B2B approach on shipment consolidation and dispatching problems with semi soft time windows

Abstract

Yük birleştirme ve sevkiyat planlama problemi müşteriler tarafından belirtilen süre içerisinde farklı boyutta ve hacimde, bir kamyon yükünün altında müşteri siparişlerinin teslimatını planlamayı hedeflemektedir ve temel amacı maliyeti en aza indirmektir. Yüklerin teslimatı sırasındaki her ekstra durak teslimat süresini artırıp, toplam maliyeti de beraberinde artırmaktadır. Bu çalışmada, geç teslimatlara izin verilecek ve zamanında teslimat kısıtı esnek hale getirilecektir. Ancak geç teslimatlar müşteri siparişlerinin zamanında karşılanma oranının azalmasına sebep olmakta ve bazı cezaları ortaya çıkarmaktadır. Bu yüzden bu çalışma servis sağlayıcılarının teslimat performansları ve hizmet kalitesi göz önünde bulundurularak müşteri hizmet düzeyinin de dikkate alındığı bir yaklaşım geliştirilmesini ve bunun matematiksel modelde maliyetin azalmasına ek ikincil bir amaç olarak tanımlanmasını hedeflemektedir. Bu çalışmanın kapsamlı olmasının sebebi teslimat performansı ve hizmet kalitesinin işletmeler arası (B2B) incelenmesidir. Bilindiği gibi, müşteri taleplerinin karşılanması ve hizmet veya ürünlerin zamanında teslim edilmesi servis sağlayıcılarının yeteneklerini gösteren önemli temel performans göstergeleri arasındadır. Çünkü müşteriler genellikle etkili ve tutarlı teslimat hizmetine özellikle önem vermekte ve birlikte çalışacakları servis sağlayıcıları maliyet, ortalama varış süresi ve servis tutarlılığını temel alarak değerlendirmektedir. Bu çalışma geç teslimatın etkilerini hem müşteriler hem de servis sağlayıcıları tarafından iki farklı açı ile incelediğinden diyadik bir çalışmadır. Burada, teslimat zamanının maliyet ve hizmet yapısını nasıl etkilediğini ve geç teslimat durumunda cezaların her iki taraf için nasıl değiştiği araştırılmaktadır. Çalışmada araştırma metodu olarak nitel ve nicel metodu içeren karışık teknik yöntemi kullanıldığından bu çalışma birbirini etkileyen iki farklı çalışma olarak değerlendirilebilir. Araştırma birbiriyle çelişen iki hedefin bir arada kullanılmasına katkıda bulunur. Bu bağlamda cezaların hiyerarşik yapısını da dikkate alarak maliyet ve hizmet düzeyini hem müşteriler hem de servis sağlayıcıları perspektifinden inceler ve onların bakış açısını temel alarak geç teslimat durumunda oluşacak ceza maliyetleri için karar değişkenlerine ulaşmamızı sağlar. Bu tezin araştırma çıktıları ve yönetimsel sonuçları, amaç fonksiyonunda sağlanan iyileştirmeleri, planlanan araç sayısının azaltılmasını, hizmet sağlayıcılarının toplam ceza ve toplam maliyetinin düşürülmesini içermektedir. Bu bağlamda, daha önce tek amaçlı olan maliyet en küçükleme problemini çözmek için kullanılan Sinem Tokcaer (ST) modeline kıyasla maliyet ve hizmet seviyesi açısından daha iyi sonuçlar elde etmiştir. Bu tez kapsamında yürütülen çalışmalar Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu tarafından desteklenmiştir (TÜBİTAK, Proje No: 214M195).

Shipment consolidation and dispatching problem aims at planning delivery of LTL (less-than truckload) customer orders with different size and volume within specified time - windows while the main objective of problem is to minimize the cost. As long as each extra stop increases travel time for trucks, thus may result in late deliveries and increases the overall costs. In this thesis, late deliveries are allowed and tardiness constraint is flexible. However, late deliveries result in decreased customer fill rate, and some penalties may occur. Accordingly, customer service level is defined as second objective in the problem. In case of late deliveries, penalties are defined and embed to the service level objective of the problem. This study investigates delivery performance and service quality under business-to-business (B2B) concept. As it is well known, on-time delivery is one of the crucial KPIs showing ability of businesses from the point of meeting the business buyer's demands and delivering the services or products. For that reason, business buyers often attach particular importance to effective and consistent delivery service, and select transportation carriers based upon cost, average transit time and consistency. In this thesis, a dyadic approach is applied to examine late delivery problem completely and logically from two different points of view: business buyers and service providers. The research herein explores how the timeliness of delivery affects cost and service structure and how penalties vary in case of late delivery for both business buyers and service providers. For this aim, mixed technique that comprises qualitative and quantitative method is used. Hence, this thesis can be evaluated as two interrelated studies in a comprehensive way. First part of the study aims to link and coordinate conflicting objectives: cost and service level considering both business buyers and service providers under hierarchical structure of penalties. Second part aims to provide various decision variables about customer service level by taking into considerations penalty data that will emerge from the first part of the study. Research outputs and managerial implications of this thesis comprise of objective function improvements, decreasing number of scheduled vehicles, and decreasing total penalty and total cost for service providers. In this respect, it has achieved better results in terms of cost and service level when it is compared to the Sinem Tokcaer (ST) model which is previously used for solving single-objective cost minimization problem. This thesis is supported by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK, Project No: 214M195).