGÓŁOWE DANE WEJŚCIOWE WYKORZYSTYWANE W PROCESIE OBLICZEŃ ... 176

ZAŁĄCZNIK 4 WYNIKI OTRZYMYWANE PRZY REGULOWANIU CZASU PROCESU OBLICZENIOWEGO ... 180

ZAŁĄCZNIK 5 SZCZEGÓŁOWE WYNIKI ROZWIĄZAŃ KOŃCOWYCH ... 184

SPIS RYSUNKÓW ... 236

SPIS TABEL ... 238

Wykaz najważniejszych oznaczeń, symboli i skrótów

Indeksy

d – dzień (określony dzień tygodnia), g – załadunek niejednorodny,

l – lokalizacja załadunku (miejsce realizacji załadunku), L – numer załadunku (liczba porządkowa załadunku), m – lokalizacja rozładunku (miejsce realizacji dostawy), p – produkt,

q – minimalny czas przygotowania zamówienia do realizacji przez dostawcę, t – czas realizacji transportu,

w – tydzień (określony numer tygodnia).

Wielkości umowne

– liczba pozycji asortymentowych przypisanych do załadunku L [szt],



– zapas produktu p na końcu tygodnia w [hl] (dalej zapas zamknięcia),



– maksymalny zapas zamknięcia produktu p w tygodniu w [hl],



– poziom pokrycia zapasem produktu p na zamknięciu tygodnia w [tygodnie], dalej [tyg],



– maksymalny poziom pokrycia zapasem produktu p na zamknięciu tygodnia w [tyg],

– wielkość dostaw produktu p w tygodniu w [hl],

– wielkość zapotrzebowania (prognoza sprzedaży) na produkt p w tygodniu w [hl],

ℎ

– przelicznik z liczby palet produktu p na liczbę całopojazdowych i jednorodnych załadunków tych palet ( ℎ

∈ N),

ℎ

– przelicznik z liczby palet produktu p na liczbę całopojazdowych i niejednorodnych załadunków tych palet ( ℎ

∈ R

),



– przelicznik dla produktu p z palet na hektolitry (k

∈ R

),



– liczba załadunków w lokalizacji l w tygodniu w [szt],



– maksymalna liczba załadunków w lokalizacji l, jaką jest w stanie zrealizować przewoźnik i obsłużyć magazyny w tygodniu w [szt],



– liczba pobrań produktu p z lokalizacji l w tygodniu w [szt],



– rozrzut liczby dostaw,



– rozrzut liczby załadunków,



– zapas produktu p na początku tygodnia w [hl] (dalej zapas otwarcia),



– zapas w drodze produktu p w tygodniu w [hl],



– czas transportu produktu p [tygodnie] dalej [tyg],



– koszt transportu [PLN],

 – dopuszczalne niewypełnienie załadunku całopojazdowego, wyrażone jako liczba najmniejszych/najlżejszych palet, jakie można odebrać z danej lokalizacji [%] (szczegółowo zdefiniowane w pracy),

– liczba dostaw w lokalizacji m w tygodniu w [szt],

– wykorzystanie dostępnej ładowności pojazdu dla konkretnego zamówienia [%],

– wykorzystanie dostępnej przestrzeni ładunkowej pojazdu dla konkretnego zamówienia [%],

!

– wielkość złożonych zamówień [palety], dalej [pal] będąca niezmienną częścią planu, czyli wartości zmiennej decyzyjnej z planów tworzonych dla wcześniejszych tygodni w ∈ <1;q>, dla których plan nie podlega już aktualizacji,



– zmienna decyzyjna zależna od indeksów p i w – liczba zamawianych palet produktu p w okresie czasu w [pal],

"

– zapas bezpieczeństwa produktu p [hl],

"

– bezpieczny poziom pokrycia zapotrzebowania zapasem produktu p [tyg].

Symbole matematyczne

$

&

%'(

– suma elementów x

, x

, ... , x

(suma od i = 1 do n elementów x

),

∩ * – część wspólna zbiorów A i B (iloczyn, przekrój),

∪ * – suma zbiorów A i B, ̅ – średnia wartość x,

| | – wartość bezwzględna z x,

. / – zaokrąglenie w górę (powała) liczby x,

&

→

– x

dąży do x

, 2

3

– kwantyfikator ogólny, dla każdego x, 4

3

– kwantyfikator szczegółowy, istnieje takie x, p ⇔ q – p wtedy i tylko wtedy, gdy q (równoważność), p ⇒ q – jeżeli p, to q (implikacja),

a ϵ A – element a należy do zbioru A,

< < > – a jest mniejsze od b,

< ≤ > – a jest mniejsze lub równe b,

< > > – a jest większe od b,

< ≥ > – a jest większe lub równe b,

< BCD > – reszta z dzielenia a przez b.

Pozostałe oznaczenia i symbole opisano bezpośrednio w tekście.

Streszczenie

Planowanie zasobów dystrybucji odgrywa znaczącą rolę w działalności i rozwoju przedsiębiorstw funkcjonujących na rynku Unii Europejskiej. W niniejszej pracy doktorskiej przedstawiono prawne, organizacyjne i logistyczne uwarunkowania wymiany handlowej na terenie Unii Europejskiej przy założeniu, że przewożonym towarem są wyroby akcyzowe – w tym wypadku produkty alkoholowe. Na wstępie zdefiniowano podstawowe pojęcia związane ze specyfiką badanego problemu, a następnie przedstawiono istotę rozważanego zagadnienia badawczego. Przedstawiono listę głównych kryteriów i ograniczeń branych pod uwagę w trakcie planowania zasobów dystrybucji oraz zaproponowano ich matematyczny zapis wraz z podstawowymi przekształceniami.

W oparciu o główne założenia modelu matematycznego przeprowadzono

eksperymenty obliczeniowe z wykorzystaniem solvera, których przebieg i wyniki

opisano w pracy. Badania oparto na danych z Kompanii Piwowarskiej SA – jednego

z czołowych importerów wyrobów alkoholowych do Polski.

Summary

OPTIMISATION OF DISTRIBUTION RESOURCES PLANNING FOR SELECTED IMPORTED EXCISE GOODS

Distribution resources planning plays a significant role in activity and development of companies operating in a common market of the European Union.

The doctoral dissertation describes the legal, organizational and logistic aspects of trade within the area of the European Union based on the assumption that excise goods are transported – in this case alcohol products. In the initial part of the dissertation basic notions related to the specific character of the given problem have been defined and then the essence of the research topic in question has been presented. The list of a general criteria and constrains, which are taken into account in the course of distribution resources as well as the mathematical notations with basic transformations have also been presented.

Based on the main assumption of mathematical model computational experiments

have been carried out with the use of the solver. The course and results of the research

are described in the dissertation. The research has been carried out based on the data

collected from Kompania Piwowarska SA – one of the top importers of alcohol

products to Poland.

1. Wprowadzenie

1.1. Wstęp

Przedsiębiorstwa coraz częściej napotykają trudności związane z efektywną dystrybucją produktów oraz potrzebą dalszej redukcji całkowitych kosztów funkcjonowania łańcucha dostaw. Problemy te mogą być konsekwencją m.in. niedokładnego rozpoznania popytu oraz nieefektywnego uzupełniania zapasów [13]. Odbijają się one negatywnie na konsumencie i zakłócają funkcjonowanie łańcuchów dostaw, szczególnie tych zorientowanych na klienta. Poza aspektem kosztów niezwykle istotna jest również jakość produktów, która w przypadku większości wyrobów alkoholowych związana jest ze świeżością, a co za tym idzie zależy od czasu magazynowania, a nawet warunków przewozu.

