Bạn có biết rằng một kiện hàng gửi từ Seoul đến Busan lại ghé qua một nơi nào đó ở tỉnh Gyeonggi trong đêm rồi mới đi xuống phía nam không? Thoạt nhìn có vẻ như phải đi một quãng đường vòng xa, nhưng tập trung hàng chuyển phát của cả nước về một nơi rồi phân loại theo điểm đến để gửi đi lại nhanh hơn và tiết kiệm hơn. Thiết kế logistics đứng sau cách làm này chính là mô hình trục và nan hoa (Hub-and-Spoke Model).
Nói một cách đơn giản, mô hình trục và nan hoa là “cấu trúc mạng lưới vận tải tập trung hàng hóa từ nhiều điểm xuất phát về một đầu mối trung tâm (hub), sau đó phân loại theo điểm đến rồi gửi tiếp tới từng khu vực (spoke)”. Hub chỉ phần moay-ơ ở chính giữa bánh xe đạp, còn spoke chỉ các nan hoa tỏa từ moay-ơ ra vành bánh xe. Tên gọi này xuất phát từ việc sơ đồ mạng lưới vận tải trông giống hình bánh xe.
Trong tài liệu này, chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu nguyên lý cơ bản của mô hình trục và nan hoa, trường hợp thành công đầu tiên mà FedEx đã chứng minh, những ưu điểm và hạn chế, cùng cách mô hình này hiện diện trong hoạt động chuyển phát và hàng không ngày nay.
Nguyên lý của mạng lưới vận tải tập trung về một nơi rồi phân phối lại
Mô hình trục và nan hoa là gì?
Có hai cách chính để thiết kế mạng lưới vận tải: nối trực tiếp tất cả các điểm với nhau và nối các điểm thông qua một đầu mối trung tâm.
(1) Điểm đến điểm (Point-to-Point)
Đây là phương thức vận chuyển thẳng từ điểm xuất phát tới điểm đến. Do không cần chuyển phương tiện hay bốc xếp lại nên cách này nhanh, nhưng khi số điểm tăng lên, số tuyến cần kết nối cũng tăng nhanh. Nếu có n điểm, cần n × (n - 1) ÷ 2 tuyến để nối mọi cặp điểm.
(2) Trục và nan hoa (Hub-and-Spoke)
Đây là phương thức chỉ nối mọi điểm với một trung tâm duy nhất. Nếu có n điểm thì chỉ cần n - 1 tuyến. Lấy bốn thành phố làm ví dụ, phương thức vận chuyển thẳng cần 6 tuyến để nối các thành phố với nhau, nhưng nếu chọn một thành phố làm trung tâm thì chỉ cần 3 tuyến nối với ba thành phố còn lại. Chẳng hạn, để kết nối 100 điểm, phương thức vận chuyển thẳng cần 4,950 tuyến, còn phương thức qua trung tâm chỉ cần 99 tuyến là có thể di chuyển giữa tất cả các điểm.
Khi số tuyến giảm, số phương tiện đường bộ, máy bay và nhân lực cần thiết cũng giảm. Đổi lại, phần lớn hàng hóa phải đi qua trung tâm một lần, nên tốc độ và độ chính xác của việc phân loại tại đây quyết định thành bại của toàn bộ mạng lưới vận tải. Vì vậy, trung tâm được vận hành bằng cách phối hợp chặt chẽ thời gian xe đến và xe đi, để hàng hóa không lưu lại lâu mà được chuyển ngay sang tuyến tiếp theo.
Dịch vụ giao hàng qua đêm được FedEx chứng minh
Doanh nghiệp đã giúp thế giới biết đến sức mạnh của mô hình trục và nan hoa là FedEx (Federal Express) của Mỹ. Nhà sáng lập Frederick W. Smith được biết đến là người đã phác thảo ý tưởng cho công ty này trong một bài tập phân tích sự kém hiệu quả của vận tải hàng hóa hàng không khi còn học đại học tại Yale.
Ngày 17 tháng 4 năm 1973, FedEx bắt đầu kinh doanh với Memphis, bang Tennessee, làm trung tâm. Đêm hôm đó, 389 nhân viên cùng 14 máy bay phản lực nhỏ đã giao 186 bưu kiện tới 25 thành phố ở Mỹ. Theo cách tổ chức này, bưu kiện thu gom từ mỗi thành phố được vận chuyển bằng máy bay về Memphis trong đêm để phân loại tập trung, rồi lại được đưa lên máy bay tới thành phố đích lúc rạng sáng và giao vào buổi sáng. Dù vẫn thua lỗ trong vài năm đầu, công ty đã lần đầu có lãi vào tháng 7 năm 1975, mở ra thị trường mới mang tên giao hàng qua đêm.
