KURZUS: Logisztika projekt

MODUL: III. modul: Elosztási logisztika

17. lecke: Az áruelosztás tervezése

| Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje, felfrissítse az elosztási logisztikához kapcsolódó ismereteit. A későbbi fejezetekben megismertekkel összekapcsolva így teljes képet alkothat az elosztási feladatairól, eszközeiről és folyamatairól.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
megfogalmazni a járattervezés célját, felsorolásból kiválasztani a járattervezési probléma lehetséges optimum kritériumait; felsorolni a járattervezési problémához kapcsolódó lehetséges kiegészítéseket; felsorolni a járattervezéshez szükséges adatok csoportjait; a szükséges kiinduló adatok alapján ki tudja számítani az átlagos rendelési mennyiség, a szükséges járműszám és a futásszükséglet értékét!
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 60 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak:
járattervezés, áruelosztási probléma, vevőadatok, rendelésadatok, jármű adatok, depóadatok, időadatok.
1. Az áruelosztási feladat
Fogalmazza meg a járattervezés célját!
A jegyzetben csak az elosztási rendszerek legegyszerűbb esetével foglalkozunk, amikor a raktárból egy lépcsőben, közvetlenül kell a terméket eljuttatni a fogyasztókhoz. Érdemes azonban megjegyezni, hogy a többlépcsős feladatok is egylépcsős részfeladatokra bonthatók szét és oldhatók meg. Ezt a gyakorlatban rendszeresen előforduló problémát járattervezési feladatnak nevezik.
A járattervezés nemcsak terítő, de begyűjtő járatok kialakításával is foglalkozik. Tipikus terítési feladat az élelmiszerek, elosztása stb. Jellemző begyűjtési feladat többek között a hulladékgyűjtés, göngyöleg visszaszállítás. Esetenként a terítés és a begyűjtés együtt fordul elő, pl. friss áru kiszállítása és az el nem adott visszáru vagy a göngyöleg behozatala. A felsorolt esetek alapjellemzője, hogy számos pontot kell meglátogatni olyan járművekkel, amelyek kapacitása egyidejűleg több igény kielégítésére is elegendő. Ez azt jelenti, hogy a hatékony járműfoglalkoztatás érdekében a szállítási feladatokat valamilyen módon össze kell kapcsolni, azaz a gépkocsik részére körjáratokat kell képezni. A járattervezés célja meghatározott minőségi színvonal mellett az elosztási feladat leggazdaságosabb megszervezése, adott esetben előre rögzített személyi, anyagi feltételek mellett a legmagasabb szolgáltatási színvonal elérése.
2. A járattervezési probléma
Jegyezze meg a járattervezési problémához szükséges kiinduló adatokat!
A járattervezési alapprobléma lényege, hogy a szállítási feladatok kiszolgálására a rendelkezésre erőforrások felhasználásával optimális járattervet készítsünk.
Az alapproblémához kapcsolódó kiinduló adatok:
a vevők igényei, adott a depó helye, a depóban rendelkezésre álló járművek kapacitása egyenlő, számuk korlátlan, a pontok közötti távolságok és az eljutási idők.
A cél olyan járatterv létrehozása, amellyel valamennyi megrendelést ki lehet elégíteni a célfüggvény szerinti optimummal, a járműkapacitások betartásával.
Jegyezze meg a járattervezési probléma lehetséges optimum kritériumait!
A célfüggvény, vagyis az optimálás kritériuma többféle lehet:
a járművek által megtett távolság, a járművek összes foglalkoztatási ideje, a szállítási költségek, az alkalmazott járművek száma,
Fenti célok valójában majdnem azonos eredményekre vezetnek. Különösen igaz ez az első és a második célra, mégpedig ha az egyes távolságokon a haladási sebességek egyenlők. Gyakori, hogy célhierarchiát állítanak fel: pl. a legfontosabb cél a jármű-szám minimálása, másodikként a legrövidebb futás stb.
Jegyezze meg a járattervezési problémához kapcsolódó lehetséges kiegészítéseket!