Przejście do samej problematyki opisanej w pracy należy poprzedzić syntetycznym przypomnieniem atrybutów idealnego łańcucha dostaw jakimi powinny być, zgodnie z podstawową zasadą 7W: właściwe produkty, we właściwej ilości, właściwym miejscu, o właściwym czasie, właściwej jakości, po właściwych kosztach i do właściwego klienta. Jednym z warunków koniecznych do spełnienia tej reguły jest odpowiednie planowanie dostaw czyli ustalanie ich wielkości i terminów w okresach przyszłych, w oparciu o przewidywany poziom zapasów [97].

Globalizacja procesów logistycznych obejmuje obecnie również kwestie celne,

prawne i finansowe [25]. Stąd specyfika planowania dostaw wyrobów alkoholowych

z importu polega m.in. na uwzględnieniu przepisów prawnych zawierających szereg

wytycznych i ograniczeń w przewozie. Znaczna część niniejszego wprowadzenia jest

zatem poświęcona zagadnieniom prawa podatkowego, ze szczególnym uwzględnieniem

akcyzy. Kwestie te w istotny sposób wpływają na aspekt logistyczny rozpatrywanego

problemu.

1.2. Założenia i uwarunkowania badanego problemu

Rozważany problem dotyczy importowanych towarów akcyzowych ale zakres dóbr, jakie mogą się pod kryć pod tym pojęciem jest bardzo szeroki. Lista towarów akcyzowych może się różnić w zależności od kraju. Różne mogą być też uwarunkowania prawne dotyczące przewozu. Aby zawęzić rozważania skupiają się one na rynku Unii Europejskiej, który charakteryzuje się dużym poziomem ustandaryzowania wymogów prawnych i podatkowych dotyczących przewozów wyrobów akcyzowych.

Punktem wyjścia przy rozważaniu przewozu ładunku z jednego do drugiego z państw Unii Europejskiej jest tranzyt zgodny z tzw. procedurą T2, oznaczającą brak konieczności dokonywania odprawy celnej oraz wystawiania części dokumentów, jakie byłyby konieczne przy przewozie poza Wspólnotę. Szczegóły procedury tranzytowej T2 określa Konwencja o wspólnej procedurze tranzytowej z dnia 20 maja 1987r. [54].

Z drugiej strony, ograniczenia związane z wymaganiami prawno-podatkowymi są inne niż w przewozie krajowym, mimo że przewożony towar nie opuszcza unii celnej.

Przewożąc towary w ramach obszaru Unii Europejskiej mamy do czynienia z tzw. wewnątrzwspólnotowym transportem towarów [71]. Pomimo międzynarodowego przepływu towarów transakcje handlowe między krajami Wspólnoty przestały być w terminologii podatkowej określane mianem importu i eksportu. Terminy te zastąpione zostały przez wewnątrzwspólnotowe nabycie towarów (ang. intra-Community acquisition) oraz wewnątrzwspólnotową dostawę towarów (ang. intra-Community delivery).

Rys. 1.1. Wewnątrzwspólnotowe nabycie towarów

w ramach międzynarodowej wymiany handlowej. Źródło: opracowanie własne.

W Polsce szczegółową definicję wewnątrzwspólnotowego nabycia towarów (WNT) określa ustawa o podatku od towarów i usług [101]. Koncentrując się na aspekcie logistycznym, a nie prawnym, można przyjąć, że WNT to dostawa towaru z dowolnego kraju Unii Europejskiej do innego kraju będącego również członkiem Wspólnoty.

Wspólny system podatku akcyzowego w Unii Europejskiej obejmuje regulacje dotyczące wyrobów akcyzowych zharmonizowanych, w skład których wchodzą paliwa silnikowe, oleje opałowe i gaz, wyroby tytoniowe oraz napoje alkoholowe objęte wykazem wyrobów akcyzowych zharmonizowanych (załącznik nr 2 do ustawy o podatku akcyzowym) [100]. Transport wyrobów akcyzowych może odbywać się na dwa sposoby:

• zgodnie z procedurą zawieszenia poboru akcyzy, która jest stosowana w obrocie wyrobami akcyzowymi zharmonizowanymi bez zapłaconego podatku,

• zgodnie z procedurą zapłaconej akcyzy, która jest stosowana w obrocie wyrobami akcyzowymi zharmonizowanymi z zapłaconym podatkiem.

Jeśli transport odbywa się zgodnie z procedurą zawieszenia poboru akcyzy do przewożonych wyrobów konieczne jest dołączenie tzw. administracyjnego dokumentu towarzyszącego (ang. administrative accompanying document), który od 1.01.2011 został zastąpiony elektronicznym komunikatem e-AD generowanym w paneuropejskim Systemie Przemieszczania oraz Nadzoru Wyrobów Akcyzowych (ang. EMCS – Excise Movement and Control System) [68]. Komunikat taki generowany jest przez prowadzącego skład podatkowy, który dokonuje wysyłki towaru [67].

Mianem składu podatkowego określa się miejsce, w którym składowane wyroby akcyzowe objęte są procedurą zawieszenia poboru akcyzy. Szczegółowe wymogi, które muszą być spełnione, aby przewóz mógł odbywać się z zawieszonym poborem akcyzy, określa artykuł 26 ustawy o podatku akcyzowym [100]. Z logistycznego punktu widzenia takie regulacje prawne powodują, że miejscem rozpoczęcia transportu nie może być dowolny magazyn, a jedynie uprawniony do tego skład podatkowy, co w praktyce bardzo znacząco ogranicza listę możliwych punktów nadania.

Jeśli transport wyrobów odbywa się zgodnie z procedurą przemieszczania

wyrobów akcyzowych z zapłaconą akcyzą, to do przewożonych wyrobów dołączony

powinien być tzw. uproszczony dokument towarzyszący (ang. simplified accompanying

document). Uproszczony dokument towarzyszący może być zastąpiony przez dokument

handlowy, jak np. faktura, ale tylko pod warunkiem, że dokument ten zawiera takie same dane, jakie są wymagane dla uproszczonego dokumentu towarzyszącego.

Zobowiązanym do sporządzenia uproszczonego dokumentu towarzyszącego jest podmiot, który wysyła wyroby akcyzowe z zapłaconą akcyzą [67]. W praktyce, ze względu na trudności prawno-podatkowe oraz konieczność stosowania dodatkowego zabezpieczenia finansowego, stosowanie procedury zapłaconej akcyzy stanowi dla regularnych przewozów wyrobów akcyzowych jedynie trudniejszą do realizacji alternatywę procedury zawieszenia poboru akcyzy. Z tego względu, na potrzeby niniejszej pracy założono, że transport wyrobów alkoholowych będzie odbywał się zgodnie z procedurą zawieszenia poboru akcyzy.

Warto zauważyć, że zarówno w Polsce, jak i w innych krajach Unii Europejskiej uregulowania dotyczące podatku akcyzowego wyraźnie precyzują obowiązki ciążące zarówno na nadawcy, jak i odbiorcy wyrobów akcyzowych, nie odnosząc się przy tym do reguł incoterms

. Może to prowadzić w niektórych sytuacjach do braku spójności między odpowiedzialnością, jaka ciąży na poszczególnych uczestnikach procesu zgodnie z prawem podatkowym, a tą ustaloną zgodnie z regułami incoterms. Nawet jeśli nadawca i odbiorca zgadzają się na transport zgodnie z regułą EXW (Ex Works), w której dostawę uznaje się za dokonaną w momencie postawienia towarów do dyspozycji kupującego w oznaczonym miejscu, bez zobligowania do dalszych czynności ze strony sprzedającego [15], to ten nie pozostanie zwolniony z konieczności zapłaty podatku akcyzowego, aż do momentu fizycznego dostarczenia produktu do docelowego miejsca odbioru. Dopiero gdy odbiorca potwierdzi w systemie EMCS, że towar dotarł na miejsce przeznaczenia, obowiązek zapłaty akcyzy przechodzi z dostawcy na odbiorcę.

