Logística Inversa - Estado Del Arte - Tics - Modelos

LOGÍSTICA INVERSA Estado del Arte, Tic’s, Herramientas y Modelos

SONIA JULIANA CASTRO MAYORGA – [email protected] ESTEFANY FLOREZ ORREGO – [email protected] SANTIAGO ORTIZ ARIAS – [email protected] CAROLINA RUEDA CANO – [email protected]

ESTUDIANTES DE: INGENIERÍA INDUSTRIAL MAESTRÍA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL INGENIERÍA INDUSTRIAL MAESTRÍA EN INGENIERÍA DE SISTEMAS

ADMINISTRACIÓN LOGÍSTICA FACULTAD DE MINAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN 2016

LOGÍSTICA INVERSA Estado del Arte, Tic’s, Herramientas y Modelos

SONIA JULIANA CASTRO MAYORGA – [email protected] ESTEFANY FLOREZ ORREGO – [email protected] SANTIAGO ORTIZ ARIAS – [email protected] CAROLINA RUEDA CANO – [email protected]

ESTUDIANTES DE: Ingeniería Industrial Maestría en Ingeniería Industrial Ingeniería Industrial Maestría en Ingeniería de Sistemas

Ensayo acerca de Estado del Arte, Tic's, Herramientas y Modelos de la Logística Inversa

ALEXANDER ALBERTO CORREA ESPINAL Profesor Asociado Departamento de Ingeniería de la Organización

ADMINISTRACIÓN LOGÍSTICA FACULTAD DE MINAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN 2016

CONTENIDO RESUMEN..........................................................................................................................................4 INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................5 ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE DE LA LOGÍSTICA INVERSA ..............................7 TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN - TIC’s – EN LA LOGÍSTICA INVERSA .................... 10 MODELOS APLICADOS EN LA LOGÍSTICA INVERSA ......................................................... 11 HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA LOGÍSTICA INVERSA ............................................. 13 CONCLUSIONES........................................................................................................................... 15 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 16

TABLA DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Red de Logística Integral .............................................................................. 5 Ilustración 2. Problemas abordados desde logística inversa. ............................................. 9

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RESUMEN La logística moderna se orienta hacia la integración de la cadena, considerando el flujo directo que comprende el flujo de bienes e información a través de proveedores, productores, distribuidores, y consumidores, y después el sentido inverso, con la recuperación de materiales y productos al final de su vida útil. Es así como el flujo inverso o logística inversa, entendida como “el proceso de planificación, implementación y control del flujo de materiales, desde un punto de uso, fabricación o distribución a un punto de recuperación o disposición adecuada siguiendo el sentido aguas arriba del canal logístico” (Ortega M., (2008), es uno de los aspectos de la logística que más interés está provocando en los profesionales e investigadores en estas últimas décadas. Desde hace más de treinta años, las cadenas logísticas vienen siendo ajustadas diligentemente desde la materia prima hasta los clientes finales. Si se compara la práctica de la logística inversa en Norteamérica y Europa, se observa que en Norteamérica el principal motivo que ha llevado al desarrollo de la logística inversa es el económico; en cambio en Europa, la legislación es otro motivo también importante. Por tanto, se han generado diferentes tipos de clasificaciones, según los autores que han estudiado los problemas presentados en logística inversa, de acuerdo con el tipo de problema o de acuerdo con la opción de recuperación. En este último, los modelos asociados a logística inversa, normalmente utilizan la estructura de modelos de localización y asignación, con el fin de mostrar el comportamiento y las relaciones que se presentan en las actividades de recuperación de productos fuera de uso. Algunas de las herramientas consideradas en la resolución de problemas de Logística Inversa están relacionadas con heurística y metaheurística, simulación y análisis de sensibilidad y programación lineal entera mixta.

