An optimization model for selecting wood supply contracts

Procurement for forest companies with pulp and paper mills aims to ensure that a sufficient volume of wood supply enters the production process. Numerous suppliers and contract types are available; however, their selection is a complex decision for procurement managers.In addition, managers typically dedicate a portion of their wood fiber demand to each group of suppliers, which is referred to as a portfolio strategy. Despite the available literature in contract selection, the consideration of contract types and their characteristics have not been addressed for the complex procurement process. In this study, a mixed-integer optimization model is proposed to best select contracts for pulp and paper procurement. The challenge was to plan deliveries in each time period to satisfy the demand of raw material at the mills. The potential of this model is demonstrated with a case study based on characteristics from a forest company in Quebec, Canada. A comparison between traditional fixed and flexible contracts is presented. Different portfolio strategies are also evaluated for groups of suppliers to investigate potential improvements. Key words: contract selection, procurement, mixed-integer programming, pulp and paper, supplier portfolio strategy. Resume : L'approvisionnement des compagnies forestieres qui produisent des pates et papiers vise a garantir qu'un volume suffisant de bois entre dans le processus de production. Plusieurs fournisseurs et types de contrat sont disponibles. Cependant, leur selection est une decision complexe pour les responsables de l'approvisionnement. De plus, les gestionnaires assurent habituellement a chaque groupe de fournisseurs une partie de la demande en bois, pratiquant ainsi une strategie de portefeuille. Malgre la documentation disponible sur la selection de contrat, les types de contrat et leurs caracteristiques ne sont pas pris en compte dans le processus complexe d'approvisionnement. Dans cette etude, un modele d'optimisation mixte en nombres entiers est propose pour mieux selectionner les contrats d'approvisionnement pour les pates et papiers. Le defi consistait a planifier les livraisons a chaque periode afin de satisfaire la demande en matieres premieres des usines. Le potentiel de ce modele est demontre par une etude de cas sur la base des caracteristiques d'une entreprise forestiere au Quebec (Canada). Une comparaison entre les contrats traditionnels fixes et les contrats flexibles est presentee. Differentes strategies de portefeuille sont egalement evaluees pour des groupes de fournisseurs afin d'etudier les ameliorations potentielles. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : selection de contrat, approvisionnement, programmation mixte en nombres entiers, pates et papier, strategie de portefeuille de fournisseurs.
Introduction Procurement planning for a pulp and paper company (PPC) includes the selection and management of a set of supplier contracts. Many challenges in the relationship between a PPC and [...]