Transport wyrobów akcyzowych w Polsce obwarowany jest również ograniczeniami wynikającymi z rozporządzenia Ministra Finansów w sprawie kontroli niektórych wyrobów akcyzowych [75]. Zgodnie z polskimi uregulowaniami prawnymi zarówno ośrodek dokonujący wysyłki, jak i przewoźnik muszą liczyć się z koniecznością zastosowania zabezpieczenia urzędowego (plomby), które zgodnie z prawem może być zdjęte jedynie w obecności odpowiedniego urzędnika w miejscu

1 Incoterms® (International Commercial Terms) jest zbiorem przepisów regulujących podział kosztów oraz ryzyka między sprzedającego i kupującego (w międzynarodowej umowie sprzedaży towarów) szeroko stosowanych w praktyce międzynarodowej [18].

ewentualnego doładunku. Z tego powodu na potrzeby niniejszej pracy założono, że przewóz odbywa się bez przeładunku lub doładunku. Ponadto przyjęto, że przewożone są szeroko rozumiane napoje alkoholowe w opakowaniach bezzwrotnych (zwrotne opakowania nie są już towarem akcyzowym), a ze względu na specyfikę zagadnienia (zasięg terytorialny i właściwości produktu), zawężono rozważania ustalając, że wykorzystywany będzie jedynie transport drogowy.

To czy przewożone są produkty czy towary nie ma istotnego znaczenia w procesie logistycznym jak i z punktu widzenia ustawy o podatku akcyzowym, dlatego oba pojęcia są stosowane w pracy zamiennie, pomimo że ustawa o rachunkowości nie traktuje ich tożsamo [102].

1.3. Teza, cel i zakres pracy

Celem pracy jest opracowanie metody optymalizacji planowania zasobów dystrybucji (DRP) wybranych towarów akcyzowych z importu. Zaproponowano koncepcję oraz przedstawiono propozycję aplikacji wspomagającej proces planowania, którą następnie przetestowano dla jednego z przedsiębiorstw z branży dóbr szybkozbywalnych.

Realizacja celu rozprawy doktorskiej wymagała wykonania następujących, cząstkowych zadań badawczych:

• przeprowadzenia studium literatury w dziedzinie planowania zasobów dystrybucji, harmonogramowania oraz optymalizacji, w szczególności wieloetapowej,

• konstrukcji modeli optymalizacyjnych dla problemu planowania zasobów dystrybucji,

• doboru metod i narzędzi obliczeniowych, w tym opracowania autorskich metod heurystycznych,

• opracowania koncepcji prototypowego, komputerowego systemu, umożliwiającego rozwiązywanie wybranego zagadnienia,

• przeprowadzenia eksperymentów obliczeniowych, analizy wyników i weryfikacji zastosowanego podejścia,

• przetestowania rozwiązania w wybranym przedsiębiorstwie działającym w branży

alkoholowej, a operującym na obszarze Unii Europejskiej.

W pracy postawiono tezę, iż przy wykorzystaniu jedynie ogólnodostępnego oprogramowania Microsoft Excel istnieje możliwość optymalizacji planowania zasobów dystrybucji (DRP) wyrobów alkoholowych importowanych z obszaru Unii Europejskiej, pozwalającej na uwzględnienie specyfiki problemu i uzyskanie w krótszym czasie lepszych wartości kryteriów niż osiągane przez doświadczonych planistów.

Niniejszą pracę podzielono na 6 rozdziałów. We wprowadzeniu opisano syntetycznie genezę pracy, jej cel i układ oraz przedstawiono logistyczną specyfikę problemu wynikającą z uwarunkowań prawnych i podatkowych. W rozdziale drugim szczegółowo omówiono istotę i skalę problemu, zaprezentowano jego werbalny opis oraz dokonano analizy źródeł literaturowych. W rozdziale trzecim zaproponowano metodę rozwiązania problemu z wyszczególnieniem podejścia do wyodrębnionych podproblemów. W rozdziale czwartym pokazano implementację komputerowej aplikacji wspomagającej planistę w poszukiwaniu optymalnego rozwiązania.

W rozdziale piątym opisano weryfikację metody na przykładzie danych z wybranego

przedsiębiorstwa. W ostatnim rozdziale podsumowano informacje zawarte w głównej

części pracy, sformułowano konkluzję o zrealizowaniu celu pracy wraz z krytyczną

refleksją, a także przedstawiono perspektywy kontynuacji badań.

2. Charakterystyka zagadnienia planowania zasobów dystrybucji wybranych produktów akcyzowych

2.1. Definicja problemu

Istotą problemu jest opracowanie efektywnego planu dostaw poszczególnych produktów w założonym okresie prognostycznym, z uwzględnieniem uwarunkowań charakterystycznych dla wewnątrzwspólnotowej wymiany handlowej. W realizację dostaw zaangażowany jest producent (eksporter), odbiorca (importer) oraz przewoźnik (operator logistyczny), przy czym planowanie dostaw przeprowadza odbiorca.

Rozwiązanie problemu musi spełniać wszystkie ograniczenia, a plan dostaw powinien być przygotowany z uwzględnieniem interesów podmiotów uczestniczących w procesie logistycznym:

• odbiorcy – ośrodka dokonującego planowania dostaw,

• dostawcy – ośrodka dokonującego planowania wysyłek,

• przedsiębiorstwa transportowego lub operatora logistycznego.

Istotne znaczenie w procesie planowania ma to, czy dystrybucja odbywa się w systemie push czy pull. Dla systemu push nadmierne zapasy będą przerzucane na odbiorcę. W systemach pull, które są zorientowane na popyt [15], zapasy są minimalizowane w całym łańcuchu dostaw ze szczególnym uwzględnieniem zapasu u odbiorcy, który w idealnym przypadku otrzymuje tylko tyle produktu ile wynika z zapotrzebowania. Międzynarodowe łańcuchy dostaw wyrobów akcyzowych, a w szczególności napojów alkoholowych opierają się w dominującej części o systemy pull. Z natury rzeczy plan dostaw przygotowywany jest w takim przypadku przez odbiorcę, nawet jeśli razem z dostawcą operują w ramach jednej, międzynarodowej grupy, co jest szczególnie popularne w branży piwowarskiej odpowiadającej za blisko połowę wolumenu importowanych napojów alkoholowych do Polski [79][89].

Dostawca oraz przedsiębiorstwo transportowe pozostają jednak kluczowymi

uczestnikami procesu. Narzucane przez nich ograniczenia muszą być respektowane

przez odbiorcę, a ich interesy powinny znajdować odzwierciedlenie w planach,

w szczególności, jeśli jest to możliwe do uzyskania, bez pogorszenia rozwiązania

z punktu widzenia odbiorcy. Kompromis między wymienionymi grupami interesu jest

z założenia niezbędny do prawidłowej kooperacji partnerów, która jest warunkiem koniecznym funkcjonowania nowoczesnych łańcuchów dostaw zorientowanych na klienta [13].

Rys. 2.1. Miejsce konsumenta w łańcuchu dostaw zorientowanym na klienta.

Źródło: Opracowanie własne na podstawie [87].

Interesy dostawcy i przewoźnika, jako podmiotów zainteresowanych racjonalnym rozstrzygnięciem problemu powinny być uwzględniane przez planistę na każdym z etapów poszukiwania rozwiązania [86]. Jest to podejście zgodne z najlepszymi praktykami w logistyce i zarządzaniu łańcuchem dostaw, które zakładają wychodzenie naprzeciw nie tylko oczekiwaniom i wymogom udziałowców firm, ale również innych interesariuszy [112]. Planowanie dostaw uwzględniające różne grupy interesu to również jeden z kluczowych elementów integracji systemów logistycznych dostawców, odbiorców i usługodawców pozwalający na skrócenie łańcucha dostaw.

