Investigacion de Operaciones Fedex

1.        Análisis breve del caso

FedEx es una compañía reconocida como la firma de mensajería más grande a nivel mundial y cuenta con una amplia flota de transporte aéreo y terrestre para manejar sus altos volúmenes de despacho internacional. Debido a su notable crecimiento, han encontrado en las IT (Information Technology), un aliado estratégico que le permite atender una mayor cantidad de clientes con mayor velocidad y en diferentes regiones del planeta. La mayor disponibilidad de información y la mejora de los sistemas que la gestionan, ponen como desafío la toma de decisiones en entornos cada vez más complejos.

Dada la naturaleza del giro de la organización, la Gestión Logística y de Distribución implica una actividad terminal que tiene un directo impacto en el éxito de las operaciones. En este punto, la IO de operaciones puede realizar importantes aportes en el proceso de toma de decisiones. En particular, la familia de modelos tipo VRP (Vehicle Routing Problem) y los problemas de transporte en general, constituyen herramientas importantes para determinar la configuración más adecuada del sistema en base a alguna medida de desemepeño de interés.

FedEx, trabaja sobre el paradigma de una cadena de abastecimiento clásico, formada por empresas productoras, que manufacturan o disponen de los productos que se despachan directamente a FedEx o a distribuidores secundarios que reenvían estas unidades a la central. Posteriormente, las unidades recibidas son despachadas a los clientes asignados. En la siguiente figura, se presenta un esquema general de la cadena de distribución de FedEx.

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En un contexto como este, teniendo en cuenta la disponibilidad y limitaciones de recursos junto con los requerimientos de los clientes, existen varios enfoques que podrían ser aplicados en base a técnicas y formulaciones de IO. Por lo general, para esos enfoques se requiere conocer de manera explícita ciertos parámetros del sistema, como por ejemplo: disponibilidad de vehículos, capacidad de los vehículos, costos implicados en cada etapa de la cadena de abastecimiento, tiempos máximos permitidos de envío, disponibilidad de conductores y pilotos, capacidad de almacenamiento de unidades en inventario etc. Dentro del sistema logístico se señalan las siguientes especificaciones.

- Ingresos Anuales (FedEx Corp.): 35 mil millones de dólares.

- Empleados: más de 140 mil a nivel internacional.

- Países donde Presta sus Servicios: más de 220.

- Aeropuertos donde Opera: 375 alrededor del mundo.

- Número creciente de vehículos disponibles.

Fuente: FedEx – Logística y cadena de suministro: http://www.fedex.com/mx/supply/index.html

En primer lugar, FedEx tiene una fuerte política respecto al tiempo en que las entregas deben ser realizadas, de modo de mantener un estándar de calidad del servicio que lo ha posicionado como una de las mejores empresas de distribución del mundo. Un enfoque podría ser abordar el problema mediante un modelo de ruteo de vehículos que minimice el tiempo individual de recorrido de un vehículo hasta sus clientes asignados. Por otro lado, se podría desear maximizar la cobertura de los clientes a abastecer mientras se satisfacen las propiedades deseadas para las rutas. También, existen formulaciones actuales que buscan minimizar el impacto ambiental asociado al proceso de transporte, dado que el combustible fósil sigue siendo el que se utiliza principalmente para movilizar los vehículos y su carga. Otro enfoque posible, es el relacionado con la gestión y manejo de inventarios, lo que implica directamente un costo de mantención. Dicho problema, puede ser abordado como un modelo de programación de inventarios que busca minimizar las unidades retenidas, almacenando solo la cantidad de productos suficientes entre periodos de planificación. Un último enfoque posible, es el clásico que busca minimizar los costos totales de transportes implicados en el reparto de pedidos en un determinado periodo de tiempo, los cuales pueden venir asociado a la distancia recorrida, utilización \ carga de vehículos, salario de conductores y pilotos, costos de planificación y programación de envíos, entre otros.

En general, los problemas que son susceptibles a ser modelados como un problema de transporte tipo VRP, son altamente susceptibles a ser modelados como un modelo de programación matemática, dado que la literatura asociada al VRP es muy amplia y existen muchas variantes y formulaciones diferentes que vienen en apoyo del proceso de configuración del sistema.

2.        Función objetivo propuesta

Dado que la organización tiene fines de lucro, generalmente se mide su desempeño en base a medidas monetarias. Lo anterior hace intuir que una medida de performance a optimizar, que es de gran interés para los administradores, corresponde al costo total de transporte asociado a la movilización de las unidades demandadas en un determinado periodo de tiempo (mensual, semanal, diario, etc.). Si se define como variable de decisión la carga de cada vehículo  (kg), enviada entre cada par de nodos de la red  como .  Asumiendo que se conoce la distancia entre los nodos de la red de abastecimiento  (km)  y el costo unitario de transporte por kilómetro recorrido y por kilógramo transportado asociado a cada vehículo  ($/km kg) (el cual puede variar entre vehículos, ejemplo: camiones y helicópteros), el costo total de transporte ($),  corresponde a la sumatoria sobre los nodos de la red y sobre los vehículos,  del producto del costo unitario de transporte, la distancia entre los nodos de la red y las unidades enviadas.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

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La solución debería indicar las unidades enviadas o transportadas por cada vehículo de la flota entre cada par de nodos en la red de modo de satisfacer los requerimientos del sistema mientras se minimiza el costo de transporte total. La interpretación anterior implica que la cadena de abastecimiento ha sido modelada como un grafo cuyos nodos representan las entidades en la red (plantas de acopio y clientes) y los arcos corresponden a las rutas entre estas entidades. Además, los arcos tienen asociada una distancia no negativa y no necesariamente simétrica.

3.        Restricciones o recursos propuestos

-  La capacidad de transporte de un determinado vehículo  debe ser considerada en cada tramo de su recorrido, es decir, un determinado vehículo no puede transportar más que la carga que por especificación puede almacenar. En este caso es necesario conocer el parámetro que indique la capacidad de cada vehículo medida en kilógramos o unidades.[pic 8]

- Debe existir una conservación de los flujos de material en la red. Es decir, exceptuando en el caso en que sea deseado dejar inventario en ciertos nodos, se debe establecer que las unidades incidentes dentro de un nodo-cliente, menos las unidades demandas en dicho nodo, son igual a las unidades que salen del nodo, de modo de mantener la lógica de entregas y envíos dentro de la cadena de abastecimiento.

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