ιαχείριση στόλου οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο για την αντιµετώπιση δυναµικών γεγονότων κατά τις αστικές διανοµές προϊόντων

Transcript

1 ιαχείριση στόλου οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο για την αντιµετώπιση δυναµικών γεγονότων κατά τις αστικές διανοµές προϊόντων Β. Ζεϊµπέκης 1, Κ. Μαµάσης 2, Γ. Γιαγλής 1, Ι. Μίνης 2, A. Μαύρος 3 1. Εργαστήριο Κινητών & Ασύρµατων Εφαρµογών (ELTRUN/WRC) Τµήµα ιοικητικής Επιστήµης & Τεχνολογίας Οικονοµικό Πανεπιστήµιο Αθηνών {vzeimp, giaglis}@aueb.gr 2. Εργαστήριο Συστηµάτων Σχεδιασµού, Παραγωγής & Λειτουργιών (ΣυΣΠαΛ) Τµήµα Μηχανικών Οικονοµίας & ιοίκησης Πανεπιστήµιο Αιγαίου {k.mamassis, i.minis}@fme.aegean.gr 3. Planning AE Σύµβουλοι Οργάνωσης Επιχειρήσεων Αγ. Κωνσταντίνου 40 (Αίθριο) Μαρούσι, Αθήνα Περίληψη Κατά την εκτέλεση ενός δροµολογίου διανοµής προϊόντων σε αστικό περιβάλλον, παρουσιάζονται συχνά δυναµικά γεγονότα όπως κυκλοφοριακή συµφόρεση και άσχηµες καιρικές συνθήκες τα οποία συµβάλλουν στο να δηµιουργούνται χρονικές αποκλίσεις από το σχεδιασµένο πλάνο διανοµής µε αποτέλεσµα συνήθως την παραβίαση των χρονικών παραθύρων παράδοσης. Μερική λύση στο παραπάνω πρόβληµα έδωσε η χρήση της τηλεµατικής και εξειδικευµένων συστηµάτων διαχείρισης στόλου οχηµάτων τα οποία δίνουν τη δυνατότητα ελέγχου της θέσεως των οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο καθώς επίσης και τη δηµιουργία απολογιστικών αναφορών. Παρόλα αυτά, ακόµα και τέτοια συστήµατα αδυνατούν να διαχειριστούν απρόσµενα γεγονότα µε αποτέλεσµα, σε κρίσιµες περιπτώσεις, οι οδηγοί ή οι υπεύθυνοι δροµολογίων να παίρνουν αποφάσεις χωρίς να λαµβάνουν υπόψη σηµαντικά κριτήρια όπως για παράδειγµα τη βαρύτητα ενός πελάτη, τα χρονικά παράθυρα διανοµής κτλ. Η συγκεκριµένη εργασία παρουσιάζει ένα καινοτόµο σύστηµα διαχείρισης στόλου οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο, το οποίο έρχεται να καλύψει αυτό το κενό αφού ελέγχει την εκτέλεση των δροµολογίων σε πραγµατικό χρόνο, εντοπίζει τυχόν αποκλίσεις από το αρχικό πρόγραµµα και χρησιµοποιώντας αλγορίθµους επαναδροµολόγησης αλλάζει τη σειρά επίσκεψης των πελατών έτσι ώστε να εκπληρώνονται όλες οι απαιτήσεις αυτών. 1. Εισαγωγή Η διαδικασία διανοµής προϊόντων σε αστικό περιβάλλον αποτελεί µια από τις βασικές δραστηριότητες των υπηρεσιών logistics. Οι εταιρείες διανοµής, προσπαθώντας να προσθέσουν αξία στις υπηρεσίες που προσφέρουν, αντιµετωπίζουν καθηµερινά σύνθετα προβλήµατα µε κύριο αυτό της αρχικής δροµολόγησης των οχηµάτων διανοµής (Vehicle Routing). Στόχος αποτελεί η δηµιουργία βέλτιστων δροµολογήσεων που αποσκοπούν κυρίως στη µείωση του λειτουργικού κόστους. Παρόλα αυτά, όσο και αν το προγραµµατισµένο πλάνο διανοµής προσεγγίζει τις πραγµατικές συνθήκες της πόλης, κατά την εκτέλεση ενός δροµολογίου, παρουσιάζονται αναπάντεχα γεγονότα τα οποία επηρεάζουν την ποιότητα των προσφερόµενων υπηρεσιών. Τέτοια γεγονότα µπορούν να περιλαµβάνουν κυκλοφοριακά προβλήµατα, καιρικά φαινόµενα, µη ύπαρξη διαθέσιµου χώρου για εκφόρτωση αγαθών, κτλ. Αυτά τα γεγονότα µπορούν να Η έρευνα υλοποιήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού έργου Mobile Real-Time Supply Chain Execution (MORSE) το οποίο συγχρηµατοδοτήθηκε από τη Γενική Γραµµατεία Έρευνας & Τεχνολογίας (Κωδικός Έργου ΣΠ-ΝΜ-21). 1

