Lojistikte Coğrafi Bilgi Sistemleri Kullanımı

Lojistik sistemlerde temel olarak eniyilenmek istenilen bazı durumlar vardır. Bunlar: • Optimum depo sayısının belirlenmesi • Depoların yerlerinin belirlenmesi • Depoların büyüklüğünün belirlenmesi • Depo içi ürün yerleşiminin belirlenmesi • Hangi ürünün hangi miktarda transfer edileceğinin belirlenmesi • Ürünlerin taşınacağı araçların kullanacağı rotanın belirlenmesi

CBS’nin lojistik aktivitelere desteği; dağıtım merkezleri, depolar, üretim tesisleri, müşteriler, filolar vb. lojistik ağın fiziki ögelerinin ve bunlara bağlı ayrıntıların sistem içerisinde dijital anlamda gösterilebilmesine bağlıdır. Bu gösterimler CBS’de veri modelleri ile gerçekleştirilir.

Yıllar içerisinde birçok türevi üretilen vektör veri modeli temel olarak nokta, çizgi ve alandan oluşur. Lojistik aktivitelerde vektör veri modelinin kullanım amacı, lojistik ağda yer alan ögelerin tıpkı kâğıt bir haritadaki gibi konumunun belirlenmesidir.

Bu ögelerin yerlerinin belirlenmesinde bir ya da daha fazla xy koordinat çifti kullanılır. Harita üzerinde bir koordinat çifti ile bir nokta ifade edilir. İki koordinat çiftinin birleştiren doğru parçasıyla çizgi ve ikiden fazla koordinat çiftinin kapalı bir küme oluşturmasıyla da alan elde edilir. Haritalar üzerinde lojistik sistemlerde bulunan ögeler nokta, çizgi ya da alanlarla gösterilir. Ögelere ait özellikler ise tablolarda gösterilir.

Ağ yapılarının lojistikte tartışmasız bir önemi vardır. Özellikle rotalama ve tesis yeri seçimi işlemleri ağ yapılarından doğrudan etkilenmektedir. CBS’de ağlar, ağ veri modeli ile gösterilirler. Ağ veri modeli temel olarak bağlantılar ve düğümlerden oluşur. Basit bir şekilde düşünülecek olursa bağlantılar iki noktayı ya da düğümü birbirine bağlayan doğru parçasıdır. Örneğin; iki depo arasındaki yol bir bağlantı olarak ele alınabilir. Burada sözü geçen depolar ise düğümlerdir. Ağ veri modelinde her bir bağlantı kendi özellikleri ile bulunur. Lojistikte bir bağlantının en önemli özellikleri arasında bağlantının kapasitesi, tipi, hız sınırı vb. yer alır. Bir bağlantı her zaman bir yol olarak düşünülmemelidir. Bazen bir bağlantı ray, konveyör vb. olabilmektedir.

Lojistikte bağlantıların dikkat edilmesi gereken bir diğer özelliği ise yön kavramıdır. Bağlantılar bazı durumlarda çift yönlü, bazı durumlarda ise tek yönlü olabilir. Tıpkı bağlantılar gibi düğümlerin de kendilerine has özellikleri bulunabilir.

Lojistiğin en önemli fonksiyonlarından biri ürünlerin üretim tesislerinden son tüketiciye kadar taşınmasıdır. Nakliye işlemleri firmanın kendine ait olan ya da üçüncü parti şirketlere ait olan araç filoları ile gerçekleştirilir. Maliyetler, zaman ve diğer kısıtlar göz önünde bulundurulduğunda nakliye işleminin en iyi şekilde gerçekleştirilmesi gerekir. Bu yüzden filoda yer alan her bir aracın optimal rotası araştırılır. CBS yazılımlarındaki paketler sayesinde bu duruma faydalı yaklaşımlar sunulmaktadır. CBS’de rotalar bağlantıların özellikleriyle birlikte harmanlanarak modellenir. Rotalar belirli prosedürlere göre otomatik olarak oluşturulabildikleri gibi kullanıcının müdahalesiyle manuel olarak da oluşturulabilir.

Lojistikte çözüm aranan problemlerin çoğunda problemin girdisi olarak matrisler kullanılır. Örneğin; araç rotalama problemleri ve ürün akış problemlerinin girdisi çoğu zaman matrislerdir. Matrisler satır ve sütunlardan oluşurlar. Satır ve sütunların kesişimleri genellikle hücre olarak adlandırılır. Lojistik uygulamalar açısından düşünüldüğünde bu hücrelerde iki tesis arasındaki ürün akışı, iki tesisin birbirine olan uzaklığı, iki tesis arasındaki seyahat süresi vb. yer alır.

