MINIMALIZACJA PUSTYCH PRZEBIEGÓW PRZEZ ŚRODKI TRANSPORTU

Transkrypt

1 Przedmiot: Iformatyka w logistyce Forma: Laboratorium Temat: Zadaie 2. Automatyzacja obsługi usług logistyczych z wykorzystaiem zaawasowaych fukcji oprogramowaia Excel. Miimalizacja pustych przebiegów przez środki trasportu. MINIMALIZACJA PUSTYCH PRZEBIEGÓW PRZEZ ŚRODKI TRANSPORTU Sytuacja pustych przebiegów ie jest korzysta i prowadzi do zwiększeia kosztów działalości przedsiębiorstwa (ie tylko przedsiębiorstwa logistyczego). Problem pustych przebiegów dotyczy zwłaszcza podmiotów wykoywujących przewozy a włase potrzeby i we własym zakresie, a także miejszych przewoźików wykoywujących iewielkie usługi logistycze. W takim przypadku możliwości miimalizacji pustych przebiegów są dużo bardziej ograiczoe iż w przypadku przedsiębiorstwa dyspoującego rozbudowaą flotą trasportową lub współpracującą z iymi przewoźikami. Wg statystyk GUS w roku 2004 puste przebiegi wyrażoe w wozokilometrach osiągęły 3837 ml, w stosuku do 9035 ml wozokilometrów ładowych. Zdecydowaa większość (86%) pustych przebiegów zrealizowao w trasporcie krajowym [1]. Stąd też moża uważać problem pustych przebiegów jako jede z ważiejszych problemów firm. CHARAKTERYSTYKA PROBLEMU Założeia: Przewozy w ramach jedej gałęzi trasportu (p. trasport kolejowy, samochodowy itp.). Idetycze środki trasportu. Trasport między wieloma, stałymi puktami w sieci trasportowej. Każdy pukt może staowić miejsce załaduku i wyładuku. Zay jest harmoogram przewozów pomiędzy puktami trasportowymi (wielkość przewożoych ładuków, czas trasportu). Zae są wielkości przewozów wyrażoe liczbą środków trasportu daego typu. Zae są odległości między puktami w sieci trasportowej. Dopuszczale są jedyie przewozy realizowae całkowitą liczbą środków trasportu daego typu (bez pustych przebiegów). Istieją dostawcy pustych środków trasportu pukty w których przywóz jest większy od wywozu. Istieją odbiorcy pustych środków trasportu pukty w których wywóz jest większy od przywozu.

2 Defiicja problemu Problem miimalizacji pustych przebiegów w trasporcie dotyczy ustaleia optymalego plau przejazdów pustych środków trasportu (od dostawców do odbiorców) w sieci trasportowej. Optymaly pla to taki, w którym liczba wozokilometrów a pusto będzie miimala i spełioe będę astępujące ograiczeia: podaż pustych środków trasportu będzie wykorzystaa; popyt pustych środków trasportu będzie zaspokojoy. Zmiea decyzyja - liczba pustych środków trasportu x ij jaka powia być przemieszczoa z i-tego puktu trasportowego do j-tego puktu trasportowego. Dae: d ij odległość od i-tego do j-tego puktu trasportowego; c ij wielkość przewozu od i-tego do j-tego puktu [liczba pełych środków trasportu]; e i wielkość wywozu ładuku z i-tego puktu [liczba pełych środków trasportu]; i j wielkość przywozu ładuku do j-tego puktu [liczba pełych środków trasportu]; Zależości matematycze: e i = i i = j =1 j =1 c ji i = 1,, c ji i = 1,, m Dla całej sieci trasportowej zachodzi zależość: e i = m i=1 i=1 i i. Dostawcy pustych środków trasportu: pukty dla których e i <i i, gdzie podaż wyosi: a i =i i - e i. Odbiorcy pustych środków trasportu: pukty dla których e i >i i, gdzie popyt wyosi: Model matematyczy b i = e i - i i. Zalezieie takich przemieszczeń pustych środków trasportu x ij dla których: i=1 przy spełieiu astępujących waruków: j =1 d ij x ij mi i=1 x ij = b j (j = 1,, ) (zaspokojeie zapotrzebowaia a puste środki trasportu dla każdego puktu);,.