- Vị trí trung tâm về địa lý (Central Location): Memphis nằm gần chính giữa nước Mỹ, nên khoảng cách bay tới các thành phố đều tương đối ngắn.
- Điều kiện thời tiết (Weather Reliability): Sân bay Memphis hiếm khi phải đóng cửa vì thời tiết xấu, thuận lợi cho việc tuân thủ lịch trình cố định mỗi đêm.
Ưu điểm và hạn chế của mô hình trục và nan hoa
Sau khi các quy định về hàng không tại Mỹ được nới lỏng vào năm 1978, các hãng hàng không lớn đua nhau áp dụng mô hình trục và nan hoa, khiến nó trở thành một dạng tiêu chuẩn. Mô hình này có những ưu điểm rõ ràng, đồng thời cũng mang những điểm yếu khó tránh khỏi.
(1) Ưu điểm của mô hình trục và nan hoa
Khi gom lượng hàng nhỏ từ nhiều khu vực về trung tâm, có thể chất đầy các xe lớn và máy bay để vận chuyển, nhờ đó giảm chi phí vận tải trên mỗi kiện hàng. Ngoài ra, do mạng lưới tuyến đơn giản, khi bổ sung một khu vực mới cũng chỉ cần mở thêm một tuyến nối với trung tâm.
(2) Hạn chế của mô hình trục và nan hoa
Ngay cả hàng hóa vận chuyển giữa hai điểm gần nhau cũng phải đi vòng qua trung tâm, làm tăng quãng đường và thời gian di chuyển. Do mọi luồng vận chuyển đều dồn về một nơi, nếu trung tâm bị quá tải hoặc ngừng hoạt động vì tuyết lớn, mất điện hay sự cố thiết bị thì toàn bộ mạng lưới vận tải cũng ngừng theo. Vì vậy, người ta có thể kết hợp các tuyến vận chuyển thẳng trên những chặng có nhu cầu cao, hoặc bố trí nhiều trung tâm để phân tán rủi ro.
Các trung tâm trong chuyển phát và hàng không ngày nay
Phần lớn hoạt động chuyển phát tại Hàn Quốc cũng vận hành theo cấu trúc này. Những thùng hàng do tài xế thu gom trong khu dân cư đi qua trạm trung chuyển phụ gần đó, được tập trung về trạm trung chuyển trung tâm trong đêm, rồi phân loại theo khu vực trước khi lại đi qua trạm trung chuyển phụ tại điểm đến và được giao tới tận cửa.
- Siêu trung tâm (Mega Hub): Trạm trung chuyển siêu trung tâm Gonjiam do CJ Logistics mở tại Gwangju, tỉnh Gyeonggi, vào năm 2018 có tổng diện tích sàn khoảng 30 vạn mét vuông và hệ thống băng chuyền phân loại dài khoảng 43 kilômét, được biết là có thể xử lý khoảng 175 vạn thùng hàng mỗi ngày.
- Sân bay trung tâm (Hub Airport): Các hãng hàng không lớn sử dụng những sân bay như Incheon, Dubai và Frankfurt làm trung tâm, tập trung hành khách từ nhiều thành phố rồi cho họ nối chuyến.
- Cảng trung chuyển (Transshipment Port): Những cảng lớn như cảng Busan đóng vai trò trung tâm trên biển, dỡ container đến từ nhiều quốc gia rồi chuyển sang tàu khác.
- Chiến lược bay thẳng (Point-to-Point Strategy): Cũng có những hãng hàng không giá rẻ thành công nhờ chủ yếu khai thác các chuyến bay thẳng không qua trung tâm, như Southwest Airlines của Mỹ.
Mô hình trục và nan hoa là cấu trúc mạng lưới vận tải gom hàng hóa phân tán về một nơi để phân loại rồi phân phối đi tiếp, giúp giảm đáng kể số tuyến và chi phí, nhưng đồng thời đặt gánh nặng lớn lên một trung tâm duy nhất. Thiết kế khởi đầu từ dịch vụ giao hàng qua đêm của FedEx này đang vận hành mỗi ngày qua những thùng hàng chuyển phát và các chuyến bay nối chuyến.
Ưu tiên tìm tuyến đường gom hàng hiệu quả nhất trước tuyến đường ngắn nhất chính là bước đầu tiên trong thiết kế mạng lưới vận tải hiệu quả.
