Planificar con el optimizador VSR

Objectives

After completing this lesson, you will be able to:
  • Describa la optimización VSR.
  • Ejecute la optimización VSR.
  • Explique el resultado del optimizador VSR.

Vehicle Scheduling and Routing Optimizer

El optimizador Vehicle Scheduling and Routing (VSR) tiene en cuenta el enrutamiento y la secuencia en la que los recursos llegan a determinadas ubicaciones (así como la programación de tareas que se ejecutan en paralelo). Evalúa las posibles modificaciones en la hoja de ruta y el efecto que dichas modificaciones pueden tener en la programación, lo que ayuda a evitar la posibilidad de entregas retrasadas y costes subsiguientes.

El objetivo del optimizador es asignar unidades de flete a vehículos/recursos y determinar la ruta y la secuencia de unidades de flete por vehículo/recurso de modo que se cumplan todas las restricciones y se minimicen los costes totales. El optimizador logra este objetivo mediante la búsqueda local evolutiva, una metaheurística basada en la población que toma prestados los principios de selección de los algoritmos evolutivos y se basa en gran medida en la optimización local.

Modelo matemático.

La transformación mostrada en la figura es obviamente una reducción de la distancia conducida.

Costes y restricciones

El coste total, que el optimizador ha diseñado para minimizar, es una suma ponderada de las siguientes posiciones:

  • Sanción por no entrega/ejecución (por unidad de flete (UF))
  • Penalización por anticipación y retraso (por UF)
  • Coste fijo (por vehículo o recorrido)
  • Costes dependientes del viaje (por vehículo), por ejemplo, distancia y duración.
  • Costes dependientes de la carga (por vehículo y ruta)
  • Costes de sostenibilidad, como las emisiones de CO2

Costes de optimización VSR

El sistema calcula los costes fijos una vez para cada capacidad utilizada en la ejecución de optimización VSR. Las capacidades incluyen recursos de vehículo y horarios. Para los horarios, los costes fijos se incurren por salida.

Además de los costes fijos, se pueden aplicar otros costes variables. Los siguientes son los costes de transporte variables por unidad para las siguientes dimensiones:

  • Duración
  • Distancia
  • Cantidad transportada por distancia
  • Parada intermedia

Estos costes hacen referencia al uso de las dimensiones de una capacidad, incluidas las ejecuciones vacías, durante la ejecución de optimización VSR.

Costos de duración y distancia

Puede definir los costes por duración para cada ejecución de optimización VSR. También puede definir un valor máximo y una unidad. La unidad hace referencia tanto a los costes como al valor máximo. Si no indica ninguna unidad, el sistema medirá la duración en segundos.

Puede definir los costes por distancia para cada ejecución de optimización VSR. También puede definir un valor máximo y una unidad. La unidad hace referencia tanto a los costes como al valor máximo. Si no indica ninguna unidad, el sistema medirá la distancia en kilómetros. También puede especificar la base de costes. Esto determina si el sistema utiliza los costes por distancia del campo costes por distancia en el perfil de planificación o de la línea de transporte. Como alternativa, puede especificar que el sistema tenga en cuenta la suma de ambos valores. Al optimizar los costes de distancia basados en destino, debe definir el coste de distancia en la línea de transporte.

Cantidad transportada por distancia y costes de parada intermedia

Puede definir los costes por cantidad para cada ejecución de optimización VSR. También puede definir una unidad. No puede definir un valor máximo para los costes por cantidad. Sin embargo, puede especificar si el sistema debe utilizar los costes por cantidad de la línea de transporte o de los costes por cantidad especificados en el perfil de planificación.

Para los costes por cantidad de la línea de transporte, puede especificar si el sistema debe calcular los costes de forma independiente de la distancia o si debe multiplicarlos por la distancia.

Para los costes por cantidad de los costes de planificación, puede especificar si el sistema debe calcular los costes de forma independiente de la distancia por línea de transporte o si debe multiplicarlos por la distancia.

Para los costes por cantidad de los costes de planificación, puede especificar si el sistema debe calcular los costes de forma independiente de la distancia por línea de transporte o si debe multiplicarlos por la distancia. El sistema determina los costes por etapa si los costes se calculan de forma independiente de la distancia. No tiene autorización para definir una unidad. Si se multiplica por la distancia, el sistema utiliza el valor fijo que ha definido en el campo Costes por cantidad.

Puede definir el número máximo de paradas intermedias y los costes por parada adicional.

Coste basado en itinerario frente a coste basado en destino

Costes basados en ruta y basados en destino.

