Sluitstuk | Omgaan met onzekere klantvraag
Hoe verdeel je drinkwater op een eerlijke manier over een gebied waar net een natuurramp heeft plaatsgevonden? Of hoe zorg je ervoor dat je genoeg flesjes water, mueslirepen en fruit in de bestelbus hebt liggen om alle automaten op een school te vullen, waarvan je niet precies weet hoe vol ze nog zijn? TU/e-onderzoeker Natasja Sluijk heeft wiskundige modellen ontwikkeld om deze uitdagingen in de vervoersplanning aan te gaan. Morgen zal ze haar proefschrift bij de faculteit Industrial Engineering & Innovation Sciences verdedigen.
Sluijk behaalde haar masterdiploma aan de Erasmus Universiteit op het gebied van Operations Research, een onderzoeksgebied dat zich richt op de toepassing van wiskundige methodes om processen te optimaliseren. “Het wordt ook wel mathematische besliskunde genoemd”, vertelt ze.
“Ik vond wiskunde altijd al interessant en wilde daarmee aan de slag”, vervolgt ze. Haar vader en opa, die beiden vrachtwagenchauffeur zijn geweest, hebben bovendien haar interesse in transport en logistiek aangewakkerd. “Zo is het zaadje geplant.” Ook onzekerheid vindt de promovenda heel intrigerend. “Althans, in mijn onderzoek, niet in mijn leven”, voegt ze er lachend aan toe. In haar promotieonderzoek komen deze werelden samen.
Minder uitstoot
Haar proefschrift is te splitsen in twee delen. Het eerste deel focust zich op de zogenaamde tweelaagse distributie. “Eerst vervoer je de goederen met grote vrachtwagens, want zo kan je veel spullen in één keer meenemen, waardoor je minder bestuurders nodig hebt en lagere kosten hebt”, legt ze uit. Maar de vrachtwagens kunnen vanwege milieuzones en uitstootregulering de steden niet in, dus aan de grens van de stad nemen kleinere voertuigen de goederen over en brengen deze naar de eindbestemming. Dat kunnen fietskoeriers of elektrische busjes zijn die kleiner en compacter zijn.
Door de distributieketen in twee stappen op te delen kun je de kosten laag houden en tegelijkertijd aan de regelgeving voldoen. Het gebruik van groenere voertuigen in de steden veroorzaakt niet alleen minder uitstoot, maar ook minder geluids- en parkeeroverlast. “Dat zijn de redenen waarom er steeds meer onderzoek wordt gedaan naar de tweelaagse distributie, hoe je deze zo optimaal mogelijk kunt inrichten en hoe je de routes efficiënt kunt plannen”, aldus Sluijk.
Onzekere klantvraag
Het hoofdonderwerp van haar promotieonderzoek is het omgaan met onzekere klantvraag. Een routeplan wordt normaliter opgesteld voor een reeks klanten met bekende locaties en eisen. Maar wat als je niet van tevoren weet hoeveel je precies moet leveren?
Sluijk heeft in haar onderzoek overigens niet gekeken naar de leveringen van pakketjes aan huis, maar naar leveringen van bedrijven aan andere bedrijven, zo zogenoemde B2B-markt. “Je kunt bijvoorbeeld denken aan het leveren aan punten waar producten aangevuld moeten worden, zoals verkoopautomaten”, licht ze toe. “Je kunt van tevoren wel zien hoeveel er is verkocht, maar pas als je bij de automaat aankomt, zie je wat de vraag op dat moment is. Kortom, tussen het moment van plannen en het moment van leveren kan de vraag veranderen.” De uitdaging hierbij is om aan alle vraag te kunnen voldoen zonder dat je goederen overhoudt.
Sluijk heeft exacte wiskundige modellen en algoritmes ontwikkeld om beter om te kunnen gaan met onzekere klantvraag en optimale oplossingen voor de routeringsplanning binnen tweelaagse distributie. Zo kunnen we tweelaagse distributie beter inrichten, wat duurzamer en kostenefficiënter maken. “Wat de meest optimale oplossing is, hangt uiteindelijk af van wat het bedrijf precies wil”, benadrukt ze. Willen ze zoveel mogelijk tevreden klanten of juist de kosten laag houden? Met de wiskundige modellen is het mogelijk om verschillende scenario’s door te rekenen en zo bijvoorbeeld goed in kaart brengen hoe het verhogen van de service aan klanten de kosten beïnvloedt.
Eerlijke verdeling
In het tweede deel van haar thesis focust ze zich op situaties waarbij de totale vraag groter is dan de capaciteit, oftewel wat je kunt leveren. Naast de kosten en efficiëntie speelt hierbij eerlijkheid ook een belangrijke rol. “Ik kom bijvoorbeeld aan bij een klant die acht stuks vraagt, maar ik besluit maar zes stuks te leveren, zodat ik voldoende overhoud voor de overige klanten in de leveringsroute. Als ik dit niet doe, benadeel ik de latere klanten”, legt ze uit.
De hamvraag is hier: hoe zorg je voor een eerlijke verdeling van goederen bij onzekere klantvraag? Sluijk ontwikkelde wiskundige modellen die waarborgen dat iedereen gelijk wordt behandeld. “Dat moet naar ratio gebeuren, want als je honderd stuks vraagt, dan is één stuk minder leveren veel minder erg dan wanneer er slechts vijf stuks werden gevraagd en de klant krijgt er één minder. Dus dat wegen wij op die manier af”, legt ze uit.
Humanitaire organisaties
De modellen zijn niet alleen toepasbaar in B2B-leveringsketens, maar ook in niet-commerciële sectoren, zoals bij humanitaire organisaties. “Stel dat er een natuurramp is geweest en dat je naar verschillende locaties water moet brengen, maar je weet niet precies hoeveel je op welke locatie moet leveren”, schetst de promovenda. “Voor voedselbanken geldt hetzelfde, deze verzamelen vaak het voedsel op een centraal punt en verdelen het vervolgens onder de regio's.” In deze situaties is het van cruciaal belang om de beschikbare resources eerlijk te verdelen tussen de verschillende locaties.
Daar kunnen de exacte methodes die ze heeft ontwikkeld goed bij helpen. “Er is nog wel een brug te slaan tussen theorie en praktijk, maar in principe zijn de modellen breed toepasbaar en vormen ze een goed startpunt bij het zoeken naar de gewenste oplossingen. ”Met wiskundige modellen kun je niet alleen tot oplossingen komen, maar ook de gemaakte beslissingen goed onderbouwen. Dat is het meest transparant en voorkomt hiermee ook discussies”, benadrukt ze tot slot.
Discussie