Bài Giảng Thiết Kế Hệ Thống Logistics ( Combo Full Slides 2 Chương )

1.1 Khái niệm hệ thống LogisticsPhân loại theo chiến lược tổ chức vận hành Hệ thống kéo pull system và Hệ thống đẩy push system - Hệ thống đẩy push system: các quyết định sản xuất và phâ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LOGISTICS

NỘI DUNG

• Chương 1 Tổng quan về hệ thống Logistics

• Chương 2 Thiết kế mạng lưới Logistics

1 Tổng quan về hệ thống Logistics

1.1 Khái niệm/ phân loại hệ thống logistics

1.2 Các thức hoạt động của hệ thống logistics

1.3 Các vấn đề của quản trị logistics

1.4 Hoạch định hệ thống logistics

1.5 Các xu hướng mới của logistics

1.6 Quyết định logistics và các phương pháp hỗ trợ ra quyết định

1.1 Khái niệm hệ thống Logistics

1.1 Khái niệm hệ thống Logistics

Hoạt động vận tải chuyển các đối tượng vật chất sử dụng phương tiện và thiết

bị như xe tải, đầu kéo, rơ-móc, cao bản, container, tàu hỏa

1.1 Khái niệm hệ thống Logistics

Chuỗi cung ứng

Một chuỗi cung ứng là một hệ thống logistics phức tạp trong đó nguyên vật liệu thô được chuyển hóa thành thành phẩm và sau đó được phân phối tới người dùng cuối Nó bao gồm các nhà cung cấp, trung tâm sản xuất, nhà kho, DC và các cửa hàng bán lẻ

1.1 Khái niệm hệ thống Logistics

Phân loại theo yếu tố đầu vào và đầu ra

Hệ thống logistics đầu vào (inbound logistics) và Hệ thống logistics đầu ra (outbound logistics)

Một số doanh nghiệp có:

- Hệ thống logistics cân bằng giữa đầu vào và đầu ra (balanced system)

- Hệ thống logistics thiên về đầu vào (heavy inbound system)

- Hệ thống logistics thiên về đầu ra (heavy outbound system)

- Hệ thống logistics ngược (reverse system)

1.1 Khái niệm hệ thống Logistics

Phân loại theo chiến lược tổ chức vận hành

Hệ thống kéo (pull system) và Hệ thống đẩy (push system)

- Hệ thống đẩy (push system): các quyết định sản xuất và phân phối được dựa trên các dự báo Kết quả là sản xuất được thực hiện để đón trước nhu cầu,

và hàng tồn kho được trữ tại các kho hàng và tại các điểm bán lẻ

- Hệ thống kéo (pull system): thành phẩm được sản xuất chỉ khi khách hàng cần đến chúng Do đó, trên nguyên tắc, không cần thiết có hàng tồn kho tại các nhà sản xuất

Hệ thống kéo hay đẩy tùy thuộc vào đặc tính của sản phẩm, đặc điểm quá trình

sản xuất, cũng như lượng cầu và biến động của cầu Hệ thống kéo phù hợp hơn khi ‘lead time’ ngắn, sản phẩm đắt đỏ và nhu cầu thấp và biến động lớn

1.2 Cách thức hoạt động của hệ thống

Logistics

1.2.1 Xử lý đơn hàng (order processing)

a) Hoạt động xử lý đơn hàng gắn kết chặt chẽ với các dòng thông tin trong hệ thống logistics và bao gồm một số vận hành Khách hàng có thể yêu cầu hàng hóa thông qua việc điền vào một mẫu đặt hàng Những đơn hàng này được truyền đi và kiểm tra

b) Tình trạng sẵn hàng của các sản phẩm khách hàng yêu cầu trong đơn hàng

và khả năng thanh toán của khách hàng được kiểm tra sau đó

c) Tiếp theo, những sản phẩm này được rút ra khoải tồn kho (hoặc sản xuất), đóng gói và chuyển đi cùng với các chứng từ vận tải

d) Cuối cùng, khách hàng phải được thông báo về tình trạng đơn hàng của họ

Mục đích của quản lý tồn kho là xác định được các mức dự trữ để có thể tối thiểu hóa tổng chi phí vận hành trong khi vẫn thỏa mãn yêu cầu về dịch vụ khách hàng

