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Logística urbana Facultad de Ingeniería Especialización en Tránsito y Transporte

Paquetería

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Generalidades • Logística empresarial

INTEGRACIÓN Inventarios

Instalaciones

Producción

Empaquetamiento

Distribución

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Generalidades • Empresas de distribución de paquetería – Objeto • SERVICIO DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS A GRAN NÚMERO DE CLIENTES

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Generalidades • Empresas de distribución de paquetería – Configuración del sistema de transporte • Depende de la complejidad de la red

Orígenes y Destinos

Variabilidad espacial y temporal de la demanda

Plazos temporales reducidos

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Generalidades • Estrategias – Casos Un origen a un destino Un origen a varios destinos Varios orígenes a varios destinos

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Generalidades • Estrategias – Interés para la distribución de la paquetería • Caso de varios orígenes a varios destinos

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Generalidades • Estrategias – Estados Unidos (Década de los 80) • TERMINALES DE ROTURA DE CARGA - HUBS -

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Generalidades • Estrategias – Los hubs • Puntos en los que se rompe la cadena directa entre orígenes y destinos • Son terminales de consolidación

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Generalidades • Estrategias – Operación hub&spoke • Consiste en la consolidación de envíos de mercancía a un hub y posterior reparto a los destinos • Se busca incrementar el FACTOR DE CARGA de los vehículos

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Generalidades • Estrategias – Otras • Envío directo • El PEDDLING

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Generalidades • Estrategias – Envío Directo • Utilizada cuando entre el par O-D existe suficiente demanda para llenar la capacidad del vehículos de reparto

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Generalidades • Estrategias – Peddling • Estrategia que se basa en paradas múltiples • Busca la circulación a máxima capacidad • La carga se consolida en el vehículo

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Generalidades • Problema planteado – Asignación de envíos a rutas y localización de terminales hub en la red

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Generalidades • Problema planteado – Optimización combinatoria • Problema NP-HARD

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Generalidades • Problema planteado – Optimización combinatoria (Estrada Romeu, 2008) • Un algoritmo que asegura el óptimo local requiere una complejidad de orden superior al polinómico en las variables del problema

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Aparición de empresas dedicadas a prestar servicios de transporte (operadores logísticos) • Outsourcing • Subcontratación

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Operadores Logísticos • ¿Qué tipos de operadores se pueden identificar?

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 2PL • Empresas de paquetería industrial y paquetería urgente o Courier

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 2PL • Prestan el servicio de transporte de mercancía cuyo volumen es reducido y con plazos de entrega que son cortos

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 2PL • Las operaciones de consolidación son un factor de mucha importancia ¿Por qué?

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 3PL • Además del servicio de transporte y distribución, ofrecen servicios de almacenaje, empaquetado y otros servicios de valor añadido

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 3PL • Tienen una relación estrecha con sus clientes, así que controlan y regulan los procesos de facturación

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 3PL • Volúmenes mayores a los de paquetería • Utilizan variados modos de transporte

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 3PL • El proceso de consolidación se realiza en modos de mayor capacidad en largas distancias

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Generalidades • Sistema de transporte de mercancías – Empresas 4PL • El operador logístico y la empresa de distribución desarrollan una alianza de tal manera que se comparten riesgos y beneficios en la cadena

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Las Redes • Redes de Transporte de Mercancías – Conectan y transportan los bienes de consumo desde su origen (punto de producción) hasta el destino (clientes que consumen)

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Las Redes • Configuración de la red – ¿En qué influye? Planificación y organización de la cadena de suministro

Costos de distribución

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Las Redes • Configuración de la red – Tipologías de servicio • FULL TRUCKLOAD (FTL) • LESS THAN TRUCKLOAD (LTL)

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Las Redes • Configuración de la red – FTL • Los servicios o envíos a un cliente son servicios «puerta a puerta», en donde toda la mercancía comparte el mismo origen o mismo destino

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Las Redes • Configuración de la red – FTL • La planificación temporal e intervalos de envío se ajusta para que la totalidad de la capacidad del vehículo sea ocupada por las mercancías

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Las Redes • Configuración de la red – FTL • PROBLEMA: Es difícil prever y ajustar temporalmente las demandas y las solicitudes recibidas para los envíos

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Las Redes • Configuración de la red – FTL • PROBLEMA: Retornos de vehículos vacíos

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Las Redes • Configuración de la red – LTL • Se ofrece un servicio de transporte consolidado, en donde el ajuste temporal de los servicios no se diseña para cada cliente

