Planejar com o otimizador VSR

Objectives

After completing this lesson, you will be able to:
  • Descrever a otimização VSR.
  • Executar otimização VSR.
  • Explicar o resultado do otimizador VSR.

Otimizador de programação de veículos e itinerários

O otimizador da programação de veículos e itinerários (VSR) considera o itinerário e a sequência na qual os recursos chegam a determinadas unidades gerenciais (bem como a programação de tarefas sendo executadas em paralelo). Ele avalia potenciais modificações no roteiro e o efeito que essas modificações podem ter na programação, ajudando a evitar a possibilidade de remessas atrasadas e custos subsequentes.

O objetivo do otimizador é atribuir unidades de frete a veículos/recursos e determinar o itinerário e a sequência de unidades de frete por veículo/recurso, de modo que todas as restrições sejam cumpridas e os custos totais sejam minimizados. O otimizador alcança esse objetivo por meio da busca local evolutiva, uma meta-heurística de base populacional que empresta princípios de seleção de algoritmos evolutivos e depende fortemente da otimização local.

Modelo Matemático.

A transformação apresentada na figura é obviamente uma redução da distância percorrida.

Custos e restrições

O custo total, que o otimizador foi concebido para minimizar, é um total ponderado dos seguintes itens:

  • Multa de fornecimento não efetuado/execução (por unidade de frete (UF))
  • Penalidade por antecipação e atraso (por UF)
  • Custo fixo (por veículo ou roteiro)
  • Custos dependentes da viagem (por veículo), por exemplo, distância e duração.
  • Custos dependentes da carga (por veículo e roteiro)
  • Custos de sustentabilidade, como emissões de CO2

Custos de otimização VSR

Os custos fixos são calculados uma vez pelo sistema para cada capacidade usada na execução de otimização VSR. As capacidades incluem recursos e horários de veículos. Para horários, os custos fixos são incorridos por partida.

Além dos custos fixos, outros custos variáveis podem ser aplicados. Estes são os custos variáveis de transporte por unidade para as seguintes dimensões:

  • Duração
  • Distância
  • Quantidade transportada por distância
  • Escala

Esses custos se referem à utilização das dimensões de uma capacidade, incluindo viagens sem carga, durante a execução de otimização VSR.

Custos de duração e distância

Você pode definir os custos por duração para cada execução de otimização VSR. Você também pode definir um valor máximo e uma unidade. A unidade se refere aos custos e ao valor máximo. Se você não indicar uma unidade, o sistema mede a duração em segundos.

Você pode definir os custos por distância para cada execução de otimização VSR. Você também pode definir um valor máximo e uma unidade. A unidade se refere aos custos e ao valor máximo. Se você não indicar uma unidade, o sistema mede a distância em quilômetros. Você também pode especificar a base de custo. Isso determina se o sistema utiliza os custos por distância do campo de custos por distância no perfil de planejamento ou da linha de transporte. Em alternativa, você pode indicar que o sistema deve considerar o total dos dois valores. Ao otimizar para custos de distância com base no destino, você deve definir os custos da distância na linha de transporte.

Quantidade transportada por distância e custos de escala intermediária

Você pode definir os custos por quantidade para cada execução de otimização VSR. Você também pode definir uma unidade. Você não pode definir um valor máximo para os custos por quantidade. No entanto, você pode indicar se o sistema deve utilizar os custos por quantidade da linha de transporte ou dos custos por quantidade indicados no perfil de planejamento.

Para custos por quantidade da linha de transporte, você pode indicar se o sistema deve calcular os custos de forma independente da distância ou se deve multiplicá-los pela distância.

Para custos por quantidade dos custos planejados, você pode indicar se o sistema deve calcular os custos de forma independente da distância por linha de transporte ou se deve multiplicá-los pela distância.

Para custos por quantidade dos custos planejados, você pode indicar se o sistema deve calcular os custos de forma independente da distância por linha de transporte ou se deve multiplicá-los pela distância. O sistema determina os custos por etapa se os custos forem calculados de forma independente da distância. Você não tem autorização para definir uma unidade. Se multiplicar pela distância, o sistema usa o valor fixo que você definiu no campo de custos por quantidade.

Você pode definir o número máximo de escalas e os custos por parada adicional.

Custo baseado no itinerário versus custo baseado no destino

Custos baseados no itinerário e no destino.

A figura ilustra os custos baseados no itinerário e no destino da seguinte forma:

  • Custo baseado no destino:

    • Ordem de frete ( ABC ) = Distância ( ABC ) * Custo ( AC ) = 300 * 1,5 = $450.