Az alapproblémát az adatok és a feltételek további részletezésével bővíteni lehet. A gyakorlati feladatokhoz leginkább a következő kiegészítéseket szokás figyelembe venni:
Különféle kapacitások, pl. a járműteherbírás mellett figyeljük a járművek térfogatát, vagy a rakfelület kihasználását is, A járművek napi foglalkoztathatóságának korlátot szabunk, Korlátozott járműszámmal dolgozunk, Heterogén járműparkkal tervezünk, melyek teherbírása széles skálán mozog, A vevők a járműveket csak meghatározott időintervallumokban, ún. "időablakokban" fogadhatják, Időablakok a járművekre is felvehetők, vagyis az egyes járművek különböző időszakokban és időtartamban dolgozhatnak, A nap folyamán a járművek több fordulót is teljesíthetnek, ha ezt a napi foglalkoztatási idő megengedi, Több árufélét is szállíthatunk, ezek részben együtt szállíthatók, részben kizárják egymást,
A járattervezési alapprobléma tulajdonképpen két alapkérdésre keres választ: egyrészt meg kell határozni a vevők azon csoportját, amelyeket egy járművel látogatunk meg, valamint meg kell keresnünk a vevők azon sorrendjét, amely a legrövidebb járati útvonalakat adja.
A kibővített járattervezési probléma egyrészt megnehezíti a hozzárendelést (a kapacitáskorlátok miatt) és a járatsorrend kialakítását (az időablakok miatt), másrészt, ha a napi több forduló megengedett, akkor kibővíti azokat egy harmadik feladattal, a teljesítendő napi fordulók járatokhoz rendelésével. Ez utóbbi egy kiszabási problémára vezethető vissza, hiszen adottak a járművek napi foglalkoztathatóságának időhosszai, s ezekből kell úgy levágni az egyes fordulók időhosszát, hogy összességében a lehető legkevesebb járművet kelljen alkalmazni.
A gyakorlatban a járattervezést elvégezhetjük naponta, vagy kialakíthatunk hosszabb időtávra állandó, ún. fix járatterveket. Az előzőt akkor alkalmazzák, ha a vevők igényei erősen ingadoznak, a nagyszámú vevőnek egy adott napon csak bizonyos hányada rendel. Értelemszerűen a fix járatokat akkor célszerű kialakítani, ha az igények közel állandóak és a vevőkör nagyobb része mindig kap árut.
3. A járattervezés adatai
Jegyezze meg a járattervezési problémához szükséges adatok csoportjait!
A járattervezési probléma megoldásához számos adatra van szükség, amelyek előállítása, beszerzése időrabló feladat lehet. Az adatokat a következők szerint csoportosíthatjuk:
vevőadatok, rendelésadatok (áruval kapcsolatos adatok), járműadatok, járművezetőkre vonatkozó adatok, távolság- és időadatok,
A vevőadatok között kell megemlíteni
a vevők azonosítóját (kód, név, cím), a vevők árufogadási időablakait, az áru fogadására alkalmas napokat, az adott vevőnél a várakozási és a mennyiségtől függő rakodási időt.
A rakodási időket célszerű konstans és változó elemekre bontva megadni. Az állandó elem a rakodott mennyiségtől független időket, mint pl. okmánykezelés, a rakodóhelyre való ki- és beállás stb. tartalmazza, melyek nem, vagy csak csekély mértékben függnek a rakodott árumennyiségtől. A változó elem az egységnyi árumennyiség le-, ill. felrakásának idő-szükségletét mutatja. Ha az adatokat így adjuk meg, akkor viszonylag pontosan megbecsülhetjük a járműnek az egyes ügyfeleknél eltöltött idejét.
Az alábbi bekezdések alapján tekintse át, milyen adatok lehetnek fontosak az áruval, a járművel, vagy a járművezetővel kapcsolatban!
A rendelésadatok természetesen tartalmazzák a megrendelt áru
súlyát vagy térfogatát, esetleg mindkettőt, az áru más áruval való együttszállíthatóságát, ill. ennek megtiltását, egyéb adatokat, mint pl. az áru indíthatóságának legkorábbi időpontját stb.
A járműadatok szokás szerint kitérnek
a jármű jellegének, típusának megnevezésére, esetleg a rendszám feltüntetéséig, a jármű teherbírására és raktérfogatára, a jármű költségeire, ezen belül megkülönböztetve az idővel és a távolsággal arányosan változó egységköltségeket, a jármű foglalkoztathatóságának időadatait, pl. mikor indulhat legkorábban, mikorra kell legkésőbb a depóba visszaérkeznie.
A járművezetőre vonatkozó adatok általában a vezetési valamint a munkaidővel kapcsolatos hatósági előírásokat, esetleg az ettől eltérő helyi előírásokat tartalmazzák, mint pl.
megengedett napi munkaidő, megengedett napi vezetéssel töltött idő, maximális munkaidőhossza két pihenő között, maximális vezetési időhossza két pihenő között, a szükséges pihenési időtartam stb.
