دانشكده مهندسي صنايع

برنامه ریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره تأمین تحت شرایط عدم قطعیت
رساله براي دريافت درجه دکتري
در رشته مهندسي صنايع، گرايش مهندسي صنایع
سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم
استاد راهنما:
دکتر میربهادر آریانژاد
شهریور 1390
دانشكده مهندسي صنايع

برنامه ریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره تأمین تحت شرایط عدم قطعیت
رساله براي دريافت درجه دکتري
در رشته مهندسي صنايع، گرايش مهندسي صنایع
سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم
استاد راهنما:
دکتر میربهادر آریانژاد
استادان مشاور:
دکتر سیدجعفر سجادی
دکتر احمد ماکوئی
شهریور 1390
تأييديه‌ي هيأت داوران جلسه‌ي دفاع از رساله
نام دانشكده: مهندسي صنايع
نام دانشجو: سیدمحمدجواد میرزاپور آلهاشم
عنوان رساله: برنامهریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره تأمین تحت شرایط عدم قطعیت
تاريخ دفاع: 22/06/90
رشته: مهندسي صنايع
گرايش: مهندسي صنایع
رديفسمتنام و نام خانوادگيمرتبه دانشگاهيدانشگاه يا مؤسسهامضاء1استاد راهنماآقاي دکتر آریانژاداستادعلم و صنعت ايران2استاد مشاورآقای دکتر سجادیاستادعلم و صنعت ايران3استاد مشاورآقای دکتر ماکوئیدانشیارعلم و صنعت ايران4استاد مدعو خارجيآقاي دکتر توکلي‌مقدماستاددانشگاه تهران5استاد مدعو خارجيآقاي دکتر فاطمی قمیاستاددانشگاه امیرکبیر6استاد مدعو داخليآقاي دکتر سعیدی مهرآباداستادعلم و صنعت ايران7استاد مدعو داخليآقاي دکتر حيدرياستاديارعلم و صنعت ايران
باسمه تعالي
اينجانب سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم به شماره دانشجويي 86871027 دانشجوي رشته مهندسي صنايع مقطع تحصيلي دکتري تأييد مي‌نمايم كه كليه‌ي نتايج اين رساله حاصل كار اينجانب و بدون هرگونه دخل و تصرف است و موارد نسخه‌برداري‌شده از آثار ديگران را با ذكر كامل مشخصات منبع ذكر كرده‌ام. درصورت اثبات خلاف مندرجات فوق، به تشخيص دانشگاه مطابق با ضوابط و مقررات حاكم (قانون حمايت از حقوق مؤلفان و مصنفان و قانون ترجمه و تكثير كتب و نشريات و آثار صوتي، ضوابط و مقررات آموزشي، پژوهشي و انضباطي …) با اينجانب رفتار خواهد شد و حق هرگونه اعتراض درخصوص احقاق حقوق مكتسب و تشخيص و تعيين تخلف و مجازات را از خويش سلب مي‌نمايم. در ضمن، مسؤوليت هرگونه پاسخگويي به اشخاص اعم از حقيقي و حقوقي و مراجع ذي‌صلاح (اعم از اداري و قضايي) به عهده‌ي اينجانب خواهد بود و دانشگاه هيچ‌گونه مسؤوليتي در اين خصوص نخواهد داشت.

نام و نام خانوادگي: سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم
امضا و تاريخ:
مجوز بهره‌برداري از رساله
بهره‌برداري از اين رساله در چهارچوب مقررات كتابخانه و با توجه به محدوديتي كه توسط استاد راهنما به شرح زير تعيين مي‌شود، بلامانع است:
بهره‌برداري از اين رساله براي همگان بلامانع است.
بهره‌برداري از اين رساله با اخذ مجوز از استاد راهنما، بلامانع است.
( بهره‌برداري از اين رساله تا تاريخ 31/6/92 ممنوع است.
نام استاد راهنما: آقاي دکتر آریانژاد
امضا و تاريخ:
تقدیم به مسیحا دم آن صبح آدینه…
و تقدیم به مادرم که شنا در اقیانوس وسیع زندگی و پرواز در آسمان نیلگون محبت را  به من آموخت!
