The storage location problem in a coal supply chain: background and methodological approach

In order to achieve two main objectives: (1) reduce risk and (2) increase the expected rate of return on invested capital, coal mining and coal trading companies have looked for new ways to improve their supply chain networks. Developments in the supply chain design and analysis have helped coal mining and coal trading companies expand their businesses, but at the same time, have forced them to consolidate their assets and downsize any underused storage facilities. In the coal mining industry, the problem of consolidation and downsizing becomes much more complicated due to the variety in quality parameters (hence many coal grades) involved, locational zones and different number of market players. Furthermore, for the last decade, the storage allocation and assignment problem has received a great deal of attention within the Logistics and Operation Research (OR) area. Yet, little attention has been given to the modeling of coal supply chains and the issue of strategic supply chain planning of coal-producing and coal-trading companies. Similar to the generic warehouse consolidation problem (WCP), in specific cases of coal-producing and coal-trading companies, storage facilities that are redundant or underutilized can be eliminated without causing a negative impact on customer and service levels. In this context, this paper discusses the background of the problem and proposes a mixed-integer linear programming (MILP) model mainly intended for storage and distribution network reconfiguration of a coal-producing or trading company. The model, which can be implemented in a high-level mathematical modelling system such as GAMS or AIMMS, captures the essential methodological features of a warehouse restructuring and/or consolidation problem and can be applied in practice.

Wśród szeregu przedsięwzięć realizowanych przez przedsiębiorstwa produkujące i handlujące węglem kamiennym w kierunku osiągnięcia dwóch podstawowych celów swojej działalności, jakimi są (1) zmniejszenie ryzyka oraz (2) zwiększenie oczekiwanej stopy zwrotu z zaangażowanego kapitału, istotną rolę pełni konsekwentne usprawnianie sieci dostaw tego nośnika energii pierwotnej. Projektowanie przedmiotowego systemu oraz analiza łańcucha dostaw węgla stwarza warunki dla dalszej ekspansji spółek; zmusza jednocześnie ich zarządy do przeprowadzania konsolidacji posiadanych aktywów oraz redukowania niewykorzystanych zasobów magazynowych. W branży węglowej problem ten komplikuje się głównie ze względu na zmienność parametrów jakościowych występującego w obrocie węgla (w konsekwencji dużej liczby klas/sortymentów), różnorodną lokalizację oraz dużą liczbę uczestników rynku. Problem efektywnej alokacji powierzchni magazynowych stanowi coraz częściej poruszane zagadnienie w literaturze przedmiotu. Niestety, jak dotychczas niewystarczające zainteresowanie towarzyszyło zarówno modelowaniu łańcucha dostaw węgla jak i problemowi planowania strategicznego w spółkach węglowych i przedsiębiorstwach handlujących węglem. Poprzez analogię do ogólnego problemu konsolidacji powierzchni magazynowych można pokazać, że w przypadku przedmiotowych przedsiębiorstw niepotrzebne lub niewykorzystane kubatury składowisk mogą zostać wyeliminowane bez spowodowania negatywnych skutków dla odbiorców. W odniesieniu do powyższego, w artykule przedstawiono zwięzłą analizę tła problemu oraz zaproponowano rozwiązanie zagadnienia rekonfiguracji sieci dystrybucyjnej rozważanych przedsiębiorstw wydobywających i handlujących węglem kamiennym z wykorzystaniem podejścia programowania matematycznego liniowego całkowitoliczbowego (MILP). Podobny model (który może być zaimplementowany w systemie modelowania, takim jak GAMS lub AIMMS), uwzględnia wszystkie istotne elementy metodyczne problemu konsolidacji powierzchni magazynowych i może być skutecznie wykorzystany do celów praktycznych.