Az idő- és távolságadatok meghatározása a járattervezési probléma egyik legnehezebb része. Ha ismert, hogy az egyes vevők között a járművek milyen útvonalon haladhatnak, mekkora távolságot tesznek meg és milyen átlagos sebességgel haladnak, akkor a számítások, amint arra a későbbiekben kitérünk, viszonylag egyszerű algoritmusokkal megoldhatóak.
A disztribúció lebonyolításához bonyolult úthálózat áll rendelkezésre, ennek pontjait az útkereszteződések és elágazások, éleit pedig a pontokat összekötő utak alkotják. Az úthálózat tehát egy összefüggő gráffal képezhető le, amelyben bármely pontból bármely pontba eljuthatunk. Az egyes élek, mint említettük, utakat jelentenek, amelyek a valóságban igen eltérő jellegűek lehetnek. Minthogy a különböző utakon a járművek átlagsebessége eltérő, ezért az utakat kategorizálni célszerű. Szokásosan megkülönböztetjük az
autópályákat, autóutakat, főutakat, mellékutakat, egyéb utakat.
Jellemzően vagy a legrövidebb vagy a leggyorsabb utakat keressük, de szokás a leginkább preferált útvonalak megállapítása is. A legrövidebb utak általában alsóbb rendű utakból álnak, amelyek minősége nem a legjobb. A leggyorsabb utak többnyire autópályák, főútvonalak, amik zsúfoltak. Preferált útvonal alatt általában olyan útvonalat szokás érteni, amelyet a sofőr jól ismer, az út minősége jó, a reggeli és délutáni órákban nincs dugó.
4. Járattervezési adatok meghatározása
Napjainkban egyre gyakoribb, hogy a tervezési feladat megoldása számítógépes program segítségével történik, azonban kisebb ügyfélkör esetén papír és térkép segítségével is dolgoznak. Ilyen esetben térkép és papír segítségével meghatározzák mely rendeléseket szállítson egy gépjármű, majd táblázatok segítségével meghatározzák azok bejárási sorrendjét és a kapcsolódó időadatokat. A feladat esetén az erőforrások többnyire adottak, hiszen azokkal a vállalat rendelkezik, azonban meg kell előzetesen határozni várhatóan hány darab járműre lesz szükség. Néhány egyszerű összefüggés segítségével egy ilyen feladat megoldása kerül bemutatásra.
Jegyezze meg a kiinduló adatok jelöléseit és mértékegységét!
Kiinduló adatok:
ellátandó ügyfelek száma (N): 100 ügyfelek összes rendelése (Q): 250 rakodólap ellátandó terület nagysága (T): 18600 km2 rakodási idő: 10 perc + 1 perc / rakodólap jármű teherbírása (G): 8 rakodólap
Jegyezze meg az átlagos rendelési mennyiség, a szükséges járműszám és a futásszükséglet jelölését és számításának képletét!
A megadott adatok alapján meghatározhatjuk a szükséges járatszámot illetve a várható futásmennyiséget járatonként. Ehhez először meg kell határoznunk az ügyfelek átlagos rendelési mennyiségét (q).
Ehhez a q= Q N összefüggést alkalmazzuk.
Ebből 250 100 =2,5 , vagyis az átlagos rendelési mennyiség 2,5 rakodólap.
Következő lépés a szükséges járműszám meghatározása, amihez a
J= Q (∝*G) ,
összefüggést használjuk ahol J a szükséges járműszám, ? pedig a járművek kihasználási tényezője, amelyre általában 0,7 - 0,9 közötti értéket szokás alkalmazni. Így:
J= 250 (0,8*8) =39,06,
vagyis az összes ügyfél kiszolgálásához 40 autóra van szükség, mivel minden tizedes érték teljes autónak számít, mindig felfelé kell kerekíteni.
Következő lépés a futásszükséglet meghatározása. Az ehhez használatos képletet a 60-as években kezdték el kidolgozni. Ehhez a kutatások során a vizsgált járatok elosztási területeit négyzetráccsal fedték le úgy, hogy minden négyzetrácsba egy ellátandó pont jusson. A teljes levezetéstől terjedelmi okok miatt eltekintünk. Az egyszerűsített végső képlet az alábbi:
j=0,75* T (1+ G q * N N )
A képlet összetevői a következők szerint kell értelmezni:
a 0,75 egy korrekciós szorzó, amely tapasztalati úton adódott, a T az ellátandó terület nagyságából számolt négyzet oldalhossza, a G q a járművek kapacitásából és az elszállítandó árumennyiségből becsüli meg a szükséges szállítási kapacitást, az N N hányados a végiglátogatható pontok meghatározására utal, az 1 a levezetés során a képlet egyszerűsítésénél kerül be.