1.2 Cách thức hoạt động của hệ thống Logistics

1.2.2 Vận tải hàng hóa

1.3 Mục tiêu của thiết kế hệ thống logistics

- Giảm vốn: Điều này có thể đạt được bằng một số cách, ví dụ, lựa chọn thuê kho

thay vì tự xây dựng kho, và sử dụng các nhà cung cấp dịch vụ vận tải thay vì tự đầu tư phương tiện vận tải Tuy nhiên, việc tiết kiệm vốn thường dẫn tới chi phí vận hành cao hơn

- Giảm chi phí: Mục tiêu thứ hai là tối thiểu hóa tổng chi phí liên quan tới vận tải và

lưu trữ Ví dụ, một công ty có thể sở hữu nhà kho và phương tiện (nếu doanh số

đủ lớn).

- Nâng cao mức độ dịch vụ: Mức độ dịch vụ logistics ảnh hưởng lớn đến sự hài

lòng của khách hàng, mà điều này lại có tác động chính tới doanh thu Do đó, nâng cao dịch vụ logistics có thể làm tăng doanh thu, đặc biệt tại các thị trường các sản phẩm có tính tương đồng và giá thấp, vốn không cạnh tranh dựa trên các tính năng của sản phẩm.

1.4 Hoạch định hệ thống logistics

1.4.1 Các vấn đề mới đặt ra đối với hoạch định hệ thống logistics

1.4 Hoạch định hệ thống logistics

1.4.2 Chiến lược thiết kế hệ thống logistics

Các yếu tố trong thiết kế hệ thống logistics

1.5 Các xu hướng mới của logistics

1) Toàn cầu hóa

Do toàn cầu hóa, nhu cầu về vận tải tăng lên Nhiều các bộ phận và bán thành phẩm phải di chuyển giữa các khu vực sản xuất, và hoạt động vận tải tới các thị trường trở nên phức tạp hơn và tốn kém hơn Một trong những hệ quả trực tiếp của toàn cầu hóa chính là sự gia tăng về vận tải container đa phương thức Cũng do toàn cầu hóa, vấn đề thiết kế và quản lý hiệu quả các chuỗi cung ứng hiệu quả được chú trọng hơn, thậm chí trên quy mô toàn cầu.

2) Công nghệ thông tin

Ở mức độ hoạt động vận hành, các hệ thống thông tin địa lý (geographic information systems – GISs), hệ thống định vị toàn cầu (global positioning systems – GPS) và các máy tính tích hợp cho phép các nhà điều hành theo dõi vị trí hiện thời của phương tiện và liên lạc với lái xe

1.5 Các xu hướng mới của logistics

3) Thương mại điện tử

Ngày càng nhiều các công ty tiến hành các giao dịch thông qua môi trường internet Thông thường, có thể phân biệt các giao dịch này thành giao dịch

‘business-to-business’ (B2B) và giao dịch ‘business-to-consumers’ (B2C) Sự gia tăng của thương mại điện tử song hành cùng với toàn cầu hóa và các công nghệ thông tin Nhờ thương mại điện tử, khối lượng hàng hóa giữa nhà sản xuất và các nhà bán lẻ giảm xuống trong khi các đơn hàng trực tiếp giữ nhà sản xuất và người dùng cuối tăng lên

1.5 Các xu hướng mới của logistics

3) Thương mại điện tử

Khác biệt giữa logisics truyền thống và e-logistics

1.6 Các phương pháp hỗ trợ ra quyết định

Các quyết định logistics thường được phân loại thành quyết định chiến lược, chiến thuật và vận hành tác nghiệp tùy theo tầm xa của kế hoạch

Quyết định chiến lược có ảnh hưởng lâu dài (thường kéo dài nhiều năm)

Bao gồm thiết kế của hệ thống logistics và việc nắm giữ các nguồn lực tốn kém (vị trí đặt các cơ sở, quy mô năng lực của cơ sở, quy hoạch của nhà máy và kho hàng, quy mô đội phương tiện)

Quyết định chiến thuật được đưa ra cho trung hạn (như hàng tháng hoặc

hàng quý) và bao gồm hoạch định sản xuất và phân phối, cũng như phân bổ nguồn lực (phân bổ lưu trữ, chiến lược lấy hàng cho đơn hàng, lựa chọn phương thức vận tải, chiến lược gom hàng)