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INTRODUCCIÓN Como actividad empresarial, la logística ha encontrado su desarrollo, aplicándose principalmente a las funciones de suministro, almacenamiento, producción, distribución y consumo. En el período comprendido entre 1960 y 2000, han ocurrido cambios relevantes en los sistemas logísticos que han logrado la integración de las actividades logísticas. En la actualidad, la logística comprende la gestión de materiales y la distribución física, con el apoyo de las tecnologías de la información, las estrategias de marketing y la planeación estratégica de las actividades para hacer una gestión eficiente (Hesse M., and Rodrigue J.P., 2004). Sin embargo, en los últimos años la sociedad está demandando a las empresas, además de servicios eficientes, comportamientos medioambientales más positivos, derivados de la preocupación creciente del alto consumo de productos y su inadecuada eliminación. Es así como la logística moderna se orienta hacia la integración de la cadena, considerando dos sentidos: en primera instancia, el flujo directo que comprende el flujo de bienes e información a través de proveedores, productores, distribuidores, y consumidores, considerando después el sentido inverso, es decir, la recuperación de materiales y productos al final de su vida útil, para reintroducirlos en la misma cadena o en una nueva. Este enfoque ha dado lugar al concepto de logística inversa, tema que ha sido de gran interés en las últimas décadas y ha tenido un gran desarrollo, aunque su aplicación no ha sido tan evidente.

Ilustración 1. Red de Logística Integral Tomada de: (Flórez, L., Toro, E., & Granada, M., 2012).

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La logística comprende entonces, la suma de variadas y complejas actividades, y a su vez, cada una de ellas se ha ocupado de extender el análisis, para profundizar en la creación de estratagemas que permitan el desempeño óptimo de redes logísticas o cadenas de suministro. En la Ilustración 1, se ilustran las actividades que comprenden la integración de la cadena de suministro, incluidas las actividades que comprende la logística inversa. Según lo señala Rubio S. (2003), dos motivaciones importantes han dado lugar a la recuperación y aprovechamiento de productos fuera de uso o residuos generados: motivos legales y motivos económicos. Los motivos legales son consecuencia de las actuales regulaciones y normativas a la gestión de residuos y productos al final de su vida útil, estableciendo y señalando las obligaciones, y responsabilidades a los actores involucrados en la cadena, esto dependiendo claramente del contexto. Por su parte, los motivos económicos se refieren al interés de las empresas por obtener un valor añadido en la gestión adecuada de sus residuos o productos, ya sea mediante beneficios económicos o ventajas competitivas con estrategias de marketing y posicionamiento de la imagen de empresas medioambientalmente responsables. Sin embargo, llevar a cabo las actividades logísticas para la recuperación y valorización de residuos y productos al final de su vida útil, requiere en algunos contextos, de complejos mecanismos de gestión y la articulación de un gran número de actores. Dada esta conceptualización, se pretende entonces presentar antecedentes y el estado de arte de la logística inversa junto con las tecnologías de información, los modelos matemáticos y herramientas que han tenido lugar en dicha evolución.

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ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE DE LA LOGÍSTICA INVERSA A continuación en la Tabla 1, se muestra la evolución que ha tenido la logística inversa y las definiciones que se han dado con el paso de los años: Tabla 1. Evolución de la Logística Inversa. Tomada de: (García, A. (2006).

Desde finales de los años 70, se empezaron a divulgar publicaciones en el tema de la logística inversa, debido al interés de muchos sectores sobre los beneficios potenciales de la recuperación de materiales.

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La historia de la Logística Inversa tiene sus inicios serios, en la década de los años 80 cuando una avalancha de protestas llevadas a cabo por los grupos ecologistas, sacudió a los países industrializados, por los daños causados al medio ambiente, señalando como responsables de esta situación a las grandes cadenas de distribución, quienes alarmados, rápidamente iniciaron la distribución de productos que no dañaran el medio ambiente, los cuales eran complementados con una gran variedad de atractivos y modernos envases, expone Sagra, Giraldo.A.J.(2008). Durante los años siguientes se observó el interés por la logística inversa y definirla adecuadamente para lograr implementarla como una parte del proceso dentro de las organizaciones; también se ve el interés por reparar y disminuir el deterioro ambiental y agotamiento de los recursos naturales, implementando tecnologías limpias que generen beneficios a las empresas; es entonces cuando se incorporan estrategias empresariales a partir de un modelo económico socio-ecológico que sea competitivo y conlleve a actividades de recuperación, reciclaje y reutilización. Autores como Rogers y Tibben-Lembke, liderados por el Council of Logistics Management, la editorial de los libros norteamericanos sobre logística inversa, han hecho importantes publicaciones. En Europa, se ha constituido la red europea sobre logística inversa: Rev Log (Flórez L., Toro, E., & Granada, M. (2012), en donde se han destacado importantes autores, por sus contribuciones en la solución de problemas presentados en la logística inversa. Si se compara la práctica de la logística inversa en Norteamérica y Europa, se observa que en Norteamérica el principal motivo que ha llevado al desarrollo de la logística inversa es el económico (beneficio); en cambio en Europa, la legislación es otro motivo también importante. En Europa, los aspectos medioambientales pronto trajeron la atención sobre los beneficios potenciales de la recuperación de materiales. Las cuotas de recuperación de residuos y las directivas sobre embalajes provocaron mayor inter e ́ s por parte de las compañías y los investigadores. En consecuencia, se han generado diferentes tipos de clasificaciones, según los autores que han estudiado los problemas presentados en logística inversa, de acuerdo con el tipo de problema o de acuerdo con la opción de recuperación. Para comparar los modelos matemáticos, se clasificaron los artículos publicados, de acuerdo con el problema general que han tratado, tal como lo han presentado, tal como lo han presentado Fleischmann et al. (1997), de la siguiente manera: • Diseño de redes de logística inversa y localización de instalaciones • Gestión de inventarios en flujos de retorno

