پایان نامه مقطع دکتری مهندسی صنایع: برنامه ریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره … |
2-5- بهینه سازی چند هدفه…………………… 48
2-5-1- برنامه ریزی توافقی……………………. 49
2-5-2- اپسیلون-محدودیت…………………….. 49
2-6- نتیجه گیری از تحقیقات گذشته و بیان ایده های تحقیق……… 50
3- مدل های پیشنهادی……………………. 52
3-1- مقدمه…………………… 53
3-2- مدل پیشنهادی اول؛………………….. 53
3-2-1- تشریح مسئله و فرضیات…………………….. 54
3-2-2- پارامترها و متغیرهای مسئله…………………… 55
3-2-3- مدل سازی، حالت قطعی……………………. 56
3-2-4- مدل سازی، حالت تصادفی……………………. 58
3-3- مدل پیشنهادی دوم…………………..60
3-3-1- تشریح مسئله و فرضیات…………………….. 62
3-3-2- پارامترها و متغیرهای مسئله…………………… 63
3-4- مدل پیشنهادی سوم؛………………….. 66
3-4-1- پارامترها و متغیرهای مسئله…………………… 66
3-5- مدل پیشنهادی چهارم؛ …………………..70
3-5-1- تشریح مساله و فرضیات…………………….. 71
3-5-2- پارامترها و متغیرهای مسئله…………………… 73
3-5-3- تابع تخفیف مقداری…………………….. 76
3-5-4- تابع جریمه کمبود غیرخطی……………………. 77
3-5-5- خطی سازی توابع چند ضابطه ای…………………….. 78
3-5-5-1- خطی سازی تابع تخفیف قیمت خرید…………………… 78
3-5-5-2- خطی سازی تابع هزینه کمبود…………………… 81
3-5-6- خطی سازی عبارات درجه دوم با روش تفکیک پذیر………… 81
3-5-7- زمان تدارک منعطف…………………….. 83
4- الگوریتم حل و نتایج محاسباتی……………………. 86
4-1- مقدمه…………………… 87
4-2- روش حل پیشنهادی مدل 1…………………… 87
4-3- مورد مطالعاتی مدل 1…………………… 87
4-3-1- تشریح مورد مطالعاتی……………………. 87
4-3-2- نتایج محاسباتی……………………. 93
4-4- روش حل پیشنهادی مدل 2…………………… 98
4-4-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته…………………… 98
4-4-2- روش ال-شکل……………………. 100
4-5- مثال کاربردی برای مدل 2…………………… 104
4-5-1- تشریح مثال……………………. 104
4-5-2- نتایج محاسباتی……………………. 105
4-6- روش حل پیشنهادی مدل 3…………………… 108
4-6-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته…………………… 109
4-6-2- الگوریتم ژنتیک……………………… 109
4-6-2-1- ساختار کرموزوم (نحوه کد کردن جواب)………………….. 109
4-6-2-2- جمعیت اولیه…………………… 112
4-6-2-3- تابع برازندگی……………………. 112
4-6-2-4- استراتژی انتخاب…………………….. 113
4-6-2-5- عملگرهای بهبود یافته الگوریتم ژنتیک……………………… 113
4-6-2-6- اپراتورهای تعدیل……………………. 114
4-6-3- قدم های الگوریتم ژنتیک پیشنهادی……………………. 115
4-6-3-1- معیار توقف الگوریتم……………………. 116
4-7- مثال های عددی برای مدل 3…………………… 117
4-7-1- تشریح مثال……………………. 118
4-7-2- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد کوچک و متوسط…….. 118
4-7-3- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد بزرگ…………… 120
4-7-4- منحنی کارائی……………………. 121
4-8- روش حل پیشنهادی مدل 4…………………… 122
4-8-1- تخمین تعداد سناریوهای مورد نیاز………………….. 124
4-8-2- تشریح مثال……………………. 125
4-8-3- نتایج محاسباتی……………………. 126
5- جمع بندی و پیشنهادها………………….. 133
5-1- جمع بندی…………………….. 134
5-2- نوآوری های تحقیق……………………. 134
5-3- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی……………………. 135
6- منابع و مراجع…………………… 136
7- پیوست ها …………………..149
7-1- پیوست 1…………………… 150
7-2- پیوست 2…………………… 150
چکیده:
برنامهریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین یکی از فعالیتهای اصلی در حوزه برنامهریزی کلی شرکتهای بزرگ و پیشرو محسوب میگردد. در تحقیق حاضر، برنامهریزی ادغامی در زنجیره تأمین بصورت متمرکز با استفاده از مدلهای برنامهریزی ریاضی چند هدفه و تحت شرایط عدم قطعیت مدلسازی شده است. رویکردهای مورد استفاده شامل دو گام میباشد: در گام اول؛ تصمیمات کلانِ پیشتولید، نظیر میزان و نحوه تأمین مواد اولیه از تأمین کنندگان، برنامهریزی لجستیک و حمل و نقل مربوط به آن، تعیین نرخ تولید و مدیریت نیروی انسانی در کارخانههای تولیدی مورد بررسی قرار میگیرد. در گام دوم؛ با تحقق تصمیمات مربوط به گام اول، در مورد میزان و نحوه نگهداری موجودی ها، میزان و نحوه توزیع کالا به مشتریان به همراه برنامهریزی لجستیک آن، تصمیم گیری میشود. تصمیمات مربوط به گام اول همگی مبتنی بر پیش بینی مقادیر پارامترها صورت میگیرد و تصمیمات مربوط به گام دوم همگی مبتنی بر مقادیر واقعی پارامترها گرفته میشود.
