Back

การออกแบบเครือข่ายการกระจายสินค้ายุคใหม่


การออกแบบเครือข่ายการกระจายสินค้ายุคใหม่

อาจารย์พัฒนพงษ์ แสงหัตถวัฒนา  
อาจารย์ประจำภาควิชาอุตสาหการและโลจิสติกส์ ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  
24 พฤษภาคม
2558  

       ในปีหน้าประเทศในกลุ่มอาเซียนจะมีการจัดตั้งเขตเศรษฐกิจ (Economic Community) ขึ้นมา ซึ่งแน่นอนว่าจะส่งผลให้ขนาดของเศรษฐกิจในภูมภาคนี้ขยายตัวอย่างก้าวกระโดด และสร้างปัญหาใหม่ๆ ที่ท้าทายให้เหล่านักวิจัย/นักวางแผนได้ขบคิดหาแผนการและกลยุทธ์ต่างๆ เพื่อรองรับกับสถานการณ์ดังกล่าว ทั้งนี้การกระจายสินค้าเป็นอีกหนึ่งกิจกรรมของกระบวนการด้านโลจิสติกส์ที่หลายๆ บริษัทจำเป็นที่จะต้องออกแบบหรือพัฒนาขึ้นมาใหม่เพื่อให้มีประสิทธิภาพและรองรับกับกลุ่มลูกค้าใหม่ที่เกิดขึ้นจากการเปิดเขตการค้าเสรีอาเซียน
       การกระจายสินค้าที่นิยมใช้ในปัจจุบัน คือ สินค้าจะถูกส่งจากโรงงานผลิตไปรวมไว้ที่ศูนย์กระจายสินค้าส่วนกลาง (Distribution Center/Central Depot) จากนั้นสินค้าบางส่วนที่ต้องนำส่งในระยะทางไกลจะใช้การวิ่งรถขนส่งสินค้าแบบเต็มคันรถ (Full Truck Load: FTL) และนำสินค้าไปพักรอไว้ที่คลังสินค้าภูมิภาค จากนั้นสินค้าจะถูกกระจายต่อไปยังร้านค้าปลีกซึ่งส่วนใหญ่จะมีความต้องการน้อยกว่าความสามารถในการบรรทุกของรถขนส่งหนึ่งคัน (Less Than Truck Load: LTL) ดังนั้นการกระจายสินค้าจึงต้องอาศัยวิธีการวิ่งรถแบบวนรอบ หรือ วิ่งส่งนม (Milk Run) คือ นำสินค้าของร้านค้าปลีกหลายร้านมารวมอยู่ในรถบรรทุกคันเดียวกันแล้ววิ่งวนส่งของตามจุดหมายปลางทางต่างๆ ก่อนที่จะกลับมายังคลังสินค้า ดังรูปที่ 1



รูปที่ การกระจายสินค้าแบบหลายชั้น (Multi-echelon distribution)


