Model and Combinatorial Optimization Methods for Tactical Planning in Closed-Loop Supply Chains

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Metaheurística de optimización combinatoria para aproximar soluciones al problema del agente viajero multi-objetivo mediante cluster de ciudades

La presente investigación propone una estrategia para la solución de problemas combinatorios. En particular, para el problema del agente viajero Multi-Objetivo. En este sentido, se presenta una metaheurística de optimización combinatoria basada en búsqueda tabú, el método del vecino más cercano y el cluster de ciudades a través del algoritmo K-Medoids. Para efectos prácticos, le llamaremos TS-KNN (por sus siglas en inglés: -Tabu Search using K-medoids and Nearest Neighbor). Este algoritmo va a permitir un avance en el campo de la optimización combinatoria, debido a que, la estrategia de cluster de ciudades, no ha sido trabajada para el problema del agente viajero multi-Objetivo. Asimismo, será de gran interés para la comunidad científica y académica, ya que la literatura cataloga al TSP (Traveling Salesman Problem), como uno de los temas de investigación más tratados dentro de la rama de la optimización combinatoria, debido a su complejidad de solución, y a que muchos problemas en la industria y en la ciencia pueden ser reducidos al problema del agente viajero. Con el fin de validar la calidad de las soluciones, se tendrán en cuenta algunas instancias KRO (por las iniciales del primer autor) presentadas por Krolak, Felts, y Marble (1971) y que están disponibles en la librería de soluciones para el problema del agente viajero, TSPLIB (En inglés: Library of sample instances for the Traveling Salesman Problem), y se compararán los resultados con soluciones generadas por otros algoritmos documentados en la literatura científica.MaestríaMagister en Ingeniería Industria

Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos de Ayuda a la Toma de Decisiones en un Contexto de Logística Inversa

[ES] Una vía para conseguir un cambio de modelo de negocio hacia modelos más sostenibles es transformar el modelo empresarial tradicional lineal hacia modelos más circulares, priorizando el aprovechamiento de los recursos y la reducción del consumo de materias primas. De hecho, uno de los diecisiete Objetivos de Desarrollo Sostenible, hace referencia a la producción y al consumo responsables, incluyendo, como una de sus metas, "reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización". En este contexto de expansión del concepto de desarrollo sostenible y de la economía circular, la gestión de los productos recuperados ha convertido la Logística Inversa (LI) en una competencia clave de las Cadenas de Suministro (CdS) modernas. Otra de las causas que sitúan a la LI en la primera línea de las preocupaciones de las empresas son las devoluciones de los productos adquiridos y el elevado flujo inverso que generan, debido al incremento exponencial del comercio electrónico y su permisiva política de devoluciones. Ante este vertiginoso crecimiento de las operaciones de LI, surge la necesidad de actualizar los tradicionales procesos logísticos de las empresas, integrando en ellos el Proceso de Logística Inversa (PLI), lo cual permite controlar todo el ciclo de vida del producto. Sin embargo, debido fundamentalmente a que los flujos inversos son menos predecibles y más variables que los directos, la gestión de la LI no es una tarea fácil. En este contexto, muchas empresas han comenzado a trabajar duramente por estandarizar y formalizar sus PLI, estableciendo una serie de reglas, procedimientos y comunicaciones, que faciliten la comprensión del proceso a todos los interesados y les ayude a saber cómo actuar en cada momento. Disponer de un PLI estandarizado y formalizado permite una mejor comprensión y gestión de los productos devueltos o recuperados y una LI más eficiente, que puede a su vez proporcionar una ventaja competitiva a la empresa. Otro aspecto vital para conseguir una mayor eficiencia y rentabilidad de los PLI es facilitar la toma de decisiones en dicho proceso. En definitiva, una toma de decisiones ágil y acertada aumentará la eficiencia, permitiendo reducir costes, mejorar el servicio al cliente e incrementar los beneficios de la compañía. En este sentido, de entre todas las decisiones relacionadas con el PLI, la decisión sobre la alternativa de disposición (DD) puede destacarse como la más determinante. Precisamente, la importancia del PLI y la complejidad de la DD en el contexto descrito, justifican el desarrollo de herramientas de ayuda a la toma de decisiones. Sin embargo, los trabajos hallados en la