OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE IN TRANSPORTA V OSKRBOVALNI VERIGI

Transcription

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ORGANIZACIJSKE VEDE Smer organizacija dela OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE IN TRANSPORTA V OSKRBOVALNI VERIGI Mentor: izred. prof. dr. Anton Čižman Kandidat: Andrej Črne Kranj, marec 2007

2 ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju izred. prof. dr. Antonu Čižmanu za pomoč in nasvete pri izdelavi diplomskega dela ter moji družini za spodbujanje pri študiju.

3 POVZETEK Predmet diplomskega dela je optimizacija fizične distribucije in transporta, kot pristop k celovitemu obvladovanju transportnih stroškov znotraj oskrbovalne verige. V teoretičnem delu diplomske naloge smo podali izhodišča za opredelitev transportne logistike. Opredelili smo jo kot dinamični del sklopa distribucijske logistike, podsistema oskrbovalne verige. Distribucijsko in transportno logistiko smo kasneje obravnavali kot samostojen podsistem, katerega smo proučili na stroškovni in strateški ravni. V aplikativnem delu diplomske naloge smo obravnavali metode celostne optimizacije transportnih poti. Izpostavili smo kvantitativne metode, na podlagi vzorčnih primerov smo prikazali uporabo različnih metod za določevanje optimalne transportne poti. Kot alternativo smo omenili tudi možnost hevrističnega pristopa k optimizaciji. Na osnovi teoretičnega izhodišča smo v sklopu prototipnega modela obravnavali izmišljen problem, vendar realen v praksi. Izhajali smo iz obstoječega scenarija, katerega smo obravnavali na različnih postavkah. S kritično analizo smo primer proučili na podlagi ključnih spremenljivk: pot, čas in stroški. S predhodnim znanjem o transportni logistiki smo preko različnih scenarijev proučili možnost sodobnega pristopa k zmanjševanju stroškov z metodo uporabe intermodalnosti. Vse predpostavljene scenarije poti smo optimizirali s pomočjo kvantitativne metode zaprtega modela trgovskega potnika. Predmet celostne optimizacije je celovit pogled nad optimizacijo posamezne ključne spremenljivke v transportni logistiki ter na podlagi njihovega proučevanja predpostavljeno izhodišče za nadaljnje odločanje. Pomen posamezne spremenljivke smo ekonomsko ovrednotili kot vpliv le-te na celotne stroške izvajanja transportne logistike. KLJUČNE BESEDE optimizacija, transportne poti, transportna logistika, distribucija

4 ABSTRACT The subject of this thesis is the optimization of distribution logistics and transportation, as an approach to the complete control of transportation costs inside the supply chain. In the theoretical part of the thesis, the main goals to define transportation logistics are exposed. We defined it as the dynamic part of distribution logistics, a subsystem in a supply chain. Lately we it has been treated as an individual subsystem, which we examined on cost and strategic level. The applicative part of the thesis comes methods of complete transportation route describing optimization. We exposed quantitative methods, based on study cases and the use of different methods of transportation route optimization. As alternative we also mentioned the posibillity of heuristics approach to the route optimization. Based on the theoretical part, we have created a prototype model, similar to cases in everyday practise. Following the existent scenario we treated it on various items. With critical analysis we studied the scenario based on key variables: the length of route, time of route and costs of route. By using a preliminary knowledge of transportation logistics, we studied thoroughly various scenarios to determine the use of contemporary approach to cut the costs, based on method of intermodality. All presumption route scenarios were optimized by using a quantitative method a closed model of a sales representative. The case of complete optimization is a total view of optimization of each individual key variable in transportation logistics. We also created a presumption starting point for future decision making. Every individual key variable was also valuated on economic coefficient and pointing out the impact of those costs for execution of transportation logistics. KEYWORDS optimization, transportation routes, transportation logistics, distribution

5 KAZALO 1 UVOD PREDSTAVITEV PROBLEMA NAMEN IN CILJ METODOLOGIJA OSKRBOVALNA VERIGA TRADICIONALNA OSKRBOVALNA VERIGA MANAGEMENT OSKRBOVALNE VERIGE UČINKOVITOST DELOVANJA OSKRBOVALNE VERIGE DEJAVNIKI OSKRBOVALNE VERIGE TRANSPORT NOTRANJI TRANSPORT ZUNANJI TRANSPORT TRANSPORTNE ZVRSTI KOMBINIRANI (INTERMODALNI) IN MULTIMODALNI TRANSPORT OPRTNI SISTEMI KAKOVOST TRANSPORTA OPTIMIRANJE STROŠKOV Z URAVNOTEŽENJEM ELEMENTOV LOGISTIKE STROŠKI TRANSPORTNE LOGISTIKE FIKSNI TRANSPORTNI STROŠKI VARIABILNI TRANSPORTNI STROŠKI IZBIRA TRANSPORTNEGA SREDSTVA VPLIV TRANSPORTNIH STROŠKOV NA MANAGEMENT DOBAVNIH VERIG (SCM) OSKRBOVALNE MREŽE PRIMERJAVA PREDNOSTI IN SLABOSTI MED POSAMEZNIMI TRANSPORTNIMI MREŽAMI OPTIMIZACIJA TRANSPORTNIH POTI SPLOŠNA FORMULACIJA TRANSPORTNEGA PROBLEMA OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI OD VEČ IZVOROV K VEČ PONOROM PROBLEM OSKRBOVANJA OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI OD ENEGA IZVORA K VEČ PONOROM PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA ODPRTI PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA ZAPRTI PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA... 37

6 3.4 OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI ZA TRANSPORTNO SREDSTVO Z OMEJENIM PROSTOROM ZA TOVOR FORMULACIJA TRANSPORTNEGA PROBLEMA Z OMEJENIM PROSTOROM ZA TOVOR PROBLEM OMEJENE KAPACITETE TRANSPORTNEGA SREDSTVA HEVRISTIČNE METODE ZA DOLOČEVANJE OPTIMALNE TRANSPORTNE POTI OSKRBOVANJE NAJODDALJENEJŠIH ODJEMALCEV OSKRBOVANJE NAJBLIŽJIH ODJEMALCEV METODA NAJBLIŽJEGA SOSEDA METODA POMETANJA METODA IZVORNIH TOČK PRIMERJAVA HEVRISTIČNIH METOD Z KVANTITATIVNIMI METODAMI INFORMACIJSKI TOK V OSKRBOVALNI VERIGI VERTIKALNI INFORMACIJSKI TOK HORIZONTALNI INFORMACIJSKI TOK PROTOTIPNI MODEL CELOSTNE OPTIMIZACIJE TRANSPORTA OPIS OBSTOJEČEGA STANJA KRITIČNA ANALIZA OBSTOJEČEGA STANJA STROŠKOVNA ANALIZA ČASOVNA ANALIZA SCENARIJI OPTIMIZACIJE TRANSPORTNIH POTI IZBIRA PRVEGA SCENARIJA IZBIRA DRUGEGA SCENARIJA IZBIRA TRETJEGA SCENARIJA OPTIMIZACIJA TRANSPORTNIH POTI OPTIMIZACIJA TRANSPORTIH POTI NA PODLAGI DOLŽINE POTI OPTIMIZACIJA TRANSPORTIH POTI NA PODLAGI ČASA POTI OPTIMIZACIJA TRANSPORTIH POTI NA PODLAGI STROŠKA POTI OCENA OPTIMIZACIJE VPLIV OPTIMIZACIJE NA OSKRBOVALNO VERIGO ZAKLJUČKI LITERATURA IN VIRI KAZALO SLIK KAZALO TABEL KRATICE IN AKRONIMI... 81

7 1 UVOD 1.1 PREDSTAVITEV PROBLEMA Sodobno pojmovanje logistike se je iz fizične distribucije v 70-ih letih prejšnjega stoletja kot prenašanje in skladiščenje gotovih proizvodov spremenilo v kompleksno znanost, ki je sčasoma pod svoje okrilje vsrkavala samostojne discipline znotraj proizvodnega podjetja. S postopnim razvojem informacijske tehnologije se je pomen logistike kot vmesne funkcije med proizvodnjo in prodajo spremenil v pomembnejšo funkcijo, ki se nanaša na vse procese znotraj proizvodnega podjetja in medsebojne procese med so-odvisnimi akterji v oskrbovalni verigi. Glavne značilnosti sodobne logistike so poleg fizičnega prenosa blaga tudi izmenjava informacij skozi celotno oskrbovalno verigo, obvladovanje stroškov in partnerski odnos kot obvladovanje storilnosti in učinkovitosti. Skupna stopnja medsebojne sinhronizacije naštetih značilnosti se na trgu kaže kot vpliv na končno vrednost posameznega izdelka. Če predpostavimo, da se izdelek prodaja na razvitem tržišču, kjer je vloga konkurence najbolj izrazita pri oblikovanju končne cene izdelka, potem je vpliv samih logističnih stroškov izredno obremenjujoč, še posebej pri prodaji izdelkov hitre potrošnje. Kot navaja Čižman (2002, str. 17), je v mnogih organizacijah precej težje doseči povečanje dobička pri prodaji, kot zmanjšati logistične stroške. Obvladovanje stroškov je poleg informacijskega toka pomembnejša panoga, s katero se ukvarja sodobna logistika. Hitrost, učinkovitost in natančnost so parametri, kateri so predmet nenehnega izboljševanja in proučevanja znotraj oskrbovalne verige. Poznavanje in pregled nad posameznimi stroški omogočata izhodišče za nadaljnjo optimizacijo, ter posledično zmanjševanje stroškov in krepitev položaja na trgu. 1.2 NAMEN IN CILJ Namen diplomskega dela je analiza in izpostavitev stroškov, ki so povezani s transportno logistiko znotraj funkcije distribucijske logistike v oskrbovalni verigi. Obenem je namen naloge prikaz vpliva stroškov transportnih poti na distribucijsko logistiko in samo delovanje oskrbovalne verige. Osnovni cilj diplomskega dela je obravnavanje in obvladovanje stroškov transportne logistike. S pomočjo kvantitativnih metod bomo podali izhodišče za optimizacijo transportnih poti glede na ključne dejavnike znotraj distribucijske verige. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 1 od 81

8 1.3 METODOLOGIJA Diplomsko delo je razdeljeno na več vsebinskih sklopov. S pomočjo proučevanja strokovne literature smo v teoretičnem delu na kratko povzeli značilnosti oskrbovalne verige ter opisali njene podsisteme. Nadaljnje smo glavni poudarek namenili podsistemu distribucije in transportni logistiki, ju umestili znotraj oskrbovalne verige, ter na podlagi praktičnega prikaza modelov opisali kot komplementarni podsistem, ki bo predmet teoretičnega izhodišča za nadaljnjo kvantitativno optimizacijo. V aplikativnem delu smo na splošno analizirali transportno funkcijo znotraj oskrbovalne verige in na podlagi vzorčnih primerov optimizirali predpostavljene količine s pomočjo uporabe analitičnega programskega orodja Microsoft Excel 2007 in kvantitativnega orodja POM QM3. Poleg uporabe kvantitativnih metod smo omenili tudi možnost hevrističnega optimiziranja, s čimer smo dosegli širok pregled nad možnostmi popolne optimizacije transportnih poti. Na podlagi teoretičnega izhodišča smo s pomočjo programskega orodja Microsoft Autoroute 2007 oblikovali realen problem iz vsakodnevne prakse, ga proučili in nadaljnje optimizirali na podlagi ključnih spremenljivk. Predloge rešitev smo podali opisno in s pomočjo kvantitativnih metod. Na koncu smo podali lastno oceno učinkov predlagane optimizacije. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 2 od 81

9 2 OSKRBOVALNA VERIGA Angleški izraz»supply chain«je v slovenski literaturi različno prevajan. Tako je moč zaslediti prevode, kot so: preskrbovalna veriga, oskrbna veriga, dobavna veriga in oskrbovalna veriga, vendar pa je splošno uveljavljen izraz oskrbovalna veriga, zato sem bom osredotočil na ta prevod. Oskrbovalna veriga je mreža zvez in distribucijskih možnosti, ki opravljajo funkcije nabave materialov, njihovega preoblikovanja v vmesne in končne izdelke ter distribucijo končnih izdelkov kupcem. Oskrbovalna veriga obstaja v storitvenih in proizvodnih organizacijah, čeprav se kompleksnost verige lahko močno razlikuje med različnimi panogami in podjetji (Logožar, 2004, str 157). 2.1 TRADICIONALNA OSKRBOVALNA VERIGA Slika 1 ponazarja tipično (tradicionalno) petfazno oskrbovalno verigo. Ta ne vključuje samo proizvajalcev in dobaviteljev, temveč tudi prevoznike, skladišča, prodajalce na drobno in kupce same. Znotraj posamezne organizacije, kot je npr: proizvajalec, oskrbovalna veriga angažira vse funkcije, ki se nanašajo na izpolnitev kupčevih zahtev od razvoja novih izdelkov do po-prodajnih storitev. Oskrbovalno verigo karakterizira tudi dinamičnost, ki se kaže v konstantnem pretoku informacij, produktov in denarnih fondov med posameznimi fazami. V vsaki izmed predstavljenih faz se izvajajo različni procesi, vendar so le-ti med seboj interaktivni. Slika 1: Petfazna oskrbovalna veriga Obenem oskrbovalna veriga omogoča tokove različnih oblik v eno ali obe smeri vzdolž verige. Fizični tokovi nastajajo v obliki proizvodov in storitev, poleg teh pa poznamo še finančne, informacijske ter pretoke znanja. Finančni tokovi omogočajo nemoten proces delovanja oskrbovalne verige in preprečujejo prekinitve poslovnega procesa. Informacijski tokovi vplivajo na odzivnost verige glede na potrebe kupcev in s tem na povpraševanje po določenem proizvodu oziroma storitvi. Prav tako vplivajo na velikost stroškov, ki nastajajo predvsem zaradi neučinkovite razporeditve in hrambe izdelkov ter njihovega transporta. Tokovi znanja pa so pomembni predvsem v fazi izdelave novega izdelka. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 3 od 81

10 S tem mislimo na intelektualni kapital, ki vključuje nova znanja in sposobnosti, ki postajajo vse bolj pomembni in prispevajo k dodani vrednosti novo nastalega produkta. Tokovi v oskrbovalni verigi vselej potekajo v obeh smereh, ne le v smeri od proizvajalca do končnega kupca, v kateri večinoma potujejo fizični tokovi. Glavni namen oskrbovalne verige je zagotovitev zadovoljstva končnega kupca in ugoditev njegovim zahtevam. Prav zaradi teh zahtev se sploh izoblikujejo oskrbovalne verige. Kupci so lahko večja podjetja, ki si v oskrbovalni verigi sledijo drug za drugim, lahko pa je kupec eno samo podjetje, ki znotraj lastnega podjetja uravnava svoje enote, ki medsebojno trgujejo skozi oskrbovalno verigo podjetja MANAGEMENT OSKRBOVALNE VERIGE Management oskrbovalne verige (angl. Supply chain management SCM) je obsežno povezovanje vseh podprocesov, ki omogočajo izmenjavo informacij in gibanje dobrin med dobavitelji in končnimi porabniki, vključno s proizvajalci, distributerji, trgovci na drobno in katerimkoli drugim podjetjem znotraj obširne oskrbne verige v celoto. Če se osredotočimo na petfazno oskrbovalno verigo (slika 1), management oskrbovalne verige narekuje ustrezno poslovno odločanje v posameznih fazah. Pri določanju strategije oskrbovalne verige je potrebno ustrezno strukturirati oskrbovalno verigo določiti ji konfiguracijo in procese, ki se bodo v njej izvajali. Tu gre predvsem za določitev lokacije in kapacitete proizvodnje, skladiščnih zmogljivosti, izbora proizvodnega ali skladiščnega asortimenta, lokacije skladiščenja, načinov transporta in njihovih povezav, pa tudi vrste informacijskega sistema, ki se bo uporabljal. Tovrstne odločitve se sprejemajo za nekaj let v naprej: torej gre za dolgoročno planiranje, katero se spreminja in korigira glede na spremembe na trgu in strategije same po sebi. Oskrbovalna veriga vključuje tudi fazo planiranja in z njo sprejemanje odločitev za krajša obdobja - od treh mesecev do enega leta, ki kot rezultat določa operativno politiko za kratkoročno delovanje. Srednjeročno planiranje tu nastopa kot napoved potreb različnih trgov v prihodnosti. Konfiguracija oskrbovalne verige, ki smo jo postavili v prejšnji fazi, seveda povzroča omejitve. Planiranje v tej fazi vključuje odločitve glede oskrbe trgov, proizvodnih načrtov, podizvajalskih del, določitve lokacij, s katerih se bo dobavljalo, določitve nivoja in dopolnjevanja zalog, rezervnih skladiščnih lokacij in razporeda ter obsega marketinških promocij v tem obdobju. Planiranje v bistvu vzpostavlja parametre, znotraj katerih bo delovala oskrbovalna veriga v tem obdobju. Tudi v tej fazi je potrebno upoštevati negotovost potreb, pa tudi delovanje konkurenčnih podjetij. Kratkoročno planiranje pa vključuje operativno ali tekoče sprejemanje odločitev, ki pomeni predvsem kontinuirano oskrbo odjemalcev oziroma proizvodnjo in izpolnjevanje naročil, pri čemer zmanjšanje stopnje negotovosti potreb in Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 4 od 81