W opisywanym przypadku uwzględnienie ograniczeń i oczekiwań interesariuszy ciąży na odbiorcy, jako iż jest on ośrodkiem dokonującym planowania dostaw. Sam proces odbywa się jednak w taki sposób, że na poszczególnych etapach jego realizacji, które nie są akceptowalne przez daną grupę interesu, plan dostaw może zostać

KONSUMENT

Odbiorca (importer)

Producent (eksporter)

(operator logistyczny)

odrzucony (brak możliwości zorganizowania transportu lub odrzucenie zamówienia na etapie weryfikacji przez dostawcę).

Rys. 2.2. Mapa procesu planowania dostaw. Źródło: Opracowanie własne.

Przy założeniu, że problem jest rozpatrywany z punktu widzenia odbiorcy, minimalny zakres danych wejściowych, jakimi należy dysponować do zaplanowania dostaw powinien obejmować [29]:

• zapas otwarcia – ang. opening stock:

o zapas towaru danego typu na początku danego okresu [82];

o jest to ilość towaru, jaką dysponuje odbiorca, przy czym istotny jest zapas do dyspozycji w magazynach centralnych, jak i w centrach dystrybucji;

• zapas w drodze – ang. stock in transit:

o ilość towaru transportowana w danym momencie między danymi miejscami [82];

o informacja na temat planowanej daty dostawy do magazynu odbiorcy (planowany okres zamiany zapasu w drodze na zapas w magazynie odbiorcy);

• zapotrzebowanie – ang. demand:

o ilość towaru od dostawcy wymagana do dostarczenia w określonym okresie lub na określony dzień [82];

o prognoza sprzedaży nabywanego produktu (estymacja przyszłego

zapotrzebowania [82]);

o podział zapotrzebowania powinien być uszczegółowiony do poziomu poszczególnych SKU

oraz wybranej jednostki czasu (dzień, tydzień,…);

• złożone zamówienia – ang. purchase orders:

o potwierdzone zamówienia, które odbiorca zobowiązał się odebrać, a które nie zostały jeszcze zrealizowane;

o zapotrzebowanie zablokowane na określony okres czasu.

Ponadto planista powinien dysponować kompletem informacji na temat istniejących ograniczeń. Więcej informacji w tym zakresie zawarto w dalszej części pracy w rozdziale 3.1.4.

Badany problem można sklasyfikować wg różnych kryteriów podziału.

Ze względu na:

• złożoność obliczeniową, problem ma charakter optymalizacyjny,

• postać funkcji celu, jest to problem optymalizacji nieliniowej,

• postać zmiennej decyzyjnej, problem ma charakter dyskretny,

• szczebel organizacyjny oraz horyzont czasowy, problem można przypisać do grupy problemów operacyjnych, czyli rozważanych na średnich i niskich szczeblach zarządzania i dotyczących bieżącego funkcjonowania przedsiębiorstwa [111][112],

• zmienność czasową, problem można przypisać do grupy problemów dynamicznych, czyli takich, w których decyzje uzależnione są od czasu [111][112],

• postać matematyczną zadania optymalizacji, jest to problem nieliniowy [111][112].

Zmienna decyzyjna to wielkość x

odpowiadająca liczbie zamawianych jednostek towaru p w danym okresie czasu w. Może to być przykładowo liczba palet danego towaru, jaka powinna zostać zamówiona w danym tygodniu.

Kryteria optymalizacji, jakie należy uwzględnić dokonując planowania to [30]:

1. Poziom zapasów w całym łańcuchu dostaw (kryterium minimalizowane), na który składają się następujące podkryteria, na które istnieje możliwość bezpośredniego oddziaływania przez planowanie dostaw:

2 Stock keeping unit – pozycja znajdująca się w konkretnym miejscu geograficznym oddzielnie definiowana w celach przechowywania zapasów [13]. Jest to jednostka magazynowa jednoznacznie identyfikująca linię produktów i przepływająca przez cały łańcuch logistyczny w niezmienionej formie.

a. Poziom zapasów w magazynach odbiorcy. Kryterium to w zależności od typu produktu i poziomu rotacji może być wyrażone w dwojaki sposób.

Dla produktów, na które jest największe zapotrzebowanie, ze względu na wysoki procentowy udział zapasu takich produktów w całości zajmowanej powierzchni magazynowej, istotna jest minimalizacja zajmowanej powierzchni magazynowej.

Dla produktów z ograniczonym i krótkim terminem przydatności lepszym miernikiem od zajmowanej powierzchni magazynowej wydaje się być wskaźnik pokrycia zapotrzebowania zapasem wyrażony wzorem [53]:

E

= "̅ G H (1)

gdzie:

ZG – średni zapas w badanym okresie,

PK – średni prognozowany popyt jednostkowy w okresie objętym pomiarem.

Omawiane kryterium przyjęło zatem postać:

BLMNE

O = "̅ G H (2)

Oczywiście zaproponowane wskaźniki to jedynie znaczące uogólnienie kwestii zarządzania zapasami. W celu kompleksowego podejścia do optymalizacji poziomu zapasów wskazane byłoby szczegółowe określenie kosztów magazynowania oraz kosztów utrzymania zapasów. Aby tego dokonać należy jednak na bieżąco wyznaczać szereg wskaźników i mierników kompleksowo charakteryzujących działalność magazynu, np. wskaźnik kosztów magazynowania, czy wskaźnik kosztów utrzymania powierzchni magazynowej [73].

Wskaźniki te nie są jednak powiązane tylko z wielkością zapasu, a przez to nie mogą być kontrolowane jedynie za pomocą planu dostaw.

b. Poziom zapasów w magazynach dostawcy. Jednym z założeń przyjętych przez

autora jest w tym wypadku wytwarzanie partii produkcyjnej dokładnie

odpowiadającej swoją wielkością zapotrzebowaniu odbiorcy. Aby było

to możliwe wzmiankowane założenie to zostało odzwierciedlone również

w ograniczeniach, w których narzucona została minimalna wielkość zamówienia odpowiadająca minimalnej partii produkcji (ograniczenie 5). Przyjęto zatem, że minimalna partia zamówienia odpowiada swoją wielkością minimalnej partii produkcyjnej. Tak opisane kryterium w znaczący sposób porządkuje rozważania i pozwala na zarządzanie zapasami w całym łańcuchu dostaw przez odbiorcę, co jest zgodne z przyjętym założeniem.

c. Poziom zapasu w drodze. Odpowiednie planowanie dostaw pozwala minimalizować czas transportu, a także konieczność składowania towaru przez przedsiębiorstwo transportowe lub operatora logistycznego, dzięki czemu minimalizowana jest wielkość zapasu w drodze. Przez odpowiednie planowanie dostaw rozumie się jednak w tym wypadku jedynie wybór odpowiedniej daty załadunku i daty dostawy, co z kolei można uzyskać dodając szereg ograniczeń pozwalających na jak najkorzystniejsze wykorzystanie środków transportu (ograniczenia 2d oraz 3). Wprowadzenie wymienionych wyżej ograniczeń pozwoli planować dostawy tak, aby transport mógł odbyć się bez zbędnych przestojów, a dostawa miała miejsce bezpośrednio po zakończeniu transportu.

