Thành phố Vĩ độ Kinh độ
Đà Nẵng 16o 4' Bắc 108o 13' Đông
Hà Nội 21o 2' Bắc 105o 52' Đông TP. Hồ Chí Minh 10o 47' Bắc 106o 42' Đông d Khoả ng cách giữ a hai đ i ể m
Khi đó, khoảng cách đường chim bay theo chiều dài (tính bằng km) từ a đến b gọi là Dab được tính toán như sau:
Dab = 6^/(ona - lonb )2 + (ata - latb )2 (1) Giá trị 69 trong công thức trên được tính toán là chiều dài tính bằng dặm so với độ của vĩ độ bởi vì kinh độ và vĩ độ được tính theo độ.
Nếu muốn tính theo km thì chuyển 69 thành 111. Phương trình này chỉ chính xác cho khoảng cách ngắn.
Hình 2-3: Đường xích đạo, kinh độ và vĩ độ
Khoảng cách giữa hai điểm trên trái đất thường khó đo lường, và thông thường không thể đo lường một cách chính xác trên bản đồ vì trái đất thì hình tròn nhưng khi được biểu diễn trên bảng đồ theo không gian hai chiều (hình phẳng). Tuy nhiên, khoảng cách này có thể được tính toán với độ chính xác cao khi sử dụng công thức sau:
Dab = ar cos[n[ta) X sin(latb) + cos(lata) X cos(latb) X cos(lonb - lona)] (2) Trong đó lonb -lona là sự khác biệt về kinh độ giữa hai điểm A và B. Phương trình trên tính toán bằng rađian hơn là tính độ. Vì n tương đương với 180 độ, bạn có thể chuyển từ độ sang rađian bằng cách chia với 180/n, xấp xỉ bằng 57,2958. Bán kính của trái đất bằng 6.378.7 km. Vì vậy công thức tính khoảng cách giữa hai điểm khi tính bằng độ như sau:
_ . (lata . (latb (lata (latb (lonb - lona z„x
Dab = r X ar cos sinl —IX sinl I + cosl — IX cosl IX cosl---—— I (3) Trong đó r= 6378.7 km và t= 57,2958
Ví dụ: Tính khoảng cách giữa hai thành phố Toronto (Canađa) ở vị trí 43o N, 80o W và thành phố Tokyo(Nhật) ở vị trí 35o N, 135o E.
Sử dụng công thức trên (công thức 2), ta có:
Dab = ar cos[sin(43)X sin(35)+ cos(43)X cos(35)X cos(80 + 135)]
Lưu ý sự khác biệt về kinh độ là 80- (-135)=215 do hai điểm này ở khác phía với nhau, một ở Đông và một ở Tây. Vì sự khác biệt này lớn hơn 180 độ và chúng ta đang muốn tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai thành phố, vì thế chúng ta khấu trừ chúng với 360 độ và bằng 360- 215= 145. Vì thế Dab = arcos (-0.1)= 1.67.
Do vậy khoảng cách giữa hai thành phố trên là = 1.67*6378.7= 10.656 km.
4. Chi phí kho bãi
Chi phí kho bãi và trung tâm phân phối bao gồm ba yếu tố chính sau:
1. Chi phí vận hành kho bãi (handling cost). Chi phí này bao gồm chi phí lao động và chi phí tiện ích. Chi phí này tỷ lệ với khối lượng hàng tồn kho hàng năm
2. Chi phí cố định (fixed cost). Khoản này bao gồm tất cả những khoản mục chi phí không tỷ lệ với khối lượng nguyên vật liệu dịch chuyển trong kho. Chi phí cố định điển hình là tỷ lệ với kích cỡ (công suất) nhà kho nhưng không tuân theo tuyến tính. Qua hình này, chúng ta thấy rằng chi phí này là cố định
3. Chi phí kho (storage cost). Chi phí này đại diện cho phí lý lưu trữ, tỷ lệ với mức độ tồn kho bình quân (xem chương 3).
