English

Stelling

 Consulting

Intro

In supply chain management en logistiek kom je allerlei soorten kwantitatieve optimalisatieproblemen tegen. Om die optimaal op te lossen heb je doorgaans de rekenkracht van een computer nodig, en slimme algoritmes. Stelling Consulting is vanuit deze achtergrond ontstaan.

A. Kwantitatieve optimalisatie & supply chain network design

Stelling Consulting lost kwantitatieve vraagstukken op, vaak supply chain gerelateerd, met inzet van Monte Carlo simulatie, simulatie, (LP/MIP) optimalisatie, en overige Operations Research technieken. Supply chain network design vereist vaardigheid met dataverzameling/opschoning/validatie en (network design software) modellering.

B. Ontwikkeling van Excel VBA applicaties

Stelling Consulting heeft 20 jaar ervaring met ontwikkeling van allerlei soorten geavanceerde Excel VBA applicaties. Alle manuele handelingen in Excel zijn te automatiseren met VBA. Excel biedt een enorme rijkdom aan functionaliteit ter gebruik in krachtige en gebruiksvriendelijke applicaties.

C. Ontwikkeling van web apps voor supply chain network design (SaaS, in eigen beheer)

Stelling Consulting ontwikkelt eigen software, zoals de wereldwijd gebruikte Centers‑of‑Gravity Calculator. Zie ook hoofdmenu Supply Chain Web Apps.

Projectvoorbeelden

Deze MS Excel VBA applicatie is ontwikkeld voor een afvalbedrijf. Zij zamelt afval in op honderd inzamellocaties en verwerkt het op honderden proceslocaties. Elke locatie kent haar opstart- en operationele kosten, capaciteit en technische beperkingen. Indien nodig kunnen verschillende type afval met elkaar worden gemengd zodat de mengstroom verwerkbaar wordt op een locatie. Hoe moet het afval stromen, zodanig dat de kosten minimaal zijn en aan alle beperkingen wordt voldaan? Om deze vraag te kunnen beantwoorden is deze MS Excel VBA applicatie gekoppeld aan wiskundige software AIMMS - dat de CPLEX solver aanstuurt - en een routeplanner. Ook het kosteneffect van het beschikken over meer of minder capaciteit wordt bepaald. Die informatie is bruikbaar in onderhandelingen over vergoedingen voor ingehuurde capaciteit.



Onderstaande tekst over dit project - uitgevoerd door Alrik Stelling van Stelling Consulting (destijds Deloitte consultant) en Harry Westerbeek (project manager Strategy & Development of SITA Nederland) - stond gepubliceerd als reference case op de website van AIMMS. Op die website staan nu enkel recente cases vermeld. Ook is een artikel over dit project gepubliceerd in het magazine ITLogistiek.

SITA lowers transport and processing costs of waste management through mathematical optimization

SITA Nederland is a market leader in waste management in the Netherlands, with a turnover € 443 million in 2003. It serves 80,000 companies, and 100 municipalities with a total of 1.8 million inhabitants. SITA Nederland has lowered its transportation and processing costs using a strategic and tactical mathematical optimization tool (MMX II) developed in cooperation with Deloitte using the AIMMS software.

Lowering costs in the waste industry is essential for increasing the current low profits

The waste industry supply chain is shown schematically below:
Waste volumes in the Netherlands are split as follows: household 15%, business/government 9%, industry/agriculture 36%, construction/demolition 34%, others 6%. Waste processing volumes are divided as follows: incineration 11%, landfill 14%, recycling 75%. Supply and demand play a part, and are regulated by the waste trade. Such a trade exists because some waste companies focus on collection, while others focus on processing. The average profit margin in the industry was as low as 4% in 1999. Profit margins can change rapidly due to the tax system, legislation, support for recycling, and new process technology: for example, between 1996 and 1999, the margin on 'incineration' dropped from 21% to 1%. Transportation and processing costs account for more than 50% of total costs. Minimizing these costs is thus important in increasing the low profit margins.