2. Obciążenie magazynu dostawcy (kryterium równoważone). Każdy rzeczywisty system logistyczny cechuje się pewnymi ograniczeniami wynikającymi z realnych możliwości załadunkowych, produkcyjnych, itp. Zwykle mocno niepożądane są nagłe, duże i skokowe wzrosty zapotrzebowania, powodujące przeciążenie systemu w pewnym okresie czasu, tylko po to, aby w kolejnym okresie czasu system pozostawał niewykorzystywany w odpowiednim stopniu. Jednym z elementów zapobiegających powstaniu takich sytuacji jest równomierne rozłożenie załadunków w czasie. Jest to kryterium uwzględniające oczekiwania dostawcy (równomierne, a przez to lepsze wykorzystanie zdolności produkcyjnych, załadunkowych itd.) oraz przedsiębiorstwa transportowego (równomierne obciążenie taboru). Kryterium to jest szczególnie istotne w okresach zwiększonego zapotrzebowania, kiedy duża liczba załadunków w krótkim okresie czasu może być kłopotliwa w realizacji. Aby kryterium miało charakter ilościowy, za miarę równomierności przyjęto różnicę między maksymalną a minimalną liczbą załadunków na przestrzeni określonego odcinka czasu.

3. Obciążenie magazynu odbiorcy (kryterium równoważone). Jest to kryterium

analogiczne do opisanego powyżej równomiernego rozłożenia liczby załadunków,

tyle że istotne z punktu widzenia odbiorcy. Występuje jedynie wtedy, gdy dostawca wysyła swe produkty do różnych odbiorców lub gdy odbiorca przewozi towary z różnych miejsc, a przez to czas transportu jest znacznie zróżnicowany.

W przeciwnym wypadku oba kryteria będą ze sobą silnie skorelowane, gdyż ewentualne różnice w równomierności rozłożenia załadunków i dostaw będą wynikały jedynie z różnic czasowych transportu na tej samej trasie. Może to zatem w niektórych przypadkach oznaczać konieczność rezygnacji z jednego z kryteriów równomierności aby uniknąć ich redundancji [85].

4. Koszty transportu (kryterium minimalizowane). Planowanie dostaw ma jedynie ograniczony wpływ na poszczególne składowe kosztów transportu, a przez to i całkowity koszt dostaw. Osoba lub ośrodek dokonujący planowania może oddziaływać w minimalnym stopniu lub też nie może wpływać w ogóle na takie składowe kosztów transportu jak: amortyzacja środków trwałych transportu, zużycie materiałów podstawowych (paliwa, oleje, smary itp.) oraz wiele innych [85][88]. Nie oznacza to, że odpowiednie planowanie nie wpływa na koszty transportu. Istnieje przecież możliwość obniżania kosztów transportu przez maksymalizację wykorzystania pojemności pojazdu, co przekłada się w zależności od ciężaru ładunku na jeden z dwóch podanych poniżej wskaźników:

a. wykorzystanie dostępnej przestrzeni skrzyni ładunkowej, b. wykorzystanie dostępnej ładowności pojazdu.

Kryterium w dużym uproszczeniu mogłoby zostać zastąpione ograniczeniem konieczności planowania załadunków całopojazdowych. Chcąc uwzględnić uwarunkowania logistyczne należałoby jednak rozważyć w tym miejscu wybór środka transportu, a raczej wykazać wpływ planowania dostaw na wybór środka transportu. O ile planista nie dokonuje wprost wyboru środka transportu, to decyzja o oczekiwanym czasie przewozu i wielkości ładunku jest silnie powiązana z typem pojazdu, jaki zostanie przypisany do realizacji zadania.

Od utworzonego planu może również zależeć decyzja o wyborze transportu

drobnicowego lub transportu całopojazdowego. Trudno wskazać konkretną masę

ładunku, powyżej której ze względu na koszt przewozu, bardziej opłaca

się zorganizowanie transportu całopojazdowego, jednak przybliżona wartość

oscyluje w okolicach 4 500 kg [55][80]. Ponadto w celu przyspieszenia dostawy,

minimalizacji czasu transportu, a przez to zapasu w drodze możliwy jest wybór

transportu całopojazdowego nawet przy lżejszych ładunkach. Praktyka pokazuje, że wybór przewozu całopojazdowego może być opłacalny nawet przy niecałkowitym wykorzystaniu dostępnej ładowności pojazdu [80]. Ponadto oddzielne zagadnienie może stanowić szczegółowy przegląd wpływu wykorzystania dostępnej ładowności pojazdu na zużycie materiałów podstawowych, czy chociażby współczynnik gotowości technicznej, co również może wpływać na całkowite koszty logistyczne lub efektywność procesu dostaw.

5. Liczba pozycji asortymentowych przypisanych do danego załadunku (kryterium minimalizowane). Załadunek homogenicznego produktu jest zwykle bardziej pożądany przez ośrodki dokonujące planowania wysyłek ze względu na brak dodatkowych komplikacji związanych z obsługą takich zamówień. Podstawowe trudności związane ze stosowaniem załadunku kilku rodzajów produktu na jeden środek transportu to:

a. konieczność uwzględnienia na dokumentacji (faktura, CMR, e-AD) większej liczby pozycji asortymentowych (bardziej pracochłonny proces wystawiania dokumentacji),

b. utrudnienia związane z wytworzeniem minimalnej partii produktu (im mniejsza wielkość zamówienia poszczególnych SKU, tym większy problem z produkcją bezpośrednio pod zamówienie),

c. utrudniony załadunek (pracownicy muszą pobierać towar z różnych miejsc).

Oczywiście należy pamiętać o tym, aby kryterium to nie prowadziło procesu planowania do rozwiązań nieefektywnych z logistycznego punktu widzenia.

Od nowoczesnych łańcuchów dostaw oczekuje się coraz większej elastyczności

i mieszanie dwóch i większej liczby pozycji asortymentowych na jednym pojeździe

jest powszechną praktyką w niezliczonej liczbie sieci dystrybucji. Istnieją jednak

sytuacje, w których bez negatywnego wpływu na aspekty logistyczne można

zaplanować odbiór tylko pojedynczej pozycji asortymentowej. Przykładem może

być odbiór w tym samym czasie dwóch różnych rodzajów produktu. W takiej

sytuacji zamiast lokować oba produkty w dowolnych proporcjach na obu środkach

transportu lepiej umieścić jeden typ produktu na jednym środku transportu, a drugi

na drugim, oczywiście o ile nie wpływa to negatywnie na inne kryteria

lub ograniczenia (np. przekroczenie dopuszczalnej ładowności pojazdu).

6. Niezmienność planu dostaw:

a. Utrzymanie maksymalnie długiej niezmienności planu dostaw. Jest to kryterium istotne przede wszystkim dla dostawcy i w zależności od przypadku może ulegać ono zamianie na ograniczenie. Z punktu widzenia producenta najlepiej produkować większe partie i planować łańcuch dostaw z maksymalnie dużym wyprzedzeniem i małą zmiennością.

Odpowiednio długa niezmienność planu jest pożądana również przez przewoźnika. Nietrudno wyobrazić sobie sytuację, w której w wyniku nagłej zmiany zapotrzebowania konieczne jest natychmiastowe zorganizowanie dodatkowej dostawy. Możliwość bardzo szybkiego zorganizowania transportu może być wtedy ograniczona lub nawet niemożliwa, tym bardziej, że rozpatrywana jest sytuacja, w której trasy przewozu mogą sięgać kilkuset, a nawet kilku tysięcy kilometrów. Z tego względu ewentualna zmiana planu dostaw musi uwzględniać możliwości, jakimi dysponują zarówno dostawca, jak i przedsiębiorstwo transportowe.

b. Utrzymanie maksymalnie krótkiej niezmienności planu dostaw. Odbiorca produktów oczekuje maksymalnej elastyczności od dostawcy i tworzenia partii produkcyjnych planowanych dokładnie pod składane zamówienia, z zachowaniem minimalnego okresu wyprzedzenia od momentu złożenia zamówienia do chwili dostępności produktu.