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• Planificación y control de actividades de producción

Ilustración 2. Problemas abordados desde logística inversa. Tomada de: (Flórez, L., Toro, E., & Granada, M., 2012).

En la Ilustración 2 se ilustran los problemas que han sido tratados en logística inversa, por diversos autores. Sin embargo, algunos contextos combinan decisiones de dos o más tipos de problemas. Es así como algunos autores han tratado problemas de localización de instalaciones, considerando retornos con incertidumbre, problemas de gestión de inventarios que involucran decisiones de transporte, así como tiempos de entrega. En primer lugar, se encuentran los artículos que tratan sobre la localización de instalaciones y los que tratan el diseño de redes de logística inversa. Este tipo de publicaciones se han centrado en la recolección de los productos o residuos y la redistribución de los bienes que se elaboran a partir de los mismos. Los aspectos fundamentales son el número y la localización de instalaciones para el tratamiento de residuos, el uso o no de puntos de recolección y la financiación de la red (Ortega M., 2008). Este problema constituye la primera fase en la toma de decisiones para proponer una red de logística inversa. En segundo lugar, se encuentran las publicaciones que tratan el tema de gestión de inventarios. Estos artículos se pueden dividir en varios grupos: devoluciones comerciales, retornos durante la vida útil o al final de la vida útil del producto. En tercer lugar, se encuentra la planificación y control de actividades. Este conjunto se puede subdividir en procesos de producción, recolección, recoleccióndistribución, desensamblado, etc.

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TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN - TIC’s – EN LA LOGÍSTICA INVERSA Para identificar las tecnologías de información aplicadas a la logística inversa se realiza el análisis del artículo Role of Information Technology and Collaboration in Reverse Logistics Supply Chains, publicado en: International Journal of Logistics: Research and Applications (Jayaraman, Ross, & Agarwal, 2008). Algunos de los elementos encontrados fueron: El Close Loop Supply Chain o CLSC son sistemas de distribución centrados no sólo en el flujo de bienes de la fábrica al consumidor sino en el flujo inverso, del consumidor a la fábrica. La logística inversa implica la recepción, el manejo y la disposición de mercancía devuelta. Su adecuado comportamiento, que incluye inspección, acreditación de la cuenta del cliente y reventa, requieren operaciones especiales y Tecnologías de la información. Pero su consecución no es tarea fácil. En la actualidad, sucesos como el incremento del tráfico de elementos en el canal de reversa, garantías, políticas y competitividad han conllevado a aceptar las devoluciones al final de la vida útil de los productos. De igual manera la explosión de ventas online ha contribuido. Algunos de los problemas que se pueden presentar en la implementación de TIC’s son la carencia de información, la inadecuada infraestructura de TI y los altos costos. La investigación indicó la preferencia por estas tecnologías como equipó automatizado de manejo de materiales, los códigos de barras, el rastreo de devoluciones y de entradas, EDI y frecuencias de radio. Los costos del uso de TIC’s en la logística inversa pueden ser de tipo inicial o capital por el desarrollo, la prueba, la implementación del sistema, integración y capacitación, y en segundo lugar un operacional que involucra el mantenimiento de los servidores, la actualización del software y el costo de recuperación. Las soluciones son de tipo de colaboración entre pares con filtro inicial, centro de devoluciones centralizado y racionalización del precio de retorno; de uso de tecnologías con uso de software especializado y de colaboración con sistemas web u online.

