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Diseño de rutas de distribución de Empresas de productos de consumo masivo, mediante una aplicación de optimización espacial, la cual utiliza el software gvSIG y el lenguaje de optimización Pyomo

Author: 
Felipe de Jesús Castro Hernández
Ricardo Abdelarrague Serrano
Contact name: 
Felipe de Jesús Castro Hernández
Organization: 
Centro Universitario UAEM Valle de México – México
Software: 
Situation: 

Las necesidades que llevaron a desarrollar esta aplicación fueron las siguientes:

  1. La mayor parte de las Empresas de productos de consumo masivo tienen la necesidad de contar con rutas de distribución, que cumplan con las características de rentabilidad en sus operaciones.
  2. Han estado incorporando aplicaciones de optimización, basadas en sistemas de información geográfica, las cuales debido a la cantidad limitado de variables y a la falta de flexibilidad en su configuración no satisfacen sus requerimientos.
  3. Los altos precios de las aplicaciones comerciales de optimización de rutas, hacen que sólo tengan acceso a estas Empresas grandes, además de que no cumplir con sus expectativas. Por ejemplo existen en el mercado aplicaciones que una licencia cuesta 30,000 dolares por una licencia en un equipo y una renta anual de 5,000 dolares anuales.
  4. Ante esto las Empresas pequeñas, las cuales no tienen la capacidad financiera para poder acceder a este tipo de productos, se ven afectadas en sus niveles de rentabilidad al no poder diseñar de manera optima sus redes de distribución.
Solution: 

Objetivo: Contar con una aplicación basada en optimización espacial, la cual permita a las Empresas de productos de consumo masivo, diseñar rutas de distribución que cumplan con las características requeridas de rentabilidad, como: número de clientes visitados, mezcla de producto entregado, distancia recorrida por día, capacidad del vehículo, etc., además de que tenga un precio que pueda ser accesible para cualquier tipo y tamaño de organización.

La aplicación funciona bajo la siguiente metodología:

  1. Para poder realizar el diseño de las rutas lo primero que se requiere es tener la base de datos de los clientes georeferenciada, para esto se requiere el apoyo de un equipos GPS y que se genere una capa con dicha información, utilizando el software gvSIG.
  2. Una vez que se tienen los clientes georeferenciados, con la siguiente información: valor del cliente en pesos, visitas, cantidad de producto, mezcla a comprar, comisión por venta, etc., además de obtener la distancia entre el Centro de Distribución y cada uno de los clientes, esto con la aplicación de redes del software gvSIG.
  3. Se diseñó una interfase la cual se alimenta con la información de los requerimientos de los clientes de venta y de distancias, esta utiliza un modelo de programación lineal en el cual se pueden diseñar las rutas configurando un número ilimitado de restricciones y cuya función objetivo es que la distancia recorrida entre todo el sistema de distribución sea mínima, este modelo de programación lineal fue diseñado con el lenguaje Pyomo, y se tiene la opción de poder resolverlo con el apoyo de motores de código libre como: Glpk, Cbc ó propietarios como: Gurobi, Xpress, etc., en este caso se utilizó Cbc.
  4. Una vez que se alimenta la interfase con la información, esta resuelve el modelo de optimización y despliega la información de manera gráfica, en el software gvSIG, la información que nos da por ruta es: número de clientes por ruta, día de visita, vehículo a utilizar, mezcla de producto a surtir por cliente, nueva comisión del vendedor, etc., todas estas variables se establecen como restricciones cuando se configura el modelo.
  5. La diferencia con nuestra aplicación es que es posible configurar el diseño con un número ilimitado de variables de decisión y de restricciones, además que al basarse en programas de cómputo de código libre su precio es bajo.
Benefits: 

Los beneficios que se han obtenido son:

  1. Reducción en el costo de distribución en las Empresas de productos de consumo masivo en un promedio del 35%.
  2. Que las Empresas puedan utilizar esta metodología sin necesidad de invertir la cantidad de recursos que harían si utilizaran una aplicación comercial, esto es consecuencia de la utilización de software de código libre.
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