Determine processing center use and waste flow

SITA's planning question is which centers to use, and how waste should flow among them, to minimize transportation and processing costs. Waste is collected and temporarily stored at Transfer Centers; the collection itself is not included in the model. Several types of waste are collected with various characteristics, such as chloride percentage. Waste is generally processed in three steps, each representing a different type of process. Step 1 is carried out in one of the Processing Centers 1, step 2 in a Processing Center 2, and step 3 in one of the Final Processing Centers. Sometimes not all the steps are necessary, and some centers can carry out more than one step. In total, there are more than a hundred possible ways of processing waste arriving at a Transfer Center.
In terms of modeling, each center has its own location, start up costs, and operational costs. Naturally, each center has a fixed processing capacity, but also other technical constraints such as only being capable of processing a waste flow with a chloride percentage within a certain band. In order to match these constraints, several types of waste can be mixed but there are no fixed recipes of waste flows. Transportation costs depend on waste characteristics, transport distance and time, and truck costs per mile and per hour. All the Transfer Centers are fully-owned by SITA, but SITA does hire additional processing capacity from others. Contractual obligations - non-technical constraints - limit the options in deciding whether or not to outsource a waste processing step. SITA's planning need is to optimize the usage of the various Centers and the flows of waste such that the transportation and processing costs are minimized while taking into account the situation described above (technical and non-technical constraints).

MMX II answers SITA's planning needs

MMX II provides an answer to SITA's planning question and is used on both tactical (monthly planning) and strategic levels (longer term what-if scenarios). The core of MMX II is a mathematical Mixed Integer Programming model built in AIMMS. AIMMS itself runs as an optimization component in the background, and is connected to a user interface, built in MS Excel using Visual Basic for Applications (VBA). The MMX II process consists of five steps
  1. Data entry
    • Waste parameters and waste quantities collected at all the Transfer Centers
    • Transport cost parameters
    • Center parameters: cost parameters, location, technical restrictions (e.g. chloride limits), and non-technical restrictions (e.g. minimum volume to be processed due to contractual obligations)

  2. Data validation / Network generation
    • Validation of a-priori assignments etc.
    • Automatic retrieval of journey times and distances between locations. Achieved through a 'separate' VBA interface with the TLN Planner (the standard route planner used by the Dutch transport sector)
    • The network (600 nodes connected by 30,000 arcs) is then built up automatically (in VBA) in the appropriate format, and then delivered to the standard AIMMS-Excel interface.

  3. Network calculation
    • Using the mathematical solvers underpinning AIMMS, the following are calculated: waste flows (what amount of what waste from where to where) through the network, shadow prices, transportation costs, and processing costs. The costs are then minimized.

  4. Reporting
    • On costs, waste flows, activated centers, etc.
    • On shadow prices (for example, what would costs have been if more/less processing capacity was available)
    • On integrated costs, calculated by running through all the steps and assigning costs to each step according to volume or otherwise - and summing all the costs (in VBA)

  5. Validation by planners
    • Apart from the tactical planning - resulting in a plan minimizing monthly costs - the tool is also used for strategic planning by running different scenarios. The derived shadow prices are useful in the negotiations over long-term prices to be charged by other waste processing companies for hiring their processing capacity.

SITA has reduced annual operational costs by € 400,000

SITA has reduced its yearly operational costs by € 400,000 using MMX II, with project costs as low as € 35,000. The whole project has been the equivalent of two months of work, spread over five months. Having a complete view of the supply chain, decisions are no longer suboptimal. Nowadays, waste is transported from one plant to another if the decrease in total processing costs exceeds the increase in transportation costs. Previously, waste would rarely cross SITA's regional borders since regional managers did not have an overall view of the full chain. The cost reductions mainly stem from better utilizing the processing locations. Further, even the total transportation costs have been reduced.

Innovation award

The success of MMX II has been rewarded with an innovation award within SUEZ, the parent company of SITA. In September 2004, an article was published in the well-known Dutch magazine ITlogistiek focusing on SITA's user perspective.

Credits

The author, Alrik Stelling - a Deloitte consultant specializing in supply chain management - has been responsible for the tool design, tool programming, and formulating the mathematical model in AIMMS.
Harry Westerbeek - project manager Strategy & Development of SITA Nederland - was mainly responsible for describing the requested functionality of MMX II, describing SITA's supply chain, and testing/validating the model.



Deze MS Excel VBA applicatie bepaalt het effect op voorraden en productbeschikbaarheid van diverse planningsmethodieken. Inputs zijn minimum batchgrootte per product, productiesnelheden per product, beschikbare productietijd, omsteltijden tussen producten, productvraag en voorspelling. De gebruiker kiest vervolgens planningsopties/instellingen en maakt zo planningscenario's. Outputs zijn productieschedules per dag en voorraadverlopen - per scenario - die dan met elkaar kunnen worden vergeleken. Dit verschaft inzicht welke planningsregels het beste resultaat opleveren (lage voorraadkosten en hoge servioegraad).