CBS işletmelerin oldukça çeşitli lojistik faaliyetinde etkin rol alabilmektedir. Öncelikli olarak müşterilerin, depoların, perakendecilerin vb. konumlarının sistematik bir şekilde sunulması yer almaktadır. CBS’de bu konumlar xy koordinatları şeklinde tanımlanabildiği gibi evrensel enlem merkatörü (UTM) koordinatları şeklinde de gösterilebilir. Konumların ve konuma bağlı adres bilgilerinin sistematik olarak sunulması lojistik aktivitelerin planlanmasında kolaylıkla girdi olarak kullanılmasını sağlamaktadır. Örneğin; tedarikçilerin, üretim tesislerinin, depoların, dağıtım tesislerinin, perakendecilerin ve müşterilerin coğrafi kodlamalarının ulaşabilir olması lojistik ağ tasarımının etkinliğini artıracaktır.

Kombinatorik optimizasyon problemlerinden biri olan araç rotalama problemi, verilen kısıtlar altında bir araç filosunun müşterilere hizmet için optimal rotalarının bulunması olarak tariflenebilir. En basit haliyle örneklendirmek gerekirse; bir firma elinde bulunan bir araç filosuyla müşterilerin taleplerini karşılamak üzere bir planlamaya ihtiyaç duymaktadır. Bu planlama gerçekleştirilirken filoda bulunan hangi aracın, hangi müşterinin talebini karşılayacağı belirlenirken dağıtımdan doğan maliyet enküçüklenmek istenir (Örneğin; araçların toplam katettiği yol ya da toplam nakliye süresi enküçüklenmek istenebilir).

Firmalar araç rotalama problemini ele alırken aşağıda yer alan durumlardan ihtiyaç duyduklarını göz önünde bulundururlar: • Filoda yer alan araç tipleri, araç kapasiteleri ve maliyetleri • Teslimat zamanlarına bağlı kısıtlar • Araçların en fazla durma sayısı • Depo ve dağıtım merkezlerinin sayısı • Araçların dağıtım ve geri dönme sırasında önceden dağıtılmış arızalı ürün vb.’nin geri toplama işlemini yapıp yapmayacağı • Araçların son müşteriye uğradıktan sonra geri dönüp dönmeyeceği • Amaçların belirlenmesi (örneğin; araçların katettiği toplam mesafenin enküçüklenmesi, toplam nakliye süresinin enküçüklenmesi) • İhlal edilebilir kısıtların belirlenmesi

Araç rotalama operasyonlarının CBS sayesinde daha etkin gerçekleştirilmesi firmaya, ülke ekonomisi ve doğaya şu temel katkıları sağlar: • Planlamanın gerçekleştirilmesinde otomasyon sayesinde bu işlemin daha az iş gücü ile gerçekleştirilmesi; bu sayede personelin nitelikli zamanlarını başka işlere ayırması • Daha az araç ile planlamanın yapılması durumunda araç kira veya satın alma bedellerinin azalması ve işgücü maliyetlerinin azalması • Rotaların daha etkin yapılması sayesinde akaryakıt tasarrufu; buna bağlı olarak doğaya daha az karbon salınımı • Rotaların trafik ve yol durumları da göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmesi sayesinde daha kısa sürelerde teslimat

CBS’de araç rotalama ile doğrudan bağlantılı olan konulardan biri araç takibidir. Firmalar rotalama işlemleri esnasında ve sonrasında araçlarının bulundukları yeri takip etmek ister. Takip işlemleri Küresel Konumlama Sistemi (Global Positioning System-GPS) sayesinde gerçekleştirilir. Rotalama işleminden önce geri dönmekte olan araçların uygun olacağı zaman anlaşılabilir. Bu sayede filodaki araçların boşta kalma süreleri de enküçüklenebilir. Diğer taraftan bu sistemler sayesinde ürünlerin ve araç filolarının izlenebilir olması operasyonel olarak büyük kolaylık sağlamaktadır. Perakendecilere ve müşterilere teslimat zamanı ile ilgili gerçekçi bilgiler verilebilir. Trafik ya da yol durumundan kaynaklı olası gecikmeler kolaylıkla raporlanabilir.