2 οδηγήσουν σε χρονικές καθυστερήσεις ή ακόµα και σε αναβολή της παράδοσης σε περίπτωση που παραβιαστεί κάποιο προκαθορισµένο χρονικό παράθυρο παράδοσης ενός πελάτη. Επιπρόσθετα, η καθυστέρηση ενός οχήµατος του στόλου, πέραν κάποιου χρονικού ορίου, µπορεί να είναι η αιτία να παραβιαστεί η βάρδια του οδηγού του οχήµατος., γεγονός που επιφέρει επιπλέον κόστος για την εταιρεία διανοµής. Η ύπαρξη λοιπόν αναπάντεχων γεγονότων µπορεί να επιβάλει την ανάγκη τροποποιήσεων του δροµολογίου, σε πραγµατικό χρόνο, σε µια προσπάθεια να επιτευχθούν, στο µέγιστο δυνατό, οι στόχοι του αρχικού δροµολογίου. Έχοντας ως στόχο την βελτιστοποίηση της διαδικασίας διανοµής προϊόντων σε αστικό περιβάλλον, δηµιουργείται η ανάγκη για τον σχεδιασµό ενός συστήµατος το οποίο θα έχει τη δυνατότητα να ελέγχει την πορεία εκτέλεσης κάθε δροµολογίου και να ανιχνεύει κάθε είδους αλλαγή που γίνεται στο δροµολόγιο σε πραγµατικό χρόνο, λαµβάνοντας υπόψη την δυναµική κατάσταση του συστήµατος και των εκτελούµενων δροµολογίων. Σκοπός της συγκεκριµένης εργασίας αποτελεί η παρουσίαση ενός τέτοιου συστήµατος διαχείρισης στόλου οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο. Το σύστηµα αυτό επιβλέπει τα οχήµατα διανοµής και όταν παρατηρηθεί σηµαντική απόκλιση από το αρχικό πρόγραµµα, προτείνει την επαναδροµολόγηση ενός ή περισσοτέρων οχηµάτων (αλλαγή στην αλληλουχία των επισκέψεων στους εναποµείναντες πελάτες) µε στόχο να µειωθεί κατά το δυνατόν περισσότερο το κόστος που προκύπτει από την µη επίσκεψη ορισµένων σηµείων παράδοσης. Η οργάνωση της εργασίας είναι η εξής. Στη δεύτερη ενότητα αναλύεται το περιβάλλον των αστικών διανοµών όπου παρουσιάζονται τα είδη των διανοµών καθώς επίσης και τα δυναµικά φαινόµενα τα οποία µπορούν να συµβούν κατά την εκτέλεση ενός δροµολογίου. Αυτού του είδους τα προβλήµατα δροµολόγησης στα οποία εµπλέκονται δυναµικά φαινόµενα κατατάσσονται στη τάξη της υναµικής ροµολόγησης Οχηµάτων (Dynamic Vehicle Routing) όπου παρουσιάζεται διεξοδικά στην τρίτη ενότητα. Στην τέταρτη ενότητα παρουσιάζεται η βασική αρχιτεκτονική του συστήµατος και γίνεται η ανάλυση των βασικών µονάδων µε έµφαση στη µονάδα λήψης αυτοµατοποιηµένων αποφάσεων. Η ενότητα πέντε παρουσιάζει τα αποτελέσµατα από την πιλοτική λειτουργία του συστήµατος στις εταιρείες ΙΑΚΙΝΗΣΙΣ ΑΕ και ΝΙΚΑΣ ΑΒΕΕ. Τέλος η εργασία ολοκληρώνεται στην ενότητα έξι µε χρήσιµα συµπεράσµατα από τη χρήση του συστήµατος και µε τα οφέλη που αποκόµισαν οι δύο εταιρείες από τη χρήση του συστήµατος. 