    • Ordem de frete (ACB )

      = Distância ( ACB ) * Custo ( AB ) = 250 * 1,9 = $475.
  • Custo baseado em itinerário:

    • Ordem de frete ( ABC ) = Distância ( AB ) * Custo ( AB ) + Distância ( BC ) * Custo ( BC ) = 200 * 1,9 + 100 * 1,8 = $560.

    • Ordem de frete ( ACB ) = Distância ( AC ) * Custo ( AC ) + Distância ( CB ) * Custo ( CB ) = 150 * 1.5 + 100 * 1.8 = $405.

Custos de distância baseados no itinerário e no destino podem produzir resultados diferentes. Na América do Norte, o cálculo de custos de distância baseado no destino é usado frequentemente, enquanto na Europa, os custos de distância baseados no itinerário são usados principalmente.

Considerações do otimizador

O objetivo do otimizador VSR é a consolidação de unidades de frete e a criação de um itinerário econômico e pontual da origem ao destino.

Metas e objetivos VSR

  • Objetivo: determinar um plano de transporte que minimize os custos totais e satisfaça todas as restrições.

  • Decisões:

    • Por unidade de frete: transportar ou não?

    • Por unidade de frete transportada: selecione um caminho através da rede de transporte (etapas).

    • Por etapa selecionada: selecionar capacidade ou recurso de veículo.

    • Por capacidade ou recurso de veículo:

      • Selecione a ordenação relativa de atividades (= roteiro).

      • Atribua uma hora de início a cada atividade (= programação).

  • Custos totais = total de:

    • Despesas com a multa (fornecimento não efetuado, antecipação ou atraso).

    • Custos de capacidade ou de veículo (fixos, duração, paradas, quantidade e distância).

O custo total é a soma das despesas com a multa para fornecimento não efetuado, fornecimento antecipado e atrasado e custos de veículo para duração, distância, paradas e quantidade.

Restrições do otimizador

O otimizador opera dentro das restrições e avalia quaisquer modificações no roteiro causadas por restrições para o respectivo efeito na programação e na periodicidade.

O otimizador opera dentro das restrições definidas na figura anterior. O otimizador avalia quaisquer modificações no roteiro causadas por restrições para o respectivo efeito na programação e periodicidade. Ele comunica qualquer alteração de hora ou data a todas as tarefas nesse recurso ou a qualquer tarefa dependente em qualquer outro recurso. Considerar os dois aspectos em paralelo garante um planejamento eficaz.

O otimizador tenta atribuir unidades de frete a veículos e determinar uma ordem de entrega efetiva para cada veículo, de modo que os custos totais de transporte sejam minimizados. Ele considera várias restrições e considera as despesas com a multa como parte do custo total de transporte. 

As seguintes despesas com a multa são definidas no perfil de planejamento e podem ser utilizadas para controlar as decisões tomadas pela otimização VSR:

  • Retirada antecipada
  • Retirada atrasada
  • Fornecimento antecipado
  • Entrega atrasada

O otimizador calcula custos adicionais se o plano de transporte divergir das datas solicitadas de retirada e remessa. Isso é efetuado ao utilizar restrições flexíveis no intervalo para retirada e remessa e definir despesas com a multa no perfil de planejamento.

Existe um equilíbrio no processo do otimizador entre a seleção do modo de transporte mais barato e o cumprimento das datas de remessa prometidas e das datas de retirada definidas. Por exemplo, o otimizador pode decidir expedir por meio de um meio de transporte intermodal, mesmo que isso signifique entregar um dia de atraso. Isso ocorre com a condição de que a economia efetuada pela seleção de um meio de transporte mais lento supere as despesas com a multa por fornecimento atrasado.

Despesas com a multa

Janela de otimização VSR.

A despesa com a multa para retirada antecipada é incorrida quando a hora de retirada programada se encontra entre a primeira hora de retirada (restrição rígida) e a retirada antecipada permitida (restrição flexível).

A despesa com a multa para retirada atrasada é incorrida quando a hora de retirada programada se encontra entre a hora de retirada atrasada permitida (restrição flexível) e a última hora de retirada (restrição rígida).

As despesas com a multa para o fornecimento antecipado são incorridas quando o prazo de entrega previsto se situa entre o primeiro prazo de entrega (restrição rígida) e o prazo de entrega antecipado permitido (restrição flexível).

As despesas com a multa para fornecimento atrasado são incorridas quando o prazo de entrega programado se situa entre o prazo de entrega atrasado permitido (restrição flexível) e o último prazo de entrega (restrição rígida).

