Warehouses play a vital role in mitigating variations in supply and demand, and providing value-added services in a supply chain. However, our observation of supply chain practice reveals that warehousing decisions are not included when developing a distribution plan for the supply chain. This lack of integration has resulted in substantial variation in workload (42%-220%) at our industry partner’s warehouse costing them millions of dollars. We address this real-world challenge by investigating the interdependencies between warehouse, inventory, and transportation decisions, integrate them in a mathematical programming model, and develop managerial insights based on solutions of industry-sized problem instances. Our three contributions to research in supply chain are as follows.
First, we introduce the warehouse-inventory-transportation problem (WITP), which determines the optimal distribution strategy from vendors to customers via one or more warehouses in order to minimize total distribution costs. We model WITP as a nonlinear integer programming model considering multiple vendors, stores, products, and time-periods, and one warehouse. The model also considers worker congestion at the warehouse that could affect worker productivity. Our experiments indicate that the distribution plans obtained via the WITP, as compared to a sequential approach of solving an integrated inventory-transportation problem first and then solving the warehousing problem, result in a substantial reduction in workload variance at the warehouse, while considerably reducing the total distribution cost. These plans, however, are sensitive to the aisle configuration and technology at the warehouse, and the level and productivity of temporary workers. The state-of-the-art commercial solver could only solve small problem instances.
Second, to solve industry-sized problems, we developed a heuristic framework. This framework incorporates key features from the well-established Iterated Local Search (ILS) meta-heuristic. The heuristic implements three sets of neighborhood moves intended to improve warehousing, inventory, and transportation costs. It searches for a better solution in two alternating phases, a local search phase and a perturbation phase. We found that the solutions from the heuristic were close to optimal on small problem instances. Additionally, the heuristic was able to solve efficiently industry-sized problems with up to 500 stores and 1,000 products.
Third, we extend the WITP to model distribution decisions for supply chains that manage the flow of products with varying life cycles. The varying demand patterns of such products (e.g., basic and fashion) require different sets of decisions with different objectives; cost-efficiency for basic products and time-effectiveness for fashion products.
These differences are typically handled by supply chains separately when planning for inventory and transportation. But these decisions are not necessarily separable from a warehousing perspective as both these product classes are simultaneously handled by identical resources at the warehouse (i.e., workers and technology). The extension of WITP (from single to multiple products classes) increased the complexity of the nonlinear model further when generating optimal distribution plans. We extend the ILS-based meta-heuristic framework, which we refer to as the Three Phase Heuristic (TPH), to solve industry-sized problems (e.g., 50 vendors, 200 stores, 1,000 products, and 28 time-periods). Experimental results demonstrate that TPH results in higher quality solutions with a reduction of up to 19% in total distribution costs when compared to an ad hoc policy. We also notice that the distribution plans are sensitive to the (i) duration of fashion window, (ii) product mix (basic vs. fashion), (iii) warehouse labor cost, and (iv) warehouse technology adopted for putaway and picking activities. Several managerial insights are presented to help supply chain managers in better aligning their processes to mitigate workload variation and reduce cost.