Podobne są wymagania również wobec przewoźnika, który zgodnie z oczekiwaniami odbiorcy powinien dysponować możliwością zorganizowania transportu w dowolnym momencie bez uprzedniego zaplanowania przewozu, co w rzeczywistości nie zawsze jest możliwe.

Poszukiwanie kompromisu polega w tym wypadku na znalezieniu rozwiązania,

które jest możliwe do zaakceptowania przez wszystkie strony, aczkolwiek

nie można tu mówić o rozwiązaniu optymalnym ze względu na konieczność

rezygnacji z części interesów każdego z podmiotów. Przeciwstawne cele

odbiorcy oraz dostawcy i przewoźnika mogą być w takich przypadkach

sprowadzane do ograniczenia ustalającego minimalny czas wyprzedzenia

od momentu złożenia zamówienia do chwili dostępności produktu i zdolności

załadunkowych.

Uwzględniając nawet tak duże uproszczenie, często mogą zdarzać się sytuację nietypowe, takie jak nagły wzrost lub spadek zapotrzebowania.

Kompromisowym rozwiązaniem wydaje się być wtedy utrzymywanie maksymalnie długiego okresu niezmienności planu dostaw, gdzie nacisk na utrzymanie aktualnej wersji planu maleje wraz z odstępem czasowym, z jakim chcemy wprowadzić zmianę. Kryterium takie należy jednak uwzględniać przy rozwiązywaniu nagłej sytuacji, a nie w trakcie rutynowego i cyklicznego przygotowywania planu.

Można zatem wyróżnić następujące kryteria i podkryteria odnoszące się do poszczególnych grup interesu:

1. poziom zapasów w magazynach odbiorcy (minimalizowany), 2. poziom zapasów w magazynach dostawcy (minimalizowany), 3. poziom zapasu w drodze (minimalizowany),

4. obciążenie magazynu dostawcy (równoważone), 5. obciążenie magazynu odbiorcy (równoważone),

6. wykorzystanie dostępnej przestrzeni ładunkowej lub dostępnej ładowności pojazdu (maksymalizowane),

7. liczba pozycji asortymentowych przypisanych do danego załadunku (minimalizowana),

8. utrzymanie odpowiednio długiej niezmienności planu dostaw.

Tabela 2.1. Podział kryteriów w odniesieniu do poszczególnych grup interesu. Źródło: Opracowanie własne.

Kryterium lub podkryterium

Cele poszczególnych grup interesu

Odbiorca Dostawca

Przedsiębiorstwo transportowe lub operator logistyczny

1 + - -

2 - + -

3 + - +

4 - + +

5 + - -

6 + - -

7 - + -

8 + + +

(+) – kryterium ma znaczenie dla danej grupy interesu (-) – kryterium nie ma znaczenia dla danej grupy interesu

Ograniczenia uwzględniające m.in. specyfikę planowania dostaw w ramach wymiany handlowej na terenie Unii Europejskiej [31]:

1. Zagwarantowanie dostępności produktu:

a. Utrzymanie minimalnego poziomu zapasu dostępnego w centrach dystrybucji, wyrażonego w pokryciu zapotrzebowania zapasem, w określonych jednostkach czasu (dniach, tygodniach…).

b. Utrzymanie minimalnego poziomu zapasu w jednostkach sprzedaży w magazynie centralnym (np. minimalna liczba palet). Ograniczenie to jest aktywne w przypadku, gdy zapotrzebowanie na dane SKU jest na tyle niskie, że nie gwarantuje konieczności przetransportowania do wybranych centrów dystrybucyjnych pojedynczej jednostki ładunkowej (np. palety).

2. Zagwarantowanie dostępności transportu:

a. Ograniczenie maksymalnej liczby załadunków, jaką może zrealizować dostawca usług transportowych.

b. Zapewnienie odpowiedniego rodzaju transportu przystosowanego do załadunku i przewozu wyrobów alkoholowych w ramach wewnątrzwspólnotowego nabycia towarów (np. w przypadku wywozu poza granicę Polski konieczne jest podstawienie pojazdu wyposażonego w linkę celną). Ponadto w zależności od konkretnych uwarunkowań może zaistnieć konieczność stosowania konkretnego typu pojazdu, np. ciągnika siodłowego z naczepą umożliwiającą załadunek boczny (warunek konieczny dla wielu dostawców posiadających magazyn niewyposażony w rampę).

c. Zagwarantowanie odpowiedniej ładowności pojazdu dostosowanej do realizowanego zamówienia. Dopuszczalna ładowność może być ograniczona przez konstrukcję pojazdu lub przez obostrzenia prawne krajów, przez które odbywa się transport (ograniczenie 2.d).

d. Uwzględnienie ograniczeń transportowych poszczególnych krajów, przez które

odbywa się transport. Ze względów bezpieczeństwa w ruchu drogowym

na drogach Polski i Europy wprowadzane są ograniczenia ruchu pojazdów

powyżej 12 ton [90]. Ograniczenia w ruchu na terenie Polski reguluje

rozporządzenie Ministra Transportu z dnia 31.07.2007r. w sprawie okresowych

ograniczeń oraz zakazu ruchu niektórych rodzajów pojazdów na drogach

(Dz.U. nr 147, poz. 1040). Przepisy wewnątrz Unii Europejskiej nie są jednak

zharmonizowane i każdy kraj członkowski posiada szereg ograniczeń w ruchu pojazdów ciężarowych obowiązujących tylko na terenie danego państwa [81].

Wynika z tego, że przy planowaniu daty przewozu konieczne jest uwzględnienie możliwości poruszania się w tym czasie danego typu pojazdu po obszarze kraju, przez który odbywa się transport. Większość ograniczeń wynika z obchodzonych na terenie danego państwa świąt. Należy jednak również pamiętać, że część zakazów ruchu może nie być z góry ustalona, a zmieniać się w zależności od warunków pogodowych (np. zakaz poruszania się samochodów ciężarowych o masie powyżej 12 ton ze względu na wysoką temperaturę).

Warto zauważyć, że zgodnie z rozporządzeniem z ograniczeń wyłączony jest przewóz niektórych artykułów szybko psujących się i artykułów spożywczych, do których nie zaliczają się jednak wyroby alkoholowe, niezależnie od długości ich okresu do spożycia. Jest to o tyle kłopotliwe, że niektóre wyroby alkoholowe zachowują pełną świeżość i termin przydatności zaledwie przez kilka dni (np. niepasteryzowane piwo przewożone cysterną z browarów bezpośrednio do lokali). O wyrobach alkoholowych nie wspomina również ratyfikowana przez Polskę Konwencja o międzynarodowych przewozach szybko psujących się artykułów żywnościowych i o specjalnych środkach transportu przeznaczonych do tych przewozów (ATP).

e. Uwzględnienie szacunkowego czasu transportu. Ograniczenie to znajduje swoje źródło w dwóch aspektach – prawnym oraz finansowym.

Jeśli transport odbywa się w procedurze zawieszonej akcyzy to konieczne jest wystawienie dokumentu e-AD, gdzie jednym z pól (pole nr 1b) podlegających wypełnieniu przy wystawianiu dokumentu jest czas trwania transportu.

Planowanie dostawy powinno zatem uwzględniać czas transportu tak, aby rzeczywisty termin dostawy nie odbiegał znacząco od planowanego.

Dokument e-AD podlega kontroli szczególnego nadzoru podatkowego, a wszelkie odstępstwa wymagają dodatkowych wyjaśnień, a w skrajnych przypadkach mogą być przyczyną zakwestionowania przyjęcia dostawy.