La figura ilustra los costes basados en itinerario y en destino de la siguiente manera:

  • Coste basado en destino:

    • Orden de flete ( ABC ) = Distancia ( ABC ) * Coste ( AC ) = 300 * 1,5 = 450 $.

    • Orden de flete ( ACB )

      = Distancia ( ACB ) * Coste ( AB ) = 250 * 1,9 = $475.
  • Coste basado en ruta:

    • Orden de flete ( ABC ) = Distancia ( AB ) * Coste ( AB ) + Distancia ( BC ) * Coste ( BC ) = 200 * 1.9 + 100 * 1.8 = $560.

    • Orden de flete ( ACB ) = Distancia ( AC ) * Coste ( AC ) + Distancia ( CB ) * Coste ( CB ) = 150 * 1,5 + 100 * 1,8 = $405.

Los costes de distancia basados en ruta y en destino pueden dar resultados diferentes. En Norteamérica, el cálculo de costes de distancia basado en destino se utiliza con frecuencia, mientras que en Europa, los costes de distancia basados en ruta se utilizan principalmente.

Consideraciones del optimizador

El objetivo del optimizador VSR es la consolidación de unidades de flete y la creación de una ruta rentable y oportuna de origen a destino.

Objetivos y objetivos VSR

  • Objetivo: Determinar un plan de transporte que minimice los costes totales y satisfaga todas las restricciones.

  • Decisiones:

    • Por unidad de flete: ¿Transporte o no?

    • Por unidad de flete transportada: Seleccione una vía de acceso a través de la red de transporte (etapas).

    • Por etapa seleccionada: Seleccionar capacidad o recurso de vehículo.

    • Por capacidad o recurso de vehículo:

      • Seleccione el orden relativo de las actividades (= hoja de ruta).

      • Asigne una hora de inicio a cada actividad (= programación).

  • Costes totales = suma de:

    • Costes de sanción (no entrega, anticipación o retraso).

    • Costes de capacidad o vehículo (fijo, duración, paradas, cantidad y distancia).

El coste total es la suma de los costes de sanción por no entrega, entrega anticipada y tardía, y costes de vehículo por duración, distancia, paradas y cantidad.

Restricciones de optimizador

El optimizador opera dentro de las restricciones y evalúa cualquier modificación en el enrutamiento causada por restricciones para su efecto en la programación y la periodicidad.

El optimizador opera dentro de las restricciones definidas en la figura anterior. El optimizador evalúa cualquier modificación en el enrutamiento causada por restricciones para su Efecto en la programación y el horario. Comunica cualquier cambio de hora o fecha a todas las tareas de ese recurso o a cualquier tarea dependiente de cualquier otro recurso. Tener en cuenta ambos aspectos en paralelo garantiza una planificación eficaz.

El optimizador intenta asignar unidades de flete a vehículos y determinar una orden de entrega efectiva para cada vehículo para que se minimicen los costes de transporte totales. Considera varias restricciones y tiene en cuenta los costes de sanción como parte del coste total de transporte. 

Los siguientes costes de sanción se definen en el perfil de planificación y se pueden utilizar para controlar las decisiones tomadas por la optimización VSR:

  • Recogida anticipada
  • Recogida retrasada
  • Entrega anticipada
  • Entrega retrasada

El optimizador calcula los costes adicionales si el plan de transporte difiere de las fechas de recogida y entrega solicitadas. Esto se realiza cuando se utilizan restricciones blandas en el intervalo de tiempo de recogida y entrega y se definen costes de sanción en el perfil de planificación.

Existe un saldo en el proceso del optimizador entre la selección del modo de transporte más barato y el cumplimiento de las fechas de entrega prometidas y las fechas de recogida definidas. Por ejemplo, el optimizador podría decidir enviar mediante un medio de transporte intermodal incluso si esto significa entregar un día tarde. Esto es a condición de que el ahorro realizado mediante la selección de un medio de transporte más lento supere los costes de sanción por entrega retrasada.

Costes de sanción

Ventana de optimización VSR.

El coste de sanción para la recogida prematura se produce cuando la hora de recogida programada se encuentra entre la hora de recogida más temprana (restricción estricta) y la recogida prematura permitida (restricción blanda).

El coste de sanción para la recogida retrasada se produce cuando la hora de recogida programada se encuentra entre la hora de recogida retrasada permitida (restricción blanda) y la hora de recogida más tardía (restricción estricta).

El coste de sanción para la entrega prematura se produce cuando el plazo de entrega programado se encuentra entre el plazo de entrega más temprano (restricción estricta) y el plazo de entrega prematuro permitido (restricción blanda).

El coste de sanción para la entrega retrasada se produce cuando el plazo de entrega programado se encuentra entre el plazo de entrega retrasado permitido (restricción blanda) y el último plazo de entrega (restricción estricta).