2. Το Περιβάλλον των Αστικών ιανοµών Όπως αναφέρθηκε και πιο πάνω, η διαδικασία της αστικής διανοµής προϊόντων αποτελεί µια από τις βασικές δραστηριότητες της εκτελεστικής εφοδιαστικής αλυσίδας έχοντας, κατά µέσον όρο, το υψηλότερο ποσοστό στα συνολικά κόστη των υπηρεσιών αυτών (Ballou, 1999). Πριν προχωρήσουµε στην ανάλυση των προβληµάτων που παρουσιάζονται κατά την διανοµή των προϊόντων, κρίνεται σκόπιµο να αναφερθούν τα βασικά είδη των αστικών διανοµών. Σύµφωνα µε τους Giaglis et al., (2004) υπάρχουν τουλάχιστον δύο τρόποι διακίνησης αγαθών σε ένα αστικό σενάριο διανοµής: α) οι τυποποιηµένες παραδόσεις και β) οι πωλήσεις Εx-Van. Και οι δύο περιπτώσεις χρησιµοποιούν ένα συγκεκριµένο δίκτυο παράδοσης µε Ν αποθήκες εµπορευµάτων που παραδίδουν σε Μ πελάτες µέσω ενός στόλου Κ οχηµάτων. Ωστόσο οι δύο περιπτώσεις διαφέρουν στον τρόπο που χειρίζονται τις απαιτήσεις των πελατών. Οι τυποποιηµένες παραδόσεις είναι βασισµένες σε ζήτηση αγαθών που είναι εκ των προτέρων γνωστή (οι παραγγελίες πελατών παραλαµβάνονται πριν την εκτέλεση του δροµολογίου), ενώ οι πωλήσεις Εx-Van λειτουργούν σε ένα περιβάλλον ζήτησης αγαθών όπου οι παραγγελίες γίνονται γνωστές 2

3 κατά τη διάρκεια της επίσκεψης του φορτηγού στον εκάστοτε πελάτη. Ο πίνακας 2.1 συνοψίζει τα βασικά χαρακτηριστικά των τυποποιηµένων παραδόσεων που αποτελούν τον κύριο τοµέα της έρευνας αυτής της εργασίας. Πίνακας 2.1 Χαρακτηριστικά τυποποιηµένων παραδόσεων Τυποποιηµένες Παραδόσεις Γνωστό γεωγραφικό δίκτυο διανοµής Σταθερή χωρητικότητα αποθήκης Σταθερή χωρητικότητα οχηµάτων διανοµής και αριθµού οχηµάτων στόλου Γνωστή ζήτηση προϊόντων ανά πελάτη Ο στόλος οχηµάτων προγραµµατίζεται µε βάση τις παραγγελίες Σταθερά ωράρια και χρονικά παράθυρα διανοµών Τα δροµολόγια των οχηµάτων ορίζονται από πριν, σύµφωνα µε τις παραγγελίες µε τον βέλτιστο τρόπο Η ποιότητα και η αποτελεσµατικότητα της διαδικασίας των τυποποιηµένων παραδόσεων σε αστικό περιβάλλον µπορεί να µειωθεί σηµαντικά εξαιτίας διαφόρων γεγονότων που λαµβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του σχεδιασµού (στατικά προβλήµατα) αλλά και κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης (δυναµικά προβλήµατα) του δροµολογίου (Min et al, 1998). Τα στατικά προβλήµατα περιλαµβάνουν κυρίως θέµατα που αφορούν τη βέλτιστη δροµολόγηση οχηµάτων για την αρτιότερη διανοµή των προϊόντων. Όσο αφορά στα δυναµικά προβλήµατα, αυτά περιλαµβάνουν γεγονότα που δηµιουργούν χρονικές αποκλίσεις από το σχεδιασµένο πλάνο διανοµής. Ο Πίνακας 2.2 παρουσιάζει τα προβλήµατα και τις συνέπειες τους κατά τη διάρκεια των διανοµών. Πίνακας 2.2 Προβλήµατα αστικών διανοµών (τυποποιηµένες παραδόσεις) Πρόβληµα Πολυπλοκότητα ηµιουργίας ροµολογίων Κατανοµή δροµολογίων σε οχήµατα Κυκλοφοριακό, καιρικά φαινόµενα, έργα οδοποιίας, υπαίθριες αγορές, πορείες Μη ύπαρξη διαθέσιµου χώρου για εκφόρτωση αγαθών, προβλήµατα µε τα προϊόντα (π.χ. λάθος παραγγελία) Κατηγορία Προβλήµατος Στατικό Στατικό Συνέπειες για το σχεδιασµό του δροµολογίου Αύξηση Λειτουργικού Κόστους/ Μείωση Απόδοσης Αύξηση Λειτουργικού Κόστους/ Μείωση Απόδοσης υναµικό --- υναµικό --- Συνέπειες για την εκτέλεση του δροµολογίου Αυξηµένος χρόνος κίνησης του οχήµατος (Travel time) Αυξηµένος χρόνος εξυπηρέτησης του πελάτη (Service time) Ατύχηµα, Μηχανική Βλάβη υναµικό --- Πιθανή αδυναµία εξυπηρέτησης πελάτη Αίτηµα για παράδοση ή υναµικό --- Επαναδροµολόγηση 3

