Multi-Product, Multi-Depot Vehicle Routing Problem: The Example of Military Pharmaceutical Factory

Year 2024, Volume: 27 Issue: 3, 1017 - 1027, 25.07.2024

Hakan Ayhan Dağıstanlı

https://doi.org/10.2339/politeknik.1224140

Cited By: 1

Abstract

Vehicle Routing Problems aim to deliver goods to a set of customers with known demands by following minimum cost vehicle routes from one warehouse to the same warehouse. However, the scope of the problem has been differentiated and expanded due to the demands of real life. One of these situations is that customer demands are not limited to only one product type and a single warehouse is insufficient to meet customer demands. The border operations in recent years are carried out with the personnel reinforcement provided by the troops. In this study, the problem of the availability of pharmaceutical products against possible epidemic and diseases within the scope of military health logistics is discussed. Initially, the intense demand points of the troops working to ensure border security were determined. Then, a multi-product, multi-depot vehicle routing problem model was developed, which will transport 6 different product groups produced in the Military Pharmaceutical Factory to the troops with the help of the factory's 2 warehouses. As a result, the routes and distances covered using the existing vehicle fleet and warehouse centers have been revealed to meet the demands of the troops. Then, new results of the existing factory and vehicle fleet were obtained by expanding the problem size. The sensitivity analysis study was implemented for the distances obtained in the vehicle fleet changes used for both cases. Military health logistics is a strategic issue due to the necessity of keeping border areas ready for all kinds of adverse conditions. Due to the geopolitical position of our country, the study will be developed in the following years and will make the service provided to all of Turkey ready and effective for various needs.

Keywords

Distribution Network, Pharmaceutical Distribution, Healthcare Logistics, Multi Product Vehicle Routing Problem, Multi Depot Vehicle Routing Problem

Çok Ürünlü Çok Depolu Araç Rotalama Problemi: Askeri İlaç Fabrikası Örneği

Abstract

Araç Rotalama Problemleri, bir depodan çıkan ve aynı depoya geri dönen minimum maliyetli araç rotalarını takip ederek talepleri bilinen bir dizi müşteriye mal teslim etmeyi amaçlamaktadır. Ancak problemin kapsamı, gerçek hayatın talepleri nedeniyle farklılaşmış ve genişlemiştir. Bu durumlardan bir tanesi müşteri taleplerinin yalnızca bir ürün tipi ile sınırlı kalmaması ve tek deponun müşteri taleplerini karşılamaya yetersiz kalmasıdır. Son yıllarda yaşanan hudut operasyonları birliklerden sağlanan personel takviyesi ile gerçekleşmektedir. Bu çalışmada askeri sağlık lojistiği kapsamında ecza ürünlerinin olası salgın, hastalıklar vb. sebeplere karşı hazırda bulunması problemi ele alınmıştır. Öncelikle hudut güvenliğini sağlamada görev yapan birliklerin yoğun talep noktaları belirlenmiştir. Daha sonra Askeri İlaç Fabrikası’nda üretilen 6 farklı ürün grubunun fabrikanın 2 deposu yardımıyla birliklere sevkiyatını gerçekleştirecek çok ürünlü çok depolu araç rotalama problemi modeli geliştirilmiştir. Sonuç olarak birlik taleplerini karşılamak için, mevcut araç filosu ve depo merkezlerini kullanarak oluşan rotalar ve kat edilen mesafeler ortaya konmuştur. Daha sonra problem boyutu genişletilerek mevcut fabrika ve araç filosuna ait yeni sonuçlar elde edilmiştir. Her iki durum için kullanılan araç filosu değişimlerinde elde edilen mesafelere dair duyarlılık analizi çalışması yapılmıştır. Askeri sağlık lojistiği, hudut bölgelerinin her türlü olumsuz koşula hazır bulundurulması gerekliliği sebebiyle stratejik bir konudur. Ülkemizin jeopolitik konumu sebebiyle yapılan çalışma ilerleyen yıllarda geliştirilerek tüm Türkiye'ye verilen hizmeti çeşitli ihtiyaçlara karşı hazır ve etkin kılacaktır.