11 fleksibilnost oskrbovalne verige omogočata optimizacijo delovanja znotraj meja vzpostavljene konfiguracije. Strategija, planiranje in delovanje oskrbovalne verige močno vplivajo na rentabilnost in uspeh oskrbovalne verige kot celote. Oskrbovalna veriga je sosledje procesov in tokov, ki se odvijajo znotraj in med posameznimi fazami oskrbovalne verige, da bi se zadostilo kupčevim potrebam po izdelkih ali storitvah. Procese lahko predstavimo in opišemo z dvema vidikoma: - cikličnim vidikom, in - vidikom potisni/potegni. Pri cikličnem vidiku je oskrbovalna veriga razdeljena na serijo ciklov, pri katerih se posamezni cikel izvede na vmesniku med dvema zaporednima fazama oskrbovalne verige. Potisni/potegni vidik pa predstavlja delitev oskrbovalne verige na dve kategoriji, ki sta odvisni od tega, ali se izvedeta kot reakcija na kupčevo naročilo, ali kot reakcija v pričakovanju na kupčevo naročilo. V primeru petfazne oskrbovalne verige, ki vključuje kupca, detajlista, distributerja, proizvajalca in dobavitelja, nastopijo torej samo štirje cikli, ki so: cikel kupčevega naročila (med kupcem in detajlistom), cikel dopolnitve (med detajlistom in distributerjem), proizvajalni cikel (med distributerjem in proizvajalcem) in cikel oskrbe (med proizvajalcem in dobaviteljem). Pri tem je potrebno opozoriti, da ni nujno, da ima vsaka oskrbovalna veriga jasno ločene vse štiri omenjene cikle (če proizvajalec prodaja izdelek neposredno kupcu, pač obidemo detajlista in distributerja). Kot smo že rekli, gre pri vidiku potisni/potegni za dve kategoriji. Pri vidiku potegni se proces izvede kot posledica naročila kupca, pri vidiku potisni pa v pričakovanju kupčevega naročila. V času izvedbe procesa potegni potrebo z gotovostjo poznamo, medtem ko pri procesu potisni potrebe v času izvedbe ne poznamo, pač pa le napovedujemo. Procese potegni imenujemo tudi reaktivne procese, ker predstavljajo reakcijo na kupčevo zahtevo, procese potisni pa špekulativne procese, ker reagirajo na napoved. Pri procesih potisni/potegni obstaja tudi meja, ki ločuje obe kategoriji procesov (tovrstno mejo predstavlja npr. pričetek montaže računalnika - vsi procesi pred montažo so tako potisni, vsi kasnejši, vključno z montažo, pa potegni). Med strateškim načrtom in managementom tokov oskrbovalne verige (produktov, informacij in denarnih fondov) ter uspešnostjo oskrbovalne verige torej obstaja tesna povezava. Cilj oskrbovalne verige je maksimirati rentabilnost oskrbovalne verige kot celote in predstavlja razliko med ustvarjenimi prihodki in skupnimi stroški, ki nastopajo v vseh fazah oskrbovalne verige. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 5 od 81

12 Za uspešno delovanje posameznega podjetja v oskrbovalni verigi je potrebna strateška usklajenost med konkurenčno strategijo podjetja in strategijo oskrbovalne verige. Konkurenčna strategija podjetja določa sklop kupčevih potreb, ki jim podjetje želi zadostiti s svojimi proizvodi in storitvami. Da bi razumeli povezanost med konkurenčno strategijo podjetja in strategijo oskrbovalne verige, si moramo predstavljati vrednostno verigo podjetja, ki se prične z razvojem novega izdelka, se nadaljuje z marketingom in prodajo, izdelavo produkta, distribucijo in zaključi s servisnimi storitvami. Pri tem pomembno vlogo odigrajo finance, kalkulacije, informacijska tehnologija in človeški viri, ki podpirajo in omogočajo delovanje vrednostne verige. Strategija oskrbovalne verige pri tem določa način oskrbe s surovinami, vhodni in izhodni transport, izdelavo produktov oziroma aktivnosti v zvezi s storitvami, distribucijo in servisne storitve. Strategija oskrbovalne verige vključuje dobavno, operativno in logistično strategijo, katere del so tudi odločitve glede zalog, transporta, operativnih zmogljivosti in informacijskih tokov. Če povzamemo, konkurenčna strategija podjetja in strategija oskrbovalne verige morata biti usklajeni, kar pomeni imeti isti cilj. Če želi podjetje dosegati strateško usklajenost, mora razumeti tako kupca kot oskrbovalno verigo. Pri vsem tem je potrebno še posebej upoštevati negotovost potreb in ločevati negotovost potreb, ki se nanaša na splošno negotovost kupčevih potreb po nekem proizvodu, od implicirane (vsebovane) negotovosti kupčevih potreb, ki nastopi v oskrbovalni verigi: - kot rezultat negotovosti tistega dela potreb, ki mu mora zadostiti oskrbovalna veriga in - kot posledica specifičnih zahtev kupcev. Neko podjetje, ki ima pri nekem izdelku opravka samo z nujnimi naročili oziroma dobavami, lažje kljubuje višji stopnji implicirane negotovosti potreb kot podjetje, ki enak proizvod dobavlja z dolgim dobavnim rokom. Na implicirano negotovost potreb torej vplivajo tudi želje kupcev. Tako zahteve po širšem izboru količinskih kvot, raznovrstnosti izdelkov, krajših dobavnih časih, nujnih dobavah, višjem nivoju oskrbe ipd. povečujejo implicirano negotovost potreb. Oskrbovalna veriga kot taka ima različne značilnosti. Še posebej je potrebno izpostaviti odzivnost oskrbovalne verige, ki vključuje sposobnost oskrbovalne verige, da se odzove na širok spekter potreb po količinah, zadosti kratkim dobavnim rokom, upravlja s širokim izborom produktov, ustvari zelo inovativne produkte in omogoči zelo visok servisni nivo. Stopnjevanje odzivnosti seveda narekuje stroške, s čimer se dotaknemo učinkovitosti (rentabilnosti) oskrbovalne verige, saj povečevanje stroškov znižuje poslovno učinkovitost, kar prikazuje slika 2. Krivulja dejansko predstavlja najnižje stroške za dano odzivnost, oziroma mejo učinkovitosti na relaciji med odzivnostjo in stroški. (Mali, 2006, str. 9-12) Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 6 od 81

13 Slika 2: Meja učinkovitosti na relaciji med odzivnostjo in stroški UČINKOVITOST DELOVANJA OSKRBOVALNE VERIGE Podjetje mora doseči takšno ravnovesje med odzivnostjo in učinkovitostjo v svoji oskrbovalni verigi, ki najbolje zadosti potrebam konkurenčne strategije podjetja, kar prikazuje slika 3. Da bi razumeli, kako lahko podjetje izboljša delovanje oskrbovalne verige, moramo le-to proučiti na štirih ključnih dejavnikih, ki so: - zaloge; - transport; - operativne zmogljivosti; - informacije. Obenem se ti dejavniki medsebojno prepletajo in tvorijo podsisteme logistične aktivnosti v sklopu oskrbovalne verige: - nabavna logistika; - notranja logistika; - distribucijska logistika; - poprodajna logistika. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 7 od 81

14 Slika 3: Ogrodje, v okviru katerega se sprejemajo odločitve v oskrbovalni verigi DEJAVNIKI OSKRBOVALNE VERIGE Zaloge zajemajo vse vrste surovin, nedokončano proizvodnjo in gotove izdelke, ki nastopajo znotraj oskrbovalne verige. Zaloge so pomemben dejavnik oskrbovalne verige, saj imajo dramatičen vpliv na učinkovitost in odzivnost oskrbovalne verige. Transport predstavlja premik zalog iz enega mesta na drugo v okviru oskrbovalne verige. Izvaja se na razne načine in po različnih poteh, ki se medsebojno razlikujejo po specifičnih značilnostih. Tudi izbira transporta ima pomemben vpliv na odzivnost in učinkovitost oskrbovalne verige. Operativne zmogljivosti v oskrbovalni verigi predstavljajo mesta, kjer se skladiščijo zaloge, izvaja montaža ali izdelujejo produkti. Sem sodijo predvsem proizvodne, montažne in skladiščne lokacije. Odločitve glede lokacij, kapacitete in fleksibilnosti operativnih zmogljivosti pomembno vplivajo na delovanje oskrbovalne verige. Informacije potencialno prestavljajo najobsežnejši dejavnik delovanja oskrbovalne verige, saj obsegajo podatke in analize zalog, transporta, operativnih zmogljivosti in kupcev skozi celotno oskrbovalno verigo. Vodstvu informacije z uporabo informacijskih sistemov in tehnologije tako omogočajo ustvariti oskrbovalno verigo odzivnejšo in učinkovito. Odzivnost in učinkovitost celotne oskrbovalne verige določa kombiniran vpliv vseh štirih omenjenih dejavnikov, kar pomeni, da je potrebno poiskati kompromis med odzivnostjo in učinkovitostjo. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 8 od 81

15 2.2 OPREDELITEV DISTRIBUCIJE Zaradi prostorske in časovne neusklajenosti ter porabe nastaja potreba po distribuciji blaga. Pri tem težimo k gospodarnejši premostitvi navedene neusklajenosti. Definicijo distribucije je podala Mednarodna trgovinska zbornica (ICC) v Parizu: ''Stanje, ki sledi proizvodnji blaga od trenutka, ko je le-to komercializirano, do njegove izročitve uporabnikom. Distribucija zajema razne dejavnosti in postopke, ki omogočajo, da se blago dostavi kupcem na razpolago zastran njegove predelave ali porabe, olajša njegova izbira in uporaba.'' Mnogi avtorji pojmujejo distribucijsko logistiko kot fizično distribucijo, prodajno logistiko ali kar trženjsko logistiko, vendar je to manj ustrezno. Obstaja tudi pojem marketinška logistika, pri kateri je materialni tok enak kot pri distribucijski logistiki, vendar gre za distribucijsko logistiko, ko se misli na tok blaga kot del celotnega materialnega toka od nabave prek proizvajalca do končnega odjemalca. V primeru, da se materialni tok presoja kot del marketinških instrumentov, ki služijo pridobivanju kupcev, govorimo o marketinški distribuciji (Logožar, 2004, str. 108). Naloge distribucijske logistike so: - skrajšanje poti končnih proizvodov od proizvajalca k odjemalcu; - časovno in prostorsko usklajevanje proizvodnje in potrošnje; - blagu povečuje sposobnost tržnega odjema; - omogoča nemoteno kroženje blaga; - proizvodnjo usmerja glede na potrebe uporabnikov; - vpliva na plasma novih proizvodov; - in na navade uporabnikov; - ter varuje njihove koristi. Dobava blaga lahko poteka neposredno od proizvajalca do končnega porabnika, ponavadi pa le-ta poteka preko vmesnih členov, kot so trgovci na debelo in drobno, ki kupujejo blago za nadaljnjo prodajo, lahko preko različnih zastopnikov in posrednikov, ki ne pridobijo lastništva nad blagom, temveč imajo le vlogo posrednika pri prodaji blaga in pa podjetja, ki pospešujejo distribucijo, kot npr. transportna podjetja, javna skladišča, banke in propagandna podjetja. Običajno težimo k temu, da bi imeli čim manj posrednikov, ker s tem zmanjšujemo stroške ter povečujemo hitrost dostave blaga h kupcu (Devetak, Vukovič, 2002, str. 147). Slika 4: Udeleženci sistema distribucijske logistike Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 9 od 81

16 Distribucijski kanali so odvisni od števila vmesnih členov med proizvajalcem in končnim uporabnikom. S pojmom distribucijski kanal pojmujemo pogodbene vezi med subjekti, preko katerih pride do prenosa lastnine od proizvajalca do končnega uporabnika. Vplivajo na materialne prenose blaga oziroma na distribucijsko logistiko. Ločiti jih je potrebno od logistično distribucijskih verig, ki pomenijo pot blaga od proizvajalca do končnega uporabnika Naloga proizvodnega podjetja je, da v dogovoru s kupcem prouči različne možnosti pri odločitvi za določen kanal distribucijske logistike. Pri tem gre za izbiro vrste transporta, transportne poti (instradacijo), za primerno pakiranje, lokacijo skladišč ter njihovega oskrbovalnega območja in transportno zavarovanje. Pri odločitvah o številu udeležencev obstajajo tri možnosti, in sicer: - intenzivna distribucija, pri kateri proizvajalec uporablja čim več posrednikov pri prodaji svojih proizvodov; - ekskluzivna distribucija, kjer proizvajalec izbere zgolj enega ali nekaj posrednikov, s katerimi sklene pogodbo o ekskluzivni prodaji; - selektivna distribucija, pri kateri se distribucija vrši prek več posrednikov, a ne vseh, ki bi to želeli početi. Stroški, ki so povezani z izvajanjem distribucijske logistike, predstavljajo vložke v ta sistem. To so stroški, ki nastanejo pri transportu blaga do končnega kupca, stroški komisioniranja oziroma priprave blaga za odpremo, stroške, ki nastanejo pri obdelavi naročil in posredovanju informacij, stroške zalog ter stroške skladiščnih in distribucijskih centrov. Zaradi negotovosti oziroma tveganja ima podjetje zaloge. Ta se lahko pojavlja zaradi notranjih in zunanjih vzrokov. Med notranje vzroke štejemo neracionalne in neučinkovite odločitve v zvezi z vložki v sistem distribucijske logistike in njegovimi učinki. Zunanji vzroki negotovosti so zahteve in reakcije kupcev, spremembe na trgu in odločitve države, družbe in vpliv drugih organizacij. Racionalizacija v fizični distribuciji pomeni prizadevanje podjetja, da doseže optimalno ravnotežje med skupnimi stroški in stopnjo zadovoljevanja kupčevih potreb. To ravnotežje je potrebno doseči, ker: - znižanje stroškov skladiščenja z znižanjem ravni zalog lahko zniža stopnjo zadovoljevanja potrošnikovih potreb; - znižanje zalog lahko povzroči skrčenje prodajnega asortimana, kar zmanjšuje sposobnost sistema za pravočasno izpolnjevanje naročil; - povečanje hitrosti dostave lahko poveča stopnjo zadovoljevanja potreb, toda lahko tudi vpliva na povečanje transportnih stroškov in s tem celotnih stroškov; - visoka stopnja zadovoljevanja kupčevih potreb vpliva na povečanje zalog in stroškov naročanja ter hranitve zalog; - težnja po zmanjšanju transportnih stroškov se lahko odraža kot povečanje zalog in zmanjšanje stopnje zadovoljstva kupcev. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 10 od 81

17 Najbolj ključen element v distribuciji je čas, saj je mera za odziv na naročila kupca. Pomembna sta dva časovna vidika: celoten čas v oskrbovalni verigi, kar odraža fleksibilnost verige v zadovoljevanju potrebe in potrošnikov cikel naročila, torej izgubljen čas med naročilom in dobavo. Krajši časovni intervali omogočajo ohranjanje nižjih zalog in odziv na nove potrebe, v primeru z manj pomembnimi zalogami; prav tako znižuje stroške zaradi manjših potrebnih zalog. Kupčev cikel naročila je element konkurenčnosti podjetja. Skrajšuje se lahko na tri načine: s skrajšanjem potrebnega časa za eno aktivnost, hkratno izvedbo več aktivnosti in z odpravo nepotrebnih aktivnosti. Če povzamemo, distribucijska logistika stremi k čim boljšemu načinu razpečevanja blaga in je opredeljena s samim proizvodom, tehnologijo prometnih sredstev, infrastrukturo, stroški idr. Ukvarja se z zasnovo logističnih kanalov pretoka blaga (logistična infrastruktura) in izvajanjem teh procesov. ''Input'' kot element distribucijskega sistema zajema večinoma (Logožar, 2004, str 110): - načrtovanje skladišč, skladiščenje, transport, pakiranje in potek naročil; - informacije iz sistemov, potrebne za dosego cilja; - krmilne dejavnosti, ki krmilijo in uravnavajo sistem po načelu povratne zveze. 2.3 TRANSPORT V dejavnikih oskrbovalne verige smo transport opisali kot premik zalog iz enega mesta na drugo v okviru oskrbovalne verige. Kljub temu je treba ločiti transport, ki se izvaja znotraj proizvodnega toka notranji transport, in transport, ki zajema dobavo surovin nedokončanih proizvodov in polproizvodov na vhodni strani (inbound), ter odpremo končnih proizvodov na izhodni (outbound) strani. Tu govorimo o zunanjem transportu, transportu, ki je razvejan vzdolž oskrbovalne verige NOTRANJI TRANSPORT Notranji transport je del proizvodne logistike, katere naloga je zagotoviti optimalni pretok surovin, materialov, polizdelkov, izdelkov in storitev skozi celoten proizvodni proces od vhodnega skladišča, direktnih dobaviteljev, proizvodnih kapacitet, medskladišč do distribucijskega skladišča. Naloge notranjega transporta v logističnem poslovanju kot tudi v celotnem poslovanju podjetja so zelo obširne. Zaradi velikega deleža proizvodnih stroškov vse več podjetij obravnava notranji transport kot samostojno logistično aktivnost in mu pripisuje vedno večji pomen. Osnovna naloga notranjega transporta, iz katere izhajajo številne podrobnejše naloge, je planska oskrba vseh oddelkov in delovnih mest z zahtevanimi materiali in odvoz vsega, kar na teh delovnih mestih nastaja. Zato je notranji transport del glavnega planiranja proizvodnje, še posebej pa je pomembno njegovo sodelovanje pri operativnem planiranju. (Kaltnekar, 1993) ZUNANJI TRANSPORT Zunanji transport, ali transportna logistika, zajema prevoz surovin, nekončanih proizvodov, polproizvodov in sestavnih delov čez celoten tok oskrbovalne verige. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 11 od 81