4 παραλαβή από νέο πελάτη Ποσότητα για παράδοση ή παραλαβή από νέο πελάτη υναµικό --- / Πιθανή αδυναµία εξυπηρέτησης πελάτη Επαναδροµολόγηση / Πιθανή αδυναµία εξυπηρέτησης πελάτη Γίνεται λοιπόν κατανοητό πως ενώ η χρήση αρχικής δροµολόγησης είναι σηµαντική για τη δηµιουργία ενός βέλτιστου πλάνου διανοµής, δεν είναι ικανή να αντιµετωπίσει την ύπαρξη ενός αναπάντεχου γεγονότος. Για αυτές τις καταστάσεις, θα πρέπει να υπάρχει η δυνατότητα να παίρνονται αποφάσεις που αφορούν την εκτέλεση του δροµολογίου σε πραγµατικό χρόνο. Τέτοιου είδους προβλήµατα αντιµετωπίζονται από µια νέα ερευνητική προσέγγιση που ονοµάζεται υναµική ροµολόγηση Στόλου Οχηµάτων (Dynamic Vehicle Routing Problem DVRP), στην οποία παράµετροι όπως η ποσότητα παράδοσης, οι χρόνοι κίνησης των οχηµάτων, οι χρόνοι εξυπηρέτησης κτλ αλλάζουν δυναµικά σε πραγµατικό χρόνο. Τα βασικά χαρακτηριστικά της υναµικής ροµολόγησης Οχηµάτων παρουσιάζονται στην επόµενη ενότητα. 3. υναµική ροµολόγηση Στόλου Οχηµάτων Η δυναµική δροµολόγηση ενός στόλου οχηµάτων αναφέρεται σε προβλήµατα διανοµών στα οποία η πληροφορία που απαιτείται για τον σχεδιασµό των δροµολογίων αποκαλύπτεται µε δυναµικό τρόπο στον υπεύθυνο δροµολόγησης (Psaraftis 1995). Συνοψίζοντας, η δυναµική δροµολόγηση έχει 2 βασικές διαφορές σε σχέση µε την στατική δροµολόγηση: 1. Τα δεδοµένα που απαιτούνται για τον σωστό σχεδιασµό των δροµολογίων δεν είναι γνωστά στον υπεύθυνο δροµολόγησης κατά την έναρξη του δροµολογίου. 2. Τα δεδοµένα µπορούν να αλλάζουν ακόµα και µετά τον σχεδιασµό των δροµολογίων του στόλου Το πρόβληµα της δυναµικής δροµολόγησης περιλαµβάνει αρκετές στατικές και δυναµικές παραµέτρους. Στις επόµενες παραγράφους, αναλύονται οι παράµετροι εκείνοι που έχουν να κάνουν µε την διαχείριση του στόλου σε πραγµατικό χρόνο. Επισηµαίνεται ότι οι παράµετροι αυτοί µπορούν είτε να έχουν οριστεί a-priori ή να αλλάζουν µε δυναµικό τρόπο κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του δροµολογίου. Αριθµός σταδίων: Πολλά προβλήµατα δυναµικής δροµολόγησης ενσωµατώνουν ένα ή δύο διακριτά στάδια που περιλαµβάνουν είτε απλή παράδοση (ένα στάδιο) ή αλλά και παραλαβή εµπορευµάτων στο ίδιο δροµολόγιο ( ύο στάδια). Χρονικά παράθυρα διανοµών: Σε αρκετές πρακτικές περιπτώσεις ορίζονται χρονικά παράθυρα κατά τη διάρκεια των οποίων και µόνο, ο πελάτης µπορεί να δεχτεί επίσκεψη από όχηµα του στόλου. Τα χρονικά αυτά παράθυρα µπορεί να είναι είτε αυστηρά καθορισµένα έτσι ώστε τυχόν παραβίαση τους να σηµαίνει αυτόµατα αδυναµία εξυπηρέτησης του πελάτη, είτε λιγότερο αυστηρά έτσι ώστε αν το όχηµα επισκεφτεί τον πελάτη εκτός των ορίων του χρονικού 4

5 παραθύρου να υπάρχουν κάποιες a-priori καθορισµένες επιπτώσεις [βλέπε π.