Definición de ventana de recogida y entrega entrante

Definición de ventanas de recogida y entrega

  • Las órdenes de expedición, los pedidos de SAP ERP y las entregas solo funcionan con un solo día y hora para la recogida y la entrega.

  • Para permitir una mayor flexibilidad para la consolidación de flete y la optimización de enrutamiento, SAP TM Planning utiliza intervalos de tiempo.

  • La combinación de la definición de recogida y entrega y los costes de sanción controla cómo programa el optimizador dentro del intervalo de tiempo.

Windows controla cuándo se deben recoger y entregar las mercancías. La optimización VSR programa la recogida o entrega exactamente en la ventana definida. Si no hay ventanas, la optimización VSR puede programar estas fechas para minimizar los costes totales.

También puede controlar la optimización cuando las ventanas no se tienen en cuenta y las mercancías se recogen o entregan demasiado pronto o demasiado tarde.

Definición de tolerancias

Puede crear ventanas definiendo las tolerancias dentro de las cuales se debe permitir una recogida o entrega prematura o retrasada. Especifique para cada tolerancia si la optimización VSR debe considerarla una restricción dura, blanda o dura y blanda. La especificación de restricciones controla si la optimización VSR calcula los costes de sanción cuando no se cumplen las restricciones.

Se pueden definir las siguientes tolerancias:

  • Anticipación máxima
  • Retraso máximo
  • Retraso sin costes de sanción
  • Anticipación sin costes de sanción

Las fechas y horas definidas para la recogida y entrega en la unidad de flete son la base para calcular las tolerancias. Se puede tener en cuenta la hora exacta para la fecha de recogida o la fecha de entrega.

Restricciones duras y blandas

Las condiciones se utilizan para configurar el intervalo de tiempo para la recogida y la entrega entrante. La condición se especifica en el tipo de unidad de porte.

Restricciones de ventana

  • Ninguno

  • Duro (fechas aceptables)

  • Suave (fechas solicitadas)

  • Duro y blando (ambos)

La optimización VSR tiene en cuenta las restricciones cuando asigna unidades de flete a capacidades. Puede diferenciar entre restricciones duras y blandas:

  • La optimización VSR siempre se adhiere a restricciones duras.
  • Las restricciones blandas se modelan mediante costes de sanción, por ejemplo, costes por retraso que forman parte de los costes totales.

Las clases de condición relevantes son las siguientes:

  • Para la definición de intervalo de tiempo para recogida y entrega entrante: /SCMTMS/TOR_TIMEWIND

  • Para la definición de costes de anticipación y retraso: /SCMTMS/FU_PNLT_COST

Evaluación de costes de medios de transporte

Mediante las opciones de costes de planificación, el optimizador puede determinar el mejor medio de transporte a utilizar. Por ejemplo, con esta opción se puede modelar un análisis de equilibrio entre un camión grande y un camión pequeño.

Existe una relación entre el tiempo de penalización de recogida y entrega y el coste por duración. En función de las reglas empresariales, podría ser mejor retrasar la recogida o la entrega anticipada. 

La distancia y las duraciones máximas son útiles para decidir sobre el transporte ferroviario o aéreo en lugar de por carretera. El número máximo de paradas y costes es útil para reducir el número de visitas durante una semana a clientes o proveedores. 

Costes de parada

La figura muestra dos paradas entre las ubicaciones A y D. Los costes de escalas se aplican para influir en el resultado de la optimización VSR. La ubicación de origen y de destino de una ruta no se tienen en cuenta al calcular la cantidad de destinos parciales. Actualice la cantidad de destinos parciales más uno.

Herramienta de explicación

Fije el parámetro de usuario /SCMTMS/EXP en X para permitir la grabación en log de los datos del optimizador para las ejecuciones de optimización que inicia de forma interactiva.

Active el log de explicación. La herramienta de explicación para la optimización VSR muestra la siguiente información: entrada para la ejecución de optimización VSR, resultados de la ejecución de optimización VSR y resumen de la solución.

La herramienta de explicación para la optimización VSR muestra la siguiente información:

  • Entrada para la ejecución de optimización VSR

  • Resultados de la ejecución de optimización VSR

  • Resumen de la solución

Contenido del log de planificación del optimizador / Entrada de protocolo de explicación

  • Unidades de flete

  • Documentos de transporte

  • Reservas de flete

  • Recursos

  • Red de transporte

  • Incompatibilidades

  • Condiciones

  • Dimensiones

  • Parámetros

Resultados

  • Unidades de flete

  • Documentos de transporte

  • Reservas de flete

  • Detalles de la solución

  • Recursos