MODELO LOGÍSTICO PARA LA DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS EN EL SECTOR
RETAIL DENTRO DE UNA RED DE ABASTECIMIENTO DIRIGIDA POR LA
DEMANDA
JUAN SEBASTIAN GUARIN CASTRO
ANDRÉS CAMILO LOZANO PALACIOS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTÁ D.C.
MODELO LOGÍSTICO PARA LA DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS EN EL SECTOR
RETAIL DENTRO DE UNA RED DE ABASTECIMIENTO DIRIGIDA POR LA
DEMANDA
JUAN SEBASTIAN GUARIN CASTRO
CÓD. 20101115013
ANDRÉS CAMILO LOZANO PALACIOS
CÓD. 20102015044
Proyecto de grado en la modalidad monografía para optar al título de
Ingeniero Industrial
Director
PhD. JAIRO HUMBERTO TORRES ACOSTA
Docente Universidad Distrital
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTÁ D.C.
A Dios, a mi familia, a mis amigos y mi amor Melissa.
Sebastián Guarín.
A mi Madre que ha luchado fuertemente por mi futuro, a mi padre por su apoyo y a mis
amigos por sus fuerzas para continuar.
IV
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios por bendecirme e iluminarme para culminar con éxito esta etapa
académica, por abrirme las puertas de la universidad y guiarme en sus tiempos perfectos.
A mi familia por su amor y apoyo incondicional, dándome las fuerzas necesarias para
continuar, sin rendirme e inculcarme la pasión por el estudio.
Al Dr. Jairo Torres por su vocación, su gran espíritu colaborador, su paciencia, su dedicación y
su gran experiencia puesta al servicio para realizar este trabajo de la mejor manera.
A mi novia por su apoyo y ser una gran fuente de motivación.
A mis amigos por sus consejos y sus valiosos aportes a mi vida personal y profesional.
Sebastián Guarín.
A Dios, a mi familia, a la Universidad Distrital por brindarme la oportunidad de iniciar y
culminar esta etapa en mi vida, a los profesores, amigos y compañeros con los cuales
compartimos alegrías y tristezas.
Al Dr. Jairo Torres por su paciencia, colaboración en todo el apoyo brindado para el éxito de
este proceso.
A Sebastián Guarín por su gran amistad, sus palabras de aliento y su constante motivación.
V
Índice General
AGRADECIMIENTOS... IV INTRODUCCIÓN ... VII OBJETIVOS ... XI Objetivo General ... XI Objetivos Específicos ... XI
CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO ... 1
1.1 Administración de la demanda ... 1
1.1.1 Redes de abastecimiento dirigidas por la demanda. ... 1
1.1.2 Modelo de Amazon... 4
1.1.3 Variables de consumo que influyen en el desarrollo de un modelo de logística electrónica. 6 1.1.4 Variables asociadas al transporte ... 7
1.1.5 Panorama de las empresas Colombianas ... 8
1.1.6 Conclusiones parciales ... 9
1.2 Clasificación de las redes de distribución ... 10
1.2.1 Según las posibilidades de consolidación de los envíos en un mismo vehículo ... 10
1.2.3 Servicio de transporte y consolidado ... 10
1.3 Costos asociados a la red de distribución ... 11
1.3.1 Costos fijos ... 11
1.3.2 Costos variables ... 12
1.3.3 Unidad de medida de los costos ... 14
1.4 El problema de ruteo de vehículos VRP ... 14
1.4.1 Extensiones del VRP ... 15
1.4.2 Métodos de solución ... 16
1.4.3 El problema de ruteo de vehículos en la distribución de productos ... 18
1.4.4 Estrategias de distribución ... 20
1.4.5 Extensión del VRP (OVRP – Problema de Ruteo de Vehículos Abierto) ... 21
1.4.6 OVRTW – Problema de Ruteo de Vehículos Abierto con Ventanas de Tiempo ... 22
1.4.7 Ejemplos prácticos – OVRPTW ... 22
VI
1.5 Indicadores de la gestión logística ... 24
1.5.1 Características de los indicadores de gestión ... 24
1.5.2 Indicadores de transporte y distribución ... 24
CAPÍTULO II DESARROLLO METODOLÓGICO ... 27
2.1 Estudio de mercado para clientes ... 28
2.1.1 Encuesta para clientes ... 28
2.1.2 Justificación de encuesta para clientes ... 31
2.1.3 Resultados encuesta para clientes ... 33
2.2 Estudio de mercado sector retail ... 47
2.2.1 Encuesta para supermercados ... 47
2.2.2 Justificación de encuesta para supermercados ... 49
2.2.3 Resultados encuesta para supermercados ... 51
2.3 Consumo por familia ... 56
CAPÍTULO III ESPECIFICACIONES DEL MODELO ... 62
3.1 Cálculo de costos ... 64
3.1.1 Costos Fijos ... 64
3.1.2 Costos variables ... 65
3.1.3 Costos Totales ... 66
CAPITULO IV MODELO MATEMÁTICO ... 68
4.1 Algoritmo de solución ... 69
4.2 Metodología de resolución ... 72
CONCLUSIONES ... 84
RECOMENDACIONES ... 85
REFERENCIAS ... 86
Índice de Tablas ... 91
VII
INTRODUCCIÓN
Las empresas actúan para obtener rentabilidad al satisfacer las necesidades de sus clientes, en ello enfocan sus esfuerzos y recursos en todo el ciclo de vida de sus productos, o durante el tiempo que presten un servicio a la sociedad, sin embargo para lograr cumplir dicho objetivo, tienen que implementar mecanismos técnicos, científicos y tecnológicos que les ayuden a incrementar sus beneficios y adaptarse a su contexto.
En este aspecto Michael Porter (1997) establece dos alternativas: eficacia operativa y posicionamiento estratégico, dentro de las cuales se clasifican las empresas según la corriente de pensamiento dominante durante el siglo XX y que aún en la actualidad sigue teniendo vigencia. En este sentido, Porter (1997) afirma que:
“La eficacia operativa consiste en realizar actividades similares mejor que los rivales. La eficacia operativa comprende la eficiencia, pero no es su único elemento. Se refiere a las prácticas que permiten a la empresa utilizar mejor los recursos. En contraste, el posicionamiento estratégico entraña la realización de actividades diferentes de las de los rivales, o la realización de actividades similares de forma diferente” (Porter, ¿Qué es la estrategia?, 1997)
Así, las empresas definen qué alternativa seguir y con qué mecanismos competir para afrontar la complejidad dinámica del mercado, derivando en organizaciones que al optar por la eficacia operativa tienen que competir fehacientemente para mantener y mejorar su posición económica, dado que en este caso el cliente es quien tiene el poder de decisión, de escoger o no a una de las tantas empresas que ofrecen servicios o productos similares, eligiendo el mejor servicio al menor costo. Por su parte las organizaciones que han preferido el posicionamiento estratégico, lo hacen porque han realizado una segmentación del mercado específica, hasta llegar a un exclusivo sector de la sociedad reduciendo sus ventas pero aumentando su utilidad por cliente.
Estas organizaciones como los hipermercados1, supermercados o tiendas de bodega, hacen parte
del sector retail, el cual realiza la entrega de dos clases de productos al cliente final: los de consumo masivo y los de conveniencia. Los primeros suelen adquirirse de manera inmediata y los segundos a un bajo precio, siendo colocados por los mercadólogos en los lugares de más fácil acceso (Kotler & Armstrong, 2003).
1 Los grandes almacenes e hipermercados se diferencian de los supermercados por poseer un tamaño superior
VIII
En cuanto al caso Colombiano, los almacenes compiten por tener el mayor número de clientes, apoyándose en promociones y precios bajos, lo que implica el mismo efecto en toda la cadena de suministro desde el proveedor hasta el cliente final, dado que el proveedor obtiene utilidades mínimas por cada unidad vendida, y por ende tiende a inclinarse por una economía a escala logrando reducir el precio de fabricación y beneficiándose al llegar sus productos a una mayor cantidad de clientes.