Quyết định tác nghiệp Các quyết định tác nghiệp thường được đưa ra hàng

ngày, ngay lập tức và có phạm vi nhỏ hẹp

(2) Mô phỏng – Simulation

Mô phỏng cho phép đánh giá biến động của một chính sách hoặc cấu hình cụ thể nhờ đánh giá các động lực (dynamics) của hệ thống Các mô hình mô phỏng có thể dễ dàng đưa vào một lượng chi tiết lớn, ví dụng các hình thái mô hình đặt hàng của khách hàng cá nhân Tuy nhiên, các mô phỏng chi tiết rất tốn thời gian và nặng khi một số lượng lớn các thay đổi được cân nhắc

1.6 Các phương pháp hỗ trợ ra quyết định

(3) Tối ưu hóa – Optimization

Quá trình ra quyết định nhiều khi có thể được chuyển thành một vấn đề tối ưu hóa toán học Khi sử dụng một mô hình tối ưu hóa, một khía cạnh cốt yếu đó là giữ cho kích thức mô hình nhỏ nhất có thể Vì vậy, không như các mô hình mô phỏng, các mô hình tối ưu hóa không cân nhắc tới các vấn đề động của hệ thống

(4) Các phương pháp xấp xỉ (làm tròn) liên tục – Continuous Approximation Methods

Các phương pháp xấp xỉ liên tục có thể được sử dụng khi khách hàng nhiều đến mức nhu cầu có thể tạo thành một hàm không gian Chúng có thể được dùng như một heuristic đơn giản

CHƯƠNG 2.

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI LOGISTICS

Chương 2

2.1 Giới thiệu chung

2.2 Phân loại bài toán địa điểm

2.3 Mô hình đơn bậc đơn sản phẩm 2.4 Mô hình hai bậc đa sản phẩm

2.1 Giới thiệu chung

• Các vấn đề chính là việc xác định số lượng, địa điểm vị trí, trang bị và quy

mô của các cơ sở mới, cũng như việc bán đi, di dời hoặc thu gọn quy mô của các cơ sở;

• Mục tiêu theo đuổi thông thường là tối thiểu hóa tổng chi phí logistics hàng năm trong khi đảm bảo các điều kiện ràng buộc liên quan tới công suất hoạt động của cơ sở và mức dịch vụ khách hàng cần thiết

• Chi phí được tối thiểu hóa liên quan tới vận hành của cơ sở (sản xuất, lưu trữ, phân loại, gom, bán hàng, tiêu hủy…) và vận tải giữa các cơ sở, hoặc giữa các cơ sở với người sử dụng.

• Khi thiết kế mạng lưới logistics cho một công ty, cũng cần tính tới các mục tiêu khác nhau.

2.1 Giới thiệu chung

Các nghiên cứu về thiết kế mạng lưới logistics bắt nguồn từ các lý thuyết lựa chọn địa điểm ban đầu của thế kỉ 19

Từ đó, một loạt các mô hình và giải pháp được đề xướng và phân tích

Trong chương này, chúng ta sẽ xem xét một số vấn đề về địa điểm cơ sở (facility location problems) quan trọng nhất

2.1 Giới thiệu chung

- Thời điểm cần các quyết định địa điểm

- Các quyết định có thể ở cấp độ chiến lược hoặc chiến thuật.

- Các quyết định địa điểm và phân bổ có sự ảnh hưởng lẫn nhau – Location and allocation decisions are intertwined

- Quyết định về địa điểm có thể ảnh hưởng tới nhu cầu

2.2 Phân loại bài toán địa điểm

• Theo thời gian – Time horizon: bài toán đơn giai đoạn (singe-period

problems) và bài toán đa giai đoạn (multi-period problems).

• Theo loại hình cơ sở – Facility typology: bài toán địa điểm chỉ một loại cơ

sở (singe-type location problems), bài toán địa điểm nhiều loại cơ sở type problems).

(multi-• Sự ảnh hưởng giữa các cơ sở – Interaction among facilities Trong các

hệ thống logistics phức tạp, có thể có các dòng sản phẩm giữa các cơ sở cùng loại (như các luồng linh kiện giữa các nhà máy) Trong trường hợp này, các vị trí tối ưu của cơ sở không chỉ phụ thuộc vào không gian phân phối hay nhu cầu thành phẩm mà còn ở tổng thể vị trí của các cơ sở (location problems with interaction).