CBS’de oluşturulan optimal ya da optimale yakın rotalar filoda yer alan araçlardaki navigasyon cihazlarına aktarılabilir. Her araç için özel olan rotalar araç operatörleri tarafından izlenebilir. Bu durum araç operatörlerine önemli kolaylıklar sağlar. Buna ek olarak herhangi bir araç operatörü anlık trafiği ve yol durumunu izleyebilir ve bunu göz önünde bulundurarak rotada küçük sapmalara karar verebilir.

Araç takibi beraberinde ürün takibini de getirmektedir. Firmaların ürünlerini izlemek istemesinin yanı sıra; bazen müşteriler de ürünleri izlemek isteyebilir. Bu tür ürünler genelde çok kıymetli ürünlerdir. Firma ve müşteri aracın konum bilgisinin yanı sıra aracın hızı, bulunduğu coğrafyadaki sıcaklık, nem vb. gibi durumları takip etmek isteyebilir. Dağıtım kanallarında oldukça önemli bir yeri olan bu durum CBS yazılımları sayesinde olanaklı hâle gelmiştir.

Bir lojistik ağ içerisinde genel olarak tedarikçiler, üretim tesisleri, depolar, dağıtım merkezleri, perakendeciler ve son müşteriler yer alır. Firmalar lojistik ağ içerisinde ürünlerini en etkin şekilde taşımayı amaçlar. Bunun için lojistik ağda bulunan ögeler arasında ürün taşınırken en etkili yolu tercih ederler. Bu probleme literatürde genellikle taşıma problemi adı verilmektedir. Problemin basit bir şekilde anlaşılabilmesi için bir şirketin m adet deposu ve n adet perakendecisi olsun. Şirket sadece bir çeşit ürünü depolarından perakendecilerine taşımak istesin. Her perakendecinin belirli sayıda talebi, toplamda depolarda da bu talepleri karşılayabilecek sayıda ürün bulunsun. Problemin girdisi bir matristir. Bu matriste her bir depodan her bir perakendeciye bir birim ürün akışının maliyeti bulunur. Problemin amacı ise tüm perakendecilerin taleplerini depolarda yeterli envanterden karşılarken ürün akışından doğan maliyeti en küçüklemektir. Söz konusu maliyet bazı durumlarda zaman (nakliye süresi) olabilmektedir. Diğer bir deyişle problemin girdisi olarak bulunan matris her bir depodan her bir perakendeciye olan nakliye süresini içermektedir. Bu süreler bir CBS sayesinde kolaylıkla oluşturulabilmektedir. TransCAD’in taşıma problemi için gayet etkin bir modülü bulunmaktadır. Problemin girdisi oluşturulmakta, problem uygun yöntem ile çözdürülmekte ve çözümler haritalar üzerinde gösterilebilmektedir.

Ürün akış optimizasyonu denilince akla gelen bir diğer problem ise minimum maliyetli akış problemidir. Bu problem taşıma probleminin daha genel bir hâli olarak düşünülebilir. Her bir depo ile her bir perakendeci arasındaki bağlantının bir kapasitesi bulunmaktadır ve ürün akışı sırasında bu kapasite aşılamamaktadır. CBS’nin bu problem için de katkısı büyüktür. Örneğin; bir depo ile bir perakendeci arasında bulunan bir köprüden araçların geçişinde bir ağırlık ve yükseklik sınırlaması bulunabilir. CBS aracılığıyla bu ve benzeri bilgilere erişmek ve bunları minumum maliyetli akış probleminde girdi olarak kullanmak mümkündür. Problemin çözümü ağ içerisinde bulunan depolardan perakendecilere olan ürün akış miktarları olarak ortaya çıkmaktadır. 