Oczekiwany czas transportu powinien również uwzględniać możliwości, jakimi

dysponuje przewoźnik oraz wynikające z tego koszty. Przy maksymalnym

skróceniu oczekiwanego czasu przewozu konieczne może się okazać wysłanie

dwóch kierowców, a marszrutyzacja tras jest wykonywana z uwzględnieniem

najszybszych, aczkolwiek niekoniecznie najtańszych połączeń (np. płatne autostrady). Wydłużenie oczekiwanego czasu przewozu to z kolei wyższy zapas w drodze oraz wyższe ryzyko powstania szkód jakościowych wynikających np. z warunków atmosferycznych. Ponadto środek transportu jest w takim wypadku wykorzystywany dłużej do wykonania takiej samej pracy przewozowej.

3. Uwzględnienie okien czasowych wynikających ze zdolności rozładunkowych magazynu odbiorcy. Konieczne jest uwzględnienie planowanego obciążenia magazynu (dni ze zwiększoną liczbą załadunków, dni inwentaryzacji, dni wolne od pracy). Brak możliwości rozładunku pojazdu może skutkować obciążeniem dodatkowymi kosztami magazynowania lub karami umownymi ośrodka zlecającego transport (np. w przypadku braku możliwości rozładowania pojazdu przed weekendem). Istnieje również zwiększone ryzyko powstania szkody w przewożonym towarze, ze względu na nieprawidłowe warunki przechowywania (np. ryzyko nadmiernego ochłodzenia lub przegrzania towaru).

4. Uwzględnienie warunków atmosferycznych. Przewóz znacznej części wyrobów alkoholowych wymaga przestrzegania ustalonej temperatury. Ze względu na wydłużony, w porównaniu do przewozów krajowych, okres transportu, istnieje zwiększone ryzyko nadmiernego ochłodzenia lub przegrzania przewożonego towaru. W takim wypadku może zaistnieć konieczność:

a. dostosowania terminu transportu do panujących warunków pogodowych z jednoczesnym uwzględnieniem prognoz pogody,

b. zastosowania specjalnego taboru (np. naczepy z podgrzewaną podłogą).

5. Utrzymanie minimalnej wielkości zamówienia. Ograniczenie takie może, aczkolwiek wyraźnie należy podkreślić, że nie musi, być narzucone przez dostawcę.

Jest ono powiązane z elastycznością producenta oraz aktualnymi uwarunkowaniami,

takimi jak sezonowość. Ograniczenie to pozwala dostosować wielkość zamówienia

odbiorcy do możliwości produkcyjnych dostawcy w taki sposób, aby minimalna

partia zamówienia odpowiadała swoją wielkością lub przekraczała minimalną partię

produkcyjną.

2.2. Planowanie zasobów dystrybucji – analiza istniejących podejść

W typowym planowaniu zasobów dystrybucji (ang. Distribution Resource Planning – DRP) opisanym szerzej w literaturze [15][92] stosuje się zasady i techniki wykorzystywane w planowaniu potrzeb materiałowych (MRP) do przemieszczania i składowania wyrobów gotowych przeznaczonych na rynek zbytu. W planowaniu potrzeb materiałowych ustala się jednak plan produkcji, natomiast w planowaniu zasobów dystrybucji, plan dostaw lub wysyłek w zależności od tego czy system opiera się o zasadę push czy pull. Tak jak w przypadku MRP oblicza się wielkość zapotrzebowania brutto i netto na materiały do produkcji, tak dla DRP wychodzi się od popytu na wyroby gotowe. Popyt uznaje się za niezależny, a prognozę za trafną w 100%. W oparciu o nią ustala się realistyczny i racjonalny, obejmujący cały system, plan zamawiania wyrobów gotowych [15]. Stosowana powszechnie metoda DRP pozwala jednak jedynie na ustalenie zapotrzebowania, a zatem odpowiada na pytanie, jaką ilość produktu należy dostarczyć w określonym czasie aby zaspokoić prognozowany popyt. Nie pozwala określić, ile pojazdów należy wykorzystać do przewozu, w jaki sposób przydzielić poszczególne produkty do konkretnych pojazdów, czy jaka dokładnie powinna być data załadunku i dostawy.

Aby to uczynić należy powiązać metodę DRP z algorytmami służącymi do rozwiązywania problemów harmonogramowania. Polegają one na ustalaniu optymalnej (racjonalnej), skończonej liczby sekwencji operacji (działań) w czasie, przy założeniu pewnej liczby warunków lub ograniczeń [19][110].

Problemy harmonogramowania zwykle formułowane są jako kombinatoryczne problemy P lub NP-trudne [28][58]. Dotyczą one takich obszarów jak zarządzanie (np. zarządzanie projektami), produkcja (np. planowanie, harmonogramowanie zmian), transport (np. harmonogramowanie obsad czy pracy pojazdów), logistyka (np. planowanie zapotrzebowania wspólnych zasobów), systemy komputerowe (np. harmonogramowanie procesów, sieci, I/O) i inne [110]. W literaturze można odnaleźć szereg różnych podejść do rozwiązywania problemów harmonogramowania w zależności od szczegółowej specyfiki problemu i poziomu komplikacji. Dwa główne podejścia przy rozwiązywaniu problemów harmonogramowania opierają się o:

• metody jakościowe, które są szeroko stosowane w zarządzaniu projektami i definiują postępy, czynności, czy efekty końcowe,

• metody ilościowe oparte głównie o zastosowania badań operacyjnych.

Obecnie czołową metodą rozwiązywania problemów harmonogramowania, należącą do grupy algorytmów dokładnych, jest programowanie dynamiczne [9][12][34][41][56].

Popularne jest wykorzystywanie algorytmów pseudowielomianowych [59][96] a często, na kolejnych etapach, algorytmów wielomianowych oraz ich przybliżonych wariantów [47][91]. Przy rozwiązywaniu bardziej skomplikowanych problemów rzeczywistych wykorzystuje się zwykle techniki aproksymacyjne, które są szybsze i wymagają mniej zasobów obliczeniowych. W literaturze można spotkać szereg metod przybliżonych wykorzystywanych do rozwiązywania problemów harmonogramowania, m.in. algorytmy genetyczne [8], logikę rozmytą [106], metodę tabu search [22][42], symulowane wyżarzanie [36], sztuczną inteligencję [105], czy inne metaheurystyki [95][96]. Ciekawą propozycję rozwiązywania problemu połączenia decyzji dotyczących zarządzania zapasami z harmonogramowaniem produkcji (ang. ELDSP

) przedstawili H. Osman i K. Demirili [76], stosując algorytm łączący w sobie techniki linearyzacji, aproksymacji i dekompozycji Bendersa. Szczegółowo przedstawili oni, jak podejście do problemu ELDSP ewoluowało na przestrzeni lat: począwszy od strategii zakładającej wyłącznie jednego dostawcy i wytwarzanie pojedynczego produktu [40], przez uwzględnienie kosztów wynikających z kwestii jakościowych [50], produkcję kilku różnych towarów [37][37][39][99], wielu odbiorców [51], a skończywszy na problemie zakładającym istnienie wielu dostawców [76]. Dotychczasowe rozważania nad problemem ELDSP jednak jedynie w niewielkim stopniu koncentrują się na kwestiach transportu i harmonogramowania dostaw z punktu widzenia odbiorcy – autorzy wymienionych powyżej prac podkreślają trudności z synchronizacją łańcucha dostaw z powodu przeciwstawnych interesów producenta i odbiorcy, w zależności od wysokości kosztów magazynowania i wytworzenia danego dobra. Trudności z synchronizacją łańcucha dostaw próbowano rozwiązywać przez zdefiniowanie wspólnego kryterium kosztowego opartego o koszty wytworzenia, zamówienia i utrzymania zapasu [49].

