Introducción

IRISCROM es una empresa situada en Ontinyent que ofrece servicios para la industria textil-hogar y de la decoración entre los que se encuentran: diseño textil, tejeduría jacquard y plana, preparación y blanqueo, tintura en jigger, estampación rotativa y plana, aprestos y acabados.

En los últimos años, cuentan con una gerencia que intenta impulsar la producción alcanzando una mayor cuota de mercado, basando su estrategia en estas ventajas competitivas: calidad de producto, precios competitivos, plazos de entrega, diseño, y flexibilidad productiva.

Se pretende aumentar la cuota de mercado y, por supuesto, los beneficios, valiéndose de un mejor servicio, con plazos de entrega reducidos, y ofreciendo productos competitivos de gama alta. Para alcanzar este objetivo, el Director Comercial en su labor de dirección de operaciones y logística, requiere para su departamento que se intensifiquen los esfuerzos en relación a los plazos de entrega, ampliando la flota de vehículos propios si fuera necesario. 

En el área logística, IRISCROM cuenta con dos furgonetas y dos camiones de tonelaje medio con los que realiza la expedición nacional, apoyándose en distribuidores externos o, en su caso, en vehículos propios del cliente. La empresa no cuenta con centros de distribución o almacenes intermedios, más allá de sus instalaciones ubicadas en Ontinyent. Para hacer frente a las exportaciones, se recurre a empresas especializadas en transporte internacional.

 

El problema del dimensionamiento de la flota

El problema aquí mostrado no contiene información confidencial ni relevante de la empresa, y tiene como único fin divulgar un ejemplo práctico en el uso del software Rutas.

El caso que aquí se presenta se centra en el transporte nacional y más concretamente en la flota propia de vehículos de tonelaje medio. Para mejorar su servicio al cliente, la empresa se plantea la cuestión de dimensionar el tamaño de su flota de vehículos: ¿son suficientes los vehículos actuales o se necesitan más vehículos (mayor capacidad de servicio)?. En el caso de necesitar más vehículos, ¿qué tamaño de vehículo es el más adecuado? ¿qué tipo de vehículo sería más interesante incorporar a la flota propia?. Además de resolver a estas cuestiones, la empresa está interesada en:

- Minimizar el tiempo total de recorrido. Esto facilita mejores tiempos de servicio y posibilita comprometerse con plazos de entrega de más seguro cumplimiento. Esto mejora la imagen y la confianza en la empresa.
- Minimizar el número total de vehículos requeridos para dar servicio a todos los clientes nacionales. Esto significa minimizar la inversión necesaria y reducir los costes de mantenimiento de la flota.
- Balancear si es posible las rutas según la carga de los vehículos. Esto mejoraría el aprovechamiento de los recursos y reduciría el tiempo de inactividad de los mismos.

Por supuesto, se debe tener en cuenta la carga máxima admisible de cada uno de los vehículos empleados para el transporte. Para simplificar el análisis, en este problema no se tendrá en cuenta el horario de entrega o recogida (ventanas horarias).

 

Información de partida

Localización de los clientes:

La información de partida es la localización de su central en Ontinyent, y del resto de localizaciones de clientes. Para facilitar el análisis de este caso, se condensan las localizaciones de los clientes en las principales ciudades nacionales más próximas: Barcelona, Zaragoza, Pamplona, Santander, León, A Coruña, Madrid, Murcia, Granada, Ciudad Real, Sevilla y Badajoz. De este modo se reduce el número de nodos a 13 (incluyendo la central). El punto de partida, y al que deben regresar tras realizar el itinerario correspondiente es Ontinyent.

  Nodo   Latitud Longitud
0 Ontinyent   38,82102 -0,610547
1 A Coruña   43,37152 -8,395951
2 Badajoz   38,8786 -6,970283
3 Barcelona   41,38792 2,169919
4 Ciudad Real   38,9861 -3,927264
5 Granada   37,17645 -3,597992
6 León   42,60022 -5,570733
7 Madrid   40,41671 -3,70327
8 Murcia   37,98338 -1,129897
9 Pamplona   42,81799 -1,644216
10 Santander   43,46096 -3,807933
11 Sevilla   37,3905 -5,997962
12 Zaragoza   41,65634 -0,876579

La presente herramienta de gestión de flotas y cálculo de rutas dispone de una conexión a un sistema de información geográfica, por lo que es posible geo-referenciar fácilmente dichas localizaciones. El mapa  que se muestra a continuación representa todas las localizaciones.

 

Demanda de servicio:

La previsión estimada de la demanda es de 64 palets de piezas de tejido semanales, distribuidos como sigue:

  Nodo Demanda (palets/semana)
0 Ontinyent  
1 A Coruña 5
2 Badajoz 3
3 Barcelona 10
4 Ciudad Real 5
5 Granada 6
6 León 1
7 Madrid 9
8 Murcia 9
9 Pamplona 4
10 Santander 2
11 Sevilla 7
12 Zaragoza 3

 

Flota de vehículos:

Ante la previsión de un aumento de la demanda, la empresa se replantea la política respecto a la logística practicada hasta el momento. Así pues, se presenta la posibilidad de ejecutar internamente la totalidad del servicio de transporte nacional, aunque para ello sea necesario adquirir algún nuevo vehículo. De entre los vehículos que se poseen en la flota propia, las dos furgonetas son empleadas para el reparto local que afecta a la zona de Ontinyent, por lo que quedan disponibles dos camiones para su uso a nivel nacional. A continuación se muestra información de estos dos vehículos iguales de tonelaje medio que forman parte de la flota propia de la empresa.

