City Logistics: ciencia que hace funcionar nuestro día a día.


La Logística Urbana usa buenas prácticas e innovaciones en los esquemas de distribución dentro de las ciudades y las combina con avanzados modelos que son el “cerebro” de las operaciones. En un artículo anterior revisábamos esas innovaciones que se despliegan hoy en día en ciudades alrededor del mundo, en este artículo hablaremos de cómo funciona la ciencia que está a cargo de dirigir y controlar la logística urbana día a día.

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Las grandes empresas que tienen logística y operaciones físicas de gran escala, como miles de puntos de entrega (o recogida) en cada ciudad, y presencia en cientos de ciudades alrededor del mundo, enfrentan un desafío de orden mayor. Deben solucionar problemas logísticos que en muchos casos “no tienen solución”, o dicho de manera más exacta, no somos capaces de encontrar una solución óptima dada la naturaleza y el tamaño del problema. En este artículo anterior tocamos este tema y explicamos de manera práctica por qué no es posible solucionarlos.

city_logistics2_4Esto no previene a las empresas de realizar sus operaciones ni representa un obstáculo para que negocios tan ágiles como Fedex y DHL ofrezcan sus servicios, en ocasiones con promesas de tiempo de entrega que se mide no en días sino en horas. ¿Cómo lo hacen?

Se trata de procedimientos específicamente diseñados para hacer frente a estos problemas. Sin hallar una respuesta estrictamente óptima, este conjunto de procedimientos ofrece buenas soluciones con las cuales trabajar y diseñar el plan de entregas de cada turno, por ejemplo. Típicamente son dos los procedimientos que se utilizan para trabajar con este tipo de situaciones: un modelo que refleje la realidad aproximada del problema a solucionar, y un método aproximado y eficiente para solucionar el modelo mismo.

Métodos Heurísticos.

Estos métodos están diseñados para abordar problemas de manera eficiente y práctica, y aunque no se centran en encontrar soluciones estrictamente óptimas sí ofrecen una manera rápida y útil de avanzar hacia soluciones que son suficientemente buenas. Revisemos brevemente uno de los más utilizados en aplicaciones reales de la industria:

Adaptative Large Neighborhood Search:

Este algortimo heurístico se centra en “destruir” una respuesta inicial al problema, para luego reconstruirlo de una manera sistemática y organizada. Sus parámetros para destruir y reconstruir las respuestas están dados por diferentes aproximaciones, que hacen que tenga usos que son más o menos efectivos dependiendo de las características inherentes a cada problema.

city_logistics2_2En pocas palabras el ALNS realiza múltiples variaciones sobre una respuesta inicial y las evalúa una por una para buscar mejoras en los resultados. Esto es posible a una escala práctica y útil gracias a la velocidad de procesamiento que ofrecen los computadores actuales.

Existen muchas variantes de este tipo de algoritmos, y han sido implementados en muchísimas aplicaciones industriales y científicas. Algunos de ellos, junto con sus desarrolladores/exponentes son:

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Modelos Logísticos de Distribución Urbana.

Traeremos como ejemplo dos modelos ampliamente usados en el diseño de redes de distribución y planeación logística. Vale la pena recordar que además de estos dos existen muchísimas variaciones y otros tipos de modelo que también son usados con éxito.

FCCMCNDP: Fixed Charge Capacitated Multi Commodity Network Design Problem:

city_logistics2_6Este modelo, a pesar de tener un nombre demasiado largo, presenta una simplicidad que lo hacen útil para muchas aplicaciones. En esencia, consta de una red de vías (o en general arcos) que tienen un costo fijo (Fixed Charge) y una capacidad específica de tránsito a la vez que capacidades específicas de producción o disponibilidad de productos en los orígenes del flujo (Capacitated). Es capaz de incluir múltiples productos (Multi Commodity) y permite llegar a una colección de rutas, que atraviesan arcos especificos, con cantidades de los diferentes productos a ser transportados, minimizando los costos totales de la operación.

Uno de los usos más difundidos es la distribución de productos para cadenas de supermercados y proveedores masivos. Generalmente el costo de transitar en una ciudad está dado por costos fijos primordialmente, donde las licencias, salarios, amortización y seguros prevalencen sobre el costo variable de combustible. Se asume que hay costos fijos (Fixed Charge). También, los centros de distribución tienen disponibilidad limitada de productos y cada punto de venta requerimientos diferentes de los mismos, por eso cumple con esta necesidad (Capacitated). También es cierto que en general no se usa un vehículo completo para transportar un sólo tipo de productos, y que van en combinaciones específicas en cada vehículo según las necesidades, ajustándose a esta aplicación (Multi-Commodity).

2E-VRP:

city_logistics2_7El problema de Ruteo de Vehículos de dos Escalones (Two Echelon Vehicle Routing Problem) es un modelo que permite optimizar las operaciones de transporte y distribución en escenarios donde existen dos escalones de distribución. Muchas grandes ciudades actuales tienen fuertes restricciones de movilidad y dimensiones de los vehículos que transitan en ellas, haciendo imposible el tránsito de grandes vehículos de carga en zonas urbanas. Se necesita contar con centros de distribución y cross-docking que funcionen como nodos de transbordo para reorganizar la carga en vehículos más pequeños y otros sistemas de distribución que estén permitidos dentro de la ciudad.

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Este tipo de modelo “enlaza” los dos escalones de distribución y permite diseñar rutar para ambos de manera simultánea, optimizando a la vez ambos niveles operacionales y combinando sus capacidades en una sola solución global a este esquema de distribución.

 

 

 

 

 

 

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