The algorithms and findings from this research are being embedded as part of an online tool, which is currently being tested in an upper level graduate class on Supply Chain, and will soon be piloted at our partnering facility.
คลังสินค้ามีบทบาทสำคัญในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงในอุปสงค์และอุปทาน และการให้บริการมูลค่าเพิ่มในห่วงโซ่อุปทาน อย่างไรก็ตาม เราสังเกตของซัพพลายเชนปฏิบัติเผยว่า ตัดสินใจคลังจะไม่รวมอยู่เมื่อมีการพัฒนาแผนการแจกจ่ายสำหรับห่วงโซ่อุปทาน รวมขาดนี้มีผลในรูปแบบที่พบในปริมาณงาน (220% - 42%) ที่คลังสินค้าของพันธมิตรอุตสาหกรรมการคำนวณต้นทุนได้หลายล้านดอลลาร์ เราประชากรกลุ่มนี้จริง โดยการตรวจสอบดังกล่าวระหว่างตัดสินใจสินค้า สินค้าคงคลัง และการขนส่ง รวมไว้ในแบบจำลองการเขียนโปรแกรมทางคณิตศาสตร์ และพัฒนาบริหารจัดการข้อมูลเชิงลึกที่อิงจากโซลูชั่นของอินสแตนซ์ของปัญหาอุตสาหกรรมขนาด เราสามสมทบวิจัยในห่วงโซ่อุปทานมีดังนี้ครั้งแรก เราแนะนำสินค้าคลังคมนาคมปัญหา (WITP), ซึ่งกำหนดกลยุทธ์การกระจายที่เหมาะสมจากผู้ขายไปยังลูกค้าผ่านทางคลังสินค้ามากกว่า หนึ่งเพื่อลดต้นทุนการกระจายสินค้ารวม เรารุ่น WITP เป็นรูปแบบไม่เชิงเส้นจำนวนเต็มโปรแกรมพิจารณาหลายผู้ขาย ร้านค้า ผลิตภัณฑ์ และรอบ ระยะเวลา และคลังสินค้าหนึ่ง แบบพิจารณาความหนาแน่นของผู้ปฏิบัติงานที่คลังสินค้าที่อาจมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของผู้ปฏิบัติงาน การทดลองของเราบ่งชี้ว่า แผนการแจกจ่ายได้ผ่าน WITP เมื่อเทียบกับแนวทางตามลำดับแล้ว แก้ปัญหาคลังสินค้า และการแก้ปัญหาการรวมสินค้าคงคลังการขนส่งครั้งแรกส่งผลให้ลดพบผลต่างปริมาณงานที่คลังสินค้า ในขณะที่ลดต้นทุนการกระจายสินค้ารวม แผนเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม มีความไวต่อการกำหนดค่าเก็บสินค้าและเทคโนโลยี สินค้า และระดับผลผลิตของแรงงานชั่วคราว Solver ของศิลปะเชิงพาณิชย์เท่านั้นสามารถแก้ปัญหากรณีปัญหาเล็ก ๆที่สอง การแก้ปัญหาอุตสาหกรรมขนาด เราพัฒนาพฤติกรรมการทำงาน กรอบนี้ประกอบด้วยคุณลักษณะที่สำคัญจากการดีขึ้นทวิภาควนซ้ำท้องถิ่นค้นหา (ILS) พฤติกรรม meta- วริใช้ชุดสามย่านย้ายไว้เพื่อปรับปรุงค่าใช้จ่ายคลังสินค้า คลัง และการขนส่ง จะค้นหาโซลูชันดีสองระยะที่สลับ ขั้นตอนการค้นหาในท้องถิ่น และขั้นตอนการ perturbation เราพบว่า โซลูชั่นจากวริถูกปิดถึงที่ดีที่สุดบนอินสแตนซ์ของปัญหาเล็ก ๆ นอกจากนี้ วริก็สามารถแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพอุตสาหกรรมขนาด มีร้านค้าถึง 500 และ 1,000 ผลิตภัณฑ์ที่สาม เราขยาย WITP การตัดสินใจกระจายรุ่นสำหรับห่วงโซ่อุปทานที่จัดการการไหลของผลิตภัณฑ์ที่มีวงจรชีวิตที่แตกต่างกัน รูปแบบความต้องการแตกต่างของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว (เช่น พื้นฐานแฟชั่น) ต้องตัดสินใจด้วยวัตถุประสงค์แตกต่างกัน ชุด ประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับผลิตภัณฑ์พื้นฐานและประสิทธิภาพเวลาสำหรับสินค้าแฟชั่นความแตกต่างเหล่านี้จะมักจะจัดการ โดยห่วงโซ่อุปทานแยกต่างหากเมื่อวางแผนสินค้าคงคลังและระบบขนส่งนี้ แต่ตัดสินใจเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องเป็น separable จากมุมมองของคลังสินค้า ตามระดับชั้นผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทั้งสองพร้อมกันจะจัดการกับทรัพยากรเหมือนที่คลังสินค้า (เช่น แรงงานและเทคโนโลยี) ส่วนขยายของ WITP (จากที่เดียวกับผลิตภัณฑ์หลายประเภท) เพิ่มความซับซ้อนของแบบจำลองไม่เชิงเส้นเพิ่มเติมเมื่อสร้างแผนการแจกจ่ายที่เหมาะสม เราขยายการ ILS meta-พฤติกรรมกรอบ ซึ่งเราจะเรียกเป็นการสามขั้นตอนพฤติกรรม (TPH), การแก้ปัญหาอุตสาหกรรมขนาด (เช่น ผู้ขาย 50, 200 ร้านค้า ผลิตภัณฑ์ และ ระยะเวลา 28) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า TPH ผลในโซลูชั่นคุณภาพสูงกับการลดลงถึง 19% รวมการกระจายต้นทุนเมื่อเปรียบเทียบกับนโยบายการกิจ นอกจากนี้เรายังสังเกตว่า แผนการแจกจ่ายที่มีความไวต่อ (i) ระยะเวลาของหน้าต่างแฟชั่น, (ii) ผลิตภัณฑ์ผสม (พื้นฐานเทียบกับแฟชั่น), ต้นทุนแรงงานสินค้า (iii) และ (iv) สินค้าเทคโนโลยีที่นำมาใช้สำหรับ putaway และกิจกรรมการเบิกสินค้า หลายบริหารจัดการข้อมูลเชิงลึกจะนำเสนอเพื่อช่วยให้ผู้จัดการในการจัดกระบวนการการดีกว่าลดความผันแปรของปริมาณงาน และลดต้นทุนโซ่อุปทานอัลกอริทึมและค้นพบจากงานวิจัยนี้จะมีการฝังเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือออนไลน์ ซึ่งจะถูกทดสอบในชั้นเรียนบัณฑิตระดับด้านบนในห่วงโซ่อุปทาน และเร็ว ๆ นี้จะเป็น piloted ที่อำนวยความสะดวกของเรา partnering
การแปล กรุณารอสักครู่..