تشكر و قدرداني:
با حمد و سپاس به درگاه ايزد منان،
برخود لازم مي‌دانم تا بدين‌وسيله از تمام عزيزاني که همواره در طول زندگي و در راه کسب علم و دانش ياري‌گر و مشوق من بوده‌اند و هر يک به نوعي بر اندوخته‌هاي علمي من افزوده‌اند، تشکر نمايم. در اينجا مراتب سپاس و قدرداني خود را از اساتيد محترم و ارجمند جناب آقاي دکتر میربهادر آریانژاد به پاس دلسوزی ها، زحمات و راهنمايي‌هاي روشنگرشان و جناب آقاي دکتر سجادی ، دکتر ماکوئی و دکتر بابلی به پاس ياري و مشاوره در راه تهيه اين رساله، ابراز مي‌نمايم.
در خاتمه با تجليل از زحمات و تلاش‌هاي دوستاني که مرا در تهيه و تکميل اين رساله تشويق و راهنمايي نموده‌اند، سعادت و سلامت اين عزيزان را از درگاه احديت مسئلت مي‌نمايم.
سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم
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 هزینههای توزیع (شامل هزینههای 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. مباحث آموزش نیروی انسانی و 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 و اعتبارسنجی مدلهای 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.
واژههای کلیدی: برنامهریزی تولید ادغامی، برنامهریزی زنجیره تأمین، عدم قطعیت، برنامهریزی چندهدفه، برنامهریزی تصادفی پایدار
فهرست مطالب
1- کليات تحقيق1
1-1- مقدمه2
1-2- تعاريف كلي از حوزه تحت بررسي2
1-2-1- برنامه ریزی تولید2
1-2-2- برنامه ریزی تولید ادغامی5
1-2-3- واحد ادغامی6
1-2-4- استراتژی های برنامه ریزی تولید ادغامی6
1-2-5- هزینه های مرتبط با برنامه ریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین6
1-2-6- روش های حل مسائل برنامه ریزی تولید ادغامی7
1-2-7- عدم قطعیت و انواع آن7
1-3- بيان مساله8
1-4- ضرورت انجام تحقيق9
1-5- كاربردهاي تحقيق9
1-6- اهداف تحقيق10
1-7- ساختار رساله10
2- مروری بر ادبیات تحقیق12
2-1- مقدمه13
2-2- مروری بر مدل های برنامه ریزی تولید (قبل از سال 2000)13
2-3- مروری بر مدل های برنامه ریزی تولید تحت عدم قطعیت (بعد از سال 2000)26
2-4- بهینه سازی تحت شرایط عدم قطعیت40
2-4-1- برنامه‌ریزی تصادفی با ارجاع40
2-4-2- بهينه‌سازي پايدار41
2-4-2-1- بهينه‌سازي تصادفي پايدار43
2-4-2-2- بهینه سازی پایدار با پارامترهای بازه ای45
2-4-3- برنامه ریزی ریاضی فازی47
2-4-3-1- برنامه ریزی فازی منعطف47
2-4-3-2- برنامه ریزی فازی امکانی48
2-5- بهینه سازی چند هدفه48
2-5-1- برنامه ریزی توافقی49
2-5-2- اپسیلون-محدودیت49
2-6- نتيجه‌گيري از تحقيقات گذشته و بيان ايده‌های تحقيق50
3- مدل های پیشنهادی52
3-1- مقدمه53
3-2- مدل پیشنهادی اول؛53
3-2-1- تشریح مسئله و فرضیات54
3-2-2- پارامترها و متغیرهای مسئله55
3-2-3- مدل سازی، حالت قطعی56
3-2-4- مدل سازی، حالت تصادفی58
3-3- مدل پیشنهادی دوم؛60
3-3-1- تشریح مسئله و فرضیات62
3-3-2- پارامترها و متغیرهای مسئله63
3-4- مدل پیشنهادی سوم؛66
3-4-1- پارامترها و متغیرهای مسئله66
3-5- مدل پیشنهادی چهارم؛70
3-5-1- تشریح مساله و فرضیات71
3-5-2- پارامترها و متغیرهای مسئله73
3-5-3- تابع تخفیف مقداری76
3-5-4- تابع جریمه کمبود غیرخطی77
3-5-5- خطی سازی توابع چند ضابطه ای78
3-5-5-1- خطی سازی تابع تخفیف قیمت خرید78
3-5-5-2- خطی سازی تابع هزینه کمبود81
3-5-6- خطی سازی عبارات درجه دوم با روش تفکیک پذیر81
3-5-7- زمان تدارک منعطف83
4- الگوریتم حل و نتایج محاسباتی86
4-1- مقدمه87
4-2- روش حل پیشنهادی مدل 187