       แน่นอนว่าประสิทธิภาพในการกระจายสินค้าในรูปแบบนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือ การตัดสินใจเลือกสถานที่ตั้งของคลังสินค้าภูมิภาค และการออกแบบเส้นทางการวิ่งรถให้เหมาะสมที่สุด ที่ผ่านมานักออกแบบส่วนใหญ่จะไม่ตัดสินใจปัญหาทั้งคู่ไปพร้อมกัน โดยจะเลือกสถานที่ตั้งของคลังสินค้าเสียก่อนแล้วจึงออกแบบเส้นทางการเดินรถ แต่เครือข่ายการกระจายสินค้าที่ได้จากวิธีการดังกล่าวจะมีต้นทุนที่สูง และเส้นทางการวิ่งรถมีปัญหาในการบริหารจัดการพอสมควร (บางคนอาจจะเดาได้ว่าที่ต้นทุนสูงมีสาเหตุมาจาก สถานที่ตั้งที่ถูกเลือกมาก่อนไปสร้างข้อจำกัดและมีผลต่อการออกแบบเส้นทางการวิ่งรถในภายหลัง) ดังนั้นนักออกแบบส่วนหนึ่งจึงได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่รวมการตัดสินใจทั้งสองปัญหาเข้าไว้ด้วยกัน และหาคำตอบไปพร้อมกันเลย เพื่อให้ได้เครือข่ายการกระจายสินค้าที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด เราเรียกปัญหานี้ว่า Location-Routing Problem (LRP)
       อย่างไรก็ดีปัญหา LRP ถือได้ว่าเป็นปัญหาที่แก้โจทย์เพื่อหาคำตอบได้ยากมาก อันเนื่องมาจากโครงสร้างของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน โดยเฉพาะตัวแปรตัดสินใจและอสมการข้อจำกัดที่มีอยู่เยอะ เช่น
       o    รถบรรทุกหนึ่งคันจะต้องวิ่งได้เพียงเส้นทางเดียว และต้องผ่านคลังสินค้า
       o    สินค้าที่บรรทุกในแต่ละเส้นทางจะต้องไม่เกินความสามารถในการบรรทุกของรถ
       o    ร้านค้าปลีกจะต้องรับสินค้าจากคลังสินค้าเพียงแห่งเดียวเท่านั้น 
       o    ปริมาณสินค้าที่ส่งผ่านคลังจะต้องไม่เกินความสามารถของคลังสินค้าที่จะบริหารจัดการได้ เป็นต้น
       นอกจากนี้ บริษัทต่างๆ ยังถูกกดดันให้สนใจประเด็นในเรื่องสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ส่งผลให้ประเด็นเรื่องการขนส่งเที่ยวกลับ (Backhauling) และโลจิสติกส์ย้อนกลับ (Reverse Logistic) เข้ามามีบทบาทต่อการออกแบบเครือข่ายการกระจายสินค้าเพิ่มมากขึ้น และทำให้ปัญหาซับซ้อนมากขึ้น จนบางครั้งในการออกแบบเครือข่ายการกระจายสินค้าเพียงแค่ในพื้นที่เล็กๆ ที่มีร้านค้าปลีกไม่เกิน 50 ร้าน อาจจะมีตัวแปรตัดสินใจและอสมการข้อจำกัดเป็นหมื่นแถวได้ ที่ผ่านมานักวิจัยได้พยายามสรรหาวิธีต่างๆ มาทำการแก้โจทย์ดังกล่าว ยกตัวอย่างเช่น วิธีการ Lagrangean Relaxation, Column generation, Tabu-search หรือ Clustering technique เป็นต้น ซึ่งการที่จะแก้โจทย์ดังกล่าวได้นอกจากจะต้องใช้องค์ความรู้ทางด้านโลจิสติกส์ในการออกแบบแล้ว นักออกแบบ/นักวิจัยจำเป็นที่จะต้องเรียนรู้เกี่ยวกับเทคนิคทางด้านคณิตศาสตร์และการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ขึ้นมาเพื่อให้การแก้โจทย์ทำได้ในเวลาที่เหมาะสม นอกจากนี้ในบางปัญหาที่มีขนาดใหญ่ ถ้าวิธีการแก้โจทย์และเทคนิคการเขียนโปรแกรมไม่ดีพออาจจะใช้เวลาเป็นวันๆ ในการหาคำตอบ ซึ่งน่าจะเป็นประเด็นให้นักวิจัย/นักออกแบบได้นำองค์ความรู้ที่หลากหลายประยุกต์ใช้ร่วมกัน ก่อให้เกิดแนวทางใหม่ในการออกแบบเครือข่ายการกระจายสินค้า และมีคุณค่าในเชิงของงานวิจัย

ตัวอย่าง แนวความคิดในการแก้โจทย์ LRP โดยใช้ Clustering technique
       Clustering technique เป็นวิธีการหนึ่งที่ช่วยลดระยะเวลาในการแก้โจทย์ปัญหาลงได้ โดยวิธีการจะเริ่มจาก
ขั้นตอนที่ จัดกลุ่มร้านค้าปลีก โดยเริ่มจากการสุ่มร้านค้าปลีกขึ้นมาหนึ่งร้าน จากนั้นนำร้าค้าปลีกที่อยู่ใกล้ที่สุดมารวมกลุ่มกับร้านแรก ทำจนกระทั่งกลุ่มดังกล่าวไม่สามารถเพิ่มร้านค้าปลีกได้อีก เพราะจะเกินความสามารถในการจัดส่งสินค้าของรถบรรทุกหนึ่งคัน และเริ่มสร้างกลุ่มใหม่จนไม่มีร้านค้าปลีกเหลือ
ขั้นตอนที่ ออกแบบเส้นทางเดินรถในแต่ละกลุ่ม เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการเลือกเปิดคลังสินค้าในขั้นตอนถัดไป
ขั้นตอนที่ เลือกเปิดคลังสินค้า และกำหนดว่าคลังสินค้าแห่งไหนให้บริการร้านค้าปลีกใดบ้าง และออกแบบเส้นทางเดินรถใหม่   



รูปที่ 2 ขั้นตอนในการหาคำตอบของ Clustering technique


       ในการแก้โจทย์จริง จะต้องมีการวนลูปขั้นตอนทั้งสามหลายรอบ เพื่อปรับปรุงเส้นทาง และเลือกเปิดคลังสินค้าที่เหมาะสม จนกว่าจะได้คำตอบที่ดีที่สุด หรือใกล้เคียงคำตอบที่ดีที่สุด ซึ่งเป็นสาเหตุว่าถ้าเขียนโปรแกรมมาไม่ดีก็รอคำตอบกันพอสมควร หรือบางทีหาคำตอบไม่เจอเลยก็มี