literatura, si bien se centran en aportar modelos de ayuda a la toma de decisiones, no trabajan el PLI en su conjunto, y no llegan a estandarizar las operaciones que se realizan a lo largo del proceso, sin mostrar claramente cómo se construyen dichos modelos ni la composición de los distintos elementos del modelo. La presente tesis desarrolla un Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos en un contexto de LI (MR-DIMPM-LI), aportando una solución integrada que aborde el PLI en su conjunto y facilite la formalización del proceso y la toma de decisiones eficiente y sostenible en cada caso concreto. Mediante el Marco de Referencia planteado se promueve el desarrollo de modelos sostenibles, no solo favoreciendo el entendimiento y la incorporación del PLI en las empresas sino, además, haciendo que este sea realmente sostenible. Este Marco de Referencia se ha aplicado en una red de LI de bucle cerrado de un fabricante de sillones de relax y, por otro lado, en una red de LI de bucle abierto de neumáticos usados. Como resultado, se ha podido comprobar la idoneidad del Marco de Referencia propuesto en cuanto a la formalización del PLI y a la toma de decisiones de la DD, haciéndola más e[CAT] Una via per aconseguir un canvi de model de negoci cap a models més sostenibles és transformar el model empresarial tradicional lineal cap a models més circulars, prioritzant l'aprofitament dels recursos i la reducció del consum de matèries primeres. De fet, un dels disset Objectius de Desenvolupament Sostenible, fa referència a la producció i al consum responsables, incloent-hi, com un dels seus objectius, "reduir considerablement la generació de residus mitjançant activitats de prevenció, reducció, reciclatge i reutilització". En aquest context d'expansió del concepte de desenvolupament sostenible i de l'economia circular, la gestió dels productes recuperats ha convertit la Logística Inversa (LI) en una competència clau de les Cadenes de Subministrament (CdS) modernes. Una altra de les causes que situen la LI en la primera línia de les preocupacions de les empreses són les devolucions dels productes adquirits i l'elevat flux invers que generen, a causa de l'increment exponencial del comerç electrònic i la seua permissiva política de devolucions. Davant d'aquest vertiginós creixement de les operacions de LI, sorgeix la necessitat d'actualitzar els tradicionals processos logístics de les empreses, integrant en ells el Procés de Logística Inversa (PLI), la qual cosa permet controlar tot el cicle de vida del producte. Tanmateix, a causa del fet que els fluxos inversos són menys predictibles i més variables que els directes, la gestió de la LI no és una tasca fàcil. En aquest context, moltes empreses han començat a treballar durament per estandarditzar i formalitzar els seus PLI, establint una sèrie de regles, procediments i comunicacions, que faciliten la comprensió del procés a tots els interessats i els ajude a saber com actuar en cada moment.Un altre aspecte vital per tal d'aconseguir una major eficiència i rendibilitat dels PLI és facilitar la presa de decisions en aquest procés. La identificació, estudi, descripció i modelatge de les decisions ajudarà els gestors o decisors a tenir una visió integrada de les mateixes i a entendre millor els aspectes a considerar en aquestes decisions i el seu impacte. En definitiva, una presa de decisions àgil i encertada augmentarà l'eficiència, permetent reduir costos, millorar el servei al client i incrementar els beneficis de la companyia. En aquest sentit, d'entre totes les decisions relacionades amb el PLI, la decisió sobre l'alternativa de disposició (DD) pot destacar-se com la més determinant, pel fet que ha de ser única per cada producte, condiciona a la resta de decisions, està influenciada per una elevada incertesa, repercuteix en el grau de sostenibilitat de l'empresa, està condicionada per molts factors la condicionen i generalment precisa d'agilitat i rapidesa per proporcionar una resposta a client. Precisament, la importància del PLI i la complexitat de la DD en el context descrit, justifiquen el desenvolupament d'eines d'ajuda a la presa de decisions. No obstant això, els treballs trobats a la literatura, tot i que se centren en aportar models d'ajuda a la presa de decisions, no treballen el PLI en el seu conjunt, i no arriben a estandarditzar les operacions que es realitzen al llarg de el procés. La present tesi desenvolupa un Marc de Referència (MR) per al Desenvolupament Integrat de Models de Processos i Matemàtics en un context de LI, aportant una solució integrada que aborde el PLI en el seu conjunt i facilite la formalització del procés i la presa