Vì vậy, ước tính chi phí vận hành kho bãi là khá dễ dàng trong khi dự tính hai khoản chi phí còn lại là khá khó khăn. Để thấy sự khác biệt này, giả sử rằng trong năm hiện tại khách hàng A yêu cầu 1000 sản phẩm. Và 1000 sản phẩ m này không cần phải luôn có vào cùng thời điểm, do đó mức tồn kho trung bình sẽ thấp hơn 1000. Tương tự như vậy, tồn kho hàng năm và tồn kho trung bình tương ứng với một sản phẩm không thể cho chúng ta biết cần không gian nhà kho bao nhiêu cho sản phẩm. Điều này là đúng bởi vì không gian cần thiết để tồn kho một sản phẩm cụ thể là tương ứng với đỉnh cao tồn kho, không phải tồn kho hàng năm và tồn kho trung bình.
Cách thức hiệu quả nhất để giải quyết bài toán này là sử dụng vòng quay tồn kho, được định nghĩa như sau:
Doanh thu hàng nam Vòng quay tôn kho =
Tôn kho bình quân
Một cách cụ thể, vòng quay tồn kho là tỷ lệ giữa dòng sản phẩm xuất từ nhà kho so với mức tồn kho bình quân. Vì vậy, nếu vòng quay tồn kho là X, thì tồn kho bình quân là doanh thu hàng năm chia cho X. Nhân mức tồn kho bình quân với chi phí lưu giữ tồn kho chúng ta có được chi phí lưu trữ hàng tồn kho trong năm đó. Cuối cùng để tính toán chi phí cố định, chúng ta cần ước tính công suất nhà kho. Chúng ta sẽ nghiên cứu phần này ở mục tiếp theo
5. Công suất nhà kho
Một thành tố quan trọng khác đối với mô hình thiết kế mạng lưới phân phối là công suất tồn kho thực tế. Câu hỏi là làm thế nào để ước tính không gian cần thiết thực sự đối với dòng dịch chuyển nguyên vật liệu hàng năm trong nhà kho. Hơn nữa, vòng quay tồn kho cũng gợi ý một cách tiếp cận thích hợp. Như đã đề cập ở phần trước, dòng dịch chuyển trong nhà kho chi cho vòng quay tồn kho sẽ cho chúng ta biết tồn
kho bình quân. Giả sử rằng tiến độ, lịch trình vận chuyển và giao hàng đều đặn, như được trình bày ở hình 2-5 thì không gian lưu trữ là xấp xỉ hai lần so với mức tồn kho bình quân. Dĩ nhiên trong thực tế thì mỗi tấm nâng hàng được lưu trữ trong nhà kho cần không gian trống để tiếp cận, xử lý (bốc dỡ, xếp hàng...); vì vậy, chúng ta xem xét không gian này là cần thiết để nâng, bốc hàng, phân loại và xử lý các tiện ích, và AVGs (Thiết bị bốc dỡ hàng tự động), điển hình chúng ta sẽ nhân không gian cần thiết với một nhân tố vector (>1). Nhân tố này lệ thuộc vào những ứng dụng cụ thể và cho phép chúng ta đánh giá không gian trống trong nhà kho một cách chính xác.
Nhân tố điển hình được sử dụng trong nhà kho là 3. Nhân tố này được sử dụng theo cách sau. Xem xét tình huống nơi mà dòng sản phẩm (hoặc nguyên vật liệu) dịch chuyển trong nhà kho là 1000 đơn vị và vòng quay tồn kho là 10. Điều này gợi ý rằng tồn kho bình quân là khoảng 100 đơn vị và mối đơn vị chiếm 0.5 mét vuông, không gian tồn kho yêu cầu là 50 mét vuông. Vì vậy không gian cần thiết đối với nhà kho là 150 mét vuông.
Hình 2-5: Mức tồn kho là phương trình theo thời gian 6. Vị trí kho bãi tiềm năng
Xác định địa điểm tiềm năng cho một nhà kho mới là một quyết định cực kỳ quan trọng. Điển hình thì những vị trí này phải thỏa mãn các điều kiện sau:
• Các điều kiện về địa lý và cơ sở hạ tầng
• Nguồn lực tự nhiên và sự sẵn sàng của lực lượng lao động
• Ngàng công nghiệp địa phương và các quy định về thuế
• Sự quan tâm của cộng đồng
Kết quả là chỉ có một số hữu hạn các vị trí đáp ứng được tất cả các yêu cầu này.
