Optimal Distribution Supply Chain Inventory Planning

Joaquim Jorge da Costa Máximo Vicente

Key information

Authors:

Joaquim Jorge da Costa Máximo Vicente (Joaquim Jorge da Costa Máximo Vicente)

Supervisors:

Susana Isabel Carvalho Relvas (Susana Isabel Carvalho Relvas); Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa (Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa)

Published in

March 19, 2015

Abstract

O objetivo principal desta dissertação é propor modelos matemáticos de apoio à tomada de decisão sobre o planeamento operacional para a gestão de inventário em cadeias de distribuição considerando vários escalões. Abordam-se as políticas de inventário a adotar nas diferentes entidades da cadeia. O problema em estudo considera vários produtos, vários períodos de tempo, capacidade de transporte e de armazenamento limitada, transferência de produtos no escalão, tempos de reabastecimento, perdas de vendas, encomenda por lotes e incerteza, de modo a encontrar a solução ótima minimizando os custos totais de operação. No desenvolvimento dos diferentes modelos, utiliza-se programação linear inteira mista. As contribuições desta tese para a área da gestão de cadeias de abastecimento são: - Estudo de políticas de gestão de inventário não restritas (quantidade de encomenda e tempos entre encomendas livres); - Aplicação de métricas quantitativas para quantificação do efeito bola de neve (bullwhip) em modelos de otimização com encomenda por lote e procura cíclica; - Incorporação da incerteza no planeamento operacional do inventário em redes de distribuição; - Otimização dos inventários de segurança em cenários de incerteza. A fim de validar e comparar os modelos propostos, são apresentados e resolvidos estudos de caso com base em cadeias de distribuição de retalho reais. The main goal of this dissertation is to propose mathematical models to support decisionmaking on operational planning for inventory management in distribution supply chains with multiple echelons. Inventory management policies are studied in order to be implemented in different chain entities. The problem in study consider multiple products, multiple time periods, limited transportation and storage capacity, transshipment, lead times, lost sales, lot sizing and uncertainty, so as to find the optimal solution by minimizing the operation total costs. On the development of the different models it is used mixed integer linear programming. The contributions of this thesis to the field of supply chain management are: - Not restricted inventory management policies research (flexible order quantity and time periods between orders); - Application of bullwhip effect quantitative metrics on optimization models on quantify bullwhip effect within systems with order lot sizing under cyclic product demand; - Incorporation of uncertainty in operational planning inventory on distribution supply chains; - Optimization of safety stocks under uncertainty scenarios. In order to validate and compare the proposed models, case studies based on a real retailer distribution supply chains are presented and solved. Keywords: Supply chain management, inventory planning, mixed integer linear programming, order batching, bullwhip effect, optimization, uncertainty, scenario planning approach, guaranteed service approach, risk pooling.