de decisions eficient i sostenible en cada cas concret. El MR plantejat promou els models sostenibles, no només afavorint l'enteniment i la incorporació del PLI a les empreses sinó, a més, fent que aquest siga realment sostenible. Aquest MR s'ha aplicat a una xarxa de LI d'un fabricant de butaques de relax i a una xarxa de LI de pneumàtics usats. Com a resultat, s'ha pogut comprovar la idoneïtat del MR proposat pel que fa a la formalització del PLI i a la presa[EN] One way to achieve a change in the business model towards more sustainable ones is to transform the traditional linear business models to more circular ones, prioritizing the use of resources and reducing the consumption of raw materials. In fact, one of the seventeen Sustainable Development Goals, refers to responsible production and consumption, including, as one of its goals, "considerably reduce the generation of waste through prevention, reduction, recycling and reuse activities". In this context of expanding the sustainable development and the circular economy concepts, recovered product's management has made Reverse Logistics (RL) a key competence of modern Supply Chains (SC). Another reason why RL is a major concern for companies is the returns of purchased products and the high reverse flow generated, due to the exponential e-commerce increase and its permissive return policy. Because of this vertiginous growth of RL operations, the companies must update the traditional logistics processes, integrating the Reverse Logistics Process (RLP) into them, which allows controlling the entire life cycle of the product. However, RL management is not an easy task, mainly because reverse flows are less predictable and more variable than direct ones. In this context, many companies have begun to work hard to standardize and formalize their RLP, establishing a set of rules, procedures and communications, which facilitate the understanding of the process for all interested stakeholders and help them to know how to act at any time. Having a standardized and formalized RLP enables better understanding and management of returned or recovered products and a more efficient RL, which can in turn provide a competitive advantage to the company. Another vital aspect to achieve greater efficiency and profitability of the RLP is to facilitate decision making in this process. The identification, study, description and modeling of decisions will help managers or decision-makers to have an integrated vision of them and to better understand the aspects to be considered in such decisions and their impact. In fact, agile and accurate decision making will increase efficiency, reducing costs, improving customer service and increasing company profits. In this sense, among all the decisions related to the RLP, the disposition decision (DD) can be highlighted as the most decisive, since it must be unique for each product, it determines the rest of the decisions, it is influenced by high uncertainty and affects the degree of sustainability of the company, it is conditioned by multiple factors and generally requires agility and speed to respond to the costumer. Precisely, the importance of RLP and the complexity of DD in the context described, justify the development of tools as an aid to decision-making. However, the studies found in the literature, although they focus on providing models for decision-making, do not work on the PLI as a whole, and do not come to standardize the operations carried out throughout the process, hardly showing how these models are built or the composition of the different elements of the model.This thesis develops a Reference Framework for the Integrated Development of Mathematical and Process Models in an RL context, providing an integrated solution that addresses the RLP as a whole and facilitates the formalization of the process and the efficient and sustainable decision making in each specific case. Through this, the development of sustainable models is promoted, not only favoring the understanding and incorporation of the RLP in companies but also making it truly sustainable. This framework has been applied to two real examples: a RL network of the manufacturer of relaxing chairs and a network of used tires. As a result, it has been possible to verify the suitability of the proposed Reference Framework regarding the formalization of the RLP and the decision-making of the DD, making it more efficient and sustainable.Cortés Pellicer, P. (2020). Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos de Ayuda a la Toma de Decisiones en un Contexto de Logística Inversa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159265TESI