Keywords

Dağıtım Ağı, İlaç Dağıtımı, Sağlık Lojistiği, Çok Ürünlü Araç Rotalama Problemi, Çok Depolu Araç Rotalama Problemi

References

• [1] Montoya-Torres, JR, Franco, JL, Isaza, SN, Jiménez, HF and Herazo-Padilla, N. "A literature review on the vehicle routing problem with multiple depots." Computers & Industrial Engineering, 79, 115-129, (2015).
• [2] Taşdemir, B. ve Dağıstanlı, H.A. "Araç Rotalama Problemleri ve Çok Ürünlü Çok Depolu Araç Rotalama Problemi için Örnek Uygulama." Editör: Ahmet Bahadır Şimşek. İş Analitiğinde Matematiksel Modelleme Uygulamaları, 1-32, , Gazi Kitabevi, Ankara, Türkiye (2021).
• [3] Dantzig, G.B. and Ramser, J.H. "The truck dispatching problem." Management science, 6(1), 80-91, (1959).
• [4] Clarke, G. and Wright, J.W. "Scheduling of vehicles from acentral depot to a number of delivery points." Operations research, 12(4), 568-581, (1964).
• [5] Laporte, G. "What you should know about the vehicle routing problem." Naval Research Logistics (NRL), 54(8), 811-819, (2007).
• [6] Orhan, İ., Kapanoğlu, M. ve Karakoç, T.H. "Hedef Programlama İle Bütünleşik Uçak Rotalama ve Bakım Çizelgeleme." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27(1), (2012).
• [7] Weise, T., Podlich, A. and Gorldt, C. Solving real-world vehicle routing problems with evolutionary algorithms. In Natural intelligence for scheduling, planning and packing problems 29-53, , Berlin, Heidelberg. Springer, (2009).
• [8] Batur, G.D. ve Erol, S. "Sağlık sistemlerinde yöneylem araştırması teknikleri: 2007-2017 yılları arası literatür taraması." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(1), 153-166, (2018).
• [9] Altundaş, A., Erol, S., Kurtay, K.G. ve Dağıstanlı, H.A. "Covıd-19 Test Kitlerinin Dağıtım Ve Toplanması İçin Minimum Maliyetli Rotaların Belirlenmesi" 41. Yöneylem Araştırması ve Endüstri Mühendisliği Ulusal Kongresi, Denizli,Türkiye, 75-76, (2022).
• [10] Rais, A. and Viana, A. “Operations research in healthcare: a survey”. International Transactions in Operational Research, 18(1), 1-31, (2011).
• [11] Beliën, J. and Forcé, H. “Supply chain management of blood products: A literature review”. European Journal of Operational Research, 217(1), 1-16, (2012).
• [12] Volland, J., Fügener, A., Schoenfelder, J. and Brunner, J.O. “Material logistics in hospitals: a literature review”. Omega, 69, 82-101, (2017).
• [13] Mousazadeh, M., Torabi, S.A., Pishvaee, M.S. and Abolhassani, F. "Health service network design: a robust possibilistic approach." International transactions in operational research, 25(1), 337-373, (2018).
• [14] Hamdan, B. and Diabat, A. "A two-stage multi-echelon stochastic blood supply chain problem." Computers & Operations Research, 101, 130-143, (2019).
• [15] Heidari-Fathian, H. and Pasandideh, S.H.R. "Green-blood supply chain network design: Robust optimization, bounded objective function & Lagrangian relaxation." Computers & Industrial Engineering, 122, 95-105, (2018).
• [16] El Mokrini, A., Benabbou, L. and Berrado, A. "Multi-criteria distribution network redesign-case of the public sector pharmaceutical supply chain in Morocco. " In Supply Chain Forum: An International Journal Vol. 19, No. 1, 42-54. Taylor & Francis, (2018).
• [17] Halim, I., Ang, P. and Adhitya, A. "A decision support framework and system for design of sustainable pharmaceutical supply chain network." Clean Technologies and Environmental Policy, 21(2), 431-446, (2019).
• [18] Castro, C., Pereira, T., Sá, J.C. and Santos, G. "Logistics reorganization and management of the ambulatory pharmacy of a local health unit in Portugal." Evaluation and Program Planning, 80, (2020).
• [19] Araújo, A.M., Santos, D., Marque, I. and Barbosa-Povoa, A." Blood supply chain: a two-stage approach for tactical and operational planning." Or Spectrum, 42(4), 1023-1053, (2020).
• [20] Madelin, G. and Lahrichi, N. "Modeling and improving the logistic distribution network of a hospital." International Transactions in Operational Research, 28(1), 70-90, (2021).
• [21] Yiğit, V., Karadağ, İ. ve Durna, D. "Kan Tedarik Zinciri Ağ Tasarımı Problemine Bulanık Karma Tamsayılı Programlama Modeli Önerisi." Atatürk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 25(2), 851-868, (2021).