χ. Ioannou et al. (2003)]. Τα χρονικά παράθυρα διανοµών είναι από τα πιο συχνά αίτια που οδηγούν στην ανάγκη για δυναµική διαχείριση στόλου σε πραγµατικό χρόνο. υναµικοί χρόνοι ταξιδίου (travel times) και στάσεων για εκφόρτωση (service times): Τυπικά προβλήµατα που κάνουν τους χρόνους ταξιδίου να µεταβάλλονται µε την πάροδο του χρόνου είναι οι καθυστερήσεις λόγω κυκλοφοριακής συµφόρεσης, φυσικών αιτιών (βροχή, χιόνι), κατασκευαστικών έργων κτλ. Επιπρόσθετα, οι δυναµικοί χρόνοι στάσεων µπορεί να οφείλονται σε λάθος παραγγελίες, έλλειψη χώρου στάθµευσης κτλ. Όταν τέτοιες απρόβλεπτες καθυστερήσεις θέτουν σε κίνδυνο την αξιοπιστία του προγράµµατος παράδοσης σε επόµενους πελάτες, το όχηµα πρέπει να επαναδροµολογηθεί έτσι ώστε να µειωθεί η επίδραση της καθυστέρησης στους υπόλοιπους πελάτες του δροµολογίου. Απρόσµενη ζήτηση: Κατά την παραλαβή µιας νέας παραγγελίας, η κρίσιµη απόφαση είναι αν η παραγγελία µπορεί να διεκπεραιωθεί την ίδια µέρα, να καθυστερήσει για την επόµενη ή και να µαταιωθεί. Αν η παραγγελία γίνει δεκτή για την ίδια µέρα, η επίσκεψη στον συγκεκριµένο πελάτη αλλάζει το πλάνο της επίσκεψης και για τους υπόλοιπους πελάτες καθώς το όχηµα πρέπει να επαναδροµολογηθεί. Ποσότητα ζήτησης: Υπάρχει περίπτωση το όχηµα να διαθέσει όλο του το απόθεµα στα πρώτα στάδια της διανοµής λόγω ξαφνικής απρόσµενης ζήτησης. Σε αυτή τη περίπτωση το όχηµα µπορεί να επιστρέψει στην αποθήκη για ανεφοδιασµό, ή ένα νέο όχηµα (µε αρκετή επάρκεια σε προϊόντα) µπορεί να επαναδροµολογηθεί για να εξυπηρετήσει τους εναποµείναντες πελάτες στο αρχικό δροµολόγιο του πρώτου οχήµατος. 4. Αρχιτεκτονική Συστήµατος ιαχείρισης Στόλου Οχηµάτων Η προτεινόµενη αρχιτεκτονική του συστήµατος παρουσιάζεται στο Σχήµα 4.1 Αποτελείται από τρία βασικά υποσυστήµατα. Το υποσύστηµα της κεντρικής διαχείρισης (back-end) διαθέτει σύστηµα λήψης αποφάσεων που βρίσκεται σε άµεση επικοινωνία µε το σύστηµα διαχείρισης αποθήκης (ERP). Το ασύρµατο υποσύστηµα επικοινωνίας επιτρέπει την αµφίδροµη επικοινωνία µεταξύ της κεντρικής διαχείρισης και του συστήµατος που είναι εγκατεστηµένο στο όχηµα. Το υποσύστηµα του οχήµατος που (front-end) συνδυάζει: α) αξιόπιστο περιβάλλον επικοινωνίας µε τον χρήστη, β) επεξεργαστή τοπικών υπολογισµών του οχήµατος, και γ) την αλληλεπίδραση µεταξύ της πλατφόρµας λογισµικού που εγκαθίσταται στο όχηµα και του συστήµατος κεντρικής διαχείρισης. Πιο ειδικά, το προτεινόµενο σύστηµα διαχείρισης οχηµάτων περιλαµβάνει τέσσερις µονάδες και δύο διεπαφές: 1. Μονάδα γεωγραφικών πληροφοριών (GIM), (Back-end) 2. Μονάδα λήψης αυτοµατοποιηµένων αποφάσεων (DSM), (Back-end) 3. Μονάδα διαχείρισης βάσης δεδοµένων (DMM), (Back-end) 4. Μονάδα συστήµατος οχήµατος (VOS), (Front-End) 5. ιεπαφή του χρήστη κεντρικής διαχείρισης (CCUI), (Back-end) 6. ιεπαφή του οδηγού µε το σύστηµα του οχήµατος (VUI) (Front-end) 5

6 Σχήµα 4.1 Αρχιτεκτονική συστήµατος διαχείρισης στόλου οχηµάτων Η βασική καινοτοµία του προτεινόµενου συστήµατος έγκειται στην ύπαρξη της µονάδα λήψης αυτοµατοποιηµένων αποφάσεων (DSM). Η µονάδα DSM ελέγχει τη ροή εκτέλεσης του δροµολογίου και προτείνει κάθε είδους αλλαγή που πρέπει να γίνει στο δροµολόγιο σε πραγµατικό χρόνο, λαµβάνοντας υπόψη την δυναµική κατάσταση του συστήµατος. Aποτελείται από 3 υποµονάδες. 1. Η υποµονάδα Monitoring and Detection είναι υπεύθυνη για τη δυναµική κατάσταση κάθε οχήµατος του στόλου (γεωγραφική θέση, ταχύτητα, εναποµείναντες επισκέψεις κτλ) καθώς επίσης ανιχνεύει τυχόν αποκλίσεις από το προγραµµατισµένο δροµολόγιο. Σε περίπτωση που ανιχνευθεί οποιαδήποτε απόκλιση, τότε όλες οι πληροφορίες περνούν στην επόµενη υποµονάδα. 