Practical Assignment Optimization: Waste Collection Kevin van Blokland, MSc 13 november 2013
van x naar u
Practical assignment: AVR - Van Gansewinkel Offers integral waste services and reliable environmental solutions for 8 European countries
Specialized in collecting, transferring, recycling and processing waste
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Practical assignment in a nutshell Given the following inputs: A list of orders of waste collection points
A distance matrix between waste collection points A number of waste collection vehicles A waste disposal location
Create the following plan: Create a weekly schedule for each vehicle such that as much orders as possible are fulfilled and the total use time of the waste collection vehicles is minimized
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Orders AVR – Van Gansewinkel AVR – Van Gansewinkel has various subscription types for sale for the collection of waste:
Fixed schedule for customers -
Frequency varies from five times per week to once every 12 weeks. For this
assignment the frequency varies from one to five times per week.
One ore more containers with a volume of 140 to 5000 liters
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Valid frequencies for waste collection When a customer subscribes for example for garbage collection twice per week, the two collection times should be more or less evenly spread over the week
Table below shows valid waste collection patterns:
Indication
Frequency
Valid patterns
1PWK
Once per week
mo, tu, we, th, fr
2PWK
Twice per week
mo_th, tu_fr
3PWK
Three times per week
mo_we_fr
4PWK
Four times per week
5PWK
Five times per week
mo_tu_we_th, mo_tu_we_fr, mo_tu_th_fr, mo_we_th_fr, tu_we_th_fr mo_tu_we_th_fr
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Fleet AVR – Van Gansewinkel 2 vehicles Both vehicles available on Monday to Friday from 6:00h until 18:00h
Outside the times above the vehicles have to be empty and be present at the waste disposal location The capacity per vehicle is 20.000 liters
The volume of waste is reduced by a factor five when it is collected (a container of 1000 liters corresponds with a volume of 200 liter in the garbage collection vehicle) -
Containers usually are not completely filled
-
Waste is thickened by compressing it
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Disposal of waste Collected waste has to be taken to the waste processor which is located at the waste disposal location
Disposal of waste always takes 30 minutes It is allowed to dispose waste more than once per day The two vehicles may dispose waste at the same time
When waste is disposed at the end of the day, the waste disposal has to be finished before 18:00h
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Objective of the assignment Make routes whereby for each customer the waste is collected with the agreed frequency
The total use time of the vehicles has to be minimized. The total use time is the sum of: -
Time of emptying containers
-
Total travel time
-
Time of disposing waste
Orders have to be planned completely or not be planned: -
Not planning an order yields a penalty of 3 times the total emptying time. The total emptying time is defined as the single emptying time multiplied by the number of times an order has to be collected.
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Datasets Orderbestand.txt Order
Unique number for the order
Plaats
Location
Frequentie
Collection frequency of the order
AantContainers
Number of containers that have to be collected each time. All containers
have the same type (volume)
VolumePerContainer
Volume per container at the customer
LedigingsDuurMinuten
Emptying time of this order (all containers together)
MatrixID
Reference to the distance matrix
Xcoordinaat
X coordinate of this order
Ycoordinaat
Y coordinate of this order
AfstandenMatrix.txt MatrixID1
Reference of the from location
MatrixID2
Reference of the to location
Afstand
Distance from the “from location” to the “to location” in meters
Rijtijd
Travel time from the “from location” to the “to location” in seconds
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Solution format A route is a per vehicle (1 and 2) per day (1 through 5) ordered list of orders that are collected after each other. The route also contains one or more waste
disposal moments.
Format file: Vehicle; Day; Sequence number; Order Vehicle
{1, 2}
Day
{1, …, 5} (1=mo, 2=tu, 3=we, 4=th, 5=fr)
Sequence number Order
{1, 2, … } Sequence number from which the sequence of the route per vehicle per day can be deduced. The sequence may start per vehicle each day at 1. Order from Orderbestand.txt. When the vehicle goes to dispose waste, this should be indicated with order number 0.
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Waste disposal location AVR – Van Gansewinkel Oost Brabant Den Engelsman 4
Maarheeze
MatrixID = 287
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Omitted conditions In the project CQM executed for AVR – Van Gansewinkel the following conditions also had to be taken into account:
Continuity for the customer (collect garbage at the approximately the same time each day) Continuity for the driver (each day more or less the same addresses, whereby some addresses are deleted or added) Additional frequencies for orders Different waste disposal locations with various disposal time and costs Fuel costs
Vehicles are not homogeneous
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Results project Saving in costs Saving in kilometers
Saving in planning time -
At first a full time planner was required for about 3 to 4 months, this has been reduced to approximately one month
More insight in the effects of new customers
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Informatie over CQM
van x naar u
Profiel CQM Specialisten in het fact-based ontwerpen en verbeteren van industriële, administratieve en logistieke processen Planning
Focus op
Logistiek Procesverbetering
Six sigma
Onze basis
Optimalisering Logistieke modellen 30 consultants, 30 jaar ervaring Volledig eigendom van management en medewerkers
Ons bedrijf
Gevestigd in Eindhoven 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Visie, missie en werkwijze Een wereld waarin besluitvorming steeds complexer wordt door een toename van de tijdsdruk, de beschikbare hoeveelheid informatie en de mogelijke risico’s.