4-3- مورد مطالعاتی مدل 187
4-3-1- تشریح مورد مطالعاتی87
4-3-2- نتایج محاسباتی93
4-4- روش حل پیشنهادی مدل 298
4-4-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته98
4-4-2- روش ال-شکل100
4-5- مثال کاربردی برای مدل 2104
4-5-1- تشریح مثال104
4-5-2- نتایج محاسباتی105
4-6- روش حل پیشنهادی مدل 3108
4-6-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته109
4-6-2- الگوریتم ژنتیک109
4-6-2-1- ساختار کرموزوم (نحوه کد کردن جواب)109
4-6-2-2- جمعیت اولیه112
4-6-2-3- تابع برازندگی112
4-6-2-4- استراتژی انتخاب113
4-6-2-5- عملگرهای بهبود یافته الگوریتم ژنتیک113
4-6-2-6- اپراتورهای تعدیل114
4-6-3- قدم های الگوریتم ژنتیک پیشنهادی115
4-6-3-1- معیار توقف الگوریتم116
4-7- مثال های عددی برای مدل 3117
4-7-1- تشریح مثال118
4-7-2- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد کوچک و متوسط118
4-7-3- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد بزرگ120
4-7-4- منحنی کارائی121
4-8- روش حل پیشنهادی مدل 4122
4-8-1- تخمین تعداد سناریوهای مورد نیاز124
4-8-2- تشریح مثال125
4-8-3- نتایج محاسباتی126
5- جمع‌بندی و پيشنهادها133
5-1- جمع‌بندي134
5-2- نوآوري‌هاي تحقيق134
5-3- پيشنهادهایی برای تحقیقات آتی135
6- منابع و مراجع136
7- پيوست‌ها149
7-1- پیوست 1150
7-2- پیوست 2150
لیست شکل‌ها و جداول
شکل ‏11- برنامه ریزی بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت3
شکل ‏12- برنامه ریزی و کنترل تولید4
شکل ‏13- رابطه برنامه ریزی تولید ادغامی با سایر فرآیندهای برنامه ریزی تولید5
شکل ‏21- فضای جواب شدنی مسئله برنامه ریزی خطی با ضرائب فنی غیرقطعی42
شکل ‏31- فرم کلی زنجیره تأمین سه سطحی55
شکل‏32- تابع چند ضابطه ای تخفیف مقداری77
شکل ‏33- تابع چند ضابطه ای هزینه کمبود غیر خطی78
شکل ‏34- تخمین خطی تفکیک پذیر82
شکل ‏35- رابطه زمان تدارک و هزینه حمل و نقل83
شکل ‏36- جداول استاندارد گازهای آلاینده در وسایل حمل و نقل مختلف85
شکل ‏41- زنجیره تأمین شرکت چوکا (با کمی تغییرات)88
شکل ‏42- زیان کل زنجیره تأمین در برابر کمبود تجمعی96
شکل ‏43- تعادل بین پایداری مدل و توابع Z1 و Z297
شکل ‏44- رابطه بین پایداری مدل و مقدار Z1 بدست آمده از مدل Lp-metrics98
شکل ‏45- فلوچارت الگوریتم ال-شکل پیشنهادی102
شکل ‏46- قدمهای اصلی روش مونت کارلوی پیشنهادی103
شکل ‏47- فلوچارت روش حل پیشنهادی برای مدل دوم104
شکل ‏48- زنجیره تأمین دو سطحی105
شکل ‏49- نمودار همگرائی روش ال-شکل106
شکل ‏410- منحنی پارتو برای امیدریاضی در مقابل تغییرپذیری106
شکل ‏411- رفتار Z1 در مقابل Z2107
شکل ‏412- قسمت A-1 از کروموزوم پیشنهادی110
شکل ‏413- قسمت A-2 از کروموزوم پیشنهادی111
شکل ‏414- قسمت B از کروموزوم پیشنهادی112
شکل ‏415- ساختار کلی کروموزوم پیشنهادی112
شکل ‏416- عملگر جابجائی ستونی113
شکل ‏417- عملگر جابجائی بلوکی114
شکل ‏418- عملگر جابجائی نامنظم114
شکل ‏419- فلوچارت روش حل پیشنهادی مدل سوم117
شکل ‏420- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد کوچک119
شکل ‏421- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد متوسط120
شکل ‏422- همگرائی به جواب بهینه در مسئله شماره 5120
شکل ‏423- منحنی پارتو برای بهره وری کارکنان در مقابل هزینه کل سیستم تولیدی122
شکل ‏424- منحنی پارتو برای حداکثر کمبود در برابر هزینه کل سیستم تولیدی122