مدلهای ارائه شده در این تحقیق، اهداف زیر را دنبال میکنند:
1- کمینه سازی مجموع هزینههای تأمین و تولید (شامل هزینههای مربوط به خرید، حمل و نقل، تولید، تغییر ظرفیت تولیدی و نگهداری موجودی در کارخانه ها) و کمینه سازی امید ریاضی مجموع هزینه های توزیع (شامل هزینه های حمل و نقل، نگهداری و کمبود موجودی)
2- بیشینه سازی رضایتمندی مشتریان نهائی از طریق کمینه کردن بیشینه کمبود کالا در میان همه نقاط مشتری
3- کمینه نمودن تغییرپذیری و ریسک حاصل از عدم تحقق برنامه به دلیل ماهیت غیر قطعی زنجیره تأمین
4- افزایش بهرهوری کارکنان، از طریق برگزاری دورههای آموزشی
نوع عدم قطعیت در نظر گرفته شده شامل عدم قطعیت در میزان تقاضا، زمان تدارک، پارامترهای هزینهای و نیز عدم قطعیت در تأمین میباشد. به دلیل ماهیت چندملیتی زنجیره تأمین، تغییرات قوانین و مقررات دولتی (گمرکی/زیست محیطی) حاکم بر تأمین/تولیدکنندگان مدنظر قرار گرفته است. مباحثآموزش نیروی انسانیو نقش موثر آن در بهرهوری، تخفیفِ مقداری، به عنوان عامل موثر در میزان سفارش، انعطاف پذیری زمان تدارک و همبستگی آن با هزینه حمل و نقل، و در نهایت هزینه کمبودِ غیرخطی از جمله ویژگیهای مدلهای ارائه شده میباشد.
در نهایت برای حل مدلهای پیشنهادی، روشهای حل مناسب و کارایی در حوزههای حل قطعی (نرم افزارهای LINGO ،AUGMECON ،CPLEX) ، شبیه سازی، ابتکاری (تلفیق روش اپسیلون-محدودیت، روش ال-شکل و مونت کارلوی توسعه یافته) و فرا ابتکاری (تلفیق روش های اپسیلون محدودیت ارتقاء یافته و الگوریتم ژنتیک) ارائه شده و برای اثبات کارائی آنها واعتبارسنجیمدلهای پیشنهادی، مورد مطالعاتی (شرکت چوب و کاغذ چوکا) و مثالهای عددی در نظر گرفته شده است. مقایسات خوبی بین حل های بدست آمده از نرم افزارهای موجود نظیر CPLEX و LINGO با الگوریتم های ابتکاری و فرا ابتکاری پیشنهادی صورت پذیرفته است.
تجزیه و تحلیل نتایج، کاربردپذیری مدلهای پیشنهادی و روشهای حل آنها را به خوبی تأیید مینماید.