Como se ha comentado anteriormente,  la empresa quiere evaluar la bondad de los siguientes vehículos para saber cuál (o cuáles) podría ser interesante incorporar a la flota. Se trata de tres vehículos diferentes que llamaremos Candidato 1, Candidato 2 y Candidato 3.

La siguiente tabla muestra la capacidad máxima de carga en palets de cada uno de los vehículos anteriores:

  Vehículo Capacidad (palets/viaje)
1 Camión 1 20
2 Camión 2 20
3 Candidato 1 30
4 Candidato 2 24
5 Candidato 3 40

Nótese que la capacidad de los camiones (40 palets como máximo) es siempre menor que la demanda total (64 palets). Esto quiere decir que serán necesarios como mínimo un par de vehículos (o un vehículo con dos rutas de reparto) para poder satisfacer la demanda total.

 

Proceso de modelado y resolución

Para poder evaluar la bondad de los vehículos y poder así determinar la mejor opción de configuración de flota; se estudiarán 4 diferentes escenarios:

Tal y como se ha comentado antes, será necesario al menos un par de vehículos para atender la demanda. Es por ello, por lo que se duplicarán los vehículos de cada tipo. Así pues, cada escenario quedará como sigue:

En cada uno de los escenarios anteriores la función objetivo a minimizar es el tiempo total de servicio (medido en minutos de viaje). A partir de la información anterior, ya es posible comenzar el proceso de modelado. Cada uno de los escenarios se trata como un problema CVRP diferente. Si lo desea, puede descargarse el modelo MILP completo de cada uno de estos problemas en formato estándar .lp y también en .mps:

Dicho modelo es enviado al solver MILP, donde tras un período de tiempo definido por el usuario (en este caso 7000 segundos de cálculo, unas 2 horas cada escenario) el proceso finalizará mostrando la mejor solución factible encontrada hasta el momento. Si se dispone de tiempo suficiente (o de una buena estrategia de resolución, el modelo podría acabar encontrando la solución óptima al problema (pudiendo cambiar los resultados aquí expuestos). En este caso se muestran las mejores soluciones factibles encontradas dentro del tiempo total disponible.

 

Análisis de la solución final

Una vez realizado todo el proceso de cálculo se obtiene la siguiente tabla de resultados. La primera columna indica el escenario o problema resuelto. La segunda columna los vehículos que forman parte de la solución (véase la flota disponible anteriormente). La tercera columna el tiempo de viaje requerido por cada vehículo. A continuación la capacidad de carga en palets de cada vehículo y la carga asignada en la solución. A partir de estas dos columnas se calcula el aprovechamiento de la capacidad de carga. La columna Ruta muestra el detalle de la ruta a realizar por cada vehículo. Por último, se calcula un indicador del tiempo de servicio mínimo. Este indicador es la suma máxima en caso de repetir vehículos o el máximo de los tiempos de servicio requeridos.

Cada una de las rutas solución se pueden representar sobre el mapa en modo simplificado (trazos rectos), o detallado (principales vías o carreteras). Atención al código de colores.

Escenario Mapa de rutas solución
1
2
3
4

Estas rutas podrían ser exportadas también al navegador GPS del vehículo (TomTom Navigator), o bien al formato estándar GPX - GPS exchange format para ser representado y analizado con su software cartográfico (p.e. OziExplorer, GPS Visualizer, GPS TrackMaker, CompeGPS, etc.), como por ejemplo el conocido Google Earth (ejemplo para las rutas del Escenario 2):

La empresa deberá analizar todos estos datos para obtener información que le ayude a tomar una decisión sobre el dimensionamiento de la flota. Por ejemplo, el Escenario 2 es el mejor desde el punto de vista de tiempo total necesario para el reparto. En cambio, esta solución requiere de la compra de un nuevo vehículo. Si la empresa decide no comprar ningún vehículo debería decantarse por el Escenario 1. Sin embargo, este escenario implica un tiempo entre servicios mayor que el de otros escenarios, ya que los vehículos hacen dos rutas cada uno. Si se desea mejorar el tiempo de servicio, tal vez la mejor opción sea el Escenario 3, aunque este implica comprar un vehículo de gran capacidad (mayor inversión). La opción que mejor aprovecha la capacidad de la flota es el Escenario 2.

Como se puede observar, dependiendo de los objetivos de la empresa y de la valoración que se haga de cada una de las variables de la decisión se llegará a una conclusión u otra. Lo importante es que gracias a esta herramienta, la empresa tiene la capacidad de experimentar con diferentes escenarios y obtener información útil para su toma de decisiones. Por ejemplo, la empresa podría evaluar el impacto de las soluciones en función de la distancia de las rutas o coste de reparto. También se podría analizar en detalle alguna ruta atendiendo a las ventanas horarias e incluyendo información sobre el tiempo necesario de carga y de descarga (no sólo el del trayecto).

Fuente: A. Rodríguez

Nota: Este caso ha sido redactado gracias a la información suministrada por la empresa IRISCROM y está basado en una práctica realizada por los alumnos: Andrés Martínez Cañadas y Mª José Vayá Sempere (Mayo 2007). Los resultados aquí mostrados mejoran los de la práctica anterior.