شکل ‏425- هزینه حمل و نقل و سود حاشیه ای در برابر تنگ تر شدن محدودیت انتشار گازهای گلخانه ای127
شکل ‏426- ترکیب بندی نرخ تولید قبل و بعد از در نظر گرفتن محدودیت پسماندهای صنعتی128
شکل ‏427- اجزای تابع هدف و سود حاشیه ای در مقایسه با سناریوهای مختلف129
شکل ‏428- همگرائی الگوریتم CPLEXبه جواب بهینه130
شکل ‏429- فراوانی اندازه سفارشات و کمبود رخ داده تحت همه سناریوهای مختلف131
شکل ‏430- معیار تغییر پذیری131
شکل ‏431- امیدریاضی سود حاشیه ای در برابر معیار تغییرپذیری132
جدول ‏21- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید به ترتیب زمانی قبل از سال 2000 میلادی14
جدول ‏22- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه قبل از سال 2000 میلادی21
جدول ‏23- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه بعد از سال 2000 میلادی36
جدول ‏‏41- هزینه نیروی انسانی89
جدول ‏ ‏‏42- هزینه دوره آموزشی در سایت 1 ($10/manpower)90
جدول ‏ ‏‏43- زمان تولید، هزینه نگهداری مواد اولیه و محصولات90
جدول ‏ ‏‏44- تقاضای بازار تحت سناریوی 191
جدول ‏‏45- اطلاعات کارخانه های تولیدی91
جدول ‏‏46- زمان در دسترس91
جدول ‏‏47- ضریب مصرف92
جدول ‏‏48- هزینه و ظرفیت مربوط به ماده اولیه m که توسط تأمین کننده s در دوره 1 تحت سناریوی ξ تأمین میشود92
جدول ‏‏49- هزینه حمل و نقل ($/unit)92
جدول ‏‏410- زمان تدارک (دوره)93
جدول ‏‏411- هزینه کمبود و قیمت فروش93
جدول ‏‏412- برنامه ریزی تولید ادغامی حاصل از حل مدل پیشنهادی94
جدول ‏‏413- برنامه ریزی نیروی انسانی بدست آمده از حل مدل پیشنهادی94
جدول ‏‏414- تعاملات بین موجودیت های زنجیره تأمین95
جدول ‏‏415- ارتقاء کارکنان در برابر ضریب پایداری مدل96
جدول ‏416- لیست عایدات مربوط به روش اپسیلون-محدودیت99
جدول ‏‏417- توابع توزیع پارامترهای هزینه ای105
جدول ‏418- لیست عایدات برای مثال عددی105
جدول ‏‏419- ارتقاء مهارت کارکنان در برابر متوسط بهره وری107
جدول ‏‏420- مقایسه عملکرد الگوریتم پیشنهادی با تعداد سناریوهای مختلف108
جدول ‏‏421- توابع توزیع پارامترهای هزینه ای118
جدول ‏‏422-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد کوچک118
جدول ‏‏423-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد متوسط119
جدول ‏‏424- مقایسه کارائی الگوریتم حل پیشنهادی به ازای تعداد سناریوهای مختلف121
جدول ‏425- پیش بینی تقاضا125
جدول ‏‏426- هزینه تولید در وقت عادی/اضافه کاری، هزینه نگهداری و نفر ساعت مورد نیاز برای تولید یک محصول125
جدول ‏‏427- قیمت و هزینه نگهداری در نقاط مشتری125
جدول ‏‏428- فواصل بین موجودیتهای زنجیره تأمین125
جدول ‏‏429- پارامترهای مربوط به قیمت خرید و تخفیف125
جدول ‏‏430- پارامترهای مربوط به جریمه کمبود126
جدول ‏‏431- زمان تدارک بین کارخانه و مشتری و بین کارخانه و تأمین کننده126
جدول ‏432- مقادیر اجزاء تابع هدف برای مسئله قطعی126
جدول ‏‏433- اجزای تابع هدف برای ده سناریوی نمونه128
1- کليات تحقيق
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. اين شرايط عبارتند از:
• افزايش تنوع محصولات
• افزايش پيچيدگي 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. توليد اقتصادي و سودآور ايجاب ميکند که براي کليه مراحل تولید از تأمین مواد اولیه از تأمینکنندگان گرفته تا تولید محصول در کارخانهها و توزیع محصولات نهایی به مشتریان، برنامهریزی جامع و دقيق 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.
