Väitös: Uudet optimointimenetelmät paljastivat jakelukeskusten parhaat sijaintipaikat

Javad Rouzafzoonin väitöskirja keskittyy kolmeen tapaustutkimukseen, joissa käsitellään yleisiä toimitusketjun hallinnan ja logistiikan ongelmia.

Väitöskirjan ensimmäisessä tapaustutkimuksessa tunnistettiin verkko-optimointityökalujen avulla viisi ihanteellista sijaintia jakelukeskukselle Suomessa, Norjassa ja Ruotsissa.

– Esimerkiksi kolmen Pohjoismaan alueella viisi parasta jakelukeskusta olisivat Tukholma Ruotsissa, Hämeenlinna Suomessa, Oslo Norjassa, Halmstad Ruotsissa ja Steinkjer Norjassa, sanoo torstaina 16. maaliskuuta väittelevä Javad Rouzafzoon.

Muuttujina käytettiin väestötiheyksiä, matka-aikaa ja etäisyyttä. Mallissa tarkasteltiin kullakin viiden neliökilometrin alueella asuvien ihmisten lukumäärää ja jakelukeskuksen sijaintia ja matka-aikaa suhteessa kuluttajiin. Hämeenlinna olisi yksi viidestä parhaimmasta sijainnista jakelukeskukselle Pohjoismaiden tasolla.

Optimoidut keräyspisteet ja kaluston määrä alentavat metsätoimitusketjun kustannuksia

Metsäteollisuuden toimitusketjua käsittelevässä tapaustutkimuksessa Rouzafzoon mallinsi koko prosessin puutukkien keräämisestä useilta alueilta ja niiden kuljettamisesta lähimpään keräyspisteeseen. Hän käytti kahta erilaista skenaariota; ensimmäisessä raakapuu kuljetettiin kahteen keräyspisteeseen, kun taas toisessa skenaariossa ne kuljetettiin kolmelle rautatieasemalle ja yhdelle tehtaalle.

Tutkimuksen mukaan kuljetuskustannukset olivat edullisimmat toisessa skenaariossa, kun kuusi kuorma-autoa kuljetti raakapuun ensimmäiseen keräyspisteeseen. Ne olivat yhteensä 920 859 euroa. Pienimmät logistiikkakustannukset eli 755 345 euroa saavutettiin, kun käytettiin viittä ajoneuvoa, jotka veivät puut toiseen keräyspisteeseen. Rouzafzoon käytti mallinnuksessa useita keskeisiä suorituskykyindikaattoreita kuten varastotasot, matkan pituus ja käytössä olevien kuorma-autojen määrä.

Optimoitu kalusto ja aikataulutus tehostavat helposti pilaantuvien materiaalien keräilyä

Toisessa tapaustutkimuksessa Rouzafzoon optimoi ajoneuvojen määrän ja aikataulut helposti pilaantuvien materiaalien keräilyä varten. Hän teki kolme skenaariota, joissa kuorma-autojen kokonaismäärä oli kaksi, neljä ja kuusi, ja arvioi kuorma-autojen saapumis- ja lähtöaikojen vaikutusta kaluston kokoon ja varastotasoihin nähden käyttämällä erilaisia suorituskykyindikaattoreita, kuten tuotantoyksikön varastotasoa ja käytössä olevien kuorma-autojen määrää.

Neljän kuorma-auton skenaario todettiin tehokkaimmaksi. Tuolloin tuotantoyksikön varastot pysyivät alle 45 tonnissa ja kaikki materiaalit toimitettiin ennen viikon loppua. Lisäksi neljättä kuorma-autoa käytettiin vain kolmena päivänä viikossa.

Rouzafzoonin väitöskirja osoittaa, miten agenttipohjaista mallinnusta voidaan käyttää toimitusketju- ja logistiikkaongelmien ratkaisemiseen. Mallinnuksessa agentit voivat olla mitä tahansa kohteita, kuten kuorma-autoja, tiloja tai tilauksia. Agentit voivat kommunikoida toisten agenttien kanssa ja tehdä päätöksiä ja asettaa tavoitteita toimiensa perusteella. Näin ollen jokainen toimitusketjun komponentti voidaan mallintaa yksittäisenä agenttina, jolla on omat prioriteettinsa ja ehtonsa.

Rouzafzoon ehdottaa, että toimitusketjujen monimutkaisia ongelmia käsiteltäessä kannattaa käyttää agenttipohjaista mallintamista.

– Agenttipohjaisessa mallintamisessa voidaan yhdistää monenlaisia toimitusketjun komponentteja agenttipohjaisen rakenteen ansiosta, Rouzafzoon sanoo. Lisäksi mallinnukseen voidaan sisällyttää reititysmenetelmiä ja paikkatietoja, mikä tekee siitä entistäkin monipuolisemman työkalun.

Väitöskirja

Rouzafzoon, Javad (2023)Development of transportation and supply chain problems with the combination of agent-based simulation and network optimization. Acta Wasaensia 503. Väitöskirja. Vaasan yliopisto / University of Vaasa.

Julkaisun pdf

Väitöstilaisuus

KTM Javad Rouzafzoonin tuotantotalouden alaan kuuluva väitöstutkimus ”Development of transportation and supply chain problems with the combination of agent-based simulation and network optimization” tarkastetaan torstaina 16.3.2023 klo 8 Vaasan yliopistossa.

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteyden kautta (Zoom, salasana: 412431)

Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori, tohtori Youssef Boulaksil (United Arab Emirates University) ja kustoksena professori Petri Helo.

Lisätietoja

Javad Rouzafzoon, sähköpostiosoite: Rouzafzoon@gmail.com

Javad Rouzafzoon on syntynyt Iranissa. Hän on suorittanut tekniikan kandidaatin tutkinnon tuotantotaloudessa, järjestelmäanalyysissä ja ohjelmoinnissa Azad University of Shirazissa, Iranissa (2010) ja kauppatieteiden maisterin tutkinnon tuotantotaloudessa (2016). Hän työskentelee tällä hetkellä datatieteilijänä terveydenhuoltoalan yrityksessä Teksasissa, Yhdysvalloissa.