Aby jednak skutecznie zastosować takie kryterium konieczne jest ścisłe porozumienie między uczestnikami łańcucha dostaw bądź decydent odpowiedzialny za całość łańcucha.

W praktyce znacznie częściej mamy do czynienia z niezależnymi ośrodkami podejmującymi decyzję głównie w swoim interesie, starając się znaleźć rozwiązanie dopuszczalne z punktu widzenia innych uczestników łańcucha dostaw.

3 Economic lot and delivery scheduling problem

Problem harmonogramowania dostaw to problem operacyjny, który definiuje się jako ustalanie ich wielkości i terminów w okresach przyszłych, w oparciu o prognozowany stan zapasów [19]. Do tego wąskiego zakresu harmonogramowania literatura znacznie rzadziej odnosi się bezpośrednio. Zdarza się, że w danej publikacji, nawet jeśli dotyczy harmonogramowania dostaw, definicja problemu jest sformułowana w odmienny sposób i harmonogramowanie nie polega na optymalnym zaplanowaniu terminów dostaw, a na jak najlepszej alokacji zasobów, którymi są kierowcy lub pojazdy [65][105][109], co jest bliższe problemowi harmonogramowania pracy pojazdów opisywanemu szerzej w literaturze już od połowy XX w. [5][14], a nawet bardzo szeroko opisywanemu problemowi komiwojażera [1][6]

[7][20][23][24][52][74][84][98]. Wszystkie opisane powyżej problemy i metody odnoszą się jednak do przypadków ogólnych, które nie uwzględniają szeregu ograniczeń wynikających ze specyfiki problemu (wyroby alkoholowe, dostawy wewnątrzwspólnotowe). Ograniczenia te nie zostają w całości poruszone również w literaturze dotyczącej planowania dystrybucji wyrobów łatwo psujących się [2][3], chociaż w nich uwzględniona jest obok aspektu ekonomicznego również kwestia świeżości produktów, która jest również szczególnie istotna dla niektórych wyrobów alkoholowych. Aby uwzględnić starzenie się danego towaru, niektórzy autorzy proponują zastosowanie ograniczenia [78], inni natomiast przedstawiają je jako funkcję liniową [60], bądź dodatkowy koszt w procesie dystrybucji [77] lub magazynowania [45]. Bardziej skomplikowane modele zakładają prognozowanie trwałości produktu w oparciu o temperaturę w trakcie transportu i magazynowania [83] lub podejście wielokryterialne [4][61]. Istotne jest, że dotychczasowe podejścia nie uwzględniają wszystkich ograniczeń wynikających ze specyfiki problemu, dopuszczając załadunki niecałopojazdowe [32], cross-docking [57][62][107], a nawet nieograniczone zdolności logistyczne, takie jak pojemność magazynu, dopuszczalna liczba załadunków i dostaw itp. [17]. Pojawiają się jednak pozycje literaturowe zakładające dekompozycję problemu ELDSP na problem ustalenia wielkości partii produkcyjnych i problem harmonogramowania dostaw [63][72], jak również metody zakładające maksymalizację zysków z punktu widzenia dostawcy [11].

W ostatnich latach szczególnie interesujące rozwiązania proponowane są także

dla podejścia VMI (ang. Vendor Managed Inventory), gdzie zakłada się możliwość

pełnej koordynacji poziomu zapasów wyrobów gotowych wzdłuż całego łańcucha

dostaw [48][64][107], jednak wymaga to bardzo wysokiego poziomu integracji między dostawcą a odbiorcą, co w praktyce nadal nie jest zbyt często spotykane.

Jedyne pozycje literaturowe, w których ograniczenia logistyczne wynikające ze specyfiki problemu zostały uwzględnione w procedurze rozwiązania to artykuły autora niniejszej rozprawy doktorskiej [26][28].

W literaturze rzadko poruszane są wieloetapowe problemy harmonogramowania, w których stosowane byłoby więcej niż jedno kryterium, a jeśli się pojawiają, to nie odnoszą się one wprost do problemu harmonogramowania dostaw [35], a raczej do ogólnych problemów harmonogramowania w oparciu o dwa [16][21][44] lub więcej kryteriów [10][21]. W przeprowadzonym przeglądzie literatury nie udało się znaleźć ani jednej metody pozwalającej na kompleksowe rozwiązanie problemu planowania zasobów dystrybucji połączonego z ustaleniem dat dostaw i przypisaniem produktów do konkretnych pojazdów.

W przypadku opisanym w niniejszej rozprawie doktorskiej problem ma charakter wieloetapowy, w którym kolejny etap rozwiązania może wpływać na wynik poprzedniego, w którym proces planowania opierał się o inne kryterium.

Planując dostawy określonych dóbr należy kierować się poziomem zapasów.

Optymalna wielkość dostawy zazwyczaj nie odpowiada jednak określonym partiom,

jakie w rzeczywistości można lub należy dostarczyć uwzględniając kryterium kosztów

(np. zamówienie całopojazdowe). W drugim etapie rozwiązania problemu wielkość

dostawy jest modyfikowana uwzględniając np. całopojazdowość przewozu czy dostawy

tylko pełnych palet, co jednak wpływa na planowany poziom zapasów, a więc również

na pierwszy etap rozwiązania problemu. Proponowany podział problemu planowania

dostaw, definicja poszczególnych podproblemów oraz kompleksowe ich rozwiązanie

zostały szczegółowo opisane w dalszej części rozprawy.

3. Metoda planowania zasobów dystrybucji wybranych towarów akcyzowych z importu

W rozdziale tym zaprezentowano autorski sposób rozwiązania problemu przedstawionego w rozdziale 2 pracy. W pierwszej kolejności opisano podejście do minimalizowanego poziomu zapasu lub pokrycia zapotrzebowania zapasem, z jednoczesnym uwzględnieniem minimalizowania kosztów transportu. Następnie pokazano sposób ustalenia kompozycji załadunków niejednorodnych, czyli przypisania konkretnych ilości wybranych produktów do jednego określonego pojazdu

. W ostatniej części opisano metody ustalania dat załadunków i dostaw z uwzględnieniem opisanych kryteriów.

3.1. Model matematyczny

Rozważany w pracy problem planowania dostaw wyrobów alkoholowych polega na ustaleniu wielkości i terminu dostaw określonych produktów (np. piwo, cydr, wino itp.), w oparciu o przewidywany poziom zapasów obliczony na podstawie prognozowanego zapotrzebowania. Planowanie powinno uwzględniać kryteria i ograniczenia wynikające ze specyfiki problemu. Zgodnie z założeniami poczynionymi w trakcie identyfikacji zagadnienia przyjęto, że do przewozu wykorzystuje się jedynie transport drogowy, bez przeładunku i bez zwrotu opakowań do dostawcy, a wszystkie pojazdy mają taką samą ładowność [29]. Ponadto, w celu uzyskania bardziej przejrzystego związku pomiędzy opisywanym modelem matematycznym, a rozpatrywanym problemem rzeczywistym założono, że zagadnienie będzie rozwiązywane z wykorzystaniem następujących jednostek miary:

• hektolitr [hl] – jednostka miary zamawianego towaru,

• paleta [pal] – jednostka transportowa towaru (równa określonej liczbie hektolitrów),

• tydzień [tyg] – jednostka czasu.

Model matematyczny został szerzej opisany w jednej z publikacji autora pracy [27].

4 Problem plecakowy – nazwa zagadnienia pochodzi od maksymalizacyjnego problemu wyboru przedmiotów, tak by ich sumaryczna wartość była jak największa i jednocześnie mieściły się w plecaku.