7. Yêu cầu về mức dịch vụ
Có rất nhiều cách để xác định mức phục vụ. Ví dụ chúng ta có thể xác định khoảng cách tối đa giữa mối khách hàng và nhà kho để phục vụ họ. Điều này đảm bảo rằng một nhà kho sẽ có khả năng phục vụ khách hàng của nó trong một thời gian hợp lý.
Thỉnh thoảng chúng ta phải nhận thức rằng đối với một vài khách hàng, chẳng hạn những khách hàng ở khu vực hoang dã hoặc các khu vực tách biệt thì thực sự khó khăn để đáp ứng cùng một cấp độ phục vụ như đa số các khách hàng khác thụ hưởng.
Trong trường hợp này, thường có hữu ích hơn khi chúng ta xác định mức phục vụ như là tỷ lệ hoặc tương ứng với khoảng cách từ khu vực họ ở đến nhà kho là không nhiều hơn khoảng cách xác định trước (chỉ định). Ví dụ chúng ta có thể quy định rằng 95% khách hàng trong vòng 200 dặm so với nhà kho sẽ được phục vụ.
8. Nhu cầu tương lai
Như đã đề cập ở chương 1, các quyết định ở cấp độ chiến lược, bao gồm việc thiết kế mạng lưới phân phối, có tác động dài hạn đến doanh nghiệp. Cụ thể là các quyết định liên quan đến số lượng, vị trí và quy mô nhà kho có tác động đến doanh nghiệp ít nhất là từ 3 đến 5 năm đến. Điều này hàm ý rằng những thay đổi về nhu cầu khách hàng trong vòng các năm đến sẽ được xem xét khi thiết kế mạng lưới. Điều này thường được xác định sử dụng cách tiếp cận dựa trên chuỗi sự kiện kết hợp chặt chẽ với việc tính toán giá trị hiện tại ròng. Ví dụ có khá nhiều sự kiện đại diện cho các nhu cầu khác biệt về tương lai trong thời gian hoạch định có thể được kết hợp. Những sự kiện hoặc các con số này sau đó được kết hợp vào mô hình để xác định chiến lược phân phối tốt nhất.
III. MÔ HÌNH VÀ SỰ XÁC NHẬN DỮ LIỆU
Phần trước đã đề cập đến những khó khăn trong việc thu thập, tính toán cân đối dữ liệu cho mô hình cầu hình mạng lưới. Một khi đã thực hiện điều này, làm thế nào chúng ta đảm bảo rằng dữ liệu và mô hình phản ánh một cách chính xác những vấn đề thiết kế mạng lưới?
Quy trình được sử dụng để xác định vấn đề này được biết đến như mô hình và xác nhận dữ liệu. Điều này điển hình được thực hiện bằng cách tái cấu trúc cấu hình mạng lưới hiện tại sử dụng mô hình và dữ liệu đã thu thập và so sánh kết quả của mô hình với dữ liệu hiện tại.
Tầm quan trọng của việc xác nhận có thể không bị cường điệu hóa. Kết quả đầu ra của mô hình sao lưu lại những điều kiện hoạt động hiện tại bao gồm tất cả chi phí- kho bãi, tồn kho, sản xuất và vận chuyển- được kết hợp trong mô hình. Những dữ liệu này sau đó sẽ đuợc so sánh với những thông tin hiện tại của doanh nghiệp. Đây là phương pháp tốt để xác định những sai lệch trong dữ liệu, các giả định, sự thiếu sót của mô hình...Ví dụ, trong một dự án thì chi phí vận tải được tính toán trong tiến trình xác nhận là thấp hơn so với so với dữ liệu kế toán. Sau khi xem xét kỹ lưỡng các hoạt động phân phối, nhà tư vấn kết luận rằng công suất hiệu quả của xe tải chỉ khoảng 30% so với công suất thiết kế; đó là xe chỉ vận chuyển khối lượng nhỏ các sản phẩm hoặc nguyên vật liệu. Vì vậy tiến trình xác thực không chỉ hữu ích trong việc xác định các thông số sử dụng trong mô hình mà còn gợi ý những cải tiến trong việc sử dụng mạng lưới hiện tại.