3 j =1 x ij = a i (i = 1,, ) (wykorzystaie pustych środków trasportu dla każdego puktu); x ij >= 0 (i,j=1,,). ZADANIA DO WYKONANIA W EXELU A) Programowaie z wykorzystaiem VBA 1. Otwórz pusty plik Excel i zapisz go z rozszerzeiem umożliwiającym pracę z makrami (*.xlsm). 2. Utwórz formularz startowy, który pobiera iformację o liczbie oddziałów przedsiębiorstwa. Utwórz procedurę otwierającą powyższy formularz przy starcie pliku Excel. 3. Utwórz procedurę obsługi przycisku Zamkij (klikając dwukrotie w przycisk).

4 4. Utwórz procedurę obsługi przycisku Utwórz Arkusz z Daymi (klikając dwukrotie w przycisk). Procedura utworzy owy arkusz o azwie Dae a w im szkielety trzech tabel, których struktura zależy od liczb oddziałów przedsiębiorstwa. Pierwsza tabela dotyczy azw oddziałów przedsiębiorstwa (p. azw miejscowości). Jest to tabela pusta do uzupełieia ręczie przez użytkowika. Druga tabela dotyczy odległości między puktami trasportowymi. Tabela ie zawiera daych o odległościach. Trzecia tabela dotyczy wielkości przewozów. Kokrete dae dot. przewozów są do uzupełieia. Tabela zawiera fukcje w miejscach podsumowań wywozów i przywozów. Poiżej przedstawioy jest kod VBA jaki ależy wpisać do procedury. Uwaga: uruchomieie procedury spowoduje ajpierw usuięcie arkusza o azwie Dae (jeżeli taki istieje).

5 5. Popraw procedurę Cb_Utworz_Click() tak, aby zpersoalizować format tabelek. 6. Dae w arkuszu Dae ależy uzupełić ręczie. Jedakże w celach testu arkuszy, moża wypełić je losowo. Utwórz procedurę dla przycisku Wypełij dae losowo, która wypełi tabelki przykładowymi - losowymi daymi. Przykład procedury zamieszczoy jest poiżej.

6 7. Utwórz procedurę obsługi przycisku Utwórz Arkusz Z Obliczeiami Nadwyżek/Niedoboru (klikając dwukrotie w przycisk). Procedura powoduje dodaie owego arkusza o azwie Obliczeia. Na podstawie uzupełioych daych (!) w arkuszu Dae, w arkuszu Obliczeia utworzoa zostaie tabelka służąca do wyliczeia wielkości zapotrzebowaia i podaży pustych środków trasportu. Tabelka zawiera tylko dae bez formatu. Poiżej przestawioy jest przykładowy kod VBA dla obsługi tej procedury.

7 8. Dokończ procedurę obsługi przycisku Utwórz Arkusz Z Obliczeiami Nadwyżek/Niedoboru, tak aby ustalić format tabelki (p. obramowaie -.Borders.Weight=xlThi, tło -.Iterior.ColorIdex = 24 itp.). B) Wyliczeia w arkuszach Excel Rozwiążmy problem firmy logistyczej, która ma swoje oddziały w 7 miastach w Polsce. Każdy oddział pełi rolę bazy trasportowej oraz cetrum kosolidacji i dekosolidacji przesyłek. Przesyłki są zwożoe do daego puktu i rozwożoe dalej własymi środkami trasportu (samochodami). W firmie istieje problem pustych przebiegów, które pogarszają wyik fiasowy przedsiębiorstwa. Do rozwiązaia problemu wykorzystae zostaą arkusze kalkulacyje powstałe w części A zadaia. 1. Uzupełij tabelki w arkuszu Dae odpowiedimi daymi przedsiębiorstwa wg poiższego wzoru. 2. Korzystając z utworzoego formularza Utwórz Arkusz Z Obliczeiami Nadwyżek/Niedoboru i porówaj otrzymae wyiki.