18 Osnovni cilj zunanjega transporta je planska dostava blaga po najnižjih stroških. S pojmom planska dostava razumemo dostavljanje določenih količin blaga določene kvalitete ob točno postavljenih časovnih terminih (Kaltnekar, 1993, str. 334). Poleg prostorske oskrbe, to je gibanje čez prostor ali na razdalji, ki ustvarja dodano vrednost, transport zagotavlja tudi časovno oskrbo, ki opredeljuje, kako hitro in kako dosledno se izdelek giblje od ene lokacije do druge. Transport zagotavlja kupcem dodano vrednost, če izdelki prispejo pravočasno, nepoškodovani in ob zahtevanih količinah. Tako prispeva k nivoju oskrbe kupca, ki je pomembna komponenta tržnega koncepta (Čižman, 2002, str. 106) TRANSPORTNE ZVRSTI Glede na lokacijo obratov ter lokacijo dobaviteljev in kupcev se mora podjetje odločiti za najprimernejšo (z vidika časa in stroškov) in po možnosti najkrajšo prevozno pot (cesta, železnica, voda, zrak). Glede na izbrano prevozno pot se nato odloča med naslednjimi možnostmi: železniški prevoz, cestni prevoz, vodni in zračni prevoz ter transport po ceveh (Ogorelc, 1996, str ). Možne so tudi kombinacije posameznih zvrsti transporta. Pomorski in rečni transport Pomorski transport po organiziranosti delimo na linijski in svobodni; poleg tega nekateri avtorji dodajajo k pomorskemu prometu tudi tankersko plovbo in plovbo za posebne tovore. V linijski plovbi se prevaža raznovrsten tovor. Prevoze lahko razvrščamo najprej po tipičnih tehnoloških značilnostih tovora (klasični ali unitizirani tovor) in nato glede na vrste ladij, s katerimi se prevaža. Tako gre za: - prevoz tako imenovanega generalnega tovora s klasičnimi linijskimi ladjami posebnih pošiljk (na primer osebnih avtomobilov, različnih vrst južnega sadja itd.) s posebej opremljenimi ladjami; - prevoz unitiziranega tovora (»tovora na kolesih«ali na baržah) z ladjami RO- RO ali drugimi vrstami ladij za prevoz standardnih transportnih enot; - prevoz kontejneriziranega tovora s kontejnerskimi ladjami. Pri svobodni plovbi gre večinoma za večje ladje, ki so tudi specializirane po vrstah tovora. Prednosti svobodne plovbe so: - možnost prevoza ''množičnih'' tovorov; - ni posebnih omejitev na trgu; - možnost lastnega usmerjanja prevoza. (Logožar, 2004, str ) Transport po notranjih vodah opredeljuje transport po plovnih rekah, prekopih in jezerih. Gospodarnost transporta po notranjih vodah je v prevozu homogenega tovora na daljše razdalje. Vendar ima tovrstni transport močno konkurenco v železniškem transportu. Slabosti rečnega transporta so pogojene s sezonskimi Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 12 od 81

19 vodostaji rek, občasno nezmožnost plovbe v zimskem času, poleg tega je dostopnost v primerjavi z kopenskim transportom slabša. Zračni transport Prednost zračnega prometa je hitrost, še posebej pri večji oddaljenosti. Na krajših celinskih relacijah (do 600 km) zračnemu prometu močno konkurirata cestni in železniški promet. Sama hitrost ne pride do izraza, ker čas distribucije prevozov do letališč in administrative omejitve močno podaljšajo čas transporta. V primerjavi z pomorskim medkontinentalnem prevozom so prednosti bolj izrazite. Poleg hitrosti je velika prednost dostopnost (gosto omrežje letališč), pogostost (frekvenca linijskih letov), zanesljivost in varnost dobave. Slabost je majhna transportna zmogljivost letal. Železniški transport V primerjavi z rečnim transportom je prednost železnice pri prevozu množičnega tovora v tem, da ni odvisna od naravnih transportnih poti. Železniška omrežja so dodobra razvejana na vseh celinah, predvsem med industrijskimi odjemalci. Dodatna prednost železnice je razmeroma visoka hitrost, zmožnost prevoza praktično vseh vrst tovora, zmožnost prevoza velikih količin in sorazmerno visoka varnost ter zanesljivost. Cestni promet Cestni transport lahko opredelimo glede na razdaljo. Pri transportu na kratke razdalje cestni transport praktično nima konkurence. Pri prevozu potnikov konkurira le tirni promet (podzemna železnica, tramvaj, železnica za primestni promet). Transport na dolge proge, oziroma daljinski transport ima poglavitno prednost v dobro razvejanih cestnih mrežah, kar omogoča veliko dostopnost, obenem tudi samo hitrost in varnost. Prav zaradi direktnih cestnih povezav odpadejo vmesne manipulacije s tovorom, kar zmanjšuje možnost transportnega tveganja. Obenem je cestni prevoz prilagodljiv za posebne potrebe prevoz posebnih tovorov. Transport po ceveh Pri transportu po ceveh gre za tovor v tekočem, poltekočem ali plinastem stanju. Najrazvitejše oblike so naftovodi, plinovodi in produktovodi (transport tovora je mogoč tudi v trdem stanju; blago je pomešano z tekočino) Prednost transporta po ceveh je množičnost prenosa in ekonomičnost, saj so stroški izgradnje in vzdrževanja omrežja cevovodov nižji od konkurenčne kopenske transportne infrastrukture KOMBINIRANI (INTERMODALNI) IN MULTIMODALNI TRANSPORT Pojem kombinirani in multimodalni transport označuje vse vrste prevoza v večjih transportnih enotah, katerega pot je od pošiljatelja do prejemnika načeloma Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 13 od 81

20 nemotena brez vmesnega razformiranja transportne enote in z uporabo posebnih pretovornih transportnih sredstev, ki omogočajo racionalen prevoz, pretovor in skladiščenje (Ogorelc, 1996, str ). Kombinirani transport (v angleški literaturi bolj znan kot intermodalni transport) je prevoz standardne transportne enote (npr. kontejnerja), z vsaj dvema transportnima nosilcema. Za razliko od intermodalnega transporta pomeni multimodalen transport (MMT) prenos blaga z vsaj dvema različnima transportnima sredstvoma med dvema državama po veljavnih mednarodnih pogodbah in konvencijah. Cilj MMT-ja je optimalni dobavni servis v mednarodnem prometu, ki ga organizira le en posrednik, obenem prevozu zadostuje ena prevozna pogodba in prevozni dokument OPRTNI SISTEMI Pri oprtnem sistemu transporta gre za tehnologijo pretovora blaga skupaj s transportnim sredstvom in za njun skupen prevoz na transportnem sredstvu drugega transportnega nosilca, torej za sočasno uporabo dveh transportnih sredstev dveh različnih transportnih panog. Vozilo, ki prvo sprejme tovor, samo postane tovor na drugem vozilu (skupaj z naloženim tovorom). Zaradi tega se ta tehnologija imenuje tudi»tovor na kolesih«(ogorelc 1996, ). Tehnologija se sprva zdi nelogična, ker tovor prevažata kar dve transportni sredstvi naenkrat: poslabša se razmerje mrtve ter koristne teže in zmanjša se prostorninska izraba transportnega sredstva. Vendar pomeni ta tehnologija poleg kontejnerizacije največjo racionalizacijo v transportni tehnologiji. Tehnologijo razvijajo v več smereh: oprtni sistem na železnici (angl. piggy-back, nemško Huckepack), sistem»roil on - rail off«(ro-ro) - kombinacija cestnega in pomorskega transporta, sistemi LASH (»Lighter Aboard Ship«- tovorna ladjica na ladji), BACAT (»Barges aboard catamaran«- barže na katamaranu) in»seabea«(barže s posebnim dvigalom dvignejo in naložijo na palube po nadstropjih). Poleg izraza piggy-back so v uporabi sorodni izrazi birdy-back za kombinacijo letalo tovornjak in fischy-back za kombinacijo ladja tovornjak. Slika 5: Povezave med transportnimi sredstvi v oprtnem sistemu Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 14 od 81

21 2.3.6 KAKOVOST TRANSPORTA Za vsako izmed naštetih vrst prevoza veljajo prednosti, pomanjkljivosti in omejitve. Zato je kakovost transporta sestavljena iz niza elementov, ki se medsebojno prepletajo in dopolnjujejo. Pri izbiri najprimernejšega transportnega sredstva in transportne poti je treba te elemente primerjati in izbrati optimalno različico. Tabela 1: Razvrščanje posameznih vrst glede na elemente njihove kakovosti Elementi Cestni Železniški Zračni Ladijski Rečni Transport kakovosti transport transport transport transport transport po ceveh Zanesljivost Hitrost Stroški Dostopnost Zmogljivost Varnost Vir: The Management of Business Logistics, Coyle, 2003, str. 356 Legenda: Najvišji razred: Najnižji razred: Hitrost dostave je element, ki pridobi na veljavi predvsem takrat, ko gre za nujne prevoze in hitro pokvarljivo blago. Pri ohranjanju stalnih odjemalcev in zmanjševanju stroškov za uporabljeni skladiščni prostor je odločilnega pomena rednost pri oskrbi z blagom. Zmogljivost predstavlja tisti element, ki pogosto vpliva na odločitev o izbiri vrste prevoza. Pogostost prevoza vpliva na obseg zalog blaga pri kupcih in dobaviteljih, to pa posredno na višino stroškov. Stroški transporta pomembno vplivajo na višino lastne cene in s tem seveda na konkurenčnost podjetja na trgu (Logožar, 2004, str. 75). Podjetje se mora poleg prevozne poti in prevoznega sredstva odločiti še med možnostjo lastnega prevoza (lastni vozni park) ali najemanjem tujih prevoznikov. Pogosto se za lastni vozni park podjetje odloča na osnovi tradicije ali nezaupanja v storitve javnega prevoza, predvsem zaradi želje po zanesljivosti, pri čemer so stroški drugotnega pomena. Pri tem pomenijo lastne prevozne kapacitete za podjetje večjo zanesljivost in prilagodljivost zlasti takrat, ko mora podjetje opraviti hitre in nepredvidene transporte. V praksi podjetja pogosto uporabljajo različne kombinacije, s čimer želijo zagotoviti čim ustreznejši nivo transportnih storitev in seveda tudi nižje stroške. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 15 od 81

22 2.4 OPTIMIRANJE STROŠKOV Z URAVNOTEŽENJEM ELEMENTOV LOGISTIKE Potreba po managementu logistike v podjetju se pokaže med drugim tudi, kadar gre za uravnoteženje različnih elementov logistike, da se dosežejo čim nižji stroški. V tuji literaturi je to balansiranje znano pod pojmom ''trade-off'', gre pa v bistvu za medsebojno primerjanje različnih konfliktnih stroškov in drugih elementov, ki v določenem razmerju izkazujejo najnižje skupne stroške. Transportni stroški in stroški skladiščenja so v medsebojnem konfliktnem razmerju: če se poveča število skladišč, se zmanjšajo transportni stroški, ker se zmanjšajo razdalje do skladišč. (Logožar, 2004, str. 93) Slika 6: Balansiranje med stroški transporta in stroški skladiščenja (Logožar, 2004, str. 94) V primeru optimizacije distribucije in transporta znotraj oskrbovalne verige se bomo osredotočili predvsem na transportne stroške kot stroške izvajanja zunanjega transporta. Za nadaljnjo obravnavo transportnih stroškov moramo poznati: - transportne stroške; - oskrbne mreže. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 16 od 81

23 2.5 STROŠKI TRANSPORTNE LOGISTIKE Transportna logistika je pomembna gospodarska panoga za celotno narodno gospodarstvo. Obenem je pomemben dejavnik pri stroških znotraj oskrbovalne verige, l je v državah EU-15 panoga transporta predstavljala 5% BDP-ja in nudila 7 mio delovnih mest. Če se osredotočimo na cestni tovorni transport, je le-ta l znotraj Evropske unije (EU-25) predstavljal 72% vseh tovornih prevozov; prepeljanih je bilo 1554 milijonov tkm tovora v skupni vrednosti 142,43 mrld. V Sloveniji se delež cestnega tovornega transporta stalno povečuje, saj edini zagotavlja popolno dobavo ''Just in Time'' in ''od vrat do vrat''. V prvi polovici leta 2006 je cestni tovorni transport ustvaril 4 odstotke BDP. Zaradi hitre rasti se bo po napovedih l delež povečal na 6 odstotkov. Transport obenem povzroča stroške, ki so eni največjih v logistiki in lahko pomembno vplivajo na prodajno ceno izdelka. Ta vpliv je velik pri prevozu surovega materiala zaradi majhne cene na enoto tovora, majhen pa pri prevozu dražjih predmetov (elektronski sistemi, stroji, računalniki). Skratka, z naraščanjem stroškov notranjega in zunanjega transporta, postaja učinkovit management transporta za podjetje vse pomembnejši. (Čižman, 2002, str. 106). Odvisnost med stroški in razdaljo transporta ni porazdeljena linearno, temveč se z oddaljenostjo povprečni stroški zmanjšujejo. Slika 7: Razmerje med transportni stroški in razdaljo (Coyle, 2004, str. 396) Poleg tega moramo upoštevati še druge dejavnike, ki vplivajo na strukturo transportnih stroškov. Čižman (2002, str ) razvršča dejavnike transportnih stroškov, ki omogočajo vrednotenje transportnih stroškov, v dve glavni skupini, in sicer: - dejavniki v zvezi z izdelkom in - dejavniki v zvezi s tržiščem. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 17 od 81

24 Dejavnike v zvezi z izdelkom nadalje razdeli v skupine: - gostota tovora, ki je določena z razmerjem med težo in prostornino; - izkoriščenost prostora transportnega sredstva; - priročnost tovora za nalaganje in - izpostavljenost - občutljivost tovora na poškodbe. Med pomembnejše dejavnike transportnih stroškov v zvezi s tržiščem pa izpostavlja: - lokacije tržišč, ki opredeljujejo transportne razdalje; - stopnjo konkurence znotraj določene oblike transporta in med različnimi oblikami transporta; - regulacijo transporta s strani vlade; - uravnoteženost in neuravnoteženost tovornega prometa k tržišču in iz njega; - sezonski vpliv na promet; - domači ali mednarodni transport. Če razdelimo stroške znotraj dejavnosti cestnega tovornega prometa, jih na grobo popišemo kot: - fiksne; - variabilne FIKSNI TRANSPORTNI STROŠKI Fiksni stroški se ne razlikujejo glede na transportno količino. Gre za stroške amortizacije transportnega sredstva, stroške najema vozila, obresti na osnovna sredstva, zavarovanje transportnih sredstev, plače in zavarovanja zaposlenih, stroški s terminali, stroški rednega vzdrževanja in režijski stroški. Obenem so fiksni stroški še prostovoljna članstva v borzah transporta in združenjih: TIR carnet in ATA carnet VARIABILNI TRANSPORTNI STROŠKI Variabilni stroški so odvisni od transportnih količin in so merljivi glede na transportno enoto (tkm) ali od časa uporabe transportnega sredstva. Med te stroške spadajo: - stroški poti (cestnine, predornine, mostnine, parkirnine ) - stroški goriva, takse na goriva - stroški vzdrževanja - stroški glede na količino prevoza (špedicijski stroški) - stroški zaradi izgubljenega časa (carine ali razmere na cesti) Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 18 od 81