2. Η υποµονάδα Delivery Trip Projection ανανεώνει το αρχικό πλάνο µε βάση τις δυναµικές πληροφορίες που λαµβάνει σε πραγµατικό χρόνο και µε τη βοήθεια µαθηµατικών µοντέλων ελέγχει κατά πόσο η κάθε απόκλιση επηρεάζει την εκτέλεση της διανοµής (για παράδειγµα µια απόκλιση µπορεί να είναι τόσο σοβαρή ώστε να διακινδυνεύεται να χαθεί ένα παράθυρο διανοµής λόγω της µεγάλης χρονικής καθυστέρησης που παρατηρήθηκε για κάποιο λόγο σε ένα όχηµα). Όταν αυτές οι αποκλίσεις είναι σοβαρές και πρέπει να παρθεί µια απόφαση αφού όλο το πρόγραµµα ενός οχήµατος επηρεάζεται, τότε ενεργοποιέιται η τρίτη υποµονάδα. 3. Η υποµονάδα Decision Making and Rerouting ενεργοποιείται στην περίπτωση που ένα ή περισσότερα οχήµατα πρέπει να επαναδροµολογηθούν. Πιο συγκεκριµένα η υποµονάδα χρησιµοποιώντας αλγορίθµους δροµολόγησης οχηµάτων αναλαµβάνει να πραγµατοποιήσει τις αναγκαίες αλλαγές σε κάποιο κοµµάτι του δροµολογίου έτσι ώστε να µην δηµιουργηθεί πρόβληµα. Ο βασικός σκοπός της επαναδροµολόγησης στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των αποκλίσεων από το αρχικό πλάνο διανοµών, την µεγιστοποίηση των επισκεπτόµενων σηµείων διανοµής και την ελαχιστοποίηση των καθυστερήσεων κατά τη διάρκεια της διανοµής των προϊόντων. 6

7 5. Αποτελέσµατα από την πιλοτική λειτουργία του συστήµατος Η βασική µεθοδολογία για να ελέγξουµε την αποδοτικότητα τους συστήµατος ήταν να βάλουµε 2 οχήµατα να κάνουν το ίδιο δροµολόγιο το µεν ένα ακολουθώντας τον υπάρχοντα τρόπο παράδοσης που χρησιµοποιεί η εταιρεία ενώ το άλλο χρησιµοποιώντας το προτεινόµενο σύστηµα. Κατά τη διεξαγωγή του πιλοτικού ορίσαµε βάρδια µεταξύ (κανονική βάρδια 8:00-13:00) έτσι ώστε να προκληθεί η ανάγκη για επαναδροµολόγηση. Στόχος µας είναι να αποδείξουµε πως το όχηµα κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του δροµολογίου, θα χρειαστεί να επαναδροµολογηθεί µιας και δεν θα προλαβαίνει να επισκεφθεί όλους τους πελάτες µέχρι τις Το επαναδροµολογηµένο όχηµα πρέπει να επισκεφθεί συγκεκριµένους πελάτες οι οποίοι θα έχουν τη µεγαλύτερη βαρύτητα (score) χωρίς να παραβιάσει το παράθυρο διανοµής κάθε επισκεπτόµενου πελάτη. Ο αριθµός των πελατών ήταν 7 και οι πελάτες ήταν στην περιοχή του Πειραιά. Οι πελάτες που επιλέχθηκαν για το συγκεκριµένο δροµολόγιο µαζί µε την βαρύτητά τους (η βαρύτητα εξαρτάται από το µέγεθος της παραγγελίας) παρουσιάζονται στον Πίνακα 5.1 Πίνακας 5.1 ροµολόγιο και Βαρύτητες ΡΟΜΟΛΟΓΙΟ Σηµείο Επίσκεψης (Με σειρά επίσκεψης) Βαρύτητα Παράθυρα διανοµής Αριθµός κιβωτίων Τεµάχια Βάρος κιβωτίων ΜΕΤΡΟ ΑΕΒΕ ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ MAKALDI AEE MAKALDI AEE ΣΚΛΑΒΕΝΙΤΗΣ Ι. & Σ. ΑΕΕ ΚΑΡΦΟΥΡ ΜΑΡΙΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ Κατά την έναρξη του δροµολογίου εµφανίστηκαν στο κέντρο ελέγχου για κάθε όχηµα οι προκαθορισµένοι πελάτες και η χρονική πρόβλεψη άφιξης σε καθένα (Εικόνα 5.1). Εικόνα 5.1 Χρονική Πρόβλεψη Σύµφωνα µε το προκαθορισµένο δροµολόγιο και τα 2 αυτοκίνητα επισκέφθηκαν τον 1 πελάτη (ΜΕΤΡΟ ΑΕΒΕ) µε ώρα άφιξης Έχοντας ξεκινήσει για τον επόµενο πελάτη, παρατηρήθηκε χρονική καθυστέρηση (Εικόνα 5.2) στην εκτέλεση του προγράµµατος µε συνέπεια να χρησιµοποιηθεί η επιλογή της επαναδροµολόγησης. 7