2.2 Phân loại bài toán địa điểm

• Dominant material flows Các bài toán địa điểm đơn cấp (single-echelon

location problems) là dạng bài toán đơn loại sản phẩm Trong bài toán đa cấp (đa bậc) (multiple-echelon problems), cả luồng sản phẩm vào và ra đều có liên quan.

• Demand divisibility Trong một số hệ thống phân phối, do nhiều lý do về quản lý

mà yêu cầu mỗi cơ sở hoặc khách hàng phải được cung ứng bởi một trung tâm duy nhất, trong khi những hệ thống khác một cơ sở hay một khách hàng có thể được phục vụ bởi hai hoặc nhiều trung tâm Trường hợp đầu tiên, nhu cầu được gọi là ‘indivisible’ trong khi trường hợp thứ hai gọi là ‘divisible’.

• Retail location Khi lập kế hoạch một mạng lưới cửa hàng, vấn đề chính là phải

đặt được một tập hợp các cửa hàng bán lẻ tối ưu để cạnh tranh giành khách hàng với các cửa hàng khác.

2.3 Mô hình đơn bậc đơn sản phẩm

Bài toán địa điểm SESC (Single-Echelon Single-Commodity) được dựa trên những giả định sau:

• Các cơ sở được đặt địa điểm là đồng nhất;

• Luồng hàng ra và vào các cơ sở này không có ảnh hưởng đáng kể;

• Tất cả luồng sản phẩm là đồng nhất và do đó có thể coi như chỉ là một loại sản phẩm;

• Chi phí vận tải là tuyến tính hoặc từng phần tuyến tính (piecewise linear) và lõm (concave);

• Chi phí vận hành của cơ sở là từng phần tuyến tính và lõm (hoặc cụ thể là hằng số)

2.3 Mô hình đơn bậc đơn sản phẩm

Giả sử ‘demand is divisible’

Đặt dj với là nhu cầu của khách hàng j; qi, , là năng lực của cơ sở tiềm năng i;

ui, , là một biến quyết định cho hoạt động tại cơ sở tiềm năng i, sij, , là biến quyết định đại diện cho khối lượng sản phẩm được chuyển từ cơ sở i sang điểm nhu cầu j; Cij (sij), , , chi phí vận tải lượng sản phẩm sij từ cơ sở i tới khách hàng j; Fj(ui), , là chi phí vận hành cơ sở i mức độ hoạt động ui

•

2.3 Mô hình đơn bậc đơn sản phẩm

2.3.1 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành cơ sở không đổi

Nếu chi phí vận tải đơn vị là không đổi thì:

𝐶𝑖𝑗 ൫𝑠𝑖𝑗 ൯= 𝑐ҧ𝑖𝑗 𝑠𝑖𝑗, 𝑖 ∈ 𝑉1, 𝑗 ∈ 𝑉2Ngoài ra, nếu chi phí tại cơ sở Fi(ui) được mô tả là một chi phí cố định fi và một mức chi phí biên không đổi gi, thì:

𝐹𝑖ሺ𝑢𝑖ሻ= ൜𝑓𝑖 + 𝑔𝑖𝑢𝑖, 𝑛ế𝑢 𝑢𝑖 > 0,

0, 𝑛ế𝑢 𝑢𝑖 = 0, 𝑖 ∈ 𝑉1 (2.7)

2.3.1 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành cơ sở không đổi

Bài toán SESC được chuyển thành bài toán MIP như sau:

Minimize

൜ ൜ 𝑐𝑖𝑗𝑥𝑖𝑗 + ൜ 𝑓𝑖𝑦𝑖

𝑖∈𝑉1𝑗∈𝑉2

𝑖∈𝑉1

(2.9) Subject to

2.3.2 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành cơ sở tuyến tính một phần và lõm

Case A Chi phí vận hành Fi(ui) của cơ sở 𝑖 ∈ 𝑉1 được cho như phương trình (2.7) (hình 2.5)