25 Poleg glavnih variabilnih stroškov obstajajo dodatni stroški z omejitvami, ki so pogojeni z specifiko transporta: - v kolikor gre za transport nevarnih snovi, potem so dodatni stroški še za naklad/razklad snovi, stroški čiščenja in dezinfikacije, spremstva, - v kolikor gre za transport živih živali, potem so dodatni stroški hrane in vode, stroški veterinarjev, sanitarne inšpekcije, Obenem velja omeniti, da ima transport živih živali ali pokvarljivega blaga (hrana) prednost pri carinjenju in inšpekcijskih pregledih. Poleg fiksnih in variabilnih stroškov moramo v cestnem tovornem transportu poznati še specifične omejitve, ki direktno vplivajo na obe vrsti stroškov: - omejitve na podlagi časa: za celotno območje Evropske unije velja prepoved vožnje za določena vozila ob praznikih, vikendih ali ob določenih urah. Prav tako lahko šofer vozi nepretrgoma 8 ur, nato sledi zakonsko določen počitek; - omejitve na podlagi poti: mnogo držav v EU-25 je tranzitni cesti promet preusmerila iz lokalnih cest na avtoceste in hitre ceste ali celo na železnico. Poleg tega sem uvrščamo še stroške intermodalnosti kombinacija več transportnih sredstev. Slika 8: Odvisnost skupnih stroškov V nadaljevanju bodo predmet optimizacije variabilni stroški, ki so proporcionalno odvisni od učinka (obsega dela). Ponavadi so ti stroški v linearni odvisnosti s količino in/ali razdaljo kot je razvidno na sliki 8. (Čižman, 2002, str. 110) Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 19 od 81

26 2.5.3 IZBIRA TRANSPORTNEGA SREDSTVA Pri izbiranju gospodarnejših transportnih sredstev, le-ta primerjamo na podlagi njihove zmogljivosti. Pri tem opredelimo njihove celotne stroške in jih medsebojno primerjamo pri različnih količinah tovora s pomočjo diagrama fiksnih in variabilnih stroškov - slika 9. A SKUPNI STROŠKI B V sb F sb V sa MEJNA VREDNOST F sa Vir: Čižman, 2002, str. 111 Slika 9: Izbira transportnih sredstev Kt UČINEK (KOLIČINA, RAZDALJA) Pri izbiri damo prednost tistemu transportnemu sredstvu, ki ima manjše skupne stroške. Medsebojna mejna vrednost med dvema ali več transportnimi sredstvi je v kritični točki Kt, katero izračunamo, če poznamo fiksne (F sa in F sb ) in variabilne (V sa in V sb ) stroške transportnih sredstev. F Kt = V sa sb F V sb sa Na sliki 9 je transportno sredstvo A gospodarnejše, v kolikor gre za transport majhne količine oziroma transport na krajši razdalji. V nasprotnem primeru je primernejše transportno sredstvo B, ki z nižjimi variabilnimi stroški kot transportno sredstvo A, premo sorazmerno z učinkom opravičuje višje fiksne stroške. Ker so variabilni stroški pri zunanjem transportu glavni dejavnik, na katerega lahko vplivamo z uporabo tehnik optimizacije (linearno programiranje), se bomo v nadaljevanju držali le-teh. Obenem optimizacija variabilnih stroškov indirektno vpliva na ekonomske kazalnike fiksnih stroškov in obravnavo le-teh na časovni osnovi. Z optimizacijo kontinuirane poti lahko vplivamo na nižje stroške servisov in vzdrževanja v določenem časovnem intervalu. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 20 od 81

27 2.5.4 VPLIV TRANSPORTNIH STROŠKOV NA MANAGEMENT DOBAVNIH VERIG (SCM) SCM (management dobavnih verig) je celoten pristop za načrtovanje in nadzorovanje pretoka materialov od dobaviteljev do končnih porabnikov. SCM poskuša odnose v tem procesu uravnavati v skupno dobro vseh strank v verigi. Namen SCM je izpolniti cilje glede storitev za kupce in hkrati zmanjšati stroške zalog. Tako se je izkazalo, da so odnosi med kupci in dobavitelji koristni za izpolnjevanje ciljev logistične dejavnosti. Pri SCM se koncept povezovanja razširi na več podjetij v dobavni verigi (kupec, dobavitelj in prevoznik). Kupci, dobavitelji in prevozniki si delijo informacije in načrte, ki so potrebni za znižanje stroškov (Sušec, 2004, str. 23). Nezmožnost, da bi transportne stroške obravnavali kot determinanto strategije zalog, je glavna pomanjkljivost modelov v zvezi z zalogami. Poleg stroškov posedovanja ter stroškov v zvezi z naročili in zalogami moramo upoštevati še stroške glede prevoza in nabave. Stroški držanja zalog prevzemajo funkcijo transportnih stroškov na enoto. Obstaja povezava med nabavljeno količino in odločitvijo za način prevoza. Odločitev za določen način prevoza je najbolj odvisna od stroškov prevoza in nekoliko manj od spremenljivke časa prevoza ter napolnjenosti prevoznega sredstva, povprečen čas prevoza pa nanjo skoraj ne vpliva (Sušec, 2004, str. 23). Vse finančne tokove, ki so neposredno povezani z transportom znotraj oskrbovalne verige, lahko razdelimo na pet kategorij: - dobiček za dobavitelja - stroški, ki jih neposredno nosi kupec - stroški, ki jih nosi dobavitelj in jih prenese na kupca - dobiček za prevoznika - stroški, ki jih nosi prevoznik in jih prenese ali na kupca ali dobavitelja (odvisno od prevoznih pogojev). Po tej razdelitvi dobiček za dobavitelja in prevoznika pomeni razliko med dohodki in vsemi stroški, ki so povezani z pogodbo. Izguba za dobavitelja in prevoznika je dovoljena in predstavlja nepovrnjene stroške. 2.6 OSKRBOVALNE MREŽE Da bi dosegli optimalno razmerje med transportnimi stroški in stroški skladiščenja - točko A (slika 6), torej minimum skupnih stroškov, je potrebno pretehtati, s kakšnim načinom transporta bomo prepeljali blago in v kolikšni meri bomo uporabljali vmesna skladišča. Pri tem nam pomaga poznavanje različnih tipov oskrbovalnih mrež. Oskrbovalna mreža določa tok transportnih sredstev skozi področje distribucijske infrastrukture v obliki grafa. Učinkovita oskrbovalna mreža je pomemben faktor pri delovanju oskrbovalne verige. Dobro načrtovana transportna povezava nam obenem omogoča, da dosežemo želeno raven odzivnosti oskrbovalne verige pri nizkih stroških. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 21 od 81

28 Direktna oskrbovalna mreža Direktna oskrbovalna mreža je najosnovnejša povezava med dobaviteljem in trgovcem. Kakor prikazuje slika 10, vsak dobavitelj s svojim blagom oskrbuje vsako trgovino posebej. Z direktnim pošiljanjem blaga je transportni čas dobave kratek, obenem ni vmesnega skladiščenja blaga. Direktna oskrbovalna mreža je optimalna takrat, ko je naročena količina blaga enaka kapaciteti transportnega sredstva in ob dejstvu, da se le to blago prodaja hitro. V nasprotnem primeru lahko takšen način predstavlja velike fiksne stroške z naročenim blagom. V splošnem je direktna oskrbovalna mreža prijazna velikim trgovcem z lastnimi kapacitetami skladiščenja. Slika 10: Direktna oskrbovalna mreža Razkladna mreža - od dobavitelja do mnogih trgovin in dokladna mreža / od mnogih dobaviteljev do ene trgovine Za razliko od direktne oskrbovalne mreže je razkladna/dokladna mreža primernejša za male trgovce, ki kontinuirano naročajo manjšo količino blaga kot je zmožnost transportnega sredstva. Pri razkladni/dokladni mreži (slika 11) gre za dobavo blaga od enega dobavitelja k več trgovcem ali obratno: od več dobaviteljev k enemu trgovcu z istim transportnim sredstvom. Pri tem je transportni strošek nižji od direktne oskrbovalne mreže, saj transportno sredstvo oskrbi več trgovin v enem nizu ali pobere blago pri več dobaviteljih. Obenem z uporabo tega tipa razkladne mreže optimalno izkoristimo kapaciteto transportnega sredstva. Ker v enem nizu obiščemo več odjemalnih mest, se zaradi tega podaljšata čas dobave ter kompleksnost pri planiranju razporedov in transportnih poti. V praksi se razkladna/dokladna mreža uporablja za vsakodnevno oskrbo manjših trgovin z različnim blagom. V ameriški literaturi se razkladno/dokladno mreža opiše s terminom: milk run. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 22 od 81

29 Slika 11: Razkladna/dokladna mreža Pošiljanje blaga skozi distribucijski center Vzpostavitev vmesnega distribucijskega centra med dobavitelje in trgovine je ekonomsko smotrna ob predpostavki, da so stroški prevozov med posameznimi subjekti previsoki zaradi prevelike geografske oddaljenosti med njimi. Naloga distribucijskih centrov je zbiranje blaga, ki prispe v večjih količinah od dobaviteljev, skladiščenje in manipulacija blaga, ter odprema blaga v manjših količinah do vsake trgovine (slika 12). Slika 12: Mreža z vmesnim distribucijskim centrom Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 23 od 81

30 Ko je zahteva za oskrbovanje z blagom posamezne trgovine enaka ekonomski ravni vhodnemu toku blaga v distribucijski center, potem ni potrebe po skladiščenju blaga, temveč po t.i. cross-dockingu. Cross-dockinig je preklad blaga iz enega transportnega sredstva na drugo z minimalnimi potrebami po vmesnem skladiščenju. Lahko gre za prenaklad iz sredstev notranjega transporta na sredstva zunanjega transporta. Ponavadi gre za zbiranje blaga v distribucijskem centru, kjer blago pride v veliki količini od več dobaviteljev in se le-to prerazporedi na manjše pošiljke, ter odpremi naprej z različnimi transportnimi sredstvi. Kot navaja Coyle (2003, str. 574), cross-docking popisuje hiter premik blaga znotraj distribucijskega centra v sorazmerno kratkem času (24 ur ali manj). Glavna prednost je, da blago potrebuje majhen, vendar za cross-docking prirejen skladiščni prostor, v katerem se prerazporedi in odpremi. Z ekonomskega stališča cross-docking prispeva k zmanjševanju manipulativnih stroškov, ker se blago praktično ne skladišči. Za uspešno obvladovanje procesa cross-docking je potrebno vzpostaviti visoko stopnjo koordinacije in sinhronizacije med transportnimi sredstvi, ki blago dostavijo in transportnimi sredstvi, ki blago odpremijo. Pošiljanje blaga skozi distribucijski center, po principu razkladne mreže Kot je razvidno s slike 13, je sistem razkladne mreže lahko uporaben tudi pri pošiljanju blaga skozi distribucijski center. Ob predpostavki, da trgovine naročijo manjše količine blaga, potem je strošek pošiljanja, ob direktni oskrbi iz distribucijskega centra, znatno večji kot pri transportu blaga po principu razkladalne mreže. DOBAVITELJ TRGOVINA DISTRIBUCIJSKI CENTER Slika 13: Mreža z vmesnim distribucijskim centrom, po principu razkladne mreže Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 24 od 81

31 Prav tako je mogoč cross-docking, posebej pri velikih trgovskih verigah. V distribucijskem centru polno naložijo tovornjak, ki kasneje pri vsaki trgovini razloži le del tovora, nato pot nadaljuje do naslednje trgovine. Da bi vsaka izmed trgovin na poti dobila želeno blago, mora biti blago na tovornjaku naloženo v identičnem vrstnem redu, kot je načrtovana pot. Krojena mreža Krojena oskrbovalna mreža je individualna mreža, ki je načrtovana z namenom zmanjševanja stroškov distribucije, obenem tudi pripomore k večji odzivnosti oskrbovalne verige. Transport blaga je lahko kombinacija cross-dockinga, dokladalne/razkladalne mreže, uporabljajo se tudi različna, za distribucijo bolj ekonomična transportna sredstva (priklopniki, polpriklopniki, kombinirana vozila). Glavni cilj krojene (individualne) mreže je najprimernejša oblika distribucije za specifično okolje. Pri krojeni mreži nam pri izbiri transportnega sredstva in oskrbovalne mreže pomaga tabela 2. Na podlagi teže blaga in oddaljenost med dobavitelji in trgovinami izberemo najprimernejšo rešitev. Tabela 2: Izbor oskrbovalne mreže glede na količino in razdaljo VELIKA TEŽA SREDNJA TEŽA MAJHNA TEŽA KRATKA RAZDALJA Lastna transportna sredstva skozi razkladno mrežo Zunanji ponudniki transporta skozi razkladno mrežo Zunanji ponudniki transporta skozi razkladno mrežo ali tovornjaki SREDNJA RAZDALJA Cross-docking skozi razkladno mrežo Tovornjaki Tovornjaki ali kombinirana vozila DOLGA RAZDALJA Cross-docking skozi razkladno mrežo Tovornjaki ali kombinirana vozila Kombinirana vozila ali dostavna vozila Vir: Chopra, 2004, str. 434 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 25 od 81

32 2.6.1 PRIMERJAVA PREDNOSTI IN SLABOSTI MED POSAMEZNIMI TRANSPORTNIMI MREŽAMI Pri izboru pravega tipa mreže je potrebno poznati prednosti in slabosti vsakega tipa glede na dano situacijo. Pri tem je potrebno upoštevati samo notranje (proizvodnje) in zunanje (tržne) faktorje. Tabela 3: Primerjava prednosti in slabosti posameznih oskrbovalnih mrež TIP MREŽE PREDNOSTI SLABOSTI Direktno pošiljanje Direktno pošiljanje z razkladnim/ dokladnim sistemom Vse pošiljke gredo skozi distribucijski center, kot zaloge Vse pošiljke gredo skozi distribucijski center, kot cross-docking Vse pošiljke gredo skozi distribucijski center, vendar se razpečujejo z razkladnim / dokladnim sistemom Krojena mreža Vir: Chopra, 2004, str Enostavna koordinacija + Ni vmesnih skladišč + Nizki transportni stroški za majhne količine + Nizki vhodni transportni stroški skozi konsolidacijo blaga + Majhne potrebe po zalogah + Nizki transportni stroški skozi konsolidacijo + Nizki izhodni transportni stroški za majhne količine + Najboljša transportna izbira za individualen proizvod/trgovino - Velike zaloge - Pomembni stroški sledenja - Povečana stopnja manipulacije z blagom - Veliki skladiščni stroški - Povečana stopnja manipulacije z blagom - Večja kompleksnost koordiniranja transporta - Dodatno povečana kompleksnost koordiniranja transporta - Najvišja stopnja kompleksnosti Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 26 od 81

33 3 OPTIMIZACIJA TRANSPORTNIH POTI Pri kvantitativni optimizaciji transportnih poti moramo predhodno dobro poznati probleme. Le-te bomo v nadaljevanju popisali z vzorčnimi transportnimi problemi, katere bomo obravnavali in reševali v sklopu operacijskih raziskav. Večina transportnih problemov se loteva stroškovne problematike: - optimiziranje poti z minimalnim številom transportnih sredstev in gospodarnejšo izrabo le-teh; - določevanje najkrajših ali najhitrejših poti. Slednje se v širši praksi komercialno uporablja v sodobnih GPS navigacijskih napravah (npr. Garmin Nüvi 370 ali Nüvi 670) in programskih orodjih (npr.: Microsoft Autoroute 2007, Navigo Adriaroute). Glavne značilnosti transportnih problemov popiše spodnja tabela 4. Tabela 4: Karakteristike transportnih problemov KARAKTERISTIKE Število razpoložljivih vozil Tip razpoložljivega vozila Domovanje vozil Lokacija zahtev Oskrbovalna mreža Omejitev nosilnosti vozil Operacije Stroški Optimizacija Vir: (Urh, 2004, str. 16) MOŽNE OPCIJE - eno vozilo - več vozil - homogeno (le en tip vozil) - heterogeno (več vrst vozil) - specialni tipi vozil (oddelki,..) - eno skladišče - več skladišč - na vozliščih (ni pogoj da na vseh) - na povezavah (ni pogoj da na vseh) mešano - indirektna (preko raznih vozlišč) - direktna (striktno na dana vozlišča) - vsa vozila imajo enako nosilnost - različna vozila imajo različno nosilnost neomejena nosilnost - samo pobiranje blaga - samo distribuiranje blaga - pobiranje in, ali, in/ali, distribuiranje blaga - stroški na povezavah so variabilni - stroški na povezavah so fiksni - stroški na povezavah so skupni - min. skupnih stroškov povezav - min. vsote fiksnih in variabilnih stroškov - min. število zahtevanih vozil - max. koristi baziranih na strežbi - max. koristi baziranih na prioritetah strank Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 27 od 81