8 Wg obliczeń w powyższym arkuszu trzy oddziały są dostawcami pustych środków trasportu: Oddział 2 z adwyżką 18 samochodów, Oddział 3 z adwyżką 9 samochodów, Oddział 4 z adwyżką 10 samochodów. Podobie trzy oddziały są odbiorcami pustych środków trasportu. Oddział 1 z iedoborem 11 samochodów, Oddział 5 z iedoborem 4 samochody, Oddział 7 z iedoborem 22 samochody. Oddział 7 ma zerowy bilas przyjazdów i wyjazdów samochodów. Zaspokaja swój popyt a puste środki, zatem ie geerują oe pustych przebiegów. Oddział 7 zatem będzie pomijay w dalszych obliczeiach. Rozważae zagadieie staowi zagadieie trasportowe, które może być rozwiązae za pomocą dodatkowych tabelek w arkuszu oraz zastosowaia modułu Solver do poszukiwaia optymalego zadaia. 3. Uzupełij arkusz Obliczeia o dae iezbęde do rozwiązaia zagadieia trasportowego (tabele przewozów z odległościami między dostawcami i odbiorcami pustych samochodów oraz tabelę z wartościami popytu i podaży). Poiżej przedstawioo przykładowy format arkusza.

9 W tabeli dostawcę ozaczoo symbolem D + r oddziału, odbiorcę symbolem O + r oddziału. Numer oddziału wyika z tabeli powyżej (zapotrzebowaia i podaży pustych środ. tras.). Wartości przewozu (liczby pustych przebiegów) staowią zmiee decyzyje x ij, są imi: x 21 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 2 do Oddziału 1 (D11), x 25 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 2 do Oddziału 5 (D12), x 27 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 2 do Oddziału 7 (D13), x 31 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 3 do Oddziału 1 (D14), x 35 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 3 do Oddziału 5 (D15), x 37 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 3 do Oddziału 7 (D16), x 41 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 4 do Oddziału 1 (D17), x 45 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 4 do Oddziału 5 (D18), x 47 - liczba pustych przebiegów z Oddziału 4 do Oddziału 7 (D19). Fukcja celu (D21 - całkowity przebieg pustych środków trasportu) ma astępująca postać: f(x 21, x 25, x 27, x 31, x 35, x 37, x 41,x 45, x 47 )= =342 x x x x x x x x x 47 mi. Komórka D21 może być obliczoa za pomocą astępującej formuły: =SUMA.ILOCZYNÓW(D11:D19;C11:C19). Poiżej przedstawioo astępujące waruki ograiczające: dostawca r 2: x 21 + x 25 + x 27 =18 (G11-> =SUMA(D11:D13)), dostawca r 3: x 31 + x 35 + x 37 =9 (G12-> = =SUMA(D14:D16)), dostawca r 4: x 41 + x 45 + x 47 =10 (G13 -> =SUMA(D17:D19)),

10 odbiorca r 1: x 21 + x 31 + x 41 =11 (G14 -> = SUMA(D11;D14;D17)), odbiorca r 5: x 25 + x 35 + x 45 =4 (G15 -> =SUMA(D12;D15;D18)), odbiorca r 7: x 27 + x 37 + x 47 =22 (G16 -> =SUMA(D13;D16;D19)). waruek ieujemości zmieych x 21, x 25, x 27, x 31, x 35, x 37, x 41,x 45, x 47 >=0 (waruek ie zazaczoy w arkuszu kalkulacyjym). 3. Zajdź optymale rozwiązaie posługując się modułem Solver. Wypełioe oko modułu zajduje się poiżej. Zgodie z rozwiązaiem w arzędziu Solver, optymalym plaem jest astępujący podział pustych przebiegów: 6 pustych przebiegów z Oddziału 2 do Oddziału 1, 12 pustych przebiegów z Oddziału 2 do Oddziału 7, 5 pustych przebiegów z Oddziału 3 do Oddziału 1, 4 pustych przebiegów z Oddziału 3 do Oddziału 5, 10 pustych przebiegów z Oddziału 4 do Oddziału 7. Wówczas liczba wozokilometrów pustych przebiegów wyosi , co jest wartością optymalą (ajmiejszą). 4. Wykoaj sprawozdaie z realizacji zadań w części A i B. Zadaia w części B wykoaj a własym przykładzie daych z przedsiębiorstwa (moża posłużyć się procedurą losowaia). ZADANIE DODATKOWE (dodatkowa ocea: 5) Zautomatyzuj zagadieia realizowae w części B zadaia. Uzupełij procedury (bądź formularz) o dodatkowe makropoleceia tak, aby stworzyć całkowicie uiwersale arzędzie do rozwiązaia problemu miimalizacji pustych przebiegów. Literatura Szymczak Maciej, Decyzje logistycze z Excelem, Difi, Warszawa 2011.