Thực sự hữu ích khi thực hiện những thay đổi mang tính chất địa phương hoặc những thay đổi nhỏ trong cấu hình mạng lưới để ước tính những tác động này đến mức độ phục vụ và chi phí đối với hệ thống như thế nào. Cụ thể công việc này liên quan đến việc xác định và trả lời câu hỏi nếu...thì. Điều đó bao gồm việc ước tính tác động của việc đóng cửa một nhà kho hiện tại đến hiệu quả của toàn hệ thống. Hoặc người sử dụng có thể thay đổi dòng dịch chuyển nguyên vật liệu xuyên suốt hệ thống để biết
được những thay đổi về chi phí. Thông thường, nhà quản trị có trực giác tốt về những tác động đối với các thay đổi ở quy mô nhỏ đến hệ thống sẽ như thế nào, họ có thể dễ dàng nhận biết những sai lệch trong mô hình. Trực giác về tác động cơ bản của việc tái thiết kế toàn bộ hệ thống thường có độ tin cậy ít hơn. Tổng kết tiến trình xác nhận mô hình về cơ bản liên quan đến việc trả lời các câu hỏi sau:
• Mô hình có phù hợp không?
• Dữ liệu có nhất quán không?
• Kết quả của mô hình có thể được giải thích đầy đủ không?
• Bạn có thực hiện phân tích độ nhạy không?
Xác nhận là tiên quyết để xác định tính hiệu lực của mô hình và dữ liệu, nhưng tiến trình có có lợi ích khác. Cụ thể là nó trợ giúp người sử dụng thực hiện việc kết nối giữa các hoạt động hiện tại mà được mô hình trong suốt quá trình xác nhận và những cải tiến có thể sau khi tối ưu hóa.
IV. CÁC KÝ THUẬT GIẢI QUYẾT
Khi dữ liệu đã được thu thập, trình bày thành bảng và thẩm tra, bước kế tiếp là tối ưu hóa cấu hình của mạng lưới hậu cần. Trong thực tế, hai kỹ thuật được sử dụng là:
1. Kỹ thuật tối ưu hóa toán học bao gồm:
• Các thuật toán chính xác đảm bảo việc tìm ra giải pháp tối ưu, đó là giải pháp có chi phí thấp nhất.
• Các thuật toán thực nghiệ m tìm ra giải pháp tốt, không nhất thiết là giải pháp tối ưu.
2. Các mô hình mô phỏng cung cấp cơ chế để đánh giá các giải pháp mà người thiết kế xây dựng.
1. Thực nghiệm và sự cần thiết để có thuật toán chính xác
Chúng ta sẽ bắt đầu thảo luận bằng việc xem xét các kỹ thuật tối ưu hóa về mặt toán học. Để có thể hiểu về tính hữu hiệu của các thuật toán thực nghiệm và sự cần thiết đối với các thuật toán chính xác, xem xét ví dụ sau của Geoffrion và Van Roy:
Xem xét hệ thống phân phối sau:
• S ả n phẩ m riêng lẻ
• Hai nhà máy, lần lượt gọi là P1 và P2
• Nhà máy P2 có công suất hàng năm là 60.000 sản phẩ m
• Hai nhà máy có chi phí sản xuất như nhau
• Hiện tại có hai nhà kho, lần lượt là W1 và W2 có chi phí vận hành nhà kho giống nhau.
• Có ba thị trường là C1, C2 và C3 với nhu cầu lần lượt là 50.000, 100.000 và 50.000. Biểu 2-4 thể hiện chi phí phân phối cho mối đơn vị. Ví dụ, phân phối một đơn vị từ nhà máy P1 đến nhà kho W2 là 5$.