Simulation-optimization of an inventory control policy in a distribution multi-echelon system with returns

Fokouop, R., Jemai, Z. et Sahin, E. (2023) Simulation-optimization of an inventory control policy in a distribution multi-echelon system with returns. Dans CIGI Qualita MOSIM 2023, Trois-Rivières, Québec, Canada DOI 10.60662/qx35-fm88.

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Résumé

Cette étude porte sur un système de distribution multi-échelon avec retour inspirés de la chaîne d’approvisionnement en boucle fermée des bouteilles de gaz de Air Liquide. La structure de distribution multi-échelons et la complexité induite par les retours de bouteilles renforcent les difficultés de la gestion des stocks dans cette chaîne d’approvisionnement. Notre objectif est de trouver une politique optimale de gestion periodique des stocks globalement plutôt que localement optimisée dans chaque usine de remplissage comme c’est fait par l’entreprise. La malédiction de la dimensionnalité induite par les ventes perdues de demandes clients insatisfaites
disqualifie la programmation stochastique pour résoudre notre problème. Par conséquent, nous utilisons une approche de simulation-optimisation. Notre analyse numérique comparant le coût total moyen des stocks obtenu par l’approche de simulation-optimisation par rapport à l’heuristique locale appliquée par l’entreprise montre que les écarts entre les coûts de chaque méthode augmentent lorsque la variance de la demande augmente. Cet écart atteint 11% lorsque la variance de la demande est élevée. Nous montrons également que les écarts entre les coûts totaux moyens des stocks de différentes méthodes augmentent lorsque la variance de la distribution des échanges inégaux de bouteilles avec les clients augmente. Il atteint 13% lorsque cette variance est élevée. Ces résultats illustrent le gain que nous pouvons attendre lorsque nous optimisons les politiques de gestion periodique des stocks globalement plutôt que localement dans un système de distribution à plusieurs échelons. Ils mettent l’accent sur les impacts sur le coût des stocks de la relation entre la demande satisfaite et les bouteilles retournées. ´

This study focuses on a multi-echelon distribution system with returns inspired by the closed-loop supply chain of Air
Liquide gas cylinders. The multi-echelon distribution structure and the complexity brought by cylinder returns strengthen the inventory control difficulties. We aim to find the optimal periodic review inventory control policies globally rather than locally optimized in each filling plant as done by the company. The curse of dimensionality induced by lost sales of unsatisfied customer demands disqualifies
stochastic programming approaches. Therefore, we use a simulation-optimization approach. Our numerical analysis comparing the average total inventory cost found by the simulation-optimization approach against the local heuristic applied by the company show that the gaps between the cost of each method increase when demand variance increases. This gap reaches 11% when the demand variance is higher. We also show that the average inventory costs increase when the unequal exchange cylinder distribution’s variance increases.
It reaches 13% when this variance is higher. Those results illustrate the gain we can expect when we optimize inventory control policies globally rather than locally in a multi-echelon distribution system. They emphasize impacts on the inventory cost of the relations between satisfied demand and returned cylinders.

Type de document:	Document issu d'une conférence ou d'un atelier (NON SPÉCIFIÉ)
Mots-clés libres:	Chaîne d’approvisionnement en boucle fermée Gestion multi-échelon des stocks système de distribution simulation-optimisation Closed-loop supply chain Multi-level inventory control Distribution system, simulation-optimisation
Date de dépôt:	16 août 2023 19:13
Dernière modification:	11 sept. 2023 19:01
URI:	https://collection-numerique.uqtr.ca/id/eprint/2035

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