A partir de lo anterior se vislumbra una tendencia creciente en Colombia especialmente en las empresas vinculadas al sector retail: Poder tener una mayor cantidad de clientes, realizando la mejor oferta. Para ello las empresas invierten parte de sus ingresos en distintas alternativas como publicidad, atención al cliente, promociones, descuentos, con las cuales puedan aumentar su nivel de competitividad para poder cumplir con las exigencias del mercado.
En consecuencia, el cliente al tener un alto poder de negociación en esta cadena de suministro, expresa inconformidades o necesidades no satisfechas que los supermercados han tratado de mejorar al ofrecer una experiencia de compra más agradable en sus instalaciones, pero que de todos modos no las han podido suplir en su totalidad, por lo que la expansión del comercio electrónico se muestra como una posibilidad para crear nuevos retos y nuevas formas de penetración de mercados, que pueden satisfacer en parte dichas necesidades.
Así uno de los principales retos para la logística generados por el crecimiento del comercio electrónico reside en cómo realizar la venta, consolidación y distribución de productos de consumo masivo al por menor, teniendo en cuenta factores diferenciales tales como calidad, confianza, costo y tiempos de entrega,con el fin de lograr cumplir con los requerimientos del cliente, abriendo la posibilidad de expandir el mercado al llegar a nuevos y potenciales compradores, incrementar los márgenes de utilidad para las empresas que incursionen en este servicio.
Por ende, la estructuración del modelo de servicio de venta de productos al por menor a través de internet debe contemplar variables asociadas a su implementación, cómo la diversidad y cantidad de productos, los distintos oferentes, el costo de intermediación, el público al que va dirigido, etc., puesto que los usuarios de internet eligen la mejor oferta al hacer la comparación entre varias fuentes, en un sector del mercado donde las grandes superficies han extendido su operación hasta en un 40% (CCCE, 2015), sin embargo los usuarios se ven limitados a ofertas individuales que aumentan los costos de envío si compran sus productos seleccionando varias de las fuentes, lo que los obliga a desplazarse hasta los lugares físicos para realizar su compra o a comprar únicamente en una de las múltiples fuentes.
IX
Sin embargo en la revisión de la literatura realizada por los autores no se encontró un modelo que integrara tanto el sistema de ventas como el sistema de distribución, para las empresas pertenecientes al sector retail, donde el usuario pueda realizar su compra comparando entre distintas fuentes y seleccionando un producto de cualquiera de ellas conformado su compra con un único costo de envío, al tiempo de que se brinde un canal de distribución confiable, que tenga en cuenta los medios para la distribución. Así, la consolidación de la carga dependerá de la capacidad del vehículo y las rutas de distribución estarían conformadas por varios puntos de origen y varios puntos de destino.
Los hipermercados, supermercados y tiendas de bodega que operan en Colombia, donde principalmente aplicaría el modelo propuesto, prestan individualmente un servicio a domicilio desde sus instalaciones o simplemente no lo prestan. Aunque de esta manera han podido mantenerse en el mercado, han dado poca relevancia a las necesidades específicas de sus clientes donde además de encontrar una ventaja competitiva, retribuirá beneficios generales para la sociedad incluyendo a la nueva generación que hace parte del nuevo mundo de la tecnología haciendo uso de celulares, tablets, computadores, a las personas discapacitadas que tienen problemas de movilidad en las ciudades o a las personas que quieran ahorrar tiempo y esfuerzo.
Teniendo en cuenta estos aspectos, la solución planteada aquí, le hace frente a la imposibilidad del consumidor por falta de tiempo y paciencia, de desplazarse de un supermercado a otro y comparar los precios para decidir en donde resulta mejor realizar sus compras. Además con ello se impulsa la competencia entre pequeños distribuidores y corresponde a un mercado no explorado del todo en Colombia.
Por ende, para poder cumplir con los retos que actualmente se generan en este tipo de mercados, debe haber una base tecnológica fuerte y sustentada en teorías organizacionales2. Con dicha base se
busca tener en cuenta todas aquellas variables que se puedan presentar, reducir la incertidumbre del cliente con respecto a la prestación del servicio y evitar así posibles fallas.
Es por esta razón que la logística se constituye como un conjunto de funciones que ayudan a tener control en un ambiente creciente y cada vez más complejo, utilizando las herramientas con las que se cuenta en la solución de problemas de ruteo de vehículos VRP (por sus siglas en inglés Vehicle Routing Problem), de forma tal que se pueda desarrollar un modelo logístico involucrando los parámetros y variables abarcados dentro de la administración de la demanda, como los costos asociados a la prestación del servicio y las ventajas que tendrán tanto los actores asociados al sector
retail como sus clientes.
En este sentido, se pretende plantear las bases para la posible implementación de un servicio, a través de una plataforma informática que dé una solución al problema de ruteo de vehículos de
2 La teoría organizacional estudia las estructuras organizacionales y su diseño. Comprende el análisis
X
paradas múltiples en la distribución de productos al retail, el cual satisfaga ciertas necesidades de los consumidores de hoy en día, beneficiando a una parte de la sociedad, posibilitando la generación de empleo y fortaleciendo el sector económico en el país.
En el capítulo I, se define la administración de la demanda como uno de los aspectos importantes para la comprensión del modelo logístico planteado por los autores, teniendo en cuenta una de las formas cómo se gestiona actualmente, siendo esta las redes de abastecimiento dirigidas por la demanda. A manera de ejemplo se aborda el modelo de Amazon siendo uno de los grandes referentes mundiales en aplicar dicho concepto, además se realiza un análisis de las variables de consumo que influyen en los modelos de logística utilizados por el sector retail y el comercio electrónico, vislumbrado en consiguiente el panorama de las empresas colombianas en sector, para finalmente visualizar el problema de distribución de los productos referente al ruteo de vehículos, sus extensiones, y los métodos de solución más utilizados.
En el capítulo II se muestra la metodología desarrollada por los autores para obtener la información desde las fuentes primarias que sustentaran el estudio realizado, consistiendo en la aplicación de una encuesta a los clientes de los supermercados y a las personas a cargo de estos dentro de la UPZ Boyacá real de la localidad de Engativá en la ciudad de Bogotá, de manera que se determinara la viabilidad del modelo propuesto analizando los resultados obtenidos, y a su vez se presentan los datos conformados por estadísticas encontradas y el trabajo de campo para determinar el volumen mensual consumido por una familia promedio colombiana.
En el capítulo III se detallan las especificaciones a tener en cuenta, del modelo desarrollado en el lenguaje de programación Visual Basic incluyendo el cálculo de los costos asociados al modelo de servicio propuesto.
XI
OBJETIVOS
Objetivo General
Estructurar un modelo que resuelva un problema de ruteo de vehículos (VRP) con base en la demanda, para la distribución de mercancías dentro de una red de abastecimiento en el sector retail
de la cuidad de Bogotá.
Objetivos Específicos
Realizar un compendio de los modelos y soluciones planteadas para la distribución en el sector
retail.
Determinar las variables que intervienen en el comportamiento del sistema de comercialización del sector retail desde la venta hasta la distribución del producto.
Analizar la influencia de las variables de consumo dentro del sector del mercado Colombiano, seleccionado para el estudio.
Estructurar el procedimiento de venta, consolidación y distribución de productos de consumo masivo al por menor, con base en una plataforma informática para las empresas del sector retail
en la ciudad de Bogotá.
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
________________________________________________________________________________ El desarrollo de la logística a lo largo de los últimos años permite evidenciar los factores de cambio que han hecho a las empresas evolucionar en conjunto con las necesidades de sus clientes llegando a establecer redes de abastecimiento que respondan de manera eficiente a los cambios en la demanda, generando modificaciones en la administración de la cadena de abastecimiento tanto en la manera de vender como en la de distribuir los productos, y a su vez creando un campo de investigación en donde se busca obtener los modelos que cumplan con los nuevos requerimientos y optimicen las capacidades del sistema.
De este modo, en el presente capítulo se presentan aspectos relevantes sobre la administración de la demanda, redes de distribución, problemas de ruteo de vehículos y gestión logística. Los cuales fundamentan la propuesta presentada.
1.1 Administración de la demanda
La administración de la demanda incluye actividades que van desde estimar la demanda de los clientes, pasando por convertir sus órdenes específicas en fechas programadas de entrega, hasta ayudar a equilibrar la demanda con la oferta. La planeación adecuada de todas las demandas generadas interna y externamente, significa que la capacidad (en última instancia, oferta) puede administrarse y controlarse mejor, con ayuda de la información que permite integrar las necesidades de los clientes con las capacidades de la empresa, obteniendo órdenes de compra oportunas y reales, mejorando significativamente las actividades físicas de distribución (Wisner & Stanley , 2008).
1.1.1 Redes de abastecimiento dirigidas por la demanda.
La estrategia para analizar la cadena de abastecimiento se torna compleja en un entorno dinámico y difícil de controlar, que conlleva a analizar cada eslabón de la cadena por separado para reducir dicha complejidad, donde la volatilidad en la demanda de los clientes puede aumentar o disminuir permanentemente. De este modo se tiene un permanente control en la variación de los precios, aunque la información se genera de manera inmediata. En la cadena de abastecimiento su flujo se puede volver demasiado lento generando el fenómeno conocido en la logística como efecto látigo o "bullwhip effect", la inflexibilidad de las compañías, la resistencia al cambio y muchos problemas más que enfrenta la cadena de abastecimiento.
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construcción de la cadena de abastecimiento en respuesta a los requerimientos del cliente, es decir, cambiar la técnica de impulsar la compra de los productos, por la de extraer información sobre lo que el cliente realmente está necesitando, generando interacción entre los miembros de la cadena de suministro y las principales áreas involucradas en este proceso (Bedoya, 2012).
Las áreas planteadas por Bedoya que deben estar involucradas en la DDSN son aquellas que están encargadas de manejar la demanda y entre ellas son complementarias, estas áreas son: ventas, planeación de la demanda y servicio al cliente. También plantea que las áreas de abastecimiento, manufactura, logística y planeación de la producción deben ser áreas enfocadas a la investigación y desarrollo del producto, por lo tanto se considera que es fundamental conformar un sistema de tecnologías y procesos que reaccione a las señales de la demanda en tiempo real, a través de redes de abastecimiento de clientes, proveedores y empleados. Bedoya afirma que cuando estos procesos trabajan de manera conjunta las compañías pueden responder rápida y eficientemente a las oportunidades que se generan en el mercado.
Realizando una retrospectiva, la administración de la cadena de suministro planteaba responder a la demanda, pero esto significaba cumplir con los niveles de servicio al menor costo posible ajustando recursos y decisiones. En contraste con el presente, la DDSN debe gestionar la negociación con base en señales de la demanda y modificarla antes de responder a ella rentablemente; considerándose la clave para pasar de cadena a red de abastecimiento al transformar las cadenas actuales en estructuras que brinden información en tiempo real, donde los nodos que la conforman sean flexibles, automatizados, auto-reparables y sensoriales. (Rey, 2014) En este sentido Bedoya (2012) plantea cuatro etapas donde las empresas deben progresar de llevar un estado de reaccionar a la demanda a un estado de orquestación en la alineación de la oferta y la demanda de una red de empresas extendidas.
Como se muestra en la Figura 1, estas cuatro etapas se conocen como reacción, anticipación, colaboración y orquestación. Las dos primeras están concentradas en un enfoque en la cadena de abastecimiento interna, mientras que las dos últimas se concentran en un enfoque de abastecimiento de las empresas extendidas.
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Figura 1. Etapas que debe surtir una empresa que va evolucionando hacia DDSN (Bedoya, 2012)
En la figura 2 se muestra la relación entre la cadena de abastecimiento en cada una de las etapas anteriormente mencionadas con el mercado, por lo tanto es importante entender que los procesos de planificación y ejecución de los proyectos realizados por la compañía comiencen a influir patrones de demanda basados en el aprovisionamiento dinámico para aumentar la productividad de la red de suministro. Esta etapa de orquestación exige un mayor énfasis en la gestión del costo total y exige una rigurosa integración de los datos financieros en las decisiones de la cadena de abastecimiento.
Figura 2. Relación de la cadena de Abastecimiento con el mercado en las etapas hacia DDNS (Bedoya, 2012)
En la etapa de orquestación, se observa que se recibe la información del mercado, aquí se desarrolla el modelo pull es decir extraer la información de lo que realmente quieren nuestros clientes para ofrecer un mejor servicio, teniendo una alta colaboración de la información en tiempo real. Esta cantidad de información permite modelar la demanda y reaccionar en sintonía de esta. (Bedoya, 2012)
4. Orquestación
Apunta continuamente a la perfección.
2. Anticipación
Proceso para responder a la demanda, pero poca visibilidad
1. Reacción
Responde reactivamente a las demandas del cliente
3. Colaboración
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1.1.2 Modelo de Amazon
El modelo Amazon fue creado por Jeffrey Bezos en 1994, vislumbrando por primera vez el concepto de lo que llegaría a ser una DDNS, teniendo en mente ser la mejor experiencia para comprar, ofreciendo una gran variedad de productos (Libros, música, DVD, videos, casa y jardín, equipo electrónico, ropa, juguetes) y servicios (subastas en línea, asociaciones, administración de sitios web), a precios bajos e información nutrida de cada producto.
Su servicio consiste en enviar los productos de sus clientes directamente desde los proveedores, sin embargo para ello necesita de grandes almacenes donde son guardados los productos, teniéndolo disponible de inmediato para los clientes, pidiendo los productos a sus proveedores pero sin pagarlos hasta que sean vendidos, aumentando su liquidez al poder pagarle a sus proveedores días después de la venta.
Con las compras de cada cliente, Amazon ha podido establecer un historial con el cual ofrecer productos teniendo en cuenta preferencias, gustos y aversiones. Contando con un área de secciones especiales por tipos de productos o temas para clientes nuevos, o un motor de búsqueda para quienes buscan algo en específico. El cliente coloca sus artículos en un carro de compras, después se identifica frente al sistema (si ya ha comprado antes, toda la información queda registrada en una base de datos), teclea la dirección de envío y selecciona la opción de envío, entre las cuales se destacaban los envíos gratuitos de muchos pedidos con precios mayores de 25 dólares. Amazon también anunciaba vínculos con empresas de envíos para que sus clientes pudieran dar fácil seguimiento a sus pedidos.
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envío, número de la tarjeta de crédito, etc.) puede recorrer rápidamente el proceso de compra verificando la información y pulsando el botón comprar ahora. En ese sentido Amazon es un modelo dirigido por la demanda.
Figura 3. Modelo de Amazon(Rey, 2014)
Servicio
Debido a la participación del cliente, es necesario mantener un alto nivel de servicio. Ser una tienda que opera únicamente por internet facilita la tarea. Algunas de las formas en que Amazon.com logra proporcionar un excelente servicio al cliente son:
1. Le informa, cuando realiza sus compras, sobre los tiempos de envío proyectados y reales. En pedidos grandes, se les pregunta si prefieren esperar por el pedido completo o recibirlo en partes a medida que los artículos estén listos.
2. Les permite revisar los productos, lo cual ayuda a generar un sentido de lealtad entre sus usuarios. 3. Envía correos electrónicos con sugerencias sobre otros productos que pueden tener interés en comprar, basándose en adquisiciones pasadas.
4. La empresa logra que su sitio web sea muy fácil de usar, pues ofrece muchas formas de buscar productos (por título, tema o autor).
5. Al desarrollar y patentar tecnología de punta como su proceso de Pedidos con 1 click, facilita la experiencia de compra en línea.
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Este método permite a sus clientes guardar información sobre su facturación y envíos en el sitio web de la empresa. Los clientes poden decidir la manera de pagar sus compras, como con tarjetas de crédito, o elegir entre múltiples direcciones de envío, como el domicilio personal o el trabajo. Amazon.com prefiere que sus clientes usen esta característica porque con el software de minería de datos puede desarrollar perfiles de los hábitos de compra de un cliente, que la ayudarían a elaborar recomendaciones de productos y programas de marketing en el futuro.
1.1.3 Variables de consumo que influyen en el desarrollo de un modelo de logística
electrónica.
Existen relaciones entre el servicio al cliente ofrecido por las empresas del sector retail que operan en internet y la intención de compra del consumidor de adquirir sus productos en línea o fuera de línea (Suryandari & Paswan, 2013). Según Suryandari & Paswan, estas relaciones se pueden establecer como las siguientes:
Atención al cliente en línea
La venta de productos al retail, en línea o fuera de línea, es un servicio y por ende los consumidores optarán por el tipo de tiendas que ofrecen altos niveles de servicio, siendo esto un factor diferenciador de las empresas que venden productos similares, lo que sugiere que las dimensiones del servicio al cliente son importantes para las empresas que deseen aumentar su nivel de competitividad en línea; incluyendo la fiabilidad, el acceso, la facilidad de navegación, eficiencia, capacidad de respuesta, flexibilidad, conocimiento de precio, garantía, seguridad de las transacciones, y la personalización.
Valor percibido
El precio es una parte integral de valor y un factor clave para el éxito del comercio al retail en línea e incluye tanto componentes monetarios como no monetarios. Por lo general, los consumidores asocian las tiendas en línea con bajo costo debido al canal corto de distribución y la ausencia de instalaciones físicas. Sin embargo, el precio no sería un factor dominante en la decisión de compra para el producto que requiere un alto nivel de servicio, diferente al producto genérico que no requiere gran servicio. Basándose en esta hipótesis, no es de extrañar que los consumidores utilizan las tiendas en línea para maximizar su utilidad en términos de ahorro de tiempo y de dinero.
Confianza
La confianza ha sido el centro de debate entre los partidarios y los opositores del comercio al retail
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vendedor en una tienda física, sin embargo esto no da lugar a una disminución de la confianza. Este argumento se justifica en que los consumidores encuentran mayor comodidad al comprar en las tiendas en línea, en donde algunos productos de alta demanda tienen una preferencia de compra en línea.
Presencia física y en línea
La extensión de la presencia de una empresa del sector retail, conlleva a pensar que puede querer establecer una presencia en línea para aprovechar dicho segmento de compradores. Desde la perspectiva de los consumidores, la presencia en línea respaldada por una presencia física trae beneficios como la prueba del producto, la rentabilidad, y la presentación de una imagen más tangible. Además, se mejora la capacidad de relacionarse directamente con los consumidores.
1.1.4 Variables asociadas al transporte
Mora (2014) establece las variables que influyen en la prestación del servicio de transporte para la distribución del producto como:
El tiempo de transporte
Este no se refiere solo al transporte físico del producto (mercancía en tránsito), sino al período comprendido desde que la mercancía está dispuesta en los muelles para su carga, hasta que el producto físicamente es descargado en el lugar de destino, lo cual incluye necesariamente conceptos tales como: tiempos de espera, carga/descarga de vehículos, parada en ruta, transbordos, etc.
La calidad del servicio
Está en función de las exigencias del mercado, englobando una serie de conceptos, relacionados, entre otros, con los siguientes aspectos:
Rapidez y puntualidad en la entrega.
Fiabilidad en las metas prometidas.
Seguridad e higiene en el transporte.
Cumplimiento de los condicionantes impuestos por el cliente (horarios de entrega, etc.)
Información y control de transporte.
Eficiencia
Las características del transporte entre Fabricantes y Canales de Distribución para un sistema más eficiente:
Tiempos de entrega más cortos y frecuentes.
Lotes y envíos más pequeños (e-delivery).
Reducción del tiempo de cargue y descargue.
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Nuevos sistemas y tecnologías de información en el transporte.
Evolución a operación logística integral.
1.1.5 Panorama de las empresas Colombianas
El Comercio electrónico se ha convertido en una alternativa que genera un valor agregado a las empresas del país, este es un medio que sin duda activa los ingresos de compañías y les ofrece grandes oportunidades para aquellos comerciantes que deseen obtener utilidades importantes en el futuro. Aunque en Colombia el e-commerce se ha desarrollado rápidamente, se puede asegurar que se siguen realizando esfuerzos para generar un mayor crecimiento.
Actualmente en Colombia el comercio electrónico ha logrado un crecimiento exponencial según cifras del reporte colombiano presentado por CCCE y consolidado por PricewaterhouseCoopers en el estudio de transacciones no presenciales (comercio electrónico) en el año 2014 el e-commerce ascendió a USD $9.961 millones lo cual corresponde al 2,62% del PIB, el 57% pertenece a tarjetas de crédito y el 43% a debito en cuenta bancaria. (CCCE, 2015).
Como las cifras lo muestran el comercio electrónico es una alternativa para incursionar en el sector
retail definiendo un modelo de distribución (VRP) en un mercado dirigido por la demanda. Por lo tanto se analizarán algunas de las empresas colombianas que se encargan de la venta y distribución de sus productos en el mercado retail, es decir, las empresas colombianas que entregan sus productos puerta a puerta y que hacen uso de las aplicaciones móviles o páginas web para consolidar sus órdenes de pedido y establecer un mejor control en el comportamiento de la demanda de sus clientes.
Grupo éxito
Actualmente Grupo Éxito se considera en la etapa de maduración en cuanto al uso e implementación del comercio electrónico, cuenta con 528 puntos de venta: 474 en Colombia y 54 en Uruguay, además de 579 aliados Surtimax, 3 alternativas de e-commerce (éxito.com; carulla.com; cdiscount.com), catálogos virtuales en 86 almacenes de las marcas Éxito, Carulla, Surtimax, y en 55 municipios del país. Aun así como lo expresa el presidente de la compañía Carlos Mario Giraldo, pretenden seguir siendo los líderes del retail colombiano, continuando con su expansión en comercio electrónico (Sierra, 2014).
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Glocery Glee
Esta es una aplicación móvil que está vinculada a la red de mini mercados y tiendas de Drogas la Rebaja. Glocery Glee les facilita a los usuarios realizar sus compras desde un dispositivo móvil a través de la red, el usuario puede ver los productos en forma real con sus respectivos precios desplazar los productos a un carro de mercado de forma virtual, guardar los historiales de compras, hacer recomendaciones, búsquedas rápidas y antes de pagar le permite al cliente visualizar los productos que usualmente se encuentran en la caja registradora de un supermercado real, como gustos o antojos que pudo haber olvidado el usuario. Sin embargo al ser una aplicación móvil solo presta el servicio de venta y no está integrada al sistema de distribución el cual es ejecutado por la misma empresa Drogas la Rebaja, la cual utiliza motocicletas para realizar los domicilios.
Mercadoni
Esta aplicación de compras por internet que tiene a su disposición diferentes supermercados donde el usurario visualiza los productos y realiza sus compras, ofrece elementos diferenciadores en la entrega del mercado como lo es la bolsa de tela y se puede considerar que está en un proceso de mejoramiento continuo, ya que responde a través de su página de fans en Facebook todas las recomendaciones y opiniones de sus usuarios. Actualmente no tienen un sistema de distribución adecuado ya que no cuentan con una flota de transporte propia, siendo su fuerza laboral personas del común que quieran ganar dinero realizando las entregas con sus propios vehículos, lo que dificulta el cumplimiento de los tiempos de entrega y la consolidación del mercado al no tener una red logística definida.
Donde hago mercado
La App “Donde hago mercado” ofrece a los usuarios la posibilidad de organizar sus compras de mercado a través de una serie de herramientas que lo facilitan. Se puede ubicar el supermercado de preferencia más cercano o en cualquier ciudad del país, hacer listas de compras y consultar todas las novedades del momento (ofertas, productos nuevos, concursos o campañas, etc.) Funcionando como un servicio de promoción y visualización de los productos para que el usuario pueda realizar el proceso de comparación, y tomar la mejor decisión de compra.
Otros Supermercados
Existen en el mercado colombiano otros servicios similares a los prestados por el grupo éxito, tal como Alkosto y Jumbo, donde cada uno ofrece sus servicios independientemente y con costos asociados de manera individual, lo cual imposibilita una compra múltiple y obliga a realizarla en un solo lugar.
1.1.6 Conclusiones parciales
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cumplir con el servicio requiere de grandes depósitos donde pueda almacenar los productos y hacer la consolidación de los mismos, además de externalizar el transporte a empresas con mayor capacidad logística en esta área, al ser una empresa internacional.
De igual manera, a partir de los estudios hechos al desarrollo del comercio electrónico, se puede evidenciar variables que influyen en el comportamiento de compra de los usuarios en línea, tanto preventivas (seguridad, confianza, información), como calificativas (rapidez, puntualidad, cumplimiento) definiendo finalmente el nivel de calidad de un servicio.
Teniendo en cuenta los aspectos anteriormente tratados, se puede establecer que en Colombia no existe un modelo integrado de venta, consolidación y distribución al servicio de los clientes de los distintos supermercados que garantice la libertad y facilidad tanto de compra como de comparación por medio de una plataforma electrónica.
1.2 Clasificación de las redes de distribución
Las empresas que al evaluar distintas alternativas definitivamente deciden no realizar por si mismas la distribución de sus productos desde sus instalaciones hasta el cliente final, debido a los elevados costos de inversión en los vehículos de carga y transporte, dejan en manos de terceros esta parte de su cadena de abastecimiento, a empresas dedicadas exclusivamente a la prestación de este servicio.
En este tipo de empresas subcontratadas se presenta la posibilidad de realizar la distribución utilizando un mismo vehículo para la entrega a varios clientes, y en ese sentido una misma ruta de distribución, permitiendo consolidar una mayor cantidad de carga, lo que genera costos unitarios menores.
A continuación se especificara la manera en que se clasifican estas empresas.
1.2.1 Según las posibilidades de consolidación de los envíos en un mismo vehículo
Una posible clasificación en cuanto al establecimiento de las redes y servicio de transporte es planteada por Crainic (2003) donde la mercancía comparte el mismo origen o destino ya que la distribución es realizada puerta a puerta utilizando un mismo vehículo para realizar distintas entregas.
En esta tipología de servicios y redes, la planificación temporal e intervalos de envío suele ajustarse para que la totalidad de la capacidad del vehículo sea ocupada por la mercancía o envío en cuestión. Esta prestación del servicio se suele conocer como Full TruckLoad, (FTL) (Estrada, 2007).
1.2.3 Servicio de transporte y consolidado
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fijos, que se determinan con el objetivo de cumplir con las expectativas y preferencias del máximo número de clientes, para lo cual, se debe establecer un diseño de rutas y paradas acordes con la demanda, de forma que las capacidades de los vehículos sean adecuadas para garantizar la rentabilidad del sistema.
Esta tipología de servicios se denomina Less-Than TruckLoad (LTL), ya que el tamaño de la mercancía o envío de un solo cliente es muy inferior a la capacidad del vehículo de transporte. Por tanto, es necesario que cada viaje del vehículo sea cargado con envíos de múltiples clientes para incrementar su ocupación. En estos casos, es muy frecuente que estas empresas dispongan de instalaciones propias para la consolidación de los envíos. Estas terminales donde la mercancía realiza una parada para cambiar de vehículo y proseguir su transporte hasta el punto final se denominan terminales
hub o de consolidación (Estrada, 2007).
Dentro de esta segunda clasificación Estrada (2007) agrupa a las empresas de paquetería industrial y paquetería urgente, refiriéndose a la externalización del transporte. Estas empresas únicamente ofrecen servicios de transporte de mercancía, de volumen reducido y con plazos temporales de entrega relativamente cortos. Debido al poco volumen de la carga asociada a un cliente, las operaciones de consolidación resultan un factor estratégico para garantizar su competitividad. Por su parte las empresas de paquetería industrial transportan envíos constituidos por distintas tipologías de productos, de densidades variables, con unos plazos fijos entre los orígenes y destinos de la red. Éstas pueden transportar cualquier tipo de producto de consumo con un empaquetado adecuado. Paralelamente se encuentran las empresas de paquetería urgente o courier, cuyo objeto de negocio es el transporte urgente de carga de tamaño muy reducido, eminentemente pequeñas cajas, documentación y correspondencia con unos plazos de entrega muy restrictivos.
1.3 Costos asociados a la red de distribución
El costo asociado a las actividades del transporte de la mercancía, desde la empresa hasta el cliente es el más representativo de los costos logísticos, ya que implica la inversión y/o arrendamiento de vehículos para la distribución de la mercancía. (Mora, 2014)
Según Mora (2014) , la mayoría de las empresas tienen el dilema de tener su propia flota de transporte o contratarla, cualquiera de las dos opciones son onerosas y su elección depende de las características de la mercancía a transportar y de los sitios de entrega.
1.3.1 Costos fijos
Son los costos que se mantienen independientemente si se está realizando o no la actividad de distribución. En este sentido Mora (2014) define cada uno de los costos de la siguiente manera:
Horas extras
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Seguro de vehículos
Se debe tener asegurado cada vehículo de la flota.
Licencias
Se debe contar con las licencias requeridas por la autoridad para distribución de los productos.
Gastos Generales
En este punto se debe incluir la administración de los parqueaderos y mantenimiento. Incluye el pago del personal directivo, de los administrativos, de los encargados de programar las cargas, etc.
Intereses
Los intereses pueden ser reales o estar constituidos por costos de oportunidad del capital invertido en los vehículos, ya que si no se hubiesen comprado los vehículos se podría haber invertido la misma cantidad en otras actividades rentables. Depende de la marca, modelo y año de fabricación del vehículo y también de su forma de adquisición. Sea el que se paga realmente o el derivado del costo de oportunidad del capital invertido, representa una cantidad que se puede estimar entre el 20% y el 30% de todos los costos fijos. Cuanto mayor y más caro es el vehículo, mayor será este interés.
Amortización
La amortización tiene un componente fijo y otro variable, ya que depende de la antigüedad y de la utilización del vehículo. Sin embargo, como se utiliza una amortización financiera en la mayoría de los vehículos, este costo se debe incluir entre los fijos. Además de los vehículos, se deben amortizar los equipos de los parqueaderos e instalaciones de mantenimiento si tienen vida limitada.
Administración
Se refiere a todo el soporte humano administrativo y de sistemas de información que hacen posible la gerencia y control de toda la red de distribución.
Mantenimiento
En el mantenimiento también existen costos fijos variables. Algunas acciones de mantenimiento se realizan periódicamente y otras son función de los kilómetros recorridos. Las instalaciones de mantenimiento, cuando éste es realizado por la empresa, deben considerarse dentro de los costos fijos.
1.3.2 Costos variables
Se generan única y exclusivamente como consecuencia de la utilización.
Combustible
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por la antigüedad del vehículo y la eficiencia del motor. El consumo de combustible depende, en alguna medida, de la antigüedad de la flota, ya que los vehículos más modernos tienen un menor consumo que los más antiguos a los que reemplazan.
Aceite
El aceite es un artículo consumible que se puede relacionar con el kilometraje a través de la frecuencia de su cambio.
Neumáticos
El desgaste de los neumáticos depende de su calidad y de la forma de conducción. Su consumo se estima con base en el kilometraje recorrido y a la experiencia previa.
Mantenimiento
Algunos elementos del mantenimiento representan costos variables. Estos se pueden asignar al vehículo que los ha generado y son la base para tomar decisiones individuales de renovación de vehículos.
El mantenimiento y la amortización, representan entre el 40% y el 60% de los costos variables y dependen directamente de la política de renovación elegida. El sistema de control de costos podría basarse en la hoja del vehículo. De esta forma se puede asignar a cada vehículo los ingresos y los costos generados por el mismo. Este método se puede utilizar individualmente para llevar el registro de un vehículo y también combinarlo con otros sistemas de registro de costos administrativos y de costos generales. De esta forma se puede llegar a un sistema contable completo.
El tener en cuenta la totalidad de los costos asociados hace evidente la necesidad de conformar una red de distribución eficiente para los productos de consumo masivo al por menor, garantizando la competitividad de las empresas.
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1.3.3 Unidad de medida de los costos
En cuanto a las características que presentan los productos de distribución se tienen, el volumen perdido por el empaquetado y espacios vacíos entre los bultos o unidades de transporte, haciendo que el elemento restrictivo para el transporte sea el volumen máximo de mercancía a transportar. De este modo, los costes unitarios asociados a la mercancía se expresarán por unidad de volumen transportada (Estrada, 2007).
Se tendrá entonces dos componentes asociados al costo en función de las características físicas y operacionales de los productos propuestos por Estrada.
El costo kilométrico que integrará el costo de combustible, lubricante y el mantenimiento del vehículo.
En segundo lugar, el vehículo tendrá asociado un costo fijo a escala diaria que representará el costo del personal de conducción, seguros y la amortización del vehículo (en caso de ser flota propia) o alquiler del vehículo (subcontratación); ante futuras tasas por uso de la infraestructura con una componente fija.
En función de las instalaciones fijas, es posible considerar un coste fijo de manipulación por unidad de tiempo y un coste unitario de manipulación por volumen de mercancía gestionada (operaciones auxiliares de empaquetamiento y correcto envío de la mercancía).
Finalmente pueden tenerse en cuenta los costos por parada de los vehículos dentro de las instalaciones, debido a las operaciones y pérdida de productividad de los vehículos en estos nodos.
1.4 El problema de ruteo de vehículos VRP
Uno de los principales problemas que enfrenta la gestión logística es el problema de ruteo de vehículos VRP (Vehicule Routing Problem) para la distribución de productos. Estos problemas han sido abordados desde 1956 por Flood, con el problema del agente viajero TSP (Travelling Salesman Problem). El problema recibe este nombre porque puede describirse en términos de un agente vendedor que debe visitar cierta cantidad de ciudades en un solo viaje, iniciando y terminando su recorrido en la cuidad de origen. El agente debe determinar cuál ruta debe seguir para visitar cada cuidad una sola vez y regresar de tal manera que la distancia total recorrida sea mínima (Rocha, et al. 2011).
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1.4.1 Extensiones del VRP
Los problemas de VRP han tenido muchas extensiones o variantes, algunas de las cuales se mencionan en (Gómez Atuesta & Rangel Carvajal, 2011):
VRP básico, donde el tipo de vehículo es homogéneo.
CVRP Problema de ruteo de Vehículos capacitado: Es la variante de VRP con la restricción adicional de que todos los vehículos que conforman la flota tienen capacidad de carga limitada y uniforme. La demanda total asignada a una ruta no debe exceder la capacidad del vehículo.
VRPTW Cada cliente debe ser atendido dentro de una cierta ventana de tiempo: Es la variante de VRP con la restricción adicional de que cada cliente tiene asociado un intervalo de tiempo fijo durante el cual pueden ser visitados.
MDVRP Existen varios depósitos para abastecer a los clientes: Es la variante de VRP con múltiples depósitos y flotas de vehículos. Todos los clientes deben ser asignados a un solo depósito con el fin de minimizar los costos de servicio.
SVRP Algunos valores como el número de clientes, sus demandas, tiempo de servicio o tiempo de viaje son aleatorios (Stochastic VRP-SVRP).
VRPSTW Problema de ruteo de vehículos con ventanas de tiempo suaves: En esta variante del VRP pero con ventanas de tiempo suaves se permite la entrega fuera de estos intervalos de tiempo pero con una penalización.
VRPHTW Problema de ruteo de vehículos con ventanas de tiempo fuertes: para este problema se pueden considerar ventanas de tiempo duras en las que no es posible realizar la entrega al cliente fuera de intervalos de tiempo establecidos.
VRPB Problema de ruteo de vehículos con devoluciones: El VRPB es una variante de VRP pero en este caso los clientes pueden demandar o devolver artículos. Se debe tener en cuenta que las devoluciones de los clientes caben en el vehículo. Pero además, se debe cumplir que todas las entregas se realizan antes de las recogidas. Esto se debe al hecho de que los vehículos de carga se cargan por la parte trasera y que la recolocación de la carga en los vehículos se considera antieconómica o no factible.
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1.4.2 Métodos de solución
Para resolver los algoritmos VRP se han utilizado distintos métodos como los expresados a continuación:
Exactos
Los métodos exactos pueden ser eficientes con un número pequeño de nodos y pocas restricciones, si estos son más extensos la solución computacional puede ser demasiado extensa. Los métodos exactos se pueden clasificar en tres grupos: Búsqueda directa de árbol, programación dinámica, programación lineal y entera.
El método de búsqueda directa de árbol: Consiste en realizar una búsqueda sobre todos los nodos de un árbol de acuerdo a criterios específicos propios de cada método.
El método de programación dinámica: Propuesto por Eilon, Watson-Gandy y Christofides en 1971, consiste en considerar un número fijo de vehículos. Encuentra primero el costo mínimo alcanzable utilizando k vehículos, teniendo en cuenta la función de costo en la longitud de una ruta de vehículos a través de todos los vértices del subconjunto, luego encuentra el costo de todos los subconjuntos de vértices con m vehículos.
Programación lineal y entera:En la formulación de dos índices 𝑥𝑖𝑗 representa el camino que une el depósito i con el depósito j. En la formulación con tres índices la variable 𝑥𝑖𝑗𝑘indica el camino que une el depósito i con el depósito j, utilizando el vehículo k. El algoritmo desarrollado está basado en una formulación que garantiza la solución óptima de un número finito de pasos, si se ejecuta hasta finalizarlo. (Rocha Medina, Gonzáles La Rota, & Orjuela Castro, 2011)
Heurísticos
Según Liberan (2010), un método heurístico es un procedimiento que trata de describir una solución factible muy buena, pero no necesariamente una solución óptima, para el problema específico bajo consideración. No puede darse una garantía acerca de la calidad de la solución que se obtiene, pero un método heurístico bien diseñado puede proporcionar una solución que al menos está cerca de ser óptima.
Metaheurísticos
17 Algunos métodos de solución son:
Algoritmos Genéticos
Este método es inspirado en la Teoría de la evolución darwiniana, este algoritmo parte de una población inicial de individuos que representan soluciones iniciales factibles pero subóptimas. Seguidamente el algoritmo evoluciona mediante la aplicación de operadores evolutivos que combinan y modifican a los individuos de la población creando una nueva. Para cada individuo se define una función de aptitud f (i) que califica su idoneidad. Usualmente, se trabajan tres operadores: selección, cruzamiento y mutación.
La forma de Operar estos algoritmos para la solución de VRP se resume de la siguiente forma: Se generan soluciones iniciales, las cuales representan cada viaje como una secuencia de ciudades (a diferencia de los algoritmos genéticos tradicionales que utilizan una representación de dígitos binarios). Para cruzar dos soluciones, se toma una sub-ruta que no necesariamente cumpla que inicie y termine en el depósito y se determina el cliente más cercano que no esté en la sub-ruta. Si la ruta no fuera factible, se particiona. De esta manera se genera un descendiente, es decir, una copia modificada de una de las soluciones iniciales. Usualmente para este tipo de problemas, se consideran cuatro operadores de mutación: intercambio de la posición de dos nodos en una ruta; inversión del orden de la ruta; reinserción de un nodo en una ruta diferente a la original y selección de una sub-ruta para insertarla en otro lugar de la solución (Rocha Medina, Gonzáles La Rota, & Orjuela Castro, 2011).
Algoritmos de Hormigas
Estos algoritmos están inspirados en la estrategia que usan las colonias de hormigas en la búsqueda de alimentos. Cuando una hormiga encuentra el camino para ir a la fuente de alimento deposita una sustancia (feromona) que depende de la longitud del camino y la calidad de alimento. Las hormigas tienden a seguir los trayectos con mayor cantidad de feromonas puesto que es más probable que conduzcan más rápido hacia la fuente de alimento, lo que a su vez provoca un refuerzo de los mejores trayectos, es decir, los que demoren menos tiempo y poca donde transiten la mayor cantidad de hormigas.
En el caso de los VRP, el modo de funcionamiento de estos algoritmos se resume así: se inicia el algoritmo colocando una hormiga en cada nodo. Para la construcción de caminos, se utiliza una regla probabilística que asigna una probabilidad igual a cero si el nodo que tenga una probabilidad mayor. En cada arco se actualiza la “feromona” y finaliza si se obtiene una solución inferior a una cota preestablecida, de lo contrario se recalculan probabilidades y la hormiga sigue construyendo soluciones (Rocha, et al. 2011).
Búsqueda tabú
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solución a la mejor solución vecina en una iteración, sin importar si esta es mejor o peor que la solución actual.
El criterio de terminación puede ser un cierto número máximo de iteraciones o un valor de la función por optimizar. Entre las características relevantes que posee este método se encuentran la denominada lista tabú y el criterio de aspiración. El objetivo general de la lista tabú es continuar estimulando el descubrimiento de soluciones de alta calidad. En general, un tipo común de restricción opera seleccionando algún subconjunto de atributos y declarando un movimiento tabú un determinado número mínimo de veces.
Otra característica de la Búsqueda Tabú son los criterios de aspiración que se introducen para determinar cuándo pueden ser reemplazadas las restricciones tabú, eliminando así una clasificación tabú aplicada a un movimiento en otro caso (Daza, Montoya, & Narducci, 2009).
1.4.3 El problema de ruteo de vehículos en la distribución de productos
En cuanto a la distribución de los productos el Problema de Ruteo de Vehículos, consiste en determinar un conjunto de rutas para una flota de vehículos que parten de uno o más depósitos o almacenes para satisfacer la demanda de varios clientes dispersos geográficamente (Hillier & Lieberman, 2006).
La función objetivo establecida para la solución del problema, depende de la tipología y de sus características. Lo más habitual es intentar minimizar: el costo total de operación, el tiempo total de transporte, la distancia total recorrida, el tiempo de espera; o bien maximizar: el beneficio económico, el servicioal cliente, el nivel de utilización de los vehículos, la utilización de los recursos, etc.
Como se cita en (Lüer, 2009) de forma general el problema puede formularse a través de las siguientes expresiones:
min ∑ ∑ ∑ 𝐶𝑙𝑚𝑥𝑙𝑚𝑘 𝐾
𝑘=1 𝑛
𝑚=1 𝑛
𝑙=1
(1)
S. A. ∑ ∑ 𝑥𝑙𝑚𝑘 𝐾
𝑘=1 𝑛
𝑙=1
= 1; 𝑚 = 2, K, 𝑛
(2)
∑ ∑ 𝑥𝑙𝑚𝑘 = 1; 𝑙 = 2, K, 𝑛 𝐾
𝑘=1 𝑛
19 ∑ 𝑥𝑙𝑓𝑘 − ∑ 𝑥
𝑓𝑚𝑘 𝑏
𝑚=1
= 0 𝑘 = 1, K, 𝐾 𝑓 = 1, 𝐾, 𝑛 𝑛
𝑙=1
(4)
∑ 𝑞𝑙 ∑ 𝑥𝑙𝑚𝑘 𝑛
𝑚=1
≤ 𝑄𝑘 𝑘 = 1, K, 𝐾 𝑛
𝑙=1
(5)
∑ 𝑠𝑡𝑙𝑘 ∑ 𝑥 𝑙𝑚𝑘 + 𝑛
𝑚=1
∑ ∑ 𝑡𝑡𝑙𝑚𝑘 𝑥 𝑙𝑚𝑘 𝑛
𝑚=1 𝑛
𝑙=1
≤ 𝑇𝑘 𝑘 = 1, K, 𝐾 𝑛
𝑙=1
(6)
∑ 𝑥𝑙𝑚𝑘 𝑛
𝑚=2
≤ 1 𝑘 = 1, K, 𝐾
(7)
∑ 𝑥𝑙1𝑘 𝑛
𝑙=2
≤ 1 𝑘 = 1, K, 𝐾
(8)
En donde 𝑐𝑙𝑚 representa el costo de moverse desde 𝑙 hasta 𝑚, 𝑞𝑙 es la demanda existente en 𝑙, 𝑄𝐾 es la capacidad del vehículo 𝑘, 𝑠𝑡𝑙𝑘 es el tiempo del servicio de la demanda 𝑙 por el vehículo 𝑘, 𝑡𝑡
𝑙𝑚𝑘 es el tiempo del servicio de la demanda 𝑙 por el vehículo 𝑘, 𝑇𝐾 es el tiempo máximo de ruta permitido para el vehículo 𝑘 y 𝑥𝑙𝑚𝑘 se define como:
𝑥𝑙𝑚𝑘 = {1, 𝑖 𝑒𝑙 𝑎𝑟𝑐𝑜 (𝑙, 𝑚) 𝑒𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑘 0, 𝑒𝑛 𝑜𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑎𝑠𝑜
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1.4.4 Estrategias de distribución
Las estrategias básicas de distribución que permiten planificar la distribución física de productos son:
Figura 5. Estrategias de distribución(Estrada, 2007)
La descripción de cada una de las estrategias definidas por Estrada (2007) son las siguientes:
Envíos directos (many-to-many)
Cuando la distancia a recorrer es significativa y se requiere de un alto número de vehículos para efectuar la distribución, considerándose una alternativa en el caso en el que los costos fijos de servicio del vehículo son reducidos, cuando la demanda asociada entre todos los puntos origen-destino puede llenar la capacidad del vehículo o cuando las restricciones temporales sean importantes.
Envíos (hub-&-spoke)
Utilizada en escenarios con una distribución espacial de demanda no uniforme, ya que la construcción de centros de consolidación de carga (hubs) permite la concentración de la mercancía en estos puntos y la optimización de la capacidad de los vehículos, incrementado el factor de carga y en consecuencia, reduciendo el costo unitario de transporte a nivel general de toda la red así como el tiempo total de la distribución.
Envíos con paradas múltiples (Peddling)
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1.4.5 Extensión del VRP (OVRP – Problema de Ruteo de Vehículos Abierto)
Para efectos de la investigación la estrategia considerada por los autores como la más adecuada, teniendo en cuenta las características del sistema, es la de envíos con paradas múltiples dentro de un problema de ruteo de vehículos abierto, ya que permite la conexión de múltiples orígenes (empresas del sector retail), con múltiples destinos (clientes) por medio de un operador logístico, sin que se tenga la necesidad de programar su regreso al punto de origen.
Estos modelos de ruteo de vehículos OVRP desde la década de 1980 a finales de 1990 han recibido una atención escasa en la literatura con respecto a la de VRP, la primera descripción de OVRP la ofreció Scrhage, los problemas de OVRP han atraído recientemente la atención de los profesionales e investigadores. Sin embargo desde el año 2000, varios investigadores han utilizado diversas heurísticas y metaheurísticas para resolver los problemas con éxito. (Guiyun, 2009)
En la definición dada por Cheng, Qu, Huang, & Dong (Cheng, Qu, Huang, & Dong, 2008) , el problema de enrutamiento de vehículos abierto (OVRP) tiene como objetivo diseñar un conjunto de rutas con el menor número de vehículos y el menor tiempo total de viaje, para servir a un conjunto de clientes distribuidos geográficamente con coordenadas y demandas conocidas.
En ese sentido según Cheng, Qu, Huang, & Dong (Cheng, Qu, Huang, & Dong, 2008) el OVRP consiste en determinar las rutas para una flota de vehículos homogéneos con un límite de capacidad Q , tal que: 1) cada ruta se inicia desde el depósito y terminan en determinado cliente; 2) cada cliente es visitado exactamente una vez, exactamente por un vehículo, con la exigencia de no ser dividida la demanda; 3) la demanda total de los clientes en cualquier ruta no debe exceder de Q, y 4) la duración de cualquier ruta no debe superar un límite superior D.
El método propuesto, utiliza una estrategia de movimiento de arcos, donde para escapar de la búsqueda de óptimos locales, se realizan movimientos de intercambio cruzado al azar en la corriente del óptimo local, llamado 2-opt*, en la cual, se eliminan dos arcos de la solución propuesta y se intercambian entre ellos, como se aprecia en la figura 6, donde tres clientes consecutivos de la fila superior se intercambian con cuatro clientes de la fila inferior, garantizando la viabilidad de la solución.
Figura 6. Movimiento de Arcos a) antes del movimiento y b) después del movimiento (Cheng, Qu, Huang, & Dong, 2008)
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semilla de la ruta de turno un cliente aún no visitado y el más alejado del depósito, luego otros clientes aún no visitados se insertan uno a uno en las posiciones adecuadas en función de su costo de inserción, es decir, el tiempo de viaje que aumenta por la inserción. El procedimiento se repite hasta que todos los clientes han sido enrutados. La búsqueda local se termina después de 𝑛𝑐 ensayos consecutivos sin obtener ninguna mejora, como para encontrar una verdadera solución óptima.
La lista tabú se gestiona de acuerdo con el método de exploración utilizado. La lista tabú es una cola de una longitud dada, siempre que se realice un movimiento, se añade a la inversa en la lista con el fin de evitar volver a una solución ya visitada. La medida más antigua existente se retira de la lista (de acuerdo con la política FIFO). Sin embargo, el estado tabú de un movimiento puede ser cancelado de acuerdo con el llamado criterio de aspiración que permite al algoritmo moverse a una solución tabú (realice un movimiento tabú) si esta solución es mejor que la encontrada hasta ahora (Huang & Liu, 2010).
1.4.6 OVRTW – Problema de Ruteo de Vehículos Abierto con Ventanas de Tiempo
Con la implementación de JIT (Justo a tiempo por sus siglas en inglés), muchas empresas han guiado su estrategia a cumplir con el objetivo de mantener un nivel de inventario menor. Así las empresas prestan más atención a la hora de llegada de la carga, y se dan cuenta de que un manejo razonable de las ventanas de tiempo de carga pueden ayudar a reducir los costos de inventario, mejorar la eficiencia de operación y mejorar la satisfacción del cliente.
Se considera entonces, una variante del OVRP, el OVRPTW (Open Vehicle Routing Problem With Windows Time, por sus siglas en inglés) donde cada cliente debe ser atendido dentro de un intervalo de tiempo especificado (o ventana de tiempo). Los límites inferior y superior de la ventana de tiempo definen el momento más temprano y el más tardío para el inicio del servicio al cliente. Por lo tanto, un vehículo no tiene permitido iniciar el servicio al cliente después de su límite superior de la ventana de tiempo. (Guiyun, 2009).
1.4.7 Ejemplos prácticos – OVRPTW
Ruteo de Autobuses
Algunas compañías ofrecen como beneficio para sus empleados el transporte hacia y desde el trabajo en autobuses. Teniendo en cuanta esto Florentina, et al. (2015) aplican un modelo matemático basado en OVRTW para la planificación de rutas de una flota de autobuses con el fin de reducir el costo total invertido por la empresa. El modelo se aplicó a una empresa ubicada en Vitória (Brasil) y los resultados obtenidos por el modelo indicaron una reducción en el costo del transporte en comparación con el método que actualmente es practicado por la empresa.
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aproximadamente $ 75.000,00 Reales y una ganancia anual de $ 900.000,00 Reales. Este aumento corresponde a una reducción aproximada del 20% en los costos de transporte de la compañía, y pasar de utilizar 19 a 15 autobuses.
Otra contribución del modelo a la empresa fue proporcionarle sistema de enrutamiento de vehículos más fiable y flexible, ya que actualmente el trabajo de diseño y actualización de rutas se realiza empíricamente y con algunos empleados. Así el modelo propuesto eliminaría la necesidad de ese trabajo, por lo que pararía a ser un proceso automático. El modelo mostró, por tanto, una herramienta importante tanto en la reducción de los costos de logística como la mejora del diseño y gestión de rutas. El modelo puede ser aplicado de la misma manera en los problemas de la naturaleza similar, como el transporte escolar, transporte a los eventos y el turismo, entre otros.
Recolección de residuos Industriales
Haciendo referencia a Arias (2012), la recolección de residuos es una actividad crítica, debido a la variabilidad del sistema. La generación de diversas clases de residuos en diferentes cantidades y en áreas dispersas, hace que la logística de la recolección se vuelva cada vez más compleja, es por ello que uno de los objetivos principales de los administradores de un proceso de Gestión Integral de residuos es diseñar rutas de recolección que minimicen el costo, los tiempos y/o distancias, garanticen un mayor control respecto a la cantidad de residuos dispuestos durante una jornada laboral y permitan flexibilizar las actividades para acoplarlas a eventualidades.
Siguiendo esta concepción, para visitar 62 puntos de acopio de residuos, una sola vez, con el propósito de minimizar la distancia total recorrida, partiendo de un lugar de origen desde donde parten siempre los camiones, a un lugar de destino (diferente al origen) donde se encuentra el repositorio de los desechos de la empresa, se trabajó la investigación considerando la situación como un problema m-TSP (problema de m vendedores viajeros). Y de manera seguida, se considera para la recolección dos elementos importantes como son: la capacidad de los vehículos recolectores y la cantidad de residuos generados por cada nodo, replanteando el modelo como un problema de ruteo de vehículos con capacidad, donde el nodo origen o punto de partida es diferente al nodo destino o punto de llegada (OVRP capacitado).
1.4.8 Conclusiones parciales
Debido a que los problemas VRP son de tipo combinatorio y sus variaciones tienen gran complejidad matemática los autores Gómez Atuesta & Rangel Carvajal (2011) recomiendan el uso de heurísticas y metaheurísticas para obtener soluciones eficientes.
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Colombia específicamente en la Cuidad de Bogotá sobre el tema al cual se trata de focalizar el desarrollo del proyecto dentro del contexto de OVRP en distribución de productos del sector retail.
1.5 Indicadores de la gestión logística
Un indicador es una magnitud que expresa el comportamiento o desempeño de un proceso, que al compararse con algún nivel de referencia permite detectar desviaciones positivas o negativas. También es la conexión de dos medidas relacionadas entre sí, que muestran la proporción de la una con la otra. Todo se puede medir y por tanto todo se puede controlar, allí radica el éxito de cualquier operación, no podemos olvidar: «lo que no se mide, no se puede administrar» (Mora, 2014).
1.5.1 Características de los indicadores de gestión
Según Mora (2014), los indicadores deben cumplir ciertas características que garanticen que sean relevantes en el proceso de evaluación del sistema.
Cuantificables
Deben ser expresados en números o porcentajes y su resultado obedece a la utilización de cifras concretas.
Consistentes
Un indicador siempre debe generarse utilizando la misma fórmula y la misma información para que pueda ser comparable en el tiempo.
Agregables
Un indicador debe generar acciones y decisiones que redunden en el mejoramiento de la calidad de los servicios prestados.
Comparables
Deben estar diseñados tomando datos iguales con el ánimo de poder comparase con similares indicadores de similares industrias.
1.5.2 Indicadores de transporte y distribución
Son relevantes ya que en esta actividad, es en la que más se consume recursos y esfuerzos dentro de la gestión logística por su fuerte impacto en inversiones de activos fijos y respuesta al cliente final.
Costo de transporte vs. Venta