Definição da janela de retirada e entrega

Definição de janelas de retirada e entrega

  • As ordens de expedição de frete, as ordens SAP ERP e as remessas só funcionam com um único dia e hora para retirada e remessa.

  • Para permitir mais flexibilidade para consolidação de frete e otimização de roteamento, o SAP TM Planning utiliza janelas de tempo.

  • A combinação de definição de retirada e remessa e despesas com a multa controla o modo como o otimizador programa dentro do intervalo.

O Windows controla quando as mercadorias devem ser recolhidas e entregues. A otimização VSR programa a retirada ou remessa exatamente na janela definida. Se não existirem janelas, a otimização VSR pode programar essas datas para minimizar os custos totais.

Você também pode controlar a otimização quando as janelas não são consideradas e as mercadorias são retiradas ou entregues muito cedo ou tarde demais.

Definir tolerâncias

Você pode criar janelas definindo as tolerâncias nas quais uma retirada ou remessa antecipada ou atrasada deve ser permitida. Você indica para cada tolerância se a otimização VSR deve considerar a mesma como uma restrição rígida, flexível ou rígida e flexível. A indicação de restrições controla se a otimização VSR calcula despesas com a multa quando as restrições não são respeitadas.

As seguintes tolerâncias podem ser definidas:

  • Antecipação máxima
  • Atraso máximo
  • Atraso sem despesas com multa
  • Antecipação sem despesas com multa

As datas e horas definidas para a retirada e remessa na unidade de frete são a base para o cálculo das tolerâncias. A hora exata para a data de retirada ou data de remessa pode ser considerada.

Restrições rígidas e flexíveis

As condições são utilizadas para configurar intervalos para retirada e entrega. A condição é indicada no tipo de unidade de frete.

Restrições de janela

  • Nenhum

  • Difícil (datas aceitáveis)

  • Flexível (datas solicitadas)

  • Duro e macio (ambos)

A otimização VSR considera restrições quando atribui unidades de frete a capacidades. Você pode diferenciar entre restrições rígidas e flexíveis:

  • A otimização VSR cumpre sempre restrições rígidas.
  • Você modela restrições flexíveis utilizando despesas com a multa, por exemplo, despesas por atraso que fazem parte dos custos totais.

Estes são os tipos de condição relevantes:

  • Para definição de intervalo para retirada e entrega: /SCMTMS/TOR_TIMEWIND

  • Para definição de custos por antecipação e atraso: /SCMTMS/FU_PNLT_COST

Análise de custos do meio de transporte

Utilizando as configurações de custos de planejamento, o otimizador pode determinar o melhor meio de transporte a ser utilizado. Por exemplo, uma análise de equilíbrio entre um caminhão grande e um caminhão pequeno pode ser modelada com esta configuração.

Existe uma relação entre o tempo de multa de retirada e entrega e o custo por duração. Dependendo das regras comerciais, pode ser melhor atrasar a retirada ou a entrega com antecedência. 

As distâncias e durações máximas são úteis para decidir sobre o transporte ferroviário ou aéreo em vez de rodoviário. O número máximo de paradas e custos é útil para reduzir o número de visitas durante uma semana em clientes ou fornecedores. 

Custos de parada

A figura mostra duas escalas entre as unidades gerenciais A e D. Os custos de escala são aplicados para influenciar o resultado da otimização VSR. As unidades gerenciais de origem e de destino em um itinerário não são consideradas no cálculo do número de escalas. Atualize o número de escalas mais uma.

Ferramenta explicativa

Você define o parâmetro do usuário /SCMTMS/EXP como X para permitir o registro em log dos dados do otimizador para execuções de otimização que você inicia de forma interativa.

Ative o Protocolo de explicação. A função de explicação para a otimização VSR exibe as seguintes informações: entrada para a execução de otimização VSR, resultados da execução de otimização VSR e síntese da solução.

A função de explicação para a otimização VSR exibe as seguintes informações:

  • Entrada para a execução de otimização VSR

  • Resultados da execução de otimização VSR

  • Visão geral da solução

Conteúdo da entrada do log de planejamento/explicação do otimizador

  • Unidades de frete

  • Documentos de transporte

  • Reservas de frete

  • Recursos

  • Rede de transporte

  • Incompatibilidades

  • Condições

  • Dimensões

  • Parâmetros

Resultados

  • Unidades de frete

  • Documentos de transporte

  • Reservas de frete

  • Detalhes da solução

  • Recursos