Simulation Model - Arena

Report 13 Downloads 332 Views
Zuo Tao LIU Chih‐Yuan KANG Yang TANG

Agenda y Introduction & Objectives y Assumptions y Model Construction y Results of Simulation Models y Conclusion & Recommendation  

Introduction y Background of JPR Corporation 1. Provide the shipping service to 3 western states:  California, Nevada, and Arizona 2. Downsize its fleet size to 50 trucks during economic  crisis

Problems y Uncertainty of Future Demand y Volatility of Diesel Price y The management noticed that overcapacity and  stock‐out costs climbed

Objectives For the following month, y Slightly adjust its capacity to a appropriate utilization ‐ 41, 44, 47, 50, 53, 56, 59 y Maximize its profit 

Business model y Business Days: 5 days y All collected orders are shipped at 05:30pm on  each day, and no late order is accepted. y The leftover half truck‐load orders will be shipped  on the following day. y JPR loses the order and incurs stock‐out cost if the  capacity is full when an order arrives. y There is only one‐way shipping and trucks return  with no loading.

Daily Demand y Average Daily order number:

y Price of Different Destinations

Based on our assumption

Based on our assumption

#  of Pallets of Each Order y The Maximum Truck Loading: 20 Pallets y The truck load of each order has a Discrete Distribution. 

Based on our assumption

Estimated Distance of Destinations  y Travel distance is determined by the total distance of  two destinations on Google Map.

Destination

CA

NV

AZ

Distance

554 Miles

580 Miles

650 Miles

Shipping Time Destination Time Per Round Trip (day)

CA Norm (1,0.05)

NV Norm (1,0.18)

AZ Norm (1,0.12) Based on our assumption

Priorities of Destinations y Policy: Highest Revenue, Highest Priority

Based on our assumption

y Two of a half truck‐load (6‐10 pallets) 

will be batched to one shipment

Jarrett I’ve died because  of 

You!!!

Simulation Models 1. Diesel Price                                           ‐ Excel 2. MPG                                                       ‐ Excel 3. Order accumulation and Shipment    ‐ Arena

Diesel Price  y The historical data of 2007‐2009 from U.S. Energy  Information Administration y Sample size : 1,000

Result

MPG y The average mileage per gallon diesel of California  Transportation Bureau for shipping trucks in  California y Sample size: 1,000

3 key components Total : 9 Steps 1.

Assign Orders Truck Loading                 –Step 2

2. Separate Balking Orders                          –Step 5 3. Batch the Half Truck‐Loading Orders   –Step 6

Step 1 y The demand of order is generated from the  parameter we defined.

Schedule Module :

Step 2 y Assign number of pallets to each order based on our  assumption of order loading

Coding by Discrete Distribution :

Code

1

2

3

Step 3 y Use 1st Decision module to separate each order by the  destination

Step 4 y 2nd Decision module to determine whether the  shipment achieve the minimum shipment  requirement.

1‐5 pallets

Step 5 y 3rd Decision module to determine whether the shipment  need to batch or not

11‐20  pallets

Step 6 y Batch the half truck‐loading orders Wait another  half‐loading  order

Directly  process

Step 7 y Setup shipping time and priority as assumptions.

Step 8 y Record the balking rate for order to different  destinations

Step 9 y Repeat Step 4 – 7 for the other two destinations 

Run Setup y 5 Days a Week = 5  Days Replication Length y 4 Weeks a Month * 5 Observations = 20 Replications

Run Simulation

Richard

Cost Assumptions Destination Revenue Per Order Operation Cost Per Order

CA $750

NV $800

AZ $825

$200

$208

$217

Inventory Cost Per Truck

$225

Stock-out Cost Per Order

$150

$240

$412.5

Average Distance

554 Miles

580 Miles

650 Miles Based on our assumption

Monthly Profit Analysis Revenue Operation cost Inventory cost Gas cost Stock-out cost Total cost Estimated profit

Price * Shipping times  Operation cost pre shipment *  Shipping times Total truck fleet * $225 (Distance/MPG)* Gas Price Balking times * Stock‐Out Cost Operation + Inventory + Gas +  Stock‐out cost  Revenue – Total Cost

Sensitivity Analysis

Findings‐Utilization vs. Profit Chart of Utilization by Different Capacity

Chart of Estimated Profit by Different Capacity

Over‐ capacity

Highest  Profit

Findings‐Revenue vs. Cost Chart of Total Cost by Different Capacity

Higher  Inventory  Cost

Chart of Revenue Cost by Different Capacity

More  Revenue

Conclusion y It’s not JPR’s best interest to downsize capacity to 50.

Dad’s  company is  losing money!

Recommendation‐1 y Fleet size increase

50

53

Recommendation‐2 y Adding smaller‐size trucks Don’t even  think I am  small!

Possible Improvement‐1 y Increase sample size 

Possible Improvement‐2 y Considering seasonality

It will rain or  not tomorrow?

Possible Improvement‐3 y Use number of pallets instead of coding to reflect the  real world

Let’s make some  money! 赚钱啦~