Firmalar açısından tesis yeri seçimi kritik bir öneme sahip olan stratejik kararlardan birisidir. İster tesis sıfırdan kurulsun isterse kiralansın firma bu durumdan dolayı önemli bir maliyetin altına girmektedir. Tesis yeri seçimi kararları genellikle lojistik sistemler kurulurken alınmaktadır. Bu kararlar alınırken temelde şu konular göz önünde bulundurulur: • Talebin coğrafyaya göre dağılımı • Talebin yoğun olduğu bölgeler • Enerji maliyetleri • İş gücü maliyetleri. Yer seçimi kararları yeni bir ürün devreye alındığında ya da bir ürünün üretimine son verildiğinde tekrar gözden geçirilir. Tesis yeri seçimine karar verirken müşterilerin ve aday tesislerin coğrafi bilgilerinin erişilebilir olması bu işlemin daha az maliyetli ve daha etkin gerçekleştirilmesini sağlamaktadır. Firmaların müşterilerinin taleplerini aksatmadan karşılayabilecekleri yerlerde tesis kurmaları onların ticari varlığının devamını sağlar. Bununla birlikte isabetli alınmış tesis yeri seçimi kararları firmanın yeni müşterilerinin ortaya çıkmasına da aracı olabilir. Örneğin; coğrafi olarak rakiplerinin hizmet götüremediği bir bölgede kurulacak bir depo sayesinde firmanın yeni müşterileri ortaya çıkabilir. Özel sektörde işletmelerin tesis yeri seçiminde müşterilerin taleplerine karşılık verirken fiziksel dağıtımdan doğan maliyetlerini azaltmak diğer bir deyişle karını artırmaktır. Kamu sektöründe ise durum biraz daha farklıdır. Elbette kamu sektöründe de düşük lojistik maliyetler söz konusudur ancak yalnızca bunu göz önünde bulundurmak yeterli değildir. Bununla birlikte tüm bireylere aynı kalitede ve hızda hizmet götürmek esastır. Amaçlarda değişiklikler olsa dahi, tüm tesis yeri seçimi problemleri müşterilere hizmet verebilmek için depo, dağıtım merkezi vb. tesislerin aday yerler arasından seçilenlere kurulmasıdır. CBS bu noktada kritik bir role sahiptir. Problemin girdisi olarak müşteri konumları ve talep bilgileri, aday tesislerin konumları ve bir maliyet matrisi yer alır. Burada geçen maliyet matrisi sistemde var olan ve aday olan tesislerin birbirlerine olan uzaklıkları ya da birbirlerine olan ulaşım süresi olarak hesaplanır. Tüm problem girdileri CBS sayesinde gerçekleştirilebilir. Problemin çözümü olarak maliyeti en küçükleyen tesis ya da tesislerin açılmasına karar verilir.

Bölümleme problemi; işletmelerin belirli özelliklere göre hizmet verdiği bölgeleri gruplandırılmasıdır. Firmalar bazen çok büyük coğrafyalarda çok fazla sayıda müşterilere hizmet vererek varlık gösterebilir. Bu durumda bazı operasyonları yönetmek ve optimizasyon problemlerini ele almak bir hayli güç olabilir. Bunlar ve sayısı artırabilecek birçok sebepten dolayı işletmeler belirli kriterlerle bölümleme işlemine ihtiyaç duyabilir. Şekil 4.9’da CBS yazılımlarından TransCAD ile çözdürülmüş bir bölümleme problemi görülmektedir. Problemde ele alınan eyalet her bölgenin nüfusu yaklaşık olarak birbirlerine yakın olacak şekilde on bölgeye ayırarak bölümlenmiştir.

Kümeleme; bir veri seti içerisinde ögeleri benzerliklerine göre gruplara ayırma işlemidir. Oluşturulan kümeler kendi içlerinde homojen kendi aralarında ise heterojen bir yapı izlerler. Bu konu lojistikte önemli bir paya sahiptir. Kümeleme lojistik problemlerin birçoğu ile yakından ilişkilidir. Örneğin; araç rotalama problemi çözümünden önce kümeleme işlemi daha etkin rotalara ulaşılmasını sağlayabilir. Lojistikte kümeleme işlemi müşterilerin belirli özelliklerdeki benzerliklerine göre gruplara ayrılması şeklinde gerçekleştirilir. Bu özellik sıklıkla müşterilerin birbirlerine olan uzaklıkları olabilir. Problemin girdisi olarak müşterilerin birbirlerine olan uzaklıklıklarını gösteren matris kullanılır. Literatürde kümeleme probleminin çözümü için çok çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Yönteme bağlı olarak oluşturulacak küme sayısı ve kümelerde yer alacak maksimum eleman sayısı da kullanıcılar tarafından belirtilebilir. CBS bu konuda da işletmelere ciddi destekler sunmaktadır. CBS yazılımlarından TransCAD küme sayısının ve kümelerde yer alacak eleman sayısının üst sınırının seçilebildiği bir modülle bu hizmeti sunmaktadır.