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Las Redes • Configuración de la red – LTL • Se fijan plazos de distribución o unos horarios fijos para los envíos, los cuales buscan satisfacer las expectativas y preferencias de los clientes

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Las Redes • Configuración de la red – LTL • Se requiere de un diseño de rutas y paradas de tal manera que se cubra la demanda y se maximice el uso de los vehículos

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Las Redes • Configuración de la red – LTL • Cada vehículo lleva los envíos de múltiples clientes

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Las Redes • Configuración de la red – LTL • Las empresas que prestan este servicio requieren de terminales para consolidar la carga • Terminales hub o de consolidación

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Las Redes • Costos – Referencia a los costos de distribución • Proporción importante de los costos totales

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Las Redes • Costos Elementos que influyen en los costos de distribución Vehículos de transporte

Instalaciones fijas

Mercancía transportada

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Las Redes • Costos – Vehículo de transporte • Costos Fijos • Costos Variables

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Las Redes • Costos – Vehículo de transporte • Costos Fijos – Conductor – Seguros – Amortización o Subcontratación

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Las Redes • Costos – Vehículo de transporte • Costos Variables (por kilómetro) – Combustible – Lubricante – Mantenimiento

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Las Redes • Costos – Instalaciones fijas • Costos Fijos • Costo Unitario

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Las Redes • Costos – Instalaciones fijas • Costos Fijos – Manipulación por unidad de tiempo – Empaquetamiento – Actividades adicionales para el correcto envío de mercancía

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Las Redes • Costos – Instalaciones fijas • Costo Unitario – Alquiler de la delegación por volumen de mercancía transportada – Costo fijo mínimo por alquiler de la delegación

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Las Redes • Costos – Mercancía transportada • Costos temporales – Depreciación del producto (durante el almacenamiento y transporte) – Inventarios (depende de si la flota es propia o contratada)

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Las Redes • Tipologías de distribución

Envíos directos (many-to-many)

Envíos hub&spoke

Envíos con paradas múltiples (peddling)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • Requiere de distancias amplias para recorrer y número alto de vehículos • Únicamente se realiza una parada por mercancía

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • Los costos del vehículo son reducidos si – La demanda asociada entre un par O-D llena la capacidad del vehículo – Las restricciones temporales son importantes

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • El costo de transporte unitario (Burns et al., 1985) zt 

F     D  V V

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • En la función se tiene – – – – – –

Costo de transporte por envío (F) Tamaño del envío (V) Costo fijo de iniciar un nuevo envío (γ - $/carga) Costo fijo de una parada (σ - $/parada) Costo de transporte por unidad de longitud (α - $/km) Distancia envío entre producción y entrega (D)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • Los costos de inventario dependen del tiempo que pasa entre la producción y el consumo

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • El costo total del envío, incluyendo costo de inventario en origen, destino y tránsito, sin considerar costo de la mercancía es V 2 V2  Z  F  PR   V   2 Q 2 Q  

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • En donde – – – –

Flujo (Q - Ton/día) Tiempo de viaje (τ) Precio del material en inventario (R) Valor de mercancía transportada (P - $/ton)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • La función objetivo, teniendo en cuenta que se busca el costo unitario por objeto enviado, queda ajustada de la siguiente manera z

 V F  PR    V  Q

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • El tamaño óptimo de envío que minimiza la función de costo unitario de distribución es  FQ  V *  mín ;W   RP 

• En la anterior ecuación, W corresponde a la capacidad del vehículo de transporte (ton)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Envíos directos • Se tiene que el valor óptimo de envío (V*), crece con respecto a la relación entre el costo fijo de transporte (F) y el costo de inventario de una unidad de carga 1/Q • Se observa que V* crece con la distancia entre el almacén y el cliente

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Supone un número alto de paradas para un número reducido de rutas

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Se puede aplicar en los siguientes casos – Cuando el costo y el tiempo para realizar una parada adicional en una ruta es reducido – Cuando el costo de servicio de vehículo (F) es alto

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • En este caso las variables de decisión son – Tamaño de envío – Tamaño de la zona de distribución

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Considera los costos de distribución locales y los costos de acceso (line-haul) a la zona de reparto, el costo total de envío de paradas múltiples por carga ($/carga) es F '     m   D'

