Modeling the logistics design of a multi-commodity industry

Abstract

This paper presents two different mathematical formulations for the Supply Chain Network Design of a company responsible for producing and distributing multi-commodity products. Investments in a new manufacturing plant required the readjustment of the company’s logistics project, with a necessary re-structuring of the raw materials and finished product flows and the possibility of opening new distribution centers (DCs). The supply chain was modeled using a formulation in mixed linear integer programming, in which the facilities are represented by nodes and the links by the arcs. The computer implementations were performed using OPL and results obtained by CPLEX© solver. The implemented models was validated by a series of computational experiments. We incorporated studies to identify the market demands (market shares) and transportation costs in order to enable the application of models to the company’s problem. The application of the models allowed several decisions concerning the initial project of the company to be performed by the project team.

Neste trabalho apresentamos duas diferentes formulações matemáticas para o Projeto de Rede da Cadeia de Suprimentos de uma empresa responsável por produção e distribuição multicommodity. O investimento em uma nova fábrica exigiu a readequação do projeto logístico da empresa, implicando na reestruturação dos fluxos de matérias-primas e produtos acabados, assim como a abertura de novos CDs. A cadeia de suprimentos foi modelada utilizando-se uma formulação em programação inteira linear mista na qual as facilidades são representadas pelos nós e os links, pelos arcos. As implementações computacionais foram realizadas em OPL e os resultados obtidos utilizando-se o solver CPLEX©. Para validar os modelos implementados, uma série de experimentos computacionais foi realizada. Para viabilizar a aplicação dos modelos ao problema da empresa, estudos para identificar as demandas de mercado (market shares) e os custos de transporte foram incorporados ao trabalho. A aplicação dos modelos apoiou várias decisões referentes ao projeto inicial da empresa, realizadas pela equipe de projeto.