1-2- تعاريف كلي از حوزه تحت بررسي
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 تعريف، برنامهريزي توليد به معناي فرايند تصميمگيري در خصوص منابعي است که سازمان براي عمليات توليد آيندهاش به آنها نياز دارد و نيز تخصيص اين منابع جهت توليد محصول مورد نظر در تعداد مورد نياز و با کمترين هزينه. در حقيقت ميتوان برنامهريزي توليد را ايجاد محدوده و مرز جهت عمليات توليدي آيندة سازمان تعبير نمود. با توجه به تعريف فوق، دو هدف اساسي را میتوان براي برنامهریزی توليد برشمرد:
الف) تعيين برنامههاي توليد بر اساس هزينهها و سياستهاي مديريت در خصوص مسائل مالي، توسعه ظرفيت، خدمت به مشتري و پويايي نيروي کار.
ب) کمک به مديريت جهت نشان دادن تأثيرات سياستهاي مختلف روي هزينهها، ميزان موجودي و توليد.
برنامهریزی را میتوان از دیدگاههای متفاوت به انواع مختلفی تقسیم بندی نمود ولی یکی از کاربردیترین و مرسومترین این تقسیمات، تقسیم بندی براساس بُرد زمانی برنامهریزی میباشد. بطورکلی برنامهریزی را میتوان به سه دسته بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت تقسیمبندی کرد. برنامهریزی تولید نیز از این قائده مستثنی نیست. بسته به مطالباتی که از یک برنامهریزی تولید داریم، افق زمانی آن میتواند بلند مدت، میان مدت و یا کوتاه مدت باشد (شکل 1-1).
شکل ‏11- برنامه ریزی بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت
کوچکترین واحد زمانی برنامهریزی، دوره نامیده میشود. فرض بر این است که دوره قابل شکسته شدن به واحدهای کوچکتر نمیباشد. بسته به نوع صنعت و هدف از برنامهریزی، واحد زمانی دوره میتواند یک شیفت کاری، روزکاری، هفته و یا حتی ماه باشد.
ساختار کلی برنامهریزی و کنترل تولید را میتوان به صورت شکل 1-2 نمایش داد.
شکل ‏12- برنامه ریزی و کنترل تولید
همانطور که در شکل 1-2 مشخص است، سیستم برنامهریزی و کنترل تولید به سه سطح تقسیم شده که عبارتند از خط مقدم1، موتور2 و پشتیبانی3 که در ادامه به اختصار به توضیح هر یک خواهیم پرداخت.
خط مقدم، قسمتی از برنامهریزی تولید است که با استراتژیهای کلان شرکت در ارتباط است. افق برنامه ریزیهای آن 1 تا 5 ساله است و از سه قسمت مدیریت تقاضا، برنامهریزی منابع و برنامهریزی عملیات و فروش تشکیل یافته است. برنامهریزی عملیات و فروش با گرفتن اطلاعات مربوط به پیش بینی تقاضا، استراتژیهای کلان شرکت و نیز برآورد سرانگشتی منابع، اقدام به تهیه برنامه عملیاتی و فروش میکند که معمولاً افق برنامهریزی آن چند ساله است. این برنامهریزی اغلب برحسب یک واحد ادغامی است و از این جهت به آن برنامهریزی ادغامی نیز گفته میشود. این برنامهریزی ادغامی سپس در یک سطح پائینتر با استفاده از تکنیکهای برنامهریزی تفکیکپذیر، برنامه مدون شدة فروش برای محصولات ادغامی را به برنامهای برای فروش به تفکیک نوع محصول تبدیل مینماید که خروجی چنین اقدامی سربرنامه تولید (4MPS) است که افق آن نیز معمولاً یکساله میباشد.