Visie
We bieden inzicht, structuur en oplossingen, bij beslissings-problemen, planningsvraagstukken en bij het verbeteren van processen. Fact based, met analytische technieken en wiskundige modellen.
Missie
Werkwijze
We gebruiken client centered solution engineering om in korte cycli samen met de klant tot de beste oplossing te komen. Met innovatieve optimalisatie technologie en state-of-the-art analyse- en modelleringstools.
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Referenties
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Werkgebieden Procesverbetering
Product- en procesontwerp
Six Sigma
Design voor Six Sigma
Transport, onderhoud, supply chain
Logistieke en verkeersnetwerken
Netwerkontwerp en -analyse 13 november 2013
Planning Copyright CQM B.V.
PlanIT – Den Hartogh Logistics Transportplanning Vraagstelling Operationele meerdaagse transportplanning liquid bulk Intermodal (weg, trein, boot) ADR, cleaning, green/black lists, rijtijdenbesluit
Transport planning Significante verbetering marge Geoptimaliseerde intermodale ritplanning Geintegreerde planning (geografisch) Groter bereik per planner
Rapid prototyping & data analyse Ontwerpen optimalisatiemodel Software implementatie Support implementatie in organisatie
Resultaat
Aanpak 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Optimalisatie verlichting - Philips Vraagstelling Keuze en afstelling van armaturen in een stadion Hoeveelheid licht maximaliseren: Licht gelijkmatig verdelen Niet verblinden van spelers Ontwerp optimalisatie
Vertaling naar wiskundig model Fysische kennis bij klant Optimalisatiekennis bij CQM
Resultaat
Aanpak 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Procesverbetering - 6sigma Vraagstelling Doorlooptijden te hoog Kwaliteitsnormen worden niet gehaald Yields zijn te laag Logistieke kosten te hoog …..
Proces verbetering Vergrote efficiency van uw processen Focus op resultaat Duidelijkheid over kritische mechanismen en Bewustwording parameters Training Beter beheerste processen Coaching in projecten Opgeleide green & black belts
Resultaat
Aanpak 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Ontwerp van logistieke netwerken Vraagstelling
Voor groot aantal klanten is op deze wijze de ideale inrichting van de distributieketen bepaald.
Supply Chain planning
Ontwerp en verbetering van het logistieke netwerk m.b.t. Magazijnlocaties, Productiekeuzes Leveringsconcepten Rekening houdend met: Transport-, magazijn- en voorraadkosten Leverbetrouwbaarheidseisen
Innovatieve planningslogica ontwikkeld ism TU/e Interactieve planningssoftware geïmplementeerd Nieuw planningsproces ontwikkeld en geïntroduceerd
Resultaat
Aanpak 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Inzetplanning videoschouwtrein Vraagstelling Elk wissel in Nederland moet eens in de 2, 4 of 13 weken geschouwd worden De videoschouwtrein (VST) is een vervanging van de loopschouw Hoe kunnen efficiënte inzetplannen voor de VST gegenereerd worden?
Planning onderhoud Total inzetduur in het Twijgra gebied verkort met ruim 50% (operationeel vanaf april 2010) Nieuwe inzetplannen voor heel Nederland (operationeel vanaf december 2010) Tooling voor het automatisch en handmatig genereren en visualiseren van inzetplannen
Interviews over plankarakteristieken en analyse van de beschikbare data Ontwikkeling tooling voor genereren en visualiseren van inzetplannen Afstemmen van plannen met ProRail en NS Bureau Lokale Planning
Resultaat
Aanpak 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Warmtebedrijf Rotterdam Warmtebedrijf Rotterdam brengt warmte die over is bij industriële processen in de haven,
via een efficiënt leidingennetwerk tot in de stad. Warmte van vuilverbrander AVR Warmte wordt gebruikt voor de verwarming van woningen in de Rotterdamse wijken Hoogvliet, Charlois, en door het Maasstad Ziekenhuis In dienst sinds 1 oktober! Bron: Warmtebedrijf Rotterdam
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Netwerk van transportleidingen
Bron: Warmtebedrijf Rotterdam
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Vraagstelling Ondersteuning nodig bij -
Optimalisatie
-
Reconciliatie (afrekening met EON)
-
Analyse
voor de dispatching van DNWW
Dispatching: productieplan -
Op welke momenten warmte maken?
-
Warmtebufferstrategie
Bron: Warmtebedrijf Rotterdam
Ondersteuning in de vorm van een tool In AIMMS 13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Plan.cqm.nl: Een eigen Google Maps Gebruik als service voor ontwikkelaars Heel snel zeer grote afstanden matrices berekenen
Snel en foutloos geocoderen van adressen
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Intermodale routeplanner Eigen gemaakte tool voor verschillende logistieke partners CQM neemt deel aan een Europees project voor het ontwikkelen van een
intermodale standaard
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
Nacht van Eindhoven Competitie tussen Universiteiten, georganiseerd door CQM https://www.facebook.com/nachtvaneindhoven
Team van Universiteit Utrecht won editie 2008 -Wilke van der Schee, Bas den Heijer en Bart Janssen
13 november 2013
Copyright CQM B.V.
