Matematika može poboljšati logističke procese

Matematika može poboljšati logističke procese

Kako pravedno raspoređujete vodu za piće na području koje je nedavno pogodila prirodna katastrofa? Ili kako možete da budete sigurni da imate dovoljno flaša vode, granola i voća u svom kombiju za dostavu da napunite sve automate u školi kada ne znate koliko su pune?

Istraživač Tehnološkog univerziteta u Ajndhovenu Natasja Sluijk razvila je matematičke modele za rešavanje ovih izazova u planiranju transporta. U četvrtak 23. novembra uspešno je odbranila disertaciju na Departmanu za industrijsko inženjerstvo i inovacione nauke.

Sluijk je magistrirala na Univerzitetu Erazmus u oblasti Operacionih istraživanja, oblasti istraživanja fokusirane na primenu matematičkih metoda u cilju optimizacije procesa.

„Uvek me je zanimala matematika i odlučila sam da želim nešto da uradim sa njom“, kaže ona. Povrh toga, njen otac i deda, koji su nekada bili vozači kamiona, podstakli su njeno interesovanje za transport i logistiku. „Tako je posejano seme. The Ph.D. kandidat je takođe veoma zaintrigiran neizvesnošću. „Pa, u mom istraživanju to jeste, ne u mom životu“, dodaje ona kroz smeh. Njeno doktorsko istraživanje je mesto gde se ti svetovi susreću.

Njena disertacija se može podeliti u dva dela. Prvi deo se fokusira na takozvanu dvoešalonsku distribuciju. „Prvo, robu prevozite velikim kamionima, jer na taj način možete poneti više stvari odjednom, pa vam je potrebno manje vozača i smanjujete troškove“, objašnjava ona.

Međutim, zbog ekoloških zona i propisa o emisiji, kamioni ne mogu da uđu u gradove, zbog čega manja vozila preuzimaju robu na granici grada i dovoze je do krajnjeg odredišta. To uključuje kurire za bicikle ili električne kombije, koji su manji i kompaktniji.

Podelom distributivnog lanca na dva koraka, možete održavati niske troškove, a da pritom budete u skladu sa propisima. Ne samo da upotreba ekološkijih vozila u gradovima smanjuje emisije štetnih gasova, već takođe smanjuje zagađenje bukom i probleme sa parkiranjem. „To su razlozi zašto se sve više istraživanja sprovodi o distribuciji u dva ešalona, o tome kako je optimizovati i kako efikasno planirati rute“, kaže Sluijk.

Primarni fokus njenog doktorskog istraživanja je suočavanje sa neizvesnom potražnjom kupaca. Obično se pravi plan rute za skup kupaca sa poznatim lokacijama i zahtevima. Ali šta ako ne znate unapred koliko tačno treba da isporučite?

Sluijk nije uključila dostavu kućnih paketa u svoje istraživanje, već se fokusirala na isporuke od kompanija drugim kompanijama, takozvano B2B tržište. „Pomislite, na primer, o isporukama na lokacije koje zahtevaju obnavljanje zaliha, kao što su automati za prodaju“, objašnjava ona.

„Ono što unapred možete da vidite jeste koliko je prodato, ali tek kada dođete do automata možete videti trenutnu potražnju. U suštini, između vremena planiranja i trenutka isporuke, potražnja može da se promeni. To je ono što je potrebno da se promeni“, rekao je on. “ Kao takav, ovde je izazov ispuniti sve zahteve, a da ne ostanete sa viškom robe.

Sluijk je razvio tačne matematičke modele i algoritme koji omogućavaju bolje rukovanje neizvesnim zahtevima kupaca i optimalna rešenja za planiranje ruta u okviru distribucije sa dva ešalona. Ovo nam omogućava da poboljšamo strukturu dvoešalonskog distributivnog sistema, čineći ga održivijim i isplativijim.

„Najoptimalnije rešenje na kraju zavisi od tačnih ciljeva kompanije“, naglašava ona. Da li žele što više zadovoljnih kupaca ili daju prednost niskim troškovima? Matematički modeli omogućavaju izračunavanje različitih scenarija i, na primer, preciznu procenu kako poboljšanje usluge za korisnike utiče na troškove.

U drugom delu svoje disertacije ona se fokusira na situacije u kojima ukupna potražnja premašuje kapacitet, drugim rečima, količinu koju možete da ponudite. Pored troškova i efikasnosti, pravičnost je još jedno važno pitanje.

„Na primer, dođem do kupca koji traži osam artikala, ali odlučim da isporučim samo šest tako da mi ostane dovoljno za ostale kupce na putu isporuke. Ako to ne uradim, kasnije stavljam u nepovoljniji položaj kupce. na ruti“, objašnjava ona.

Ključno pitanje ovde je: kako obezbediti fer distribuciju robe kada je potražnja kupaca neizvesna? Sluijk je razvio matematičke modele koji osiguravaju da se svi tretiraju jednako. „Ovo je nešto što se mora uraditi proporcionalno, jer ako kupac traži stotinu artikala, nabavka jednog artikla manje je mnogo manji problem nego ako bi tražio samo pet artikala. Tako da to uračunamo“, ona objašnjava.

Modeli su primenljivi ne samo u B2B lancima snabdevanja, već iu nekomercijalnim sektorima, kao što su humanitarne organizacije. „Pretpostavimo da je došlo do prirodne katastrofe i da morate da isporučite vodu na različite lokacije, ali ne znate tačno koliko da isporučite na svaku lokaciju“, kaže ona.

„Ista stvar se odnosi i na banke hrane; one često prikupljaju hranu na centralnoj lokaciji, a zatim je distribuiraju po regionima. U ovim situacijama, ključno je pravično raspodeliti raspoložive resurse između različitih lokacija.

Ovde, tačne metode koje je razvila mogu biti od velike pomoći. „Međutim, još uvek moramo da premostimo jaz između teorije i prakse; ali u principu, modeli su široko primenljivi i pružaju dobru polaznu tačku u potrazi za poželjnim rešenjima. Ne samo da vam matematički modeli pomažu da dođete do rešenja, već i omogućavaju da pravilno potkrepite donete odluke. To je najtransparentniji pristup i sprečava svađe“, zaključuje ona.