8 Εικόνα 5.2 Στιγµιότυπο καταγραφής χρονικής καθυστέρησης & προτεινόµενο δροµολόγιο Με τη χρήση του αλγορίθµου επαναδροµολόγησης (µε παράθυρο διανοµής σε πελάτες) προτάθηκε νέο πρόγραµµα (Πίνακας 5.2) µε βάση τις βαρύτητες των πελατών και τον εναποµείναντα χρόνο, το οποίο ακολουθήθηκε από το όχηµα Β. Πίνακας 5.2 Νέο δροµολόγιο (µετά από επαναδροµολόγηση) ΝΕΟ ΡΟΜΟΛΟΓΙΟ ΟΧΗΜΑΤΟΣ Β ΣΚΛΑΒΕΝΙΤΗΣ Ι. & Σ. ΑΕΕ 9 (Σηµαντικός) ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ-1 4 (Μέτρια σηµαντικός) MAKALDI AEE-1 5 (Μέτρια σηµαντικός) ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ-2 8 (Σηµαντικός) Τα τελικά δροµολόγια τα οποία έκαναν τα 2 οχήµατα µαζί µε τις βαρύτητες των πελατών παρουσιάζονται στον Πίνακα 5.3 Πίνακας 5.3 Τελικά δροµολόγια (µετά από επαναδροµολόγηση) ΡΟΜΟΛΟΓΙΟ & ΒΑΡΥΤΗΤΕΣ ΟΧΗΜΑ Α ΟΧΗΜΑ Β Πελάτης Βαρύτητα Πελάτης Βαρύτητα ΜΕΤΡΟ ΑΕΒΕ 10 ΜΕΤΡΟ ΑΕΒΕ 10 MAKALDI AEE-1 5 ΣΚΛΑΒΕΝΙΤΗΣ Ι. & Σ. ΑΕΕ 9 MAKALDI AEE-2 5 ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ-1 4 ΣΚΛΑΒΕΝΙΤΗΣ Ι. & Σ. ΑΕΕ 9 MAKALDI AEE-1 5 ΠΕΙΡΑΪΚΟΝ ΑΕ-2 8 ΣΥΝΟΛΟ 29 ΣΥΝΟΛΟ 36 Όπως φαίνεται και στον παραπάνω πίνακα το όχηµα Α που ακολούθησε το προσυµφωνηµένο πρόγραµµα επισκέφθηκε 4 πελάτες. Το σύνολο βαρύτητας ήταν 29 ενώ το όχηµα Β το οποίο επαναδροµολογήθηκε επισκέφθηκε 5 πελάτες, ικανοποιώντας τα παράθυρα διανοµής µε σύνολο βαρύτητας 36. Τέλος στον Πίνακα 5.4 και στο γράφηµα 5.1 παρουσιάζονται τα συγκεντρωτικά αποτελέσµατα για τα δύο οχήµατα. 8

9 Πίνακας 5.4 Συγκεντρωτικά αποτελέσµατα δροµολογίου είκτες Απόδοσης ΟΧΗΜΑ Α ΟΧΗΜΑ Β Συνολικός αριθµός διανυθέντων 31,56 Km 37,09 Km χιλιοµέτρων Κέρδος Οχήµατος (Βαρύτητα) Αριθµός συνολικών κιβωτίων Συνολικά Τεµάχια Συνολικό Βάρος κιβωτίων (Kg) Χρόνος ολοκλήρωσης 03:30 03:30 δροµολογίου (βάρδια) ιάρκεια κίνησης 02:05 02:21 ιάρκεια στάσεων 01:25 01:09 Παράµετροι Επαναδροµολόγησης Στιγµή Χρονικής παραβίασης Μετά την επίσκεψη στο 1 ο πελάτη Αιτία Χρονικής παραβίασης Αριθµός πελατών που εξυπηρετήθηκαν Μεγάλοι χρόνοι ταξιδίου (Heavy traffic) σε συνδυασµό µε τα παράθυρα διανοµής % 24.1 % 31,637, % 25 % 4 5 ΝΧΑ-3306 ΝΧΑ-3778 Συνολικός αριθµός διανυθέντων χιλιοµέτρων (Km) Κέρδος Οχήµατος (Βαρύτητα) Αριθµός συνολικών κιβωτίων Αριθµός πελατών που εξυπηρετήθηκαν Γράφηµα 5.1 Γραφική αναπαράσταση συγκεντρωτικών αποτελεσµάτων 6. Συµπεράσµατα Σκοπός της συγκεκριµένης εργασίας αποτέλεσε η παρουσίαση ενός συστήµατος διαχείρισης στόλου οχηµάτων σε πραγµατικό χρόνο. Το σύστηµα αυτό επιβλέπει τα οχήµατα διανοµής και όταν παρατηρηθεί σηµαντική απόκλιση από το αρχικό πρόγραµµα, προτείνει την επαναδροµολόγηση ενός ή περισσοτέρων οχηµάτων (αλλαγή στην αλληλουχία των επισκέψεων στους εναποµείναντες πελάτες) µε στόχο να µειωθεί κατά το δυνατόν περισσότερο το κόστος που προκύπτει από την µη επίσκεψη ορισµένων σηµείων παράδοσης.. Τα κύρια οφέλη από την χρήση του συστήµατος µπορούν να διαιρεθούν σε δύο κατηγορίες: Στρατηγικά οφέλη Μείωση των δαπανών στόλου: είτε µε τη µείωση του αριθµού φορτηγών που χρησιµοποιούνται στο στόλο, είτε µε την αποδοτικότερη χρήση του τρέχοντος στόλου 9