A kiindulási értékeket a képletbe behelyettesítve:
j=0,75* 18600 (1+ 8 2,5 * 100 100 ≅135 k m
Vagyis egy jármű a depóból elindulva, az ügyfelet kiszolgálva majd a depóba visszaérkezve összesen előreláthatólag 135 km-t tesz meg. A teljes napi futásszükséglet a járműszám és egy jármű futásszükséglete alapján már egyszerű szorzással kiszámolható:
F=J*j=40*135=5400 k m
Amennyiben rendelkezésünkre állnak a futással arányos költségadatok is, úgy a fent kiszámolt értékek segítségével a várható napi futásköltség is meghatározható egyszerű szorzással.
Figyelje meg a járattábla elkészítésének módját!
Válasszunk ki néhány vevőt az ellátandó pontok közül és nézzük meg, hogyan lehet egy jármű részletes menetrendjét meghatározni! A jármű kiindulási pontja, vagyis a depó Répcelakon található. Az ellátandó boltok közül kettő Szombathelyen, egy-egy Sopronban, Győrben és Pápán található. Az üres járműnek Répcelakra kell visszatérnie. A sofőr munkaideje nem lehet több mint 11 óra, amiből maximum 9 órát tölthet vezetéssel és egyszer 45 perc pihenőt is kell tartania. A szombathelyi boltokban 46 percet és 59 percet kell rakodással töltenie, Sopronban 45 percet, Győrben 47 percet, míg Pápán 40 percet. Az üres járműnek Répcelakra visszaérve 60 percet kell tölteni az üres rakodólapok kirakásával és tisztítással. A jármű átlagsebessége 50 km/h. A boltok közötti eljutási idő az átlagsebesség és a távolság alapján számítható ki.
A legegyszerűbb leadási sorrend az interneten is elérhető térkép segítségével meghatározható az egyes szakaszok távolságai alapján.
A járat útvonalának meghatározása térkép segítségével
17.1. ábra
Ezek alapján az alábbi járattábla állítható össze a feltételek figyelembe vételével:
Honnan | Hova | Tevékenység | Idő | Távolság | Rakodási idő | Pihenő idő
Répcelak | Szombathely | vezetés | 6:00-6:41 | 38,3 km |  |
Szombathely | Szombathely | rakodás | 6:41-7:27 |  | 46 perc |
Szombathely | Szombathely | vezetés | 7:27-7:34 | 5,5 km |  |
Szombathely | Szombathely | rakodás | 7:34-8:33 |  | 59 perc |
Szombathely | Sopron | vezetés | 8:33-9:45 | 64,9 km |  |
Sopron | Sopron | rakodás | 9:45-10:30 |  | 45 perc |
Sopron | Sopron | pihenés | 10:30-11:15 |  |  | 45 perc
Sopron | Győr | vezetés | 11:15-12:43 | 89,6 km |  |
Győr | Győr | rakodás | 12:43-13:30 |  | 47 perc |
Győr | Pápa | vezetés | 13:30-14:15 | 39,7 km |  |
Pápa | Pápa | rakodás | 14:15-14:50 |  | 40 perc |
Pápa | Répcelak | vezetés | 14:50-15:45 | 48,6 km |  |
Répcelak | Répcelak | rakodás | 15:45-16:45 |  | 60 perc |
|  |  |  | 286,6 km | 297 perc | 45 perc

| Önellenőrző kérdések
1. Fogalmazza meg, mi a járattervezés célja!
2. Jelölje meg a járattervezési probléma lehetséges optimum kritériumait!
| A járművek által megtett távolság.
| A járművek összes foglalkoztatási ideje.
| A megrendelt áru tömege vagy térfogata.
| A szállítási költségek.
| A vevők száma.
| A rendelések száma.
| Az alkalmazott járművek száma.
3. Sorolja fel a járattervezési problémához kapcsolódó lehetséges kiegészítéseket!
4. Sorolja fel a járattervezéshez szükséges adatok csoportjait!
5. Számolja ki az átlagos rendelési mennyiséget, ha adott napon 800 ügyfélnek 2100 rakodólapnyi árut kell kiszállítani!
6. Számolja ki a szükséges járműszámot, ha 1900 rakodólapnyi rendelést kell kiszállítani, a rendelkezésre álló járművek kapacitása 6 rakodólap, kihasználási tényezőjük pedig 0,9! darab
7. Mekkora lesz egy jármű várható futása, ha az 1900 rakodólapnyi rendelést 800 vevőnek kell leszállítani, a járművek kapacitás a 6 rakodólap, az ellátandó terület pedig 23250 km2? km