سطح موتور که ورودی اصلی خود را از سربرنامه تولید میگیرد، با استفاده از تکنیکهای برنامهریزی مواد و ظرفیت، برنامههایی با جزئیات بیشتر و با افق برنامهریزی کوتاهتر برای مواد و ظرفیت مورد نیاز فراهم میآورد. برنامهریزی مواد مورد نیاز (5MRP) و برنامهریزی ظرفیت (6CP) در این حوزه قرار میگیرد.
در نهایت در سطح پشتیبانی، شاهد سیستم هایی جهت پشتیبانی از زنجیره تأمین شرکت از یکسو و برنامهریزی عملیات در کف کارگاه از سوی دیگر هستیم. آنچه در برنامهریزی کف کارگاه صورت میگیرد نوعاً برنامههایی از جنس زمانبندی و تعیین توالی کارها بر روی ماشینها و تخصیص نیروی انسانی به ماشین آلات میباشد.
1-2-2- برنامه ریزی تولید ادغامی
طبق تعریف، برنامهریزی تولید ادغامی یک برنامهریزی میانمدت در شرکتهای تولیدی است که میزان و زمان تولید، موجودی و سطوح نیروی کار را جهت پاسخگویی به تغییرات احتیاجات خالص (تقاضا) در یک افق زمانی سه تا 18 ماهه تعیین مینماید (گالگو7 2001). با معلوم بودن (یا پیش بینی) تقاضای بیرونی و منابع فیزیکی شرکت در طول افق برنامهریزی، این برنامه تلاش مینماید تا ضمن بهترین استفاده از منابع موجود، هزینههای کل سیستم تولیدی را کمینه نماید. این برنامه بایستی روشها و استراتژیهای مختلفی را برای فائق آمدن بر نوسانات تقاضا و هزینههای مرتبط با آن، ارائه نماید. در شکل 1-3، رابطه برنامهریزی تولید ادغامی با سایر فرآیندهای برنامهریزی تولید، مشخص گردیده است.
شکل ‏13- رابطه برنامه ریزی تولید ادغامی با سایر فرآیندهای برنامه ریزی تولید
1-2-3- واحد ادغامی
طبعاً به دلیل بازة زمانی نسبتاً طولانی و نیز تنوع محصولات، امکان این که برای هر نوع محصول و هر نوع مدل از محصول، تخمینی از تعدادی که بایستی فرضاً در طی چند دوره آتی تولید گردند کمتر وجود خواهد داشت. در برنامهریزی تولید ادغامی چند محصولی، محصولات به چند خانواده تقسیم میشوند و هر خانوادة محصول، نماینده چندین محصول شبیه به هم میباشد. این شباهت میتواند بر اساس شباهت ظاهری، شباهت فرآیندهای تولیدی و یا شباهت هزینههای تولیدی و سود حاشیهای باشد. هر خانواده محصول در واقع یک واحد ادغامی خوانده میشود و آن واحد ادغامی نماینده همه محصولات آن خانواده خواهد بود. مقادیر پارامترهای مربوط به یک واحد ادغامی در واقع میانگین مقادیر آن پارامترها برای محصولات مربوط به آن خانواده میباشد. لذا با انتخاب یک یا چند واحد مشترک مابین تمام محصولات یک خانواده، یک برنامة تولید ادغامی ایجاد میشود. واحد ادغامی میتواند کیلوگرم، متر، بشکه، نفرساعت، واحد پول و یا حتی یک مدل همگن از یکی از محصولات آن خانواده باشد.
1-2-4- استراتژی های برنامه ریزی تولید ادغامی
1- تغییر در میزان نیروی کار، از طریق استخدام و یا اخراج که منجر به تغییر در نرخ تولید میگردد. این استراتژی معمولاً در شرکت هایی که نرخ تولید، مبتنی بر نیروی کار است مورد استفاده قرار میگیرد. اخراج بی رویه معمولاً توسط قوانین دولتی محدود میشود و ممکن است تبعات منفی زیادی برای کارکنان به همراه داشته باشد. آموزش کارکنان میتواند یک استراتژی مناسب برای افزایش بهرهوری کارکنان برای جبران نرخ تولید اضافی مورد نیاز در پیک تقاضا باشد. استفاده از نیروی کار پاره وقت نیز از جمله استراتژیهای مرسوم در این حوزه قلمداد میشود.