10 οχηµάτων Βέλτιστη λήψη αποφάσεων: Λήψη αποφάσεων σε πραγµατικό χρόνο για την επίλυση προβληµάτων δυναµικών γεγονότων που παρουσιάζονται κατά την εκτέλεση του δροµολογίου Βελτιστοποίηση του customer service: µε τη χρήση πιστοποιητικού παράδοσης (POD) σε πραγµατικό χρόνο και µε τη γνώση της θέσης του κάθε οχήµατος σε πραγµατικό χρόνο Υπηρεσίες προστιθεµένης αξίας: Λαµβάνοντας υπόψη όλα τα ανωτέρω µπορεί να δηλωθεί ότι το προτεινόµενο σύστηµα προσθέτει αξία στην επιχείρηση, µε τη βελτίωση των δραστηριοτήτων της αλυσίδας εφοδιασµού, και εποµένως οδηγεί στην καλύτερη εξυπηρέτηση πελατών, σε χαµηλότερο κόστος, και σε βελτιωµένη χρήση των πάγιων του χρήστη. Λειτουργικά οφέλη Βελτιωµένος χειρισµός απρόβλεπτων γεγονότων: Χρησιµοποιώντας έξυπνους αλγορίθµους επαναδροµολόγησης και µεθόδων δυναµικής πρόβλεψης χρόνου ταξιδίου, η εταιρεία-χρήστης είναι σε θέση να αποκριθεί βέλτιστα σε δυναµικά γεγονότα. Έλεγχος απόδοσης & κόστους: Η απόδοση κάθε οδηγού και το κόστος κάθε δροµολογίου µπορεί να ελεγχθεί σε πραγµατικό χρόνο µέσω των µετρικών που συλλέγοντα συνεχώς. Βελτιωµένη διαχείριση: Σε σχέση µε τα ανωτέρω, βασικοί δείκτες απόδοσης (KPIs) µπορούν να προσδιοριστούν από τον τελικό χρήστη, ώστε να δηµιουργηθούν οι κατάλληλες µετρικές οι οποίες θα ελέγχουν το σύστηµα µε στόχο τη διαρκή βελτιστοποίηση αυτού και την εξαγωγή χρήσιµων για τον χρήστη συµπερασµάτων Ευχαριστίες Οι συγγραφείς θα ήθελαν να ευχαριστήσουν τα µέλη της κοινοπραξίας που αποτελούνται από: την εταιρία συµβούλων Planning Α.Ε., το Εργαστήριο Ασύρµατων Τεχνολογιών και Εφαρµογών (ELTRUN/WRC) του Τµήµατος ιοικητικής Επιστήµης και Τεχνολογίας του Οικονοµικού Πανεπιστηµίου Αθηνών (ΟΠΑ), το Εργαστήριο Συστηµάτων Σχεδιασµού, Παραγωγής & Λειτουργιών (ΣυΣΠαΛ) του Τµήµατος Μηχανικών Οικονοµίας και ιοίκησης του Πανεπιστηµίου Αιγαίου, την εταιρία τηλεµατικών εφαρµογών και πληροφορικής Έµφασις Τηλεµατική, καθώς και τις εταιρίες-χρήστες ΝΙΚΑΣ ΑΒΕΕ και ιακίνησις ΑΕ. Βιβλιογραφία Ballou, R.H. (1999) Basic Logistics Management, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. Giaglis, G. M., Minis I., Tatarakis, A., Zeimpekis, V. (2004) Minimizing Logistics Risk through Real-Time Vehicle Routing and Mobile Technologies: Research To-Date and Future Trends, International Journal of Physical Distribution and Logistics Management, Vol. 34, No. 9, pp Ioannou, G., Kritikos, M., Prastacos, G. (2003), A problem generator-solver heuristic for vehicle routing with soft time windows, Omega 31, pp Min, H., Jayaraman, V., Srivastava, R. (1998), Combined location-routing problems: A synthesis and future research directions, European Journal of Operational Research 108, pp Psaraftis, H. N. (1995) Dynamic Vehicle Routing: Status and Prospects, Annals of Operations Research 611, pp