RAW MATERIAL WAREHOUSE SOLUTION OPTIMIZATION IN CHEMICAL INDUSTRY USING MULTI-CRITERIA DECISION MAKING

Abstract

The efficient management of inventory is crucial in large-scale supply chains that involve transporting and storing goods. Choosing the right location for a raw material warehouse is a critical decision because it significantly impacts the overall efficiency of the supply chain. Optimal warehouse selection can lead to cost savings in transportation and warehousing, reduced CO2 emissions, optimal space utilization, and improved just-in-time inventory management.

Literature emphasizes the importance of balancing efficiency and responsiveness in supply chain design. This balance can be achieved through a combination of decisions in various supply chain components. Given these factors, selecting the right raw material warehouse is vital for companies’ dependent on timely and efficient supply chains.

Target company had three main solutions models for future warehousing, and these solutions were divided into nine different scenarios. The study aims to find an optimal warehouse solution out of these scenarios by using multi-criteria decision-making (MCDM) tech-niques like TOPSIS and Grey theory. Additionally, it shortly explores inventory management strategies such as just-in-time inventory management, days of supply, and the reorder point (ROP) model. This study investigated multiple factors that are influencing the warehouse location selection process. These factors include warehouse capacity, transport and ware-housing costs, raw material availability, CO2 emissions, supply methods (sea cargo and truck), safety stock, and lead time from suppliers.

Findings were interesting. Optimal solution was found, and this study was able to rank different scenarios from most optimal to least optimal. As result, the target company has now ready playbook for different scenarios in the case if the business environment changes. This study also proposed combination of days of supply and reorder point (ROP) model to man-age optimal inventory levels in environment where raw material demand is changing but lead time is constant.

There is a significant amount of study about MCDM in general, and research about use of MCDM in selection of warehouses, but literature is focusing mostly on logistic centers and warehouses for finalized products. Raw material warehousing has somewhat different selection criteria as finalized goods warehouse. For this reason, this study proposes to continue research especially on raw material warehousing. This study also proposes companies and organizations to select sustainability as one the selecting criteria alongside with traditional cost related criterions in future.

Varaston tehokas hallinta on ratkaisevan tärkeää suurissa toimitusketjuissa, joihin liittyy tavaroiden kuljetusta ja varastointia. Raaka-ainevaraston oikean sijainnin valinta on kriittinen päätös, sillä se vaikuttaa merkittävästi toimitusketjun kokonaistehokkuuteen. Optimaalinen varastovalinta voi johtaa kustannussäästöihin kuljetuksissa ja varastoinnissa, vähentää CO2-päästöjä, mahdollistaa optimaalisen tilankäytön ja parantaa just-in-time-varastonhallintaa.

Kirjallisuudessa korostetaan tehokkuuden ja reagointikyvyn tasapainottamista toimitusketjun suunnittelussa. Tämä tasapaino voidaan saavuttaa yhdistämällä päätöksiä eri toimitusketjun osissa. Nämä tekijät huomioon ottaen oikean raaka-ainevaraston valinta on elintärkeää yrityksille, jotka ovat riippuvaisia oikea-aikaisista ja tehokkaista toimitusketjuista.

Kohdeyrityksellä oli kolme pääratkaisumallia raaka-aineiden tulevaisuuden varastoinnille, ja nämä ratkaisut jaettiin yhdeksään eri skenaarioon. Tutkimuksen tavoitteena on löytää näistä skenaarioista optimaalinen varastoratkaisu käyttämällä monikriteerisiä päätöksentekotekniikoita (MCDM), kuten TOPSIS- ja Gray-teoriaa. Lisäksi se tutkii lyhyesti varastonhallintastrategioita, kuten just-in-time-varastonhallintaa, toimituspäiviä ja uudelleentilauspistemallia (ROP). Tässä tutkimuksessa tutkittiin useita tekijöitä, jotka vaikuttavat varastopaikan valintaprosessiin. Näitä tekijöitä ovat varastokapasiteetti, kuljetus- ja varastointikustannukset, raaka-aineiden saatavuus, CO2-päästöt, toimitustavat (meri- ja maakuljetukset), varmuusvarasto ja toimittajien toimitusaika.

Havainnot olivat mielenkiintoisia. Optimaalinen ratkaisu löydettiin, ja tämä tutkimus pystyi luokittelemaan eri skenaariot paremmuusjärjestykseen. Tämän seurauksena kohdeyrityksellä on nyt valmiina pelikirja eri skenaarioihin siltä varalta, että liiketoimintaympäristö muuttuu. Tässä tutkimuksessa ehdotettiin myös toimituspäivien ja uudelleentilauspisteen (ROP) mallin yhdistämistä optimaalisten varastotasojen hallitsemiseksi ympäristössä, jossa raaka-aineiden kysyntä muuttuu, mutta toimitusaika on vakio.

MCDM:stä yleisesti ja MCDM:n käytöstä varastojen valinnassa on tehty paljon tutkimusta, mutta kirjallisuus keskittyy lähinnä logistiikkakeskuksiin ja valmiiden tuotteiden varastoihin. Raaka-ainevarastolla on hieman erilaiset valintakriteerit kuin valmiilla tavaravarastoilla. Tästä syystä tässä tutkielmassa ehdotetaan erityisesti jatkettavan raaka-ainevarastoinnin tutkimusta. Tässä tutkimuksessa ehdotetaan myös, että yritykset ja organisaatiot valitsisivat jatkossa vastuullisuuden yhdeksi valintakriteeriksi perinteisten kustannusperusteisten kriteerien rinnalle MCDM käytettäessä.