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MODELOS APLICADOS EN LA LOGÍSTICA INVERSA Los modelos asociados a logística inversa, normalmente utilizan la estructura de modelos de localización y asignación, con el fin de mostrar el comportamiento y las relaciones que se presentan en las actividades de recuperación de PFU. Los modelos de logística inversa poseen una estructura doble, expone Rubio Lacoba,( 2003): 

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Flujo Inverso: Los clientes entregan los PFU en centros de recuperación, allí se clasifican en artículos válidos para enviar a la planta o artículos inválidos listos para desechar o disponer de forma final. Flujo Directo: La planta realizan procesos de re-fabricación, reutilización o reciclaje de los PFU recuperados, posteriormente son llevados a comercialización y finalmente enviados al mercado a los consumidores.

a) Modelos Cuantitativos para el análisis de los Sistemas de Logística Inversa Según Rubio Lacoba,( 2003) los modelos cuantitativos para el análisis de los sistemas de logística inversa se clasifican en: 

Modelos para la reutilización

Se caracteriza por la recuperación de los PFU para, después de un proceso de limpieza, mantenimiento y ajuste (procesos de recuperación de valor), dichos PFU quedan en condiciones de reincorporarse al mercado a satisfacer los requerimientos del cliente. 

Modelos para el reciclaje

Se caracteriza por la recuperación de los PFU para, realizar procesos de desensamble y separación, es una canibalización del PFU con el fin de extraer la mayor parte de componentes y sub-ensambles que de alguna manera puedan servir como materia prima para otros productos o nuevos productos. La idea con el modelo de reciclaje es intervenir de la forma más óptima en el abastecimiento del inventario de materias primas, a partir de los PFU. En estos modelos se estudia el problema de localización de instalaciones y de asignación de flujos, con ello determinar la localización, capacidad y opción de reciclaje. 

Modelos para la refabricación

Se caracteriza por la recuperación de los PFU para, realizar procesos de manufactura o de ensamble más complejos que un simple ajuste o mantenimiento,

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con el fin de retornar el PFU a un estado comerciable; aquí se hace el uso de un inventario de PFU. b) Modelos para Ambientes Específicos de Producción Según Zuluaga Soto (2005) dentro de los modelos para ambientes específicos de producción están: 

Modelo colaborativo multiperiodo sin retornos (CPP)

Este modelo está basado en una configuración logística en la cual los retornos de mercancía no están disponibles o no son tenidos en cuenta en la cadena logística, esto porque a la empresa no le interesa re-manufacturar con componentes usados, no tiene la capacidad instalada de re-manufacturar o porque le es imposible recolectar las mercancías del mercado; este tipo de modelo es uno de los más comunes en la realidad. 

Modelo colaborativo de planeación de producción con retornos (CPPr)

Este modelo está basado en una configuración logística en la cual la producción de artículos está asociada también a planes de re-manufactura, teniendo estimado el número de componentes y ensambles reciclados disponibles para llevarlos a procesos de producción. 

Modelo colaborativo de planeación de producción con retornos a una instalación (CPPR1F)

Este modelo está basado en una configuración logística CPPR, pero solo teniendo en cuenta que los productos recuperados son la materia prima pero solo para una fábrica, de resto el modelo funciona y tiene los mismos supuestos del modelo CPPR pero solo con una fábrica. 

Modelo colaborativo de un periodo de tiempo con retornos (CPPR1p)

Este modela está basado en una configuración logística CPP R, pero solo teniendo en cuenta 1 periodo, donde 1 periodo puede ser 6 meses o 1 año; este modelo puede ser usado para una planeación a mediano plazo (nivel táctico) donde no es estrictamente necesario poseer un programa de producción detallado. La cadena de suministro de este modelo es la misma que se expuso en el modelo CPP R.

