Optimizing planning decisions in the fruit supply chain

Abstract

La agro-indústria xilena ha experimentat un augment constant d'exportacions de fruita processada en la darrera dècada, arribant a un augment del 107% en volum total i 185% en valor. Aquest creixement significa que la cadena de subministrament de fruita fresca, ja sigui per a conserva, deshidratats, congelat i fresc de fruites o sucs, requereix suport per fer gestió cada vegada més eficient. Fins ara, alguns problemes relacionades directament amb la necessitat de millorar la competitivitat del sector no han estat encara tractats. En els últims anys els costos de producció han augmentat degut principalment a l'escassetat de mà d'obra i la mala qualitat de la fruita fresca. Això fa que millorar l'eficiència de cadena de subministrament i per tant la competitivitat agroindústria, requereixi de noves eines que serveixin de suport a la presa de decisions a la cadena de subministrament de fruita fresca. En aquest context, l'objectiu general d'aquesta recerca era desenvolupar un conjunt d'eines per donar suport a les decisions tàctiques de la cadena de subministrament de la fruita i millorar la gestió de compres, de les cambres frigorífiques i el transport. Tres importants contribucions es fan en aquest treball de recerca. La primera d'elles té a veure amb l'estat de l'art de les cadenes de subministrament, revisant els models d'optimització aplicats a les cadenes de subministrament de fruita fresca. La segona consisteix a proporcionar quatre eines per recolzar les decisions tàctiques de les cadenes de subministrament de fruita fresca, en concret, tres models matemàtics per a l'optimització de les decisions que donen suport a la selecció de productors i la compra de fruita fresca, el seu posterior emmagatzematge i transport i la proposta d'un model per a la gestió de cambres frigorífiques. Una tercera aportació és la proposta d'un sistema de suport a la presa de decisió (DSS), permeti la transparència del coneixement dels models anteriors al sector per al seu us pràctic. Destacar el valor addicional del treball a l'haver aplicat els models a casos reals. Així, tots el models proposats van ser validats amb l'ajut de l'agroindústria de la regió centre-sud de Xile que tenien problemes amb la seva cadena de subministrament.

The Chilean agro-industry has experienced a steady increase of industrialized fruit exports over the last decade, reaching a total volume increase of 107% and 185% in value. This growth means that the fresh fruit supply chain, either for preserved, frozen, dehydrated, fresh fruit or juices, requires support in order to make management increasingly more efficient. So far, some problems directly related to the need to improve the sector´s competitiveness have not yet been addressed. In the last few years production costs have risen mainly due to labor shortage and poor quality of raw material (fresh fruit). That is why, improving the supply chain efficiency and thus the agro-industry competitiveness, particularly in the center-south region of the country, requires new tools that could support decisions making regarding the fresh fruit supply chain. Within this context, the general objective of this research was to develop a set of tools aiming to support tactical decisions that could enhance management of fresh fruit purchasing, cold storage, transport, and opening of cold chambers. Three important contributions are made in this research study. The first one has to do with the state-ofthe- art of supply chains management, by reviewing optimization models applied to fresh fruit supply chains. The second one consists in providing four tools to support tactical decisions regarding fresh fruit supply chains, specifically, three mathematical models for the optimization of decisions that support the selection of growers and the purchasing of fresh fruit, their subsequent storage and transportation, and the proposal of a mathematical model for cold storage management. The third contribution is the proposal of a Decision Support System (DSS), which aids in decisions about growers selection and purchasing of fresh fruit, as well as its subsequent storage and transportation. Finally, there is an important additional contribution that involves the application of the models to real cases. All models proposed were created and validated with the support of agro-industries from the centersouth region of the country having problems with their supply chain, which were addressed in this research study.