34 3.1 SPLOŠNA FORMULACIJA TRANSPORTNEGA PROBLEMA Na splošno formuliramo transportni problem s sledečo enačbo: ki zadošča n j = 1 m i = 1 x ij a i x ij b j min S = m n i = 1 j = 1 ( i = 1, 2,,m) ( j = 1, 2,,n) c ij x ij x 0 ( i = 1, 2,,m; j = 1, 2,,n) ij Ker so pogojne enačbe in ciljna funkcija linearne glede na vse spremenljivke, imamo opravka s problemom linearnega programiranja, kadar velja: i = m j = n = a i b j i = 1 j = 1 To pomeni, da je celotna ponudba enaka celotnim potrebam porabnikov, zato ta problem imenujemo uravnotežen transportni problem. (Čižman, 2002, str. 120) Omenjen zapis lahko z nekaj modifikacijami priredimo za reševanje kompleksnejših transportnih problemov v nadaljevanju. V nadaljevanju bomo transportne probleme reševali z programoma: - Microsoft Office Excel 2007, in sicer z orodjem reševalec (angl. Solver); - POM QM3 orodje za kvantitativni management. 3.2 OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI OD VEČ IZVOROV K VEČ PONOROM Pri direktni oskrbovalni mreži smo dejali, da je prijazna velikim trgovcem z velikimi naročili. V kolikor so naročila manjša od kapacitete tovornjaka, lahko naročila optimiziramo s pomočjo uporabe linearnega programiranja. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 28 od 81

35 3.2.1 PROBLEM OSKRBOVANJA Neka trgovska veriga oskrbuje svoje trgovine z blagom iz treh različnih skladišč S1, S2 in S3, z kapaciteto 15, 20 in 22 ton blaga. Skladišča oskrbujejo 4 trgovine T1, T2, T3 in T4, ki se nahajajo na različnih lokacijah. Potreba trgovine T1 je 12 ton blaga, T2 14 ton, T3 9 ton in T4 10 ton. Stroški transporta (Ci - /tono) po posameznih poteh so podani v tabeli 5. Tabela 5: Dobava, potrebe in transportni stroški Do Od T1 T2 T3 T4 Dobava D D D Potrebe Problem, ki je podan v tabeli 5, je uravnotežen (vsota potreb je enaka vsoti dobave), zato ima linearni program sledečo obliko: ki zadošča: min S = m n i = 1 j = 1 c ij x ij n j = 1 m i = 1 x ij = a i x ij = b j (i = 1, 2,, m) (j = 1, 2,, n), kjer je m=3 (število izvorov) in n=4 (število ponorov). Reševanje problema: Ciljna funkcija: Min z= 4*x 11 +7*x 12 +5*x 13 +4*x 14 +5*x 21 +5*x 22 +8*x *x 24 +3*x 31 +8*x 32 +8*x *x 34 Omejitve: x 11 + x 12 + x 13 + x x 21 + x 22 + x 23 + x x 31 + x 32 + x 33 + x x 11 + x 21 + x 31 + x x 11 + x 21 + x 31 + x x 11 + x 21 + x 31 + x x 11 + x 21 + x 31 + x Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 29 od 81

36 Reševanje s pomočjo Excelovega reševalca: Slika 14: Vnos omejitev v Excelovega reševalca Slika 15: Rešitev problema oskrbovanja z Excelovim reševalcem Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 30 od 81

37 Pri reševanju s pomočjo kvantitativnega orodja POM QM3 si pomagamo z modulom Transportation. Po vnosu podatkov in omejitev poženemo ukaz Solve, nakar dobimo rešitev, ki je identična rešitvi, ki smo jo dobili z pomočjo Excelovega reševalca. Rešitev problema: Slika 16: Rešitev problema oskrbovanja z orodjem POM QM3 Slika 17: Grafična ponazoritev problema in optimalna rešitev Slika 17 nam prestavlja grafični prikaz rešitve problema oskrbovanja. Trgovina T1 dobi vseh 12 zahtevanih enot blaga iz skladišča S3. Trgovina T2 vseh dobi 15 enot iz skladišča S2. Trgovina T3 se zalaga iz skladišča S2 s 5 enotami blaga in iz skladišča S3 z 12 enotami. Zadnjo trgovino T4 zalagata skladišče S1 s 15-imi enotami blaga in skladišče S3 z 1 enoto blaga. Končni stroški transporta so optimizirani in znašajo 319,00. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 31 od 81

38 3.3 OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI OD ENEGA IZVORA K VEČ PONOROM Optimizacija transportne poti od enega dobavitelja ali distribucijskega centra k več trgovinam popiše vzorčni primer problema trgovskega potnika. V splošnem gre za balansiran transportni problem, pri katerem popačimo povpraševanje in ponudbo s številom 1. Tako dobimo osnovo za reševanje problema z uporabo celoštevilčnega programiranja. (Wilson, 1995, str. 383) PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA Problem trgovskega potnika je predstavljen kot transportni problem, ko moramo obiskati vsako od "n" izbranih mest in pri tem izbrati najoptimalnejšo pot. Optimalna pot pri problemu trgovskega potnika je opredeljena kot najkrajša, časovno najhitrejša ali kot pot, pri kateri so stroški najmanjši. Problem trgovskega potnika se deli na zaprti in odprti problem. Pri zaprtem problemu trgovskega potnika se moramo vrniti v izhodišče. Odprt problem trgovskega potnika pa predstavlja problem, kjer se nam ni potrebno vrniti v izhodiščno točko. Tako v zaprtem problemu trgovskega potnika iščemo najkrajšo krožno pot, ki gre preko vsakega mesta le enkrat in se vrne v začetno mesto. V odprtem problemu pa pot ni krožna, kar pomeni, da se pot začne in konča v nekem poljubnem vozlišču. Matematično problem trgovskega potnika definiramo z enačbo: Pri pogojih: ij = x ij = i j x = ( xij ) S min z = n n j = 1 i = 1 c ij x ij x 1 za vse i in j = 1, 2,, n; x ij = 0 ali 1 (i, j = 1,,n) kjer je: min z... ciljna funkcija, kjer iščemo minimum C ij... razdalja (ali stroški) med vozliščema i in j x ij faktor, ki pove ali gre pot trgovskega potnika po povezavi i-j n število vozlišč X matrika povezav x ij S niz omejitev, ki preprečujejo, da se v rešitvi nahajajo pod poti. Pri tem lahko x ij zavzame vrednosti 1 ali 0, kar pomeni, da ko je x ij =1, potnik gre po poti od i do j, oziroma obstaja povezava med vozliščema i in j. Če je x ij =0, potem povezave med i in j ni. Zaradi poenostavitve primera se večinoma predpostavi, da so razdalje oziroma medsebojne povezave simetrične. Za povezavo vozlišča samega s seboj razdalji dodelimo neskončno vrednost, oziroma neko zelo veliko vrednost. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 32 od 81

39 3.3.2 ODPRTI PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA Pri odprtem problemu trgovskega potnika moramo poiskati najkrajšo pot, ki jo moramo opraviti, da bi obiskali vse dane lokacije. Problem lahko predstavimo z grafom, vendar moramo omeniti dve bistvene lastnosti: - graf je povezan - iz vsakega vozlišča lahko pridemo v katerokoli vozlišče; - stopnja vsakega vozlišča, z izjemo začetnega in končnega, je 2. Začetno in končno vozlišče imata stopnjo 1. (Urh, 2004, str. 19) V vzorčnem primeru bomo obravnavali problem oskrbe več trgovin, katere se zalagajo z blagom iz enega distribucijskega centra. Problem popiše metoda trgovskega potnika, kjer distribucijski center vzamemo kot začetno in končno vozlišče, trgovine so vmesna vozlišča, katera moramo obiskati. Medsebojno oddaljenost lokacij popišemo v tabeli 6. Tabela 6: Prikaz razdalj med lokacijami DC T1 T2 T3 T4 DC T T T T Da bo izračun mogoč, bomo neskončne vrednosti zamenjali z naključnim številom velike vrednosti (v sledečem primeru: ). Reševanje problema: Ciljna funkcija: Min z= *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x x x *x *x *x *x *x * x *x *x *x *x 55 Omejitve: x 11 + x 12 + x 13 + x 14 + x 15 =1 x 11 + x 21 + x 31 + x 41 + x 51 =1 x 21 + x 22 + x 23 + x 24 + x 25 =1 x 12 + x 22 + x 32 + x 42 + x 52 =1 x 31 + x 32 + x 33 + x 34 + x 35 =1 x 13 + x 23 + x 33 + x 43 + x 53 =1 x 41 + x 42 + x 43 + x 44 + x 45 =1 x 14 + x 24 + x 34 + x 44 + x 54 =1 x 51 + x 52 + x 53 + x 54 + x 55 =1 x 15 + x 25 + x 35 + x 45 + x 55 =1 Za spremenljivke odločanja x 11,x 12,x 13,x 14,x 15,x 21,x 22,x 23,x 24,x 25,x 31,x 32,x 33,x 34,x 35,x 41,x 42,x 43,x 44,x 45,x 51,x 52,x 53,x 54,x 55 predpostavimo, da lahko zasedejo vrednosti 1 ali 0, kar pomeni, da je neka pot uporabljena ali ne. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 33 od 81

40 Reševanje s pomočjo Excelovega reševalca: Slika 18: Vnos omejitve v Excelovega reševalca Slika 19: Rešitev funkcije z Excelovim reševalcem Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 34 od 81

41 Reševanje s pomočjo kvantitativnega orodja POM QM3: Pri reševanju z pomočjo kvantitativnega orodja POM QM3 si pomagamo z modulom Assignment. Slika 20: Vnos podatkov problema trgovskega potnika v orodje POM QM3 Slika 21: Rešitev problema trgovskega potnika z orodjem POM QM3 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 35 od 81

42 Rešitev problema: Slika 22: Grafična ponazoritev problema odprtega trgovskega potnika Slika 22 nam prestavlja rešitev problema trgovskega potnika s petimi vozlišči. V rešitvi dobimo dve poti v skupni dolžini 855. Tabela 7: Rešitev odprtega problema trgovskega potnika Št. poti Pot Dolžina poti 1 DC T4 T3 DC T1 T2 T1 180 Skupna dolžina poti: 855 V praksi je takšna rešitev neuporabna, ker ne dobimo kontinuirane poti, ki bi jo morali opraviti. Da bi dobili želeno kontinuirano pot, moramo problem rešiti z metodo zaprtega problema trgovskega potnika. Glavni cilj te metode je minimizacija ali maksimizacija funkcije f(z) s pomočjo uporabe celoštevilčnega programiranja. Pri minimizaciji funkcije se uporablja algoritem Branch-and-Bound kot iskanje najnižjih stroškov ali poti problem trgovskega potnika. Pri maksimizaciji se aplikativna uporaba izkaže predvsem pri iskanju optimalne zapolnitve prostora z nekim blagom problem nahrbtnika. (Winston, 1995, str. 532), Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 36 od 81

43 3.3.3 ZAPRTI PROBLEM TRGOVSKEGA POTNIKA Metoda strukturira oddaljenost posameznih vozlišč v obliki drevesne strukture. Tako na prvem nivoju dobimo množico Q, ki tvori množico vhodov in izhodov iz izhodiščnega vozlišča. ( ) S = x ij : x ij 1 za vsako neprazno lastno podmnožico Q od N i Q j Q Na vsakem nadaljnjem strukturiranem nivoju iz množice Q dobimo podmnožico R, ki tvori dodatne omejitve na posamičnem nivoju. ( xij ) S = : x R 1 za vsako neprazno podmnožico R = 2, 3,, n. i R j R ij Z obravnavo zgornjih omejitev dosežemo, da povezava ne vsebuje cikla. ( x ): y y + nx 1 S = ij i j ij n za 2 i j n za nekatera števila y i. Za katere velja: y i =t če je vozlišče obiskano ob t-tem koraku na poti y i =0 v drugem primeru Reševanje problema: Ciljna funkcija: Min z= *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x x x *x *x *x *x *x * x *x *x *x *x 55 Omejitve: x 11 + x 12 + x 13 + x 14 + x 15 =1 x 11 + x 21 + x 31 + x 41 + x 51 =1 x 21 + x 22 + x 23 + x 24 + x 25 =1 x 12 + x 22 + x 32 + x 42 + x 52 =1 x 31 + x 32 + x 33 + x 34 + x 35 =1 x 13 + x 23 + x 33 + x 43 + x 53 =1 x 41 + x 42 + x 43 + x 44 + x 45 =1 x 14 + x 24 + x 34 + x 44 + x 54 =1 x 51 + x 52 + x 53 + x 54 + x 55 =1 x 15 + x 25 + x 35 + x 45 + x 55 =1 Dodatne omejitve: x 12 +x 21 1 x 12 +x 23 +x 31 2 x 12 +x 23 +x 34 +x 41 3 x 13 +x 31 1 x 12 +x 24 +x 41 2 x 12 +x 23 +x 35 +x 51 3 x 14 +x 41 1 x 12 +x 25 +x 51 2 x 12 +x 24 +x 45 +x 51 3 x 15 +x 51 1 x 13 +x 34 +x 41 2 x 13 +x 34 +x 45 +x 51 3 x 23 +x 32 1 x 13 +x 35 +x 51 2 x 23 +x 34 +x 45 +x 52 3 x 24 +x 42 1 x 14 +x 45 +x 51 2 x 25 +x 52 1 x 23 +x 34 +x 42 2 x 34 +x 43 1 x 23 +x 35 +x 52 2 x 35 +x 53 1 x 24 +x 45 +x 52 2 x 45 +x 54 1 x 34 +x 45 +x 53 2 Za spremenljivke odločanja x 11,x 12,x 13,x 14,x 15,x 21,x 22,x 23,x 24,x 25,x 31,x 32,x 33,x 34,x 35,x 41,x 42,x 43,x 44,x 45,x 51,x 52,x 53,x 54,x 55 predpostavimo, da lahko zasedejo vrednosti 1 ali 0, kar pomeni, da je neka pot uporabljena ali ne. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 37 od 81

44 Reševanje s pomočjo Excelovega reševalca: Slika 23: Vnos omejitve v Excelovega reševalca Slika 24: Rešitev funkcije z Excelovim reševalcem Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 38 od 81

45 Rešitev problema: DISTRIBUCIJSKI CENTER 495 TRGOVINA 1 TRGOVINA TRGOVINA 3 TRGOVINA 4 Slika 25: Grafična ponazoritev problema zaprtega trgovskega potnika Tabela 8: Rešitev zaprtega problema trgovskega potnika Št. poti Pot Dolžina poti 1 DC T4 T3 T1 T2 DC 900 Kot je razvidno s slike 25 je pot kontinuirana z izhodiščem v distribucijskem centru. V tabeli 8 popišemo vrstni red obiskov posameznih vozlišč in dolžino poti. Praktičen vidik takšne rešitve se izkaže predvsem pri optimizaciji transportih poti, kjer imamo podano ključne spremenljivke in na podlagi le-teh določimo najoptimalnejši scenarij postankov. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 39 od 81

46 3.4 OPTIMIRANJE TRANSPORTNIH POTI ZA TRANSPORTNO SREDSTVO Z OMEJENIM PROSTOROM ZA TOVOR Predhodno smo omenili, da se bomo osredotočili na cestni tovorni transport. Le-ta je zaradi relativno nizke kapacitete nosilnosti tovora nekoliko bolj specifičen v primerjavi z ostalimi kopenskimi transportnimi sredstvi. Prav masovnost transporta je šibkost, zato je potrebno biti posebej pazljiv na omejitve pri natovarjanju tovora. Omejitve se razlikujejo glede na: - maso (merjeno v tonah); - volumen (merjeno v m 3 ); - število standardnih ali euro palet. Smernice Evropske unije še niso jasno začrtane glede enotnih mer in mase vozil, zato imajo posamezne evropske države lastne omejitve. V grobem je največja dovoljena masa tovornega vozila z tovorom od ton (odvisno od države). Ker so tendence proizvajalcev tovornih vozil tudi na področju zmanjševanja teže samega vozila, sodobna tovorna vozila nudijo neto nakladalno zmogljivost nekje med tonami, starejša le okoli 22 ton. Dimenzije prikolic so pogojene z celotno dolžino in tipom tovornjaka. Za potrebe tranzita na dolge relacije se v Evropi uporabljata dve vrsti tovornjakov. - vlačilec; - prikoličar. Vlačilec je malenkostno krajši od prikoličarja; skupna dolžina s prikolico lahko znaša največ 17 m. Prikolica je v enem delu z dimenzijami 13,60x2,50x2,50 (ali 3,00) m oziroma z volumnom od m 3 nakladne površine. Z vidika uporabnosti je vlačilec primernejši, saj lahko pelje nestandardiziran tovor daljših dimenzij, obenem je skupna dolžina stroškovno ugodnejša pri uporabi intermodalnih transportnih sredstev (npr. trajekti, vlaki), kjer del cene prevoza bazira na dolžini tovornjaka. Prikoličar ima na šasiji tovornjaka en keson, poleg tega s seboj vleče prikolico. Prednji keson ima dimenzije 7,20x2,50x2,90 m oziroma 52,2 m 3 nakladne površine, zadnji keson prikolica ima dimenzije 8,20x2,50x3,20 m oziroma 65,6 m 3 nakladne površine. Skupna dolžina prikoličarja je omejena na 19 m. Za razliko od tovornih vozil in priklopnih prikolic, so palete, ki so v uporabi v Evropi, standardizirane z dimenzijami 120x80x12 cm t.i. euro paleta. Maksimalen naklad na paleto ne sme presegati 1000 kg/paleto. V tovornjak vlačilec lahko postavimo 33 euro palet (3 v širino in 11 v dolžino), skupaj z varnostnim vpetjem. Možna je uporaba t.i. box palet, katere lahko zlagamo eno na drugo. V višino meri paleta 75 cm, volumen znaša 500 litrov. Na posamezno paleto lahko damo največ eno paleto, obenem je obremenitev posamezne palete je omejena na 700 kg. V tem primeru optimalno izkoristimo volumen prikolice z 66-imi box paletami. (Coyle, 2002, str. 325) Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 40 od 81