2- تغییر در نرخ تولید از طریق افزایش شیفتهای کاری، اضافه کاری و یا برونسپاری بخشی از تولید به خارج از شرکت.
3- تجمیع موجودیهای فصلی؛ معمولاً بالانس بین هزینههای نگهداری موجودی و هزینههای تغییر نرخ تولید از جمله سوالات اساسی است که در بسیاری از موردهای واقعی بایستی بدان پاسخ داده شود. تلفیق موجودیهای فصلی محصولاتی که دارای بازه زمانی پیک تقاضای متفاوتی هستند میتواند در تنظیم نرخ تولید مؤثر باشد.
4- برنامهریزی سفارشات عقب افتاده؛ از جمله استراتژیهای مورد استفاده در تنظیم نرخ تولید بویژه در زمانهای پیک تقاضا است و معمولا بایستی یک بالانس بین هزینههای ناشی از تأخیر در تحویل سفارشات و هزینههای تغییر نرخ تولید و یا نگهداری موجودی صورت پذیرد.
5- تحت تأثیر قرار دادن تقاضا از طریق تبلیغات، ترویج محصول و تخفیف قیمت
1-2-5- هزینه های مرتبط با برنامه ریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین
1- هزینههای اساسی تولید؛ شامل هزینه خرید مواد اولیه از تأمین کنندگان، هزینه مستقیم نیروی کار، هزینه راه اندازی و سربار تولید میگردد. این هزینه ها معمولاً به دو دسته هزینه ثابت و متغیر تقسیم میشوند.
2- هزینههای مرتبط با تغییر در نرخ تولید؛ هزینههای مرتبط با استخدام، اخراج و یا آموزش کارکنان از یک طرف و نیز هزینههای جبرانی مرتبط با اضافه کاری و برونسپاری از طرف دیگر در این حوزه قرار میگیرند.
3- هزینههای مرتبط با نگهداری موجودی و سفارشات عقب افتاده.
4- هزینههای توزیع و حمل و نقل؛ هزینههای حمل و نقل مواد اولیه از تأمین کنندگان به کارخانجات و نیز هزینههای حمل و نقل محصولات نهائی از کارخانجات به نقاط مشتری. این هزینه ها نیز معمولاً به دو دسته هزینههای ثابت و متغیر تقسیم میگردند.
1-2-6- روش های حل مسائل برنامه ریزی تولید ادغامی
به طور کلی روشهای حل برنامهریزی ادغامی به دو دسته کلی زیر تقسیم میشوند:
1- روشهای گرافیکی و مبتنی بر جدول؛ در رویکردهای مبتنی بر جدول، سعی میشود بطور ابتکاری با تلفیقی از استراتژیهای مرسوم در برنامهریزی تولید ادغامی یک برنامه شدنی مناسب تهیه گردد. طبیعتاً این روش ها، جواب بهینه را ارائه نمی دهند.
2- رویکردهای ریاضی؛ رویکردهای ریاضی خود به دستههای زیر قابل تقسیم میباشد:
2-1- رویکردهای مبتنی بر برنامهریزی ریاضی
2-2- قوانین تصمیم خطی
2-3- مدل ضرائب مدیریت
2-4- شبیه سازی
2-5- قوانین جستجوی تصمیم
در تحقیق حاضر از رویکرد برنامهریزی ریاضی استفاده شده است و در فصل مرور ادبیات، تحقیقاتی که در این حوزه ها صورت پذیرفته است مرور خواهد شد.
1-2-7- عدم قطعیت و انواع آن
عدم قطعیت8 به معنی حالتی است که اطلاعات کافی در مورد یک واقعه یا نتایج آن وجود ندارد بنحویکه نتوان وضعیت واقعه یا نتایج آتی حاصل از آن را بطور دقیق توضیح داد.
گالبریث9(1973) عدم قطعیت را به عنوان تفاوت بین حجم اطلاعات مورد نیاز برای انجام یک کار و حجم اطلاعاتی که قبلاