İkmal frekanslı, depo ve taşıma maliyetinde ölçek ekonomisi içeren bir tedarik zinciri tasarım modeli ve çözüm yaklaşımı

Abstract

Bu çalışmada, bir tedarikçi, çok sayıda depo ve çok sayıda perakendeciden oluşan üç katmanlı bir tedarik zinciri tasarım modeli ele alınmaktadır. Problemde, açılacak depoların sayısına ve kapasitesine, hangi perakendecinin hangi depoya atanacağına ve her depo ve perakendeci için ikmal sıklıklarına karar verilmektedir. Model, bu kararlar verilirken depoların açma ve işletme maliyetlerini, depolardaki ve perakendecilerdeki envanter maliyetlerini ve hem tedarikçiden depolara hem de depolardan perakendecilere taşıma maliyetlerini içeren toplam sistem maliyetleri en azlanmasını amaçlamaktadır. Tüm kademeler arasında hesaplanan taşıma maliyetlerinde miktar indirimi ve depo maliyetlerinde skala ekonomisi olduğu göz önüne alınmaktadır. Optimale yakın bir çözüme ulaşmak için, depolardaki gelen ve giden partiler arasında çapraz sevkiyatı kolaylaştırmak için depolarda ve perakendecilerde 2 üssü katları ikmal frekansı politikasına sahip periyodik envanter kontrol politikası kullanılmaktadır. Önerilen modelin ayırt edici özelliği, stratejik depo açma kararının ve taktiksel kararlar olan depo-perakendeci atama ve ikmal frekansı belirleme kararlarıyla bütünleşik olarak alınmasıdır. Bu kararlar alınırken depolardaki çapraz sevkiyatın envanter ve nakliye maliyetleri üzerindeki etkileri açıkça modellenmekte, taşıma maliyetinde ve depo açma ve işletme maliyetlerinde miktara bağımlılık göz önüne alınmaktadır. Problem, doğrusal olmayan bir karma tamsayı programlama modeli olarak formüle edilerek çözümü için sezgisel arama tabanlı bir yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yaklaşımın ikmal frekanslarını göz önüne almadan bulunacak çözüme göre üstünlüğü nümerik analizlerde gösterilmiştir.

In this study, a three-layer supply chain design model consisting of one supplier, many depots and many retailers is discussed. The problem is to determine the number and capacity of the depots to open, which retailer to be assigned to which opened depot, and the replenishment frequencies for each depot and retailer are decided. While making these decisions, the model aims to minimize the total system costs, which include the cost of opening and operating depots, inventory costs in depots and retailers, and transportation costs both from supplier to depots and from depots to retailers. It is taken into account that there is quantity reduction in transportation costs calculated between all stages and economies of scale in depot costs. To achieve a near-optimal solution, a periodic inventory control policy with a power of 2 replenishment frequency policy is used in depots and retailers to facilitate cross-docking between inbound and outbound parties in depots. The distinguishing feature of the proposed model is that facility location decisions as the strategic decision is integrated with the tactical decisions of depot-retailer assignment and replenishment frequency determination. While making these decisions, the effects of cross-docking in depots on inventory and transportation costs are explicitly modelled, and the quantity dependence in transportation cost and depot opening and operating costs are considered. The problem is formulated as a nonlinear mixed integer programming model and a heuristic search-based approach is proposed for its solution. The superiority of the proposed approach over the solution to be found without considering the supply frequencies has been demonstrated in the numerical analysis.