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
برنامه ریزی تولید همواره یکی از ارکان غیر قابل تفکیک در امر تولیده بوده است. امروزه، با پیچیده تر شدن شرایط تولید، برنامهریزی کلی تولید نقش بسزایی در موفقیت شرکتهای بزرگ تولیدی ایفا مینماید. این شرایط عبارتند از:
– افزایش تنوع محصولات
– افزایش پیچیدگی تقاضا
– کاهش دورة عمر محصول
– تغییرات سریع در تقاضای بازار و سلیقه مشتریان
– فشرده شدن رقابت جهانی
– نیاز روزافزون به افزایش کیفیت و ضرورت کاهش هزینههای زاید
– کاهش زمان تحویل کالا به مشتریان
– توسعه شرکتهای بزرگ چند ملیتی و گسترش روز افزون زنجیره تأمین
– عدم قطعیت موجود در پارامترهای موثر در تولید و زنجیره تأمین
همه این عوامل منجر گشته برنامهریزی کلی تولید جایگاه ویژه خود را خصوصاً در زنجیرههای بزرگ تأمین حفظ نماید. تولید اقتصادی و سودآور ایجاب میکند که برای کلیه مراحل تولید از تأمین مواد اولیه از تأمینکنندگان گرفته تا تولید محصول در کارخانهها و توزیع محصولات نهایی به مشتریان، برنامهریزی جامع و دقیق صورت گرفته تا ضمن استفاده بهینه از منابع موجود، هزینههای کل سیستم تولیدی کمینه گردد. عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین که معمولاً در مواردی نظیر پیش بینی نادقیق تقاضا، زمان تدارک متغیر، تحویلهای دیرهنگام، ارسال ناقص سفارشات، نوسانات هزینهها و قیمت، تخفیف مقداری و مناسبتی، سفارشات متورم شده و غیره رخ میدهد، همواره اثرات نامطلوبی نظیر تأخیر، ناتمام ماندن سفارشات و تحمیل هزینههای اضافی بر سیستم تولیدی میگذارد. بنابراین یکی از اهداف مهم برنامهریزی کلی تولید، تعمیم برنامهریزی متمرکز از یک شرکت منفرد به تمامی موجودیتهای زنجیره تأمین و در نظر گرفتن توأمان همگی فاکتورهای موثر در تولید میباشد به نحویکه برنامه تهیه شده توانایی پاسخگوئی به عدم قطعیتهای موجود را داشته باشد. بنابراین در تحقیق حاضر، ضمن یکپارچه نمودن برنامهریزی تولید کلی با برنامهریزی زنجیره تأمین، تلاش شده است رویکردهای نوینی در این عرصه برای مواجهه با انواع مختلف عدم قطعیت ارائه گردد.
2-1- تعاریف کلی از حوزه تحت بررسی
هدف از این بخش ارائه تعاریف مختصر از مفاهیم، استراتژی ها و راهکارهای برنامهریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین غیر قطعی میباشد.
1-2-1- برنامه ریزی تولید
بنا به تعریف، برنامهریزی تولید به معنای فرایند تصمیمگیری در خصوص منابعی است که سازمان برای عملیات تولید آیندهاش به آنها نیاز دارد و نیز تخصیص این منابع جهت تولید محصول مورد نظر در تعداد مورد نیاز و با کمترین هزینه. در حقیقت میتوان برنامهریزی تولید را ایجاد محدوده و مرز جهت عملیات تولیدی آیندة سازمان تعبیر نمود. با توجه به تعریف فوق، دو هدف اساسی را میتوان برای برنامهریزی تولید برشمرد:
الف) تعیین برنامه های تولید بر اساس هزینه ها و سیاستهای مدیریت در خصوص مسائل مالی، توسعه ظرفیت، خدمت به مشتری و پویایی نیروی کار.
ب) کمک به مدیریت جهت نشان دادن تأثیرات سیاستهای مختلف روی هزینه ها، میزان موجودی و تولید.
برنامه ریزی را میتوان از دیدگاههای متفاوت به انواع مختلفی تقسیم بندی نمود ولی یکی از کاربردیترین و مرسومترین این تقسیمات، تقسیم بندی براساس بُرد زمانی برنامه ریزی میباشد. بطورکلی برنامه ریزی را میتوان به سه دسته بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت تقسیمبندی کرد. برنامه ریزی تولید نیز از این قائده مستثنی نیست. بسته به مطالباتی که از یک برنامه ریزی تولید داریم، افق زمانی آن می تواند بلند مدت، میان مدت و یا کوتاه مدت باشد (شکل 1-1).
کوچکترین واحد زمانی برنامه ریزی، دوره نامیده میشود. فرض بر این است که دوره قابل شکسته شدن به واحدهای کوچکتر نمیباشد. بسته به نوع صنعت و هدف از برنامه ریزی، واحد زمانی دوره میتواند یک شیفت کاری، روزکاری، هفته و یا حتی ماه باشد.
ساختار کلی برنامه ریزی و کنترل تولید را میتوان به صورت شکل 1-2 نمایش داد.
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-17] [ 06:25:00 ب.ظ ]
|