47 V nadaljevanju bomo proučevali transportni problem z omejenim prostorom za tovor. Pri tem bo glavna omejitev kapaciteta transportnega sredstva, ki je podana v enakih enotah mere kot so zahteve odjemalcev FORMULACIJA TRANSPORTNEGA PROBLEMA Z OMEJENIM PROSTOROM ZA TOVOR Transportni problem z omejenim prostorom za tovor formuliramo s sledečo enačbo: Pri pogojih: K k = 1 n i = 1 min z = K n i = 1 j = 1 x = 1 za vse i in j = 1, 2,, n; ij a x i ij b j za vse k = 1,, j x ij = 0 ali 1 (i, j = 1,,n) c ij x ij kjer je: min z... ciljna funkcija, kjer iščemo minimum c ij... razdalja (ali stroški) med vozliščema i in j x ij faktor, ki pove ali gre pot trgovskega potnika po povezavi i-j n število vozlišč x matrika povezav x ij S niz omejitev, ki preprečujejo, da se v rešitvi nahajajo pod poti. a i naročena količina trgovine i b j kapaciteta transportnega sredstva j PROBLEM OMEJENE KAPACITETE TRANSPORTNEGA SREDSTVA Vzorčnemu problemu, ki smo ga obravnavali pri problemu trgovskega potnika, bomo dodali dodatne omejitve, ki so izražene kot zahteve po količini blaga. Tabela 9: Prikaz razdalj med lokacijami in zahteve posamezne trgovine DC T1 T2 T3 T4 Zahteve [t] DC T T T T Posamična trgovina ima lastno zahtevo po blagu. Ker je kapaciteta tovornega sredstva omejena na nosilnost 25 ton, seštevek vseh zahtev presega kapaciteto tovornega sredstva in znaša 42 ton. V tem primeru moramo optimizirati vsaj dve transportni poti, da bo strošek transportna najmanjši. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 41 od 81

48 Reševanje problema: Izhodišče za reševanje problema je enako kot pri primeru zaprtega problema trgovskega potnika, s to razliko, da moramo zadostiti še dodatnemu pogoju: n i = 1 a x Ciljna funkcija: Omejitve: i ij b k za vse k = 1,, k Min z= *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x *x x* *x *x *x *x *x * x *x *x *x *x 55 x 12 + x 22 + x 32 + x 42 + x 52 =1 x 21 + x 22 + x 23 + x 24 + x 25 =1 x 13 + x 23 + x 33 + x 43 + x 53 =1 x 31 + x 32 + x 33 + x 34 + x 35 =1 x 14 + x 24 + x 34 + x 44 + x 54 =1 x 41 + x 42 + x 43 + x 44 + x 45 =1 x 15 + x 25 + x 35 + x 45 + x 55 =1 x 51 + x 52 + x 53 + x 54 + x 55 =1 Pri omejitvah, kjer je izhodišče distribucijski center moramo postaviti drugačno omejitev, katero dobimo, če seštejemo skupne zahteve in delimo s kapaciteto tovornega sredstva. V našem primeru je skupna masa 42 ton blaga, za kar potrebujemo vsaj 2 vožnji ali medsebojno enaka tovornjaka. x 11 + x 12 + x 13 + x 14 + x 15 2 x 11 + x 21 + x 31 + x 41 + x 51 2 Omejitve, ki so povezane z kapaciteto tovornega sredstva: 0x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Postaviti moramo še dodatne omejitve, s katerimi bomo eliminirali odvečne poti in dobili želene kontinuirane poti. x 12 +x 21 1 x 12 +x 23 +x 31 2 x 12 +x 23 +x 34 +x 41 3 x 13 +x 31 1 x 12 +x 24 +x 41 2 x 12 +x 23 +x 35 +x 51 3 x 14 +x 41 1 x 12 +x 25 +x 51 2 x 12 +x 24 +x 45 +x 51 3 x 15 +x 51 1 x 13 +x 34 +x 41 2 x 13 +x 34 +x 45 +x 51 3 x 23 +x 32 1 x 13 +x 35 +x 51 2 x 23 +x 34 +x 45 +x 52 3 x 24 +x 42 1 x 14 +x 45 +x 51 2 x 25 +x 52 1 x 23 +x 34 +x 42 2 x 34 +x 43 1 x 23 +x 35 +x 52 2 x 35 +x 53 1 x 24 +x 45 +x 52 2 x 45 +x 54 1 x 34 +x 45 +x 53 2 Za spremenljivke odločanja x 11,x 12,x 13,x 14,x 15,x 21,x 22,x 23,x 24,x 25,x 31,x 32,x 33,x 34,x 35,x 41,x 42,x 43,x 44,x 45,x 51,x 52,x 53,x 54,x 55 predpostavimo, da lahko zasedejo vrednosti 1 ali 0, kar pomeni, da je neka pot uporabljena ali ne. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 42 od 81

49 Reševanje s pomočjo Excelovega reševalca: Slika 26: Vnos omejitve v Excelovega reševalca Slika 27: Rešitev funkcije z Excelovim reševalcem Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 43 od 81

50 Rešitev problema: Slika 28: Grafična ponazoritev rešitve optimizacije poti za transportno sredstvo z omejenim prostorom za tovor Kot prikazuje slika 28 smo z optimizacijo transportnih poti z omejenim prostorom za tovor dobili 2 samostojni poti. Končni skupna poti je optimizirana in znaša Tabela 10: Rešitev problema omejene kapacitete transportnega sredstva Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC T1 T2 DC 22 t DC T3 T4 DC 20 t 675 Skupna dolžina poti: Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 44 od 81

51 3.5 HEVRISTIČNE METODE ZA DOLOČEVANJE OPTIMALNE TRANSPORTNE POTI Pri hevrističnih metodah optimizacije transportnih poti izhajamo iz dejstva, da problema optimizacije ni moč rešiti z uporabo kvantitativnih metod, oziroma je le-ta pri določevanju dodatnih omejitev prekompleksna. Hevristične metode ne podajo natančnega izračuna, temveč zelo dober približek optimalni vrednosti. Obenem lahko določimo scenarij, na podlagi katerega bomo ročno iskali najoptimalnejšo rešitev. Glede na to poznamo različne strategije določevanja poti, ki temeljijo na podajanju izhodišča posameznega niza: - oskrbovanje najoddaljenejših odjemalcev; - oskrbovanje najbližjih odjemalcev; - metoda najbližjega soseda; - metoda pometanja. Vse štiri metode bomo v nadaljevanju obravnavali na vzorčnem primeru, katerega je podal Chopra (2002, str. 437). Obravnavali bomo kompleksen primer 13-ih trgovin, katere se oskrbujejo iz enega distribucijskega centra. Način prevoza blaga do trgovin je s tovornjakom, ki ima nosilnost omejeno na 25 ton. Dodatnih omejitev ali prioritet ne postavljamo. Zadnjo, peto metodo metodo izvorne točke, bomo obravnavali na podlagi kvantitativnih metod. Predpostavili bomo izhodišče problema, katerega bomo kasneje rešili z celoštevilčnim programiranjem. Za lažjo prostorsko predstavo bomo vsako trgovino popisali z x in y koordinatami (tabela 11) in umestili v koordinatni sistem. V praksi lokacije trgovin lahko popišemo z GPS koordinatami. Tabela 11: Koordinatna izhodišča trgovin Koordinata x Koordinata y Naročena količina [t] Distribucijski center 0 0 Trgovina Trgovina ,5 Trgovina ,4 Trgovina ,5 Trgovina ,1 Trgovina Trgovina Trgovina ,8 Trgovina ,1 Trgovina ,9 Trgovina ,4 Trgovina ,9 Trgovina ,8 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 45 od 81

52 Slika 29: Grafični prikaz lokacij trgovin Medsebojno oddaljenost trgovin in oddaljenost le-teh od distribucijskega centra izračunamo z naslednjo enačbo in vpišemo v matriko medsebojnih oddaljenosti: Dist Tabela 12: Matrika medsebojnih razdalj 2 ( A, B) = ( x A xb ) + ( y A y B DC T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 DC 0 T1 12,0 0 T2 7,8 9,2 0 T3 16,6 7,6 10,0 0 T4 15,0 9,0 7,6 3,6 0 T5 15,3 17,5 9,2 14,4 10,8 0 T6 20,0 23,3 14,9 19,8 16,3 5,8 0 T7 17,1 22,0 13,0 19,7 16,1 5,4 3,6 0 T8 8,1 17,5 9,1 19,0 16,1 10,6 13,6 10,2 0 T9 6,1 18,0 12,1 21,8 19,7 16,6 19,9 16,5 6,3 0 T10 16,2 23,4 14,2 22,5 19,0 9,0 7,8 4,5 8,2 14,0 0 T11 21,2 27,6 18,4 25,6 22,0 11,2 7,0 5,8 13,3 19,0 5,1 0 T12 11,4 22,1 14,0 24,0 21,1 14,4 15,8 12,2 5,0 6,7 8,5 13,2 0 T13 15,1 27,1 20,4 30,4 27,9 22,2 23,4 19,8 12,1 9,1 15,8 19,7 7,81 0 Izhodišče za določevanje transportnih poti bo matrika razdalj (tabela 12) in tabela 11: koordinatna izhodišča trgovin; in sicer del, kjer je navedena naročena količina blaga. Za lažje in bolj transparentno delo bomo tovor seštevali od zadnje poti k izhodišču (v obratni smeri, kot poteka razkladanje). Ko bo seštevek presegel kapaciteto transportnega sredstva, bomo niz seštevanja končali pri tisti trgovini, kjer je bil seštevek še manjši od same kapacitete. ) 2 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 46 od 81

53 3.5.1 OSKRBOVANJE NAJODDALJENEJŠIH ODJEMALCEV Pri metodi najoddaljenejšega odjemalca izberemo trgovino, ki je v matriki razdalj (tabela 10) najbolj oddaljena od distribucijskega centra. Nato pot nadaljujemo do trgovine, ki je najbližja odjemalcu, pri katerem se nahajamo. Ko raztovorimo ves tovor, se vrnemo v distribucijski center in postopek ponovimo od začetka, dokler ne oskrbimo vseh odjemalcev. Slika 30: Določevanje transportnih poti z metodo najoddaljenejših odjemalcev Prvo pot začnemo iz distribucijskega centra proti trgovini 11 (najoddaljenejši odjemalec), nato pot nadaljujemo k odjemalcu, ki je najbližji trgovini 11 (trgovina 10) in naprej po istem postopku k trgovini 7. Ker je kapaciteta tovornjaka omejena, ne moremo naprej k trgovini 6, zato zaključimo pot in se vrnemo v distribucijski center. Pot št. 2 in 3 začnemo podobno kot pot št.1. Iz distribucijskega centra gremo k najoddaljenejšem preostalem odjemalcu (trgovina 6 in trgovina 13) in postopek ponovimo, dokler ni seštevek tovorov večji od kapacitete tovornjaka. Nato se vrnemo nazaj v distribucijski center. Na koncu nam je ostala samo trgovina 4, katere še nismo oskrbeli. Zadnja, četrta pot, je zgolj dostava preostalega tovora v trgovino 4 in povratek nazaj v distribucijski center. Tabela 13: Rešitev problema z metodo najoddaljenejših odjemalcev Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC DC 24,3 t 47,9 2 DC DC 24,3 t 60,5 3 DC DC 23,3 t 66,4 4 DC 4 DC 11,5 t 30 Skupna dolžina poti: 204,8 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 47 od 81

54 3.5.2 OSKRBOVANJE NAJBLIŽJIH ODJEMALCEV Metoda najbližjega odjemalca je zelo podobna metodi najoddaljenejših odjemalcev, s to razliko, da pot pričnemo pri najbližjem odjemalcu od distribucijskega centra. Kasneje pot nadaljujemo enako kot pri prejšnji metodi. Slika 31: Določevanje transportnih poti z metodo najbližjih odjemalcev Prvo pot začnemo iz distribucijskega centra proti trgovini 9 (najbližji odjemalec), nato pot nadaljujemo k odjemalcu, ki je najbližji trgovini 9 (trgovina 8) in naprej po istem postopku k trgovinam 12 in 13. Ker je seštevek skupnega tovora blizu omejitvi, z dodatnim tovorom pa bi presegli omejitev, se vrnemo v distribucijski center in zaključimo pot. Naslednje poti, poti št. 2, 3 in 4 začnemo v distribucijskem centru, nato nadaljujemo k preostalim najbližjem odjemalcem. Po istem principu, kot v poti št. 1, oskrbimo najbližje poti, dokler se seštevek tovora ne približa omejitvi, nato se vrnemo v distribucijski center in zaključimo posamezno pot. Tabela 14: Rešitev problema z metodo najbližjih odjemalcev Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC DC 21,4 t 40,3 2 DC DC 22,5 t 39,6 3 DC DC 22,1 t 58,5 4 DC DC 17,3 t 42,5 Skupna dolžina poti: 180,9 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 48 od 81

55 3.5.3 METODA NAJBLIŽJEGA SOSEDA Med metodo najbližjega odjemalca in metodo najbližjega soseda je razlika v postavitvi prvega odjemalca v posamični poti. Prvo pot določimo enako kot pri metodi najbližjega odjemalca. Pri drugi poti določimo prvega odjemalca tako, da zadnjemu odjemalcu prejšnje poti odčitamo najbližjega prostega odjemalca. Slika 32: Določevanje transportnih poti z metodo najbližjega soseda Prvo pot začnemo identično kot pri metodi oskrbovanja najbližjih odjemalcev; iz distribucijskega centra proti trgovini 9 (najbližji odjemalec), nato k odjemalcu, ki je najbližji trgovini 9 (trgovina 8) in naprej po istem postopku k trgovinam 12 in 13 in nazaj v distribucijski center. Drugo pot začnemo iz distribucijskega centra proti najbližjemu preostalemu odjemalcu trgovine 13 (zadnji odjemalec v poti 1); torej iz tabele 12 odčitamo, da je to trgovina 10, nato pot nadaljujemo po ustaljenem redu: k najbližjemu preostalemu odjemalcu, dokler ne zapolnimo kapacitet. Isti postopek ponovimo tudi za pot 3 in 4. Tabela 15: Rešitev problema z metodo najbližjega soseda Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC DC 21,4 t 40,3 2 DC DC 24,9 t 65,9 3 DC 1 4 DC 17,5 t 36 4 DC 11 DC 11,4 t 30 Skupna dolžina poti: 172,2 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 49 od 81

56 3.5.4 METODA POMETANJA Metoda pometanja je način določevanja poti, kjer za izhodišče vzamemo eno izmed ordinatnih ali abscisnih osi in v smeri urinega kazalca (ali obratno) pometamo s točkami, ki so v napoto. V kolikor seštevek naročenega blaga preseže vrednost kapacitete sredstva, končamo z nizom pometanja tam, kjer je seštevek tovora manjši ali enak omejitvi. Nato nadaljujemo z novim nizom. Slika 33: Določevanje transportnih poti z metodo pometanja Pri metodi pometanja je določevanje poti najenostavnejše od vseh naštetih metod. Izhodišče za prvo pot bo ordinatna os, oziroma trgovina 1. Določevanje nadaljnjega odjemalca poteka po načinu pometanja v smeri urinega kazalca; torej trgovina 3 in kasneje 4. Ko seštevek tovora doseže kapaciteto tovornjaka, se vrnemo v distribucijski center in zaključimo pot. Nadaljnje poti določujemo po istem principu, nadaljujemo tam, kjer smo prejšnjo pot končali. Tabela 16: Rešitev problema z metodo pometanja Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC DC 22,9 t 38,2 2 DC DC 24,4 t 44,7 3 DC DC 24,4 t 47,3 4 DC 13 DC 4,8 t 30,2 Skupna dolžina poti: 160,4 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 50 od 81