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HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA LOGÍSTICA INVERSA a) Programación lineal entera mixta En este tipo de problemas, se encuentran condiciones de ciertas variables de decisión, que deben cumplir valores enteros y de no negatividad, en este tipo de problemas es requerido que cierto número de variables tengan valores enteros, mientras que otras variables sean de tipo condicional o de reglas lógicas (Rubio Lacoba, 2003). b) Simulación y análisis de sensibilidad La simulación es una técnica en la cual se modelan sistemas, con el fin de predecir comportamientos y tendencias en sus flujos de información, materia y energía. La técnica adecuada de simulación depende del tipo de sistema modelado, por lo que en términos logísticos, el mejor modelo es aquel que sea estocástico-dinámico y de eventos discretos, ya que no es muy común tener datos determinísticos, por lo cual se debe recurrir a ajustes de distribuciones de probabilidad para modelar esta aleatoriedad, y por otro lado el aspecto dinámico es importante, ya que la presencia de la variable tiempo es necesaria para efectuar análisis y tomar decisiones(Dyner, Peña, & Arango, 2004). c) Heurística y metaheurística 

Algoritmos genéticos

El algoritmo genético es un modelo heurístico el cual busca por medio del símil de la reproducción de organismos, lograr encontrar la mejor secuencia de genes que satisfacen la función objetivo; el funcionamiento de este algoritmo se basa básicamente en una selección de los mejores individuos, juntarlos, reproducirlos y mutarlos de tal forma que pasando de generación en generación los nuevos individuos heredan los mejores genes que al final de cuentas lograrán factibilidad del objetivo(Sivanandam & Deepa, 2008) Existen 2 referencias de la aplicación de algoritmos genéticos en la logística inversa, el primero es un problema estático de localización de contenedores de basura en la calle en el área metropolitana de Barcelona combinando el algoritmo genético con un heurístico GRASP, dicho GRASP es una técnica en la cual dada una solución obtenida, se le aplica una búsqueda local entorno a dicha solución para obtener un mejor valor objetivo. Por otro lado se encuentra un modelo para establecer la localización de centros de retorno donde los clientes devuelven productos.

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Búsqueda dispersa

Es un método que combina soluciones para obtener otras mejores y mantiene un conjunto de soluciones de referencia utilizadas para obtener nuevas soluciones. Inicialmente se genera un conjunto de soluciones diferentes entre sí, se les aplica un heurístico de mejora local para obtener mejores soluciones a las iniciales; de estas soluciones iniciales anteriores se seleccionan las mejores y se convierten en soluciones de referencia para más adelante obtener nuevas soluciones. Para obtener nuevas soluciones, se combinan de forma estructurada las soluciones de referencia y se les aplica el mismo heurístico de mejora local; por último, se seleccionan un conjunto de las mejores soluciones obtenidas en el paso anterior y se incluyen en el conjunto de soluciones de referencia. El algoritmo termina hasta culminar cierto número de iteraciones o hasta lograr un valor objetivo deseado. No se encontraron referencias del uso de este algoritmo en procesos de logística inversa.

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CONCLUSIONES El diseño de la función logística de la empresa debe contemplar tanto el flujo directo productor-consumidor, como el flujo inverso consumidor-productor (recuperador), de manera que, a través de este enfoque integral, se amplifiquen las oportunidades competitivas que ésta ofrece. Para afrontar los nuevos cambios en el entorno competitivo, una nueva logística está emergiendo, con nuevos requerimientos y soluciones. La logística inversa se encarga del control de los procesos de retorno de excesos de inventario, las devoluciones de clientes, los productos obsoletos y los inventarios estacionales (Rogers y Tibben-Lembke, 2002). La logística inversa está cada vez más presente en el mundo empresarial. En un entorno competitivo, muchas empresas se han percatado de que la resolución de los contra tiempos relacionados con el flujo inverso de las mercancías puede implicar una reducción significativa de costes. La tendencia general internacional, tanto desde el lado de la oferta como del lado de la demanda, es la de mayor interés por los temas medioambientales, aumento de las devoluciones y creciente interés por la recuperación de valor en éstas; así, el empleo de la logística inversa supone mayores beneficios y se convierte en una fuente de ventajas competitivas para empresas de múltiples sectores y de cualquier país. Todo este proceso de avance debe ir acompañado de la evolución e implementación de las tecnologías de información aplicadas a la Logística Inversa, y a la vez de una inversión constante en investigación para aplicar y mejorar los modelos existentes en este campo de la logística apuntando a la ventaja competitiva de las empresas.

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