Deze MS Excel VBA applicatie routeert goederenstromen door een zeer uitgebreid Europees netwerk van wegen, waterwegen, spoorverbindingen, vliegroutes, en terminals, waarbij kilometers, kosten, CO2 uitstoot, doorlooptijd, of een combinatie ervan kan worden geminimaliseerd (op basis van Dijkstra's kortste pad algoritme). Daarbij kan men scenario's aanmaken (bijvoorbeeld "wat gebeurt er met kosten en CO2 uitstoot als we een bepaalde modaliteit verbieden?") en met elkaar vergelijken. Dit verschaft inzicht in de potentie van een modal shift richting duurzaam transport. De applicatie heeft een interface met Google Earth om de resultaten geografisch weer te geven. De achterliggende database is ingekocht bij een derde partij (en herbewerkt).





Een uitkeringsinstantie wilde weten hoeveel loketten minimaal te openen, per uur, om wachtrijlengte acceptabel te houden. Een simulatiemodel - zoals deze demo ontwikkeld door Stelling Consulting - helpt zo'n vraag te beantwoorden. Je kunt de parameters aanpassen en zien wat er dan gebeurt.

Stelling Consulting bestaat sinds 2008


20 jaar ervaring met ontwikkeling van Excel applicaties - als operationele software of als tool voor optimalisatie studies

Voor Ikea, Heineken, Coca Cola Enterprises, Disney, Feadship, Reckitt Benckiser, AT Kearney, Medtronic, AON, SITA, Worldbank, Deloitte Consulting, Swissport, Hamburg Süd, Genzyme, De Nederlandsche bank, Postbank, Flora Holland, Centrum voor Werk en Inkomen, Centraal Orgaan opvang asielzoekers, Ministerie van Verkeer & Waterstaat, Connekt, SenterNovem, Hogeschool van Arnhem en Nijmegen, Vintura, Visser & Smit Marine Contracting, UCB, VolkerRail, HDM Pipelines, Acquaint, World of Delights, OIM Orthopedie, Buck Consultants International, Register Belastingadviseurs, Jumbo Spellen, De Rijke Logistics, Valspar, de Alliantie.

15 jaar ervaring met supply chain network design

Voor Coca Cola EAG, Siemens, DHL, Smiths Medical, Ingenico, Sara Lee, PKN Orlen, MCB, Stryker, Componenta, Henkel, TMD, Cummins, Takeda, Husqvarna, AbbVie, Henry Schein, Carefusion/Becton Dickinson, Hilti, Medtronic, Axalta.



Alrik Stelling (eigenaar)
"Als universitair opgeleid technisch bedrijfskundige/logisticus, software programmeur (autodidact) en gediplomeerd beeldend kunstenaar combineer ik creativiteit met '0/1-denken'. Voor de oprichting van Stelling Consulting heb ik acht jaar gewerkt bij Deloitte Consulting als supply chain management consultant/manager, gespecialiseerd in ontwikkeling van optimalisatiesoftware (vaak Excel applicaties) én in strategisch supply chain network design. Ik creëer graag producten, zowel software als kunst. Als een nieuwe applicatie een klant prettiger, sneller, en foutloos laat werken, dan wordt zo'n blije klant een trouwe klant!"

Njin-Tsoe Chen (associate)
"Als academische geschoolde supply chain professional, combineer ik inzicht en ervaring in logistieke processen met kennis van Excel en IT systemen. Ik heb uitgebreide ervaring met de verschillende stappen in een supply chain: transport optimalisatie (RFQ's), magazijn ontwerp, business case calculaties, warehouse management systeem implementatie, supply chain netwerk optimalisaties, en S&OP. Mijn passie ligt bij het realiseren van verbetering en resultaten in de keten. Processen en mensen bewegen naar een hoger niveau. Ik word daarbij gemotiveerd door de resultaten."
Stelling
 Consulting

Händelhof 82
2402 GX, Alphen aan den Rijn
Nederland
KvK: 27311113

Tel: +31 (0)6-17830968

 

Contactformulier

Uw e-mailadres

Uw e-mailadres (nogmaals)


Uw bericht (vermeld daarin a.u.b. uw naam en telefoonnummer)