57 3.5.5 METODA IZVORNIH TOČK Pri problemu omejenega prostora za tovor postane obravnava velikih matrik prekompleksna zaradi določevanja dodatnih omejitev. Da bi problem vseeno rešili z uporabo kvantitativnih metod, bomo obravnavali metodo izvornih točk. Cilj te metode je določevanje izvorne točke glede na center posamične poti. Izvorno točko določimo po sledečem postopku: - celotni seštevek tovora delimo s kapaciteto tovornega sredstva. Tako dobimo število različnih poti, oziroma število medsebojno enakih transportnih sredstev, če želimo prepeljati tovor v enem nizu; - za izhodišče vzamemo metodo pometanja, s katero v smeri urinega kazalca določimo medsebojno neodvisne poti. Te poti kasneje označimo kot cone; - znotraj posamezne cone določimo izvorno točko kot geometrijsko težišče lika, ki ga tvorijo vse točke v coni. Celotni seštevek blaga (83,4 ton) delimo s kapaciteto posameznega transportnega sredstva (25 ton). Tako dobimo rezultat 3,336, kar pomeni, da moramo planirati vsaj 4 samostojne poti, oziroma uporabiti 4 medsebojno enake tovornjake. Pri hevristični metodi pometanja smo določili transportno pot glede na smer pometanja v smeri urinega kazalca. Tako smo dobili 4 nize, katere bomo v nadaljevanju enačili s conami. Tako imamo 4 cone. Tabela 17: Postavitev con Cona Pot Točke znotraj cone 1 DC DC 1, 3, 4 2 DC DC 2, 5, 6, 7, 8 3 DC DC 9, 10, 11, 12 4 DC 13 DC 13 Izvorno točko določimo tako, da geometrijskemu liku, katerega tvorijo točke znotraj cone, odčitamo težišče. To najlažje naredimo po sledeči enačbi: S s xi y i = 1 i = 1 = ( xs, ys ) = (, k k k k i ) kjer je: k x i y i S s število točk v coni koordinata x trgovine i koordinata y trgovine i izvorna točka Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 51 od 81

58 Na podlagi podatkov iz tabele 11 in zgoraj predpostavljene enačbe izračunamo izvorno točko S 1 : S 1 = ( x, y 1 1 ) = ( 3 i = 1 3, 3 x i y i = 1 3 = (5,33, 13) i ) = 0 ( , ) = (, ) = Nadaljnje točke izračunamo na podobni način ter vpišemo v tabelo 18. Zadnjo izvorno točko S 4, ki pripada coni, ki vsebuje samo eno točko, enačimo z obstoječo točko znotraj cone (trgovina 13) Tabela 18: Koordinate posameznih izvornih točk Izvorna točka Koordinata x Koordinata y S 1 5,33 13 S ,4 S 3 10,75-7 S S CONA 1 5 DC CONA S S CONA 3 S 4 13 CONA 4 Slika 34: Grafična umestitev posameznih izvornih točk in con Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 52 od 81

59 Na podlagi oddaljenosti izvorne točke od posamezne točke, ki se nahaja v coni in tudi izven cone, podamo rezultate v tabeli 19. Oddaljenost posamezne točke od izvorne točke izračunamo s sledečo enačbo. Dist 2 ( A, B) = ( x A xb ) + ( y A y B ) 2 Izračun trgovine 1 od izvorne točke S 1 je sledeč. Iz tabele 11 dobimo koordinatno izhodišče točke T1 (0,12) ter iz tabele 18 koordinati točke S 1 (5,33, 13) 2 Dist ( T1, S1) = ( x x ) + ( y y ) = (0 5,33) + (12 13) = T 1 S1 T1 S1 ( 5,33) 2 + ( 1) 2 2 = 28, = 29,44 = 5, = Tabela 19: Oddaljenost posamezne trgovine od izvorne točke Izvorna točka 1 Izvorna točka 2 Izvorna točka 3 Izvorna točka 4 Trgovina 1 5,4 17,4 21,8 27,1 Trgovina 2 8,0 8,4 12,9 20,4 Trgovina 3 2,6 15,8 22,3 30,4 Trgovina 4 3,8 12,3 19,1 27,9 Trgovina 5 13,9 3,3 10,9 22,2 Trgovina 6 19,6 7,0 11,6 23,4 Trgovina 7 19,0 4,7 8,0 19,8 Trgovina 8 17,1 7,4 4,8 12,1 Trgovina 9 19,5 13,6 9,8 9,1 Trgovina 10 21,3 6,7 4,4 15,8 Trgovina 11 24,8 10,2 9,3 19,7 Trgovina 12 22,1 11,2 4,3 7,8 Trgovina 13 28,2 18,9 11,9 0,0 Formulacija problema: Podajanje ciljne funkcije in omejitev je zelo podobno kot pri problemu omejene kapacitete transportnega sredstva, zato bomo ciljno funkcijo zapisali kot vsoto produktov vmesnih poti posamezne izvorne točke (tabela 19) in faktorja, ki pove, ali gre pot po povezavi i-j. K min z = c ij x ij 1 1 n i = j = kjer je: min z ciljna funkcija, kjer iščemo minimum c ij... razdalja med vozliščema i in j x ij faktor, ki pove ali gre pot trgovskega potnika po povezavi i-j n število trgovin 13 K število izvornih točk 4 (tabela 19) Ker gre za celoštevilčno programiranje (integer), moramo predpostaviti omejitve, ki zavzamejo vrednosti 1 ali 0. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 53 od 81

60 Omejitve: x 11 + x 12 + x x 1,12 + x 1,13 = 1 x 11 + x 21 + x x 12,1 + x 13,1 = 1 x 21 + x 22 + x x 2,12 + x 2,13 = 1 x 12 + x 22 + x x 12,2 + x 13,2 = 1 x 31 + x 32 + x x 3,12 + x 3,13 = 1 x 13 + x 23 + x x 12,3 + x 13,3 = 1 x 41 + x 42 + x x 4,12 + x 4,13 = 1 x 14 + x 24 + x x 12,4 + x 13,4 = 1 Dodatne omejitve: To so omejitve, ki so povezane s kapaciteto tovornega sredstva, kjer je: a j naročena količina trgovine i b j kapaciteta transportnega sredstva j. V našem primeru je to 25. a 1 x 11 + a 2 x 12 + a 3 x a 12 x 1,12 + a 13 x 1,13 b j =25 a 1 x 21 + a 2 x 22 + a 3 x a 12 x 2,12 + a 13 x 2,13 b j =25 a 1 x 31 + a 2 x 32 + a 3 x a 12 x 3,12 + a 13 x 3,13 b j =25 a 1 x 41 + a 2 x 42 + a 3 x a 12 x 4,12 + a 13 x 4,13 b j =25 Reševanje s pomočjo Excelovega reševalca: Slika 35: Vnos omejitve v Excelovega reševalca Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 54 od 81

61 Slika 36: Rešitev funkcije z Excelovim reševalcem Rešitev problema: S pomočjo predpostavljenega modela na podlagi izvornih točk posamične cone, smo z uporabo Excelovega reševalca optimizirali transportno pot. Na ta način smo dobili 4 različne poti s skupno dolžino 159,1. Poti so optimizirane in v celoti predstavljajo najkrajšo skupno pot. Tabela 20: Rešitev problema po metodi omejene kapacitete transportnega sredstva Št. poti Pot Teža tovora Dolžina poti 1 DC DC 22,9 t 38,2 2 DC DC 24,4 t 44,7 3 DC DC 24,2 t 45,9 4 DC 9 13 DC 11,9 t 30,3 Skupna dolžina poti: 159,1 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 55 od 81

62 Slika 37: Rešitev problema po metodi izvornih točk PRIMERJAVA HEVRISTIČNIH METOD Z KVANTITATIVNIMI METODAMI Če medsebojno primerjamo metodo pometanja kot optimalno hevristično metodo in numerični izračun problema, ugotovimo, da je medsebojna razlika praktično zanemarljiva (0,8%). Tabela 21: Primerjava hevrističnih metod z kvantitativnimi metodami Ime metode Dolžina poti Metoda najoddaljenejših odjemalcev 204,8 Metoda najbližjih odjemalcev 180,9 Metoda najbližjega soseda 172,2 Metoda pometanja 160,4 Metoda izvorne točke (kvantitativna metoda) 159,1 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 56 od 81

63 3.6 INFORMACIJSKI TOK V OSKRBOVALNI VERIGI Predhodno smo prikazali možnosti optimizacije transportnih poti na podlagi minimalnih stroškov oziroma drugih ključnih faktorjev, kot sta čas in omejena kapaciteta tovora. Tukaj gre za togo optimiziranje brez predhodnega poznavanja dodatnih omejitev, kot so npr. zapore cest, vremenski pogoji, koledarski čas, administrativni postopki in še druge omejitve, ki direktno vplivajo na povečanje časa dostave tovora. Čas dostave pri cestnem tovornem prometu je ključni dejavnik: s stroškovnega vidika, sicer indirektno vpliva na samo klasifikacijo transportnih stroškov, najpogosteje kot pogodbena kazen za zamudo pri dostavi ter kot nižji koeficient obračanja transportnega sredstva. Da bi se izognili zgoraj omenjenim problemom, govorimo o možnosti dinamičnega optimiziranja transportnih poti. V tem pogledu ni ključna zgolj stroškovna optimizacija transportnih poti, temveč so pomembne tudi podporne informacije: kje se nahaja tovor, predvideni čas dostave tovora in morebitne komplikacije pri dostavi (prometne nesreče, razsutje tovora, okvare transportnega sredstva na poti, ). Gledano iz izhodišča oskrbovalne verige je potrebno fizični tok distribucije podpreti z ustreznim informacijskim. Vpletenim znotraj oskrbovale verige informacijski tok prinaša časovno prednost, saj je prehitevajoče informacije mogoče izrabiti kot pripravo na sprejem blaga. Vpliv informacijskega toka na distribucijsko logistiko se veča z ravnijo integriranosti le-tega v informacijski sistem posameznega akterja znotraj oskrbovalne verige. Popolnoma integriran informacijski tok distribucijske logistike lahko dosežemo z informacijsko vključitvijo prevoznikov, poleg drugih subjektov oskrbovalnih verig (na primer pošiljatelj, prejemnik, carina, logistični centri), v ta tok. (Logožar, 2004, str. 174). Obenem je s popolnim integriranim informacijskim tokom distribucijske logistike mogoče pospešiti administrativna opravila. Z uvedbo prenosnih računalnikov ima voznik možnost večino administrativnih del opraviti kar v vozilu (na primer izdajanje računov in tovornih listov, vnašanje reklamacij ali novih naročil, zajemanje časa mirovanja, elektronsko potrjevanje raztovora). Za voznika je tudi informacijski medij glede naslovov kupcev in zaporedja transportne poti. Če je vozilo opremljeno tudi s pomnilniško enoto, je mogoče po končani vožnji v centrali odčitati zajete podatke. (Logožar, 2004, str. 142). V nadaljevanju bomo informacijski tok delili na dve komplementarni enoti: - vertikalni informacijski tok; - horizontalni informacijski tok. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 57 od 81

64 3.6.1 VERTIKALNI INFORMACIJSKI TOK Vertikalni informacijski tok je tok informacij, ki poteka vzdolž celotne oskrbovalne verige, med vsemi subjekti, ki so vpleteni znotraj verige. Gre za posredovanje in izmenjavo informacij o premiku tovora, času dostave tovora in pozicioniranju tovora. Če smo specifični in se opredelimo na cestni tovorni transport, je vertikalni informacijski tok komunikacija med voznikom tovornega sredstva in disponentom ali naročnikom prevoza. Za informacijsko povezovanje z vozniki se uporabljajo najnovejše digitalne tehnologije: - GSM; - GPS. GSM Za osnovno informacijsko povezovanje z vozniki je zelo primerna tehnologija GSM (Global System for Mobile Communications), ki omogoča govorno in podatkovno komunikacijo z minimalno izgubo pri prenosu informacij. V principu gre za mobilno telefonijo 2. generacije, za katero potrebujemo zgolj mobilni telefon oziroma podoben terminal (dlančnik, oziroma PDA) in geografsko pokritost območja z GSM signalom. Ker je celotno območje Evrope prekrito z enotnim signalom 900 ali 1800 MHz, je dostopnost GSM omrežij praktično povsod v Evropi z izjemo predorov ali odročnih (goratih) predelov. Poleg širše dostopnosti je uporabnost tehnologije GSM omejena zgolj na govorno komuniciranje in izmenjevanje kratkih sporočil tipa SMS (Short Message Service) ali MMS (Multimedia Messege Service). Nadaljnje generacije mobilnih omrežij omogočajo širokopasovno izmenjavanje informacij; trenutno poteka prehod iz druge generacije (GSM) na tretjo - UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Za sprejem UMTS vsebin so potrebni prilagojeni terminali (mobilni telefoni z UMTS in dlančniki oziroma PDA), geografska pokritost je relativno nizka v primerjavi z GSM omrežjem. V kolikor ni UMTS signala, terminali delujejo v GSM omrežju. GPS Poleg dvo-kanalnega izmenjevanja informacij je pomembno tudi sledenje samega tovora. Pri tem je podjetjem v pomoč tehnologija GPS (Global Positioning System), ki se je iz vojaških sistemov uveljavila tudi v civilni rabi. Sistem je sestavljen iz 21 operativnih satelitov in treh rezervnih satelitov, ki krožijo po zemeljski krožnici z obhodnim časom 12 ur. Za uporabo sistema je treba imeti sprejemnik, sposoben dekodirati signale, ki jih sprejema iz satelitov in iz njih izračunati lastni položaj v prostoru. Osnove delovanja sistema GPS so povsem preproste, pri delovanju pa so uporabljene nekatere najnovejše tehnologije. Osnovne predpostavke pri določevanju pozicije s sistemom GPS so: Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 58 od 81

65 - v vsakem trenutku je znana natančna lega satelitov sistema GPS v vesolju; - upoštevati je treba stanje atmosfere (predvsem ionosfere, ki zelo vpliva na potovanje elektromagnetnih valov, nosilcev signala GPS); - položaj sprejemnika se določi s projekcijo razdalj do posameznih satelitov sistema GPS v prostoru; - meritev razdalje poteka z meritvijo časa, potrebnega za potovanje signala od satelita do sprejemnika; - predvideva se, da so ure na satelitih in v sprejemniku absolutno točne. (Logožar, 2004, str.143) Za določevanje geografske koordinate potrebujemo vsaj 4 satelite, ki s toleranco desetih metrov določijo pozicijo vozila. Ker je praktično vsa Evropa digitalizirana na t.i. digitalnih kartah, lahko preko komercialnih računalniških aplikacij sledimo gibanju vozila. Prav tako lahko voznik tovornjaka spremlja trenutno pozicijo preko mobilne GPS naprave. Obenem ima ta tudi funkcijo t.i. načrtovalca poti, ki vnaprej obvešča voznika o spremembah poti, zastojih, delih na cesti, Tabela 22: Primerjalna tabela klasičnega spremljanja pošiljk in elektronskega sistema za spremljanje pošiljk Način sledenja preko GSM Spremljanje vozil temelji na samokontroli človeškega faktorja. Informacije o lokaciji, o stanju vozila oziroma pošiljke so dostopne le z javljanjem voznika oziroma po posredovanju dispečerja. Planiranje voznega parka se opravlja na podlagi nezanesljivih informacij in predvidevanj. Komunikacija med dispečerjem in voznikom je samo ustna ali omejeno podatkovna v SMS obliki. Vnos podatkov v računalniški informacijski sistem o stanju vozila se izvaja v dispečerskem centru. Strošek minute GSM pogovora v mednarodnem prometu je nesprejemljivo visok. Strošek pogovorov preko GSM telefonov je na letni ravni nesprejemljiv. Elektronski način sledenja Spremljanje vozil temelji na samodejnem satelitskem pozicioniranje vozil. V rednih časovnih intervalih mono - avtomatsko informiranje uporabnikov o lokaciji in stanju vozila oziroma pošiljke. Planiranje voznega parka na podlagi točkovnih trenutnih informacij, kar omogoča racionalizacijo voženj in optimalno izrabo delavnega časa voznika Omogočena je pisna komunikacija med dispečerjem in voznikom. Vnos podatkov v računalniški informacijski sistem o stanju vozila izvaja voznik neposredno iz vozila. Strošek enega sporočila v SMS obliki je sprejemljiv. Strošek pozicioniranja vozila z GPS sistemom je na letni ravni zanemarljiv. Vir: Devetak, 1999, str. 111 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 59 od 81