• [22] Desticioğlu, B., Kurtay, K.G, Altundaş, A. ve Dağıstanlı, H.A. "Hastanelere Aşı Dağıtımı İçin Uygun Rotaların Belirlenmesi: Ankara İli Örneği." Politeknik Dergisi, (2021).
• [23] Desticioglu, B. and Ozyoruk, B. Covid 19 Vaccine Distribution Location Selection Problem: Application of Ankara Province. In International Conference on Management Science and Engineering Management 702-714, Springer, Cham. (2022).
• [24] Wu, S., Lu, M., Zhang, J., Zhang, D. and Zhang, L. Pharmaceutical "Supply Chain in China: Pricing and Production Decisions with Price-Sensitive and Uncertain Demand." Sustainability, 14(13), (2022).
• [25] Diaz, R., Kolachana, S. and Falcão Gomes, R. "A simulation-based logistics assessment framework in global pharmaceutical supply chain networks." Journal of the Operational Research Society, 1-19, (2022).
• [26] Zhang, Y. and Chen, X.D. "An optimization model for the vehicle routing problem in multi-product frozen food delivery." Journal of applied research and technology, 12(2), 239-250, (2014).
• [27] Qiu, Y., Wang, L., Xu, X., Fang, X. and Pardalos, P.M. "Formulations and branch-and-cut algorithms for multiproduct multi-vehicle production routing problems with startup cost". Expert Systems with Applications, 98, 1-10, (2018).
• [28] Alinaghian, M. and Shokouhi, N. "Multi-depot multi-compartment vehicle routing problem, solved by a hybrid adaptive large neighborhood search". Omega, 76, 85-99, (2018).
• [29] Li, J., Wang, R., Li, T., Lu, Z. and Pardalos, P.M. "Benefit analysis of shared depot resources for multi-depot vehicle routing problem with fuel consumption." Transportation Research Part D: Transport and Environment, 59, 417-432, (2018).
• [30] Alakaş, H.M., Kızıltaş, Ş., Eren, T. ve Özcan, E. "Sıfır atık projesi kapsamında atıkların toplanması: Kırıkkale ilinde homojen çok araçlı araç rotalama uygulaması." Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3(3), 190-196, (2018).
• [31] Zhang, Z., Cheang, B., Li, C. and Lim, A. "Multi-commodity demand fulfillment via simultaneous pickup and delivery for a fast fashion retailer." Computers & Operations Research, 103,81-96, (2019).
• [32] Kramer, R., Cordeau, J.F. and Iori, M. "Rich vehicle routing with auxiliary depots and anticipated deliveries: An application to pharmaceutical distribution." Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 129,162-174, (2019).
• [33] Wang, Y., Li, Q., Guan, X., Xu, M., Liu, Y. and Wang, H. "Twoechelon collaborative multi-depot multi-period vehicle routing problem." Expert Systems with Applications, 167, (2021).
• [34] Jiang, Y., Bia, B. and Liu, Y. Integrated multi-item packaging and vehicle routing with split delivery problem for fresh agri-product emergency supply at large-scale epidemic disease context. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 8(2), 196-208, (2021).
• [35] Sadati, M.E.H, Çatay, B. and Aksen, D. "An efficient variable neighborhood search with tabu shaking for a class of multidepot vehicle routing problems." Computers & Operations Research, 133, (2021).
• [36] Yurdakul, K., Alakaş, H.M. ve Eren, T. "Evde sağlık hizmetlerinin planlanması: araç rotalama ve ekip çizelgeleme." Journal of Turkish Operations Management, 5(2), 703-720, (2021).
• [37] Boyacı, A.Ç. ve Gencer, C. "Tehlikeli maddelerin çok modlu taşımacılığı için çok-ürünlü iki-amaçlı bir model önerisi: Türkiye örneği." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 13-26, (2021).
• [38] 20.10.2022 tarihinde https://denizhanosgb.com.tr/is-yeri-ecza-dolaplarinda-hangi-malzemeler-bulunmalidir adresinden alınmıştır.
• [39] 20.10.2022 tarihinde https://www.aa.com.tr/tr/gundem/turk-ordusu-icin-stratejik-tibbi-malzemeler-msb-ilacfabrikasinin-uretim-bantlarindan-iniyor/2615055 adresinden alınmıştır.
• [40] Memikoğlu, O. ve Genç, V. COVİD-19. 1. baskı. Ankara, Türkiye, Ankara Üniversitesi Basımevi, (2019).
• [41] Tapia, C.G.A. "Mixed-Binary Linear Model for Fleet Routing and Multiple Product-Types Distribution." Philippine Management Review, 6, (1995).
• [42] 20.10.2022 tarihinde https://tr.wikipedia.org/wiki/Asker%C3%AE_birlik adresinden alınmıştır.