𝑖∈𝑉1

(2.29) Where

2.3.2 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành

cơ sở tuyến tính một phần và lõm

2.3.1 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành cơ sở không đổi

Case B Một cơ sở tiềm năng có thể được vận hành hiệu quả kinh tế nếu mức độ

hoạt động thấp hơn giá trị qi- hoặc cao hơn một ngưỡng qi+ Đối với các giá trị ở giữa, chi phí hoạt động thay đổi tuyến tính (hình 2.6) Trường hợp này có thể được mô hình hóa như trường hợp trước (2.29), (2.10)-(2.14), giới hạn năng lực (2.11) được thay thế bằng các quan hệ sau:

𝑞𝑖−𝑦𝑖 ≤ σ𝑗∈𝑉2 𝑑𝑗𝑥𝑖𝑗 ≤ 𝑞𝑖+𝑦𝑖, 𝑖 ∈ 𝑉1

2.3.2 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành

cơ sở tuyến tính một phần và lõm

2.3.1 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành cơ sở không đổi

Case C Chi phí vận hành Fi(ui) của một cơ sở tiềm năng 𝑖 ∈ 𝑉1 là một hàm lõm với một phần tuyến tính theo mức độ hoạt động của nó do tính kinh tế nhờ quy mô Trong trường hợp đơn giản nhất, sẽ chỉ có hai đường thẳng (hình 2.7) Sau đó

Trong đó: fi’ < fi’’ và gi’ > gi’’ Để mô hình hóa bài toán này, mỗi cơ sở tiềm năng

được thay thế bởi nhiều cơ sở giả cho các phần tuyến tính của hàm chi phí Ví dụ, nếu

phí vận hành được mô tả lần lượt là fi’ và fi’’, và chi phí biên là gi’ và gi’’ Theo cách này, bài toán trở thành Case A và tối đa chỉ có một cơ sở giả được lựa chọn

2.3.2 Chi phí vận tải tuyến tính và chi phí vận hành

cơ sở tuyến tính một phần và lõm

2.4 Mô hình hai bậc đa sản phẩm

Trong bài toán địa điểm hai bậc đa sản phẩm (Two-echelon Multicommodity – TEMC), các cơ sở cùng dạng sẽ được xác định

vị trí giống như trong bài toán SESC

Giả định rằng các cơ sở cần được đặt địa điểm là DCs được cung cấp trực tiếp từ các nhà máy sản xuất

Bài toán TEMC có thể được mô hình hóa thành bài toán MIP

2.4 Mô hình hai bậc đa sản phẩm

mở; V 3 là tập hợp các điểm nhu cầu; K là tập hợp các hàng hóa đồng nhất; 𝑐𝑖𝑗𝑟𝑘 ,

𝑖 ∈ 𝑉1,𝑗 ∈ 𝑉2,𝑟 ∈ 𝑉3,𝑘 ∈ 𝐾 , là chi phí vận tải hàng hóa k từ nhà máy i tới điểm nhu cầu qua DC j; 𝑑𝑟𝑘 , 𝑟 ∈ 𝑉3,𝑘 ∈ 𝐾 , là lượng sản phẩm k được yêu cầu bởi điểm nhu cầu r trong một đơn vị thời gian (ví dụ, một năm); 𝑝𝑖𝑘 , 𝑖 ∈ 𝑉1,𝑘 ∈ 𝐾 , là sản lượng tối đa của sản phẩm k mà nhà máy I có thể sản xuất trong một đơn vị thời gian; 𝑞𝑖− và 𝑞𝑖+ , 𝑗 ∈ 𝑉2, mức độ hoạt động tối thiểu và tối đa của một DC tiềm năng j trong một đơn vị thời

hàng hóa trên một mức chi phí cố định f i và một chi phí biên g i Cuối cùng, giả định rằng nhu cầu không ‘divisible’

Đặt zj, 𝑗 ∈ 𝑉2, là biến nhị phân có giá trị 1 nếu điểm nhu cầu r được giao cho DC j

phục vụ, bằng 0 nếu ngược lại; 𝑐𝑖𝑗𝑟𝑘 , 𝑖 ∈ 𝑉1,𝑗 ∈ 𝑉2,𝑟 ∈ 𝑉3,𝑘 ∈ 𝐾 , một biến liên tục đại diện cho số lượng sản phẩm k được vận tải từ nhà máy I tới điểm nhu cầu r thông qua

DC j