66 Poleg GSM in GPS naprav poznamo kombinirane naprave, ki omogočajo dvokanalno komunikacijo med voznikom oziroma tovornim sredstvom in disponentom. Za primer bomo vzeli sistem ViaVek (slika 37), katerega uporablja največje slovensko prevozno podjetje Viator Vektor. Sistem ViaVek temelji na podatkih, pridobljenih iz GPS sprejemnika in z zemljevidov, shranjenih v spominskem mediju naprave. Vozniku sta v vsakem trenutku prikazana položaj vozila in ime ulice, na kateri se vozilo nahaja. Po določitvi poti in aktivnosti se izriše predlagana pot in vsaka naslednja postaja oziroma točka delovnega naloga. V primeru zastojev, gneče ali dodatnih aktivnosti, lahko voznik doda spremembo in znova določi pot. Komunikacijska pot poteka prek mobilnih (GSM) in satelitskih omrežij. Poleg navigacije sistem omogoča tudi sledenje vozil. Vsako vozilo komunicira s centrom za disponenco in v rednem časovnem intervalu pošilja trenutni položaj. Poleg položaja se lahko dodajo tudi informacije o statusu vozila, blaga in daljša tekstovna sporočila. Slika 38: Sistem ViaVek (vir: Viator Vektor) HORIZONTALNI INFORMACIJSKI TOK Horizontalni tok v oskrbovalni verigi predstavljajo sistemi za izravnavo prostora, blaga in prevozov. V principu stremijo k popolni izrabi tovornega prostora, optimizaciji prevozov in učinkovitosti. Obenem je primarni cilj zmanjševanje prevoznih stroškov, nemotena in točno izvajana dostava. Z razvojem informacijske in komunikacijske tehnologije je optimizacija transporta in racionalizacija stroškov zaživela z borzami tovornega prostora. Te so po funkcionalnosti podobne elektronskim oglasnim deskam, na katerih špediterji in prevozna podjetja, ki imajo presežke ali proste kamionske zmogljivosti, posredujejo svojo ponudbo borzi. Povpraševalci po tovornih zmogljivostih ali tovorih lahko izbirajo po regionalnih merilih, oziroma drugih ključih (npr. vrsta blaga, čas dostave, vrsta transportnega sredstva, ) najprimernejšega prevoznika. Z izbiro določene ponudbe dobi uporabnik podatke o natovarjanju in dostavi, vrsti, teži in dimenzijah tovora ter kontaktni naslov in kontaktno osebo. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 60 od 81

67 Naloga borze tovornega prostora je zgolj posredništvo, za katero člani plačujejo mesečno članarino. Navajanje cen prevoza na borzi ni dovoljeno, saj so le-te del pogajanj med strankama izven sistema. Kljub temu so cilji borz tovornega prostora interdisciplinarni in zajemajo optimizacijo na več ključnih področjih: - zmanjšanje deleža praznih voženj (s ponudbo tovornega prostora) in zadostitev povpraševanju (z oglaševanjem tovora); - optimiranje transportnih poti, ki je prilagojeno tovornemu tržišču: - zmanjšanje stroškov in časa, potrebnih za pridobivanje ponudb; - ustvarjanje novih poslovnih povezav, zlasti v evropskem prostoru. (Logožar, 2004, str. 144). Obenem večino borz tovornega prostora na trgu omogoča integracijo v obstoječe poslovne sisteme, obenem ponujajo elektronske telefonske imenike, vozne rede, elektronsko bančništvo. V sodobnih borzah se horizontalni in vertikalni informacijski tok prepletata v aplikaciji, ki nudi možnost GPS sledenja in planiranja poti. V prihodnosti cilj borz tovornega prostora stremi k avtomatiziranemu izboru prevoznikov, s tem naj bi bil faktor pristranske izbire prevozov močno zmanjšanj, obenem bi bilo omogočeno racionalno in brezmadežno odločanje o izboru prevoznika. Na širšem evropskem trgu je kar nekaj borz tovornega prostora. Najstarejša je Transpotel, TransNet, TIR Online, LKW Online, The National Transportation Exchange, TimoCom in borza, ki pokriva samo področje Slovenje E-trans. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 61 od 81

68 4 PROTOTIPNI MODEL CELOSTNE OPTIMIZACIJE TRANSPORTA 4.1 OPIS OBSTOJEČEGA STANJA Podjetje X kontinuirano dostavlja blaga iz distribucijskega centra v Ljubljani na štiri različne lokacije na Švedskem. Za izvedbo storitve transportne logistike podjetje uporablja tovornjak vlačilec, opremljen z navigacijskih kitom Garmin 360 in GPS oddajnikom. Disponent ima možnost vpogleda na pozicijo vozila ob vsakem trenutku, komunikacija s tem poteka standardno po preko GSM omrežja. Slika 39: Obstoječa pot Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 62 od 81

69 Disponent planira pot po principu od najbližje lokacije k najoddaljenejši, medsebojne razdalje določi z programskim orodjem Microsoft Autoroute Izbira poti je nastavljiva ročno, poudarek pri izbiri je na uporabi avtocest in hitrih cest. V tabeli 23 te razdalje popiše ter izračuna in določi relacijo poti. Tabela 23: Prikaz razdalj med lokacijami [km] Ljubljana Malmö Helsnigborg Götenborg Stockholm Ljubljana 1689,0 1753,0 1963,9 2301,5 Malmö 1689,9 64,8 275,7 634,1 Helsnigborg 1753,0 64,8 218,5 556,3 Götenborg 1963,9 275,7 218,5 472,9 Stockholm 2301,5 634,1 556,3 472,9 Načrtovana pot poteka na relaciji: Ljubljana (1) Malmö (2) - Helsingborg (3) Götenborg (4) Stockholm (5) Ljubljana (6) s skupno dolžino 4746,7 km. Strošek, ki je povezan z transportom znaša 2.628,14. V posamezni lokaciji na Švedskem se šofer ustavi v povprečju za 1 uro, da razloži blago, ki je namenjeno za posamezno lokacijo, nato nadaljuje pot po relaciji, katero je določil disponent. Celotni čas, ki ga tovornjak porabi na poti, znaša 101 ur in 35 minut. Vendarle disponent zaradi upoštevanja nepredvidenih dejavnikov zaokroži varnostni čas na 5 dni. 4.2 KRITIČNA ANALIZA OBSTOJEČEGA STANJA. Pri analizi obstoječega stanja moramo poleg samih stroškov poznati še druge medsebojno odvisne spremenljivke, ki vplivajo na odločitev disponenta, kako planirati pot. Ključne spremenljivke so: - dolžina poti; - strošek poti; - čas poti. Pri načrtovanju je disponent podal prioriteto uporabi hitrih cest in avtocest. Pri tem ni nujno, da je opravljena pot najkrajša, v praksi se izkaže, da uporaba visokopretočnih cest pripomore k zmanjšanju časa vožnje. Obenem se je disponent moral držati obstoječih pravilnikov, ki veljajo za posamezno tranzitno državo, saj le-ti pogojujejo tranzit z uporabo avtocest ali hitrih cest. S stroškovnega stališča je kilometer poti merodajno sredstvo za določevanje stroškov rednega vzdrževanja (menjava gum, redni servisi), zato skušamo zmanjšati celotno dolžino poti. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 63 od 81

70 4.2.1 STROŠKOVNA ANALIZA Da bi obvladali stroške transportne logistike, je le-te treba podrobno razčleniti znotraj postavke variabilnih stroškov. Največji strošek je strošek goriva. Pri obremenitvi tovornjaka z 20-imi tonami tovora se povprečna poraba goriva giblje okoli 34 l goriva na 100 prevoženih kilometrih. Pri dejstvu, da so cene dizelskega goriva v različnih državah zelo različne, vzamemo pondirano povprečje vseh cen; glede na število kilometrov, ki jih tovornjak prevozi v posamezni državi. Kapaciteta dveh rezervoarjev tovornjaka je l, pondirano povprečje cen dizelskega goriva za mesec februar 2007 znaša 1,04 za liter goriva. Po izračuni orodja Microsoft Autorouta 2007 znašajo stroški goriva 1.539,37 za opravljenih km vožnje. Poleg stroškov goriva moramo upoštevati tudi ostale stroški poti, ki vplivajo na končni seštevek le-teh. Pot bomo razdelili po tranzitnih državah in navedli vse pripadajoče stroške. Slovenija: na relaciji Ljubljana-Karavanški predor znašajo stroški cestnine in predornine 28,8. V Avstriji in Nemčiji se uporabnina avtocest plačuje glede na število kilometrov uporabe le-te. V Avstriji uporaba sistema GO stane 0,273 /km, v Nemčiji je uporabnina v sistemu Toll Collect 0,12 /km. Skupna razdalja po avtocestah od slovensko-avstrijske meje do nemško-danske meje znaša 1271,9 km oziroma 193,52 ter dodatnih 28,6 za predornino na relaciji Flachau-Rennweg. Na Švedskem in Danskem se plačuje uporabnina avtocest kot dnevni pavšal. Za tovornjake znaša 8 na dan. Na poti se obenem plačata mostnini za mosta Storebælt 138 (pred mestom Odense) in Øresundsbron -133, ki povezuje Dansko in Švedsko med Copenhagnom in Malmöjem. Celotni stroški goriva znašajo 544,52 oziroma 1.089,04 za v obe smeri. Celotni variabilni stroški znašajo: 2.628, ČASOVNA ANALIZA Čas tranzita je pri cestnem transportu ključnega pomena. Za celotno področje Evropske unije velja pravilnik o tranzitnem tovornem prometu, ki omejuje čas vožnje enega šoferja na 8 ur. Po pretečenem času vožnje sledi 8-urni počitek. Zato se čas transporta drastično poveča in vpliva tako na ceno samega transporta, kot v končni fazi tudi na koeficient obrata transportnega sredstva, ki se posledično pozna kot manjši dobiček transportnega podjetja, če čas transporta traja predolgo. V našem primeru je celotni čas transporta 101 h 35 min, od tega 49 h 35 min neto vožnje. Šofer mora tekom vožnje petkrat počivati po 8 ur, obenem porabi še dodatne 4 ure za razkladanje tovora. Glede na dejstvo, da je geografska prepreka med Srednjo in Severno Evropo Baltiško morje, velja razmisliti o možnosti uporabe intermodalnega - trajektnega transporta. Tako bi se deloma ognili časovno potratnemu počivanju in prihranili nekaj časa s pomočjo transporta z drugim transportnim sredstvom. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 64 od 81

71 4.3 SCENARIJI OPTIMIZACIJE TRANSPORTNIH POTI S pomočjo orodja Microsoft Autorute 2007 bomo posamično pot optimizirali po treh ključnih spremenljivkah: - dolžini poti; - strošku poti; - času poti. Pri tem bomo omogočili možnost uporabe intermodalnega transportnega sredstva trajekta kot sredstva, pri katerem bomo prihranili na dolžini poti in času. Obenem bomo dodatno obremenili stroške poti na račun uporabe intermodalnih transportnih sredstev. Glede na geografski položaj lahko izbiramo med dvema vkrcalnima pristaniščema v Nemčiji; - Rostock in - Puttgarten. In tremi izkrcalnimi pristanišči: - Rødby (Danska); - Gedser (Danska); - Trelleborg (Švedska). Spodnja tabela 24 popiše čas in stroške vseh kombinacij uporabe trajektov: Tabela 24: Čas in strošek trajektne vožnje Relacija Čas vožnje (vključno z vkrcavanjem in izkrcavanjem) Cena prevoza za vozilo, daljše od 17m. Cena z BAF in zavarovanjem trajektne vožnje Rostock-Trelleborg 6 ur 30 min 425,00 477,00 Rostock-Gedser 3 ure 264,00 313,30 Puttgarten-Rødby 1 ura 264,00 313,30 Del cene trajekta je fiksen glede na dolžino vozila. Variabilni del cene predstavlja t.i.. Bunker Adjustment Factor BAF; znan tudi kot Bunker Surcharge. Pojmuje se kot dodatni strošek pri prevozu blaga zaradi povečanja cene goriva in se izračunava glede na dolžino transportnega sredstva. Na relaciji Rostock-Trelleborg znaša 2,65 po metru tovornjaka, na ostalih relacijah 2,45. Zavarovanje je povsod enako in znaša 0,45 po metru tovornjaka. Pri planiranju poti do pristanišč Rostock in Puttgarten bomo pri vseh nadaljnjih scenarijih posplošili pot na relaciji Ljubljana-Rostock ali Ljubljana-Puttgarten. Uporabili bomo možnost najhitrejše poti, ker le-ta daje prioriteto uporabi avtocest in hitrih cest. Čas vožnje s trajektom bomo vzeli kot del počitka, katerega mora šofer opraviti. Pot do Severnega morja predstavlja skoraj 16 ur vožnje, zato je potrebno načrtovati drugi 8-urni počitek. Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 65 od 81

72 4.3.1 IZBIRA PRVEGA SCENARIJA Pri prvem izboru bomo vzeli pot, katero smo dobili, če smo v Microsoft Autoroutu 2007 zahtevali optimizacijo poti po metodi najkrajše poti. Pot poteka na relaciji Ljubljana-Puttgarten, nato z uporabo trajekta prečkamo Baltsko morje in mimo Copenhagna po mostu Øresundsbron na Švedsko. Slika 40: Prečkanje Baltskega morja na relaciji Puttgarten-Rødby Tabela 25: Medsebojna oddaljenost po ključnih spremenljivkah Scenarij 1 Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm 1520,3 km 1585,0 km 1794,0 km 2132,1 km 17 h 11 min 17 h 49 min 20 h 6 min 23 h 43 min 1.130, , , , ,3 km 64,5 km 274,1 km 612,2 km 17 h 11 min 46 min 3 h 3 min 6 h 40 min 1.130,37 21,20 88,13 196, ,0 km 64,5 km 216,6 km 554,8 km 17 h 49 min 46 min 2 h 27 min 6 h 4 min 1.150,86 21,20 69,80 178, ,0 km 274,1 km 216,6 km 449,4 km 20 h 6 min 3 h 3 min 2 h 27 min 5 h 37 min 1.217,63 88,13 69,80 151, ,1 km 612,2 km 554,8 km 449,4 km 23 h 43 min 6 h 40 min 6 h 4 min 5 h 37 min 1.325,97 196,47 178,18 151,08 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 66 od 81

73 4.3.2 IZBIRA DRUGEGA SCENARIJA Pri izbiri prve poti smo ugotovili, da lahko prečkamo Baltsko morje z uporabo trajekta. Ker je pristanišče Puttgarten sorazmerno majhno, disponent nima možnosti rezervacije prostora na trajektu kot v večjem pristanišču Rostock. Zato bomo izbrali izhodišče za vkrcanje v pristanišču Rostock in pot nadaljevali iz izkrcevalnega pristanišča Gedser ter se priključili isti poti, katero je ponudil program Microsoft Autoroute 2007 pri izbiri prve poti. Slika 41: Prečkanje Baltskega morja na relaciji Rostock- Gedser Tabela 26: Medsebojna oddaljenost po ključnih spremenljivkah Scenarij 2 Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm 1520,3 km 1585,0 km 1794,0 km 2132,1 km 17 h 11 min 17 h 49 min 20 h 6 min 23 h 43 min 1.125, , , , ,3 km 64,5 km 274,1 km 612,2 km 17 h 11 min 46 min 3 h 3 min 6 h 40 min 1.125,24 21,20 88,13 196, ,0 km 64,5 km 216,6 km 554,8 km 17 h 49 min 46 min 2 h 27 min 6 h 4 min 1.145,73 21,20 69,80 178, ,0 km 274,1 km 216,6 km 449,4 km 20 h 6 min 3 h 3 min 2 h 27 min 5 h 37 min 1.212,50 88,13 69,80 151, ,1 km 612,2 km 554,8 km 449,4 km 23 h 43 min 6 h 40 min 6 h 4 min 5 h 37 min 1.320,84 196,47 178,18 151,08 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 67 od 81

74 4.3.3 IZBIRA TRETJEGA SCENARIJA Pri izbiri tretje poti bomo zopet vzeli vkrcevalno pristanišče Rostock in ob predpostavki, da trajekt vozi skoraj toliko časa kot mora šofer počivati, izbrali izkrcevalno pristanišče Trelleborg na Švedskem. Preostali del počitka bo šofer opravil v pristanišču, nato bo pot nadaljeval po istem principu kot v prejšnjih scenarijih. Slika 42: Prečkanje Baltskega morja na relaciji Rostock-Trelleborg Tabela 27: Medsebojna oddaljenost po ključnih spremenljivkah Scenarij 3 Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm Ljubljana Malmö Helsingborg Götenborg Stockholm 1520,3 km 1585,0 km 1794,0 km 2132,1 km 17 h 11 min 17 h 49 min 20 h 6 min 23 h 43 min 1.107, , , , ,3 km 64,5 km 274,1 km 612,2 km 17 h 11min 46 min 3 h 3 min 6 h 40 min 1.107,28 21,20 88,13 196, ,0 km 64,5 km 216,6 km 554,8 km 17 h 49min 46 min 2 h 27 min 6 h 4min 1.127,84 21,20 69,80 178, ,0 km 274,1 km 216,6 km 449,4 km 20 h 6 min 3 h 3 min 2 h 27 min 5 h 37 min 1.194,61 88,13 69,80 151, ,1 km 612,2 km 554,8 km 449,4 km 23 h 43 min 6 h 40 min 6 h 4 min 5 h 37 min 1.302,95 196,47 178,18 151,08 Andrej Črne: Optimiranje distribucije in transporta v oskrbovalni verigi stran 68 od 81