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • En donde se considera lo siguiente – Distancia total del transporte de envío de paradas múltiples, con linehaul y distancia local (D’) – Número medio de paradas asociadas a clientes por carga (m) – Costo fijo de iniciar un nuevo envío (γ - $/carga) – Costo fijo de una parada (σ - $/parada) – Costo de transporte por unidad de longitud (α - $/km)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Se considera que el número medio de paradas asociadas a clientes por carga, depende del tamaño de la región (n) y del tamaño del envío (V)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Se puede tener la distancia mínima local que une los m clientes distribuidos aleatoriamente en una región, de la siguiente manera

dK

mn



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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • En la anterior ecuación, δ equivale a la densidad de clientes (número de clientes por kilómetro cuadrado), y K es una constante que depende de la escala

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • La distancia total del envío (D’) se puede aproximar a partir de la distancia de acceso a la zona de reparto (D), tal y como se muestra

D'  D  K

mn



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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • La probabilidad (pi) de que el cliente i tenga al menos una unidad de mercancía en el envío se determina por V

 q  pi  1  1  i   nq 

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • En donde se requiere – Demanda media de cada cliente (q) – Cantidad de mercancía demandada por el cliente i (qi)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • La probabilidad de parar en un cliente escogido aleatoriamente es igual a la fracción esperada de clientes en una región, que reciben mercancía con una carga de tamaño V=m/n V    qi  1  1     nq   m i 1     n n n

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Los costos unitarios para peddling se resumen así

F'   m  D  K CS   V V

m n '

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Suposiciones si se consideran costos de inventario – La producción de bienes es independiente de la demanda de clientes – Los costos de inventario dependen del tiempo medio entre producción y su consumo por un cliente

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Suposiciones si se consideran costos de inventario – El tiempo medio en que una unidad de mercancía espera ser almacenada (origen) o consumida (destino) es V/2nq – Considera el tiempo en tránsito en la fase de acceso a la zona de reparto (T) y el tiempo en tránsito en la distribución local (t)

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Suposiciones si se consideran costos de inventario – Si se toma un tiempo medio de t/2, el costo del inventario Cl igual a

 V t V  Cl  PR p  PR  T   2 nq 2 2nq  

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Suposiciones si se consideran costos de inventario – En la ecuación anterior se observa que el costo de inventario asociado a la estrategia peddling es igual al producto del valor de la mercancía (P) por el precio del dinero (R) y por el tiempo medio total que la mercancía consume desde la producción hasta su consumo por un cliente τp

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Suposiciones si se consideran costos de inventario – Consideración final: Para las empresas de paquetería el inventario en destino es despreciable a cambio de plazos de entrega exigentes y definidos

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Equilibrio entre costos de transporte y costos de inventario – El costo total es la suma de los dos costos descritos

CT  CS  Cl 

  D  d  m V

 V t V   PR  T    2 nq 2 2 nq  

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Equilibrio entre costos de transporte y costos de inventario – Algunas consideraciones (Burns et al, 1985): El tiempo de tránsito local (t/2) es un valor significativamente menor al costo de transporte, y el tamaño óptimo de envío es igual a la capacidad del vehículo

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Las Redes • Tipologías de distribución – Paradas múltiples • Equilibrio entre costos de transporte y costos de inventario – La función de costo total se puede reescribir así

W    D K CT  PR   T    W W  nq 

mn





m W

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • Incluye – La concentración de la mercancía en los puntos considerados – Optimización de la capacidad de los vehículos en escenarios con distribución no uniforme

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • Aumenta el factor de carga de los vehículos y disminuye el costo unitario de transporte y el tiempo total de distribución

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • Decisión compleja – Por economías de escala que se producen en el transporte

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • Costo de transporte – Depende del flujo total de mercancías que agrupa la terminal de consolidación y las rutas de otros envíos – El número de posibilidades aumenta exponencialmente con el número de orígenes y destinos

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • Número de posibilidades – Si M es el número de orígenes y N el de destinos, el número de posibilidades es 2MN

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • El costo mínimo de distribución (Hall, 1987)  2 RPF Q  RP ; V  W Z*   F W  RPF Q  RP ; V  W

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • El costo mínimo de distribución (Hall, 1987) – El costo por objeto enviado disminuye con el flujo de envío – El costo total – C(Q) – se encuentra con el producto del costo por objeto – Z* – y el flujo de mercancía – Q – – La función obtenida es cóncava

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Las Redes • Tipologías de distribución – Terminales de consolidación de carga • El costo mínimo de distribución (Hall, 1987) – El costo marginal de incrementar el flujo en un período determinado equivale a

C (Q)  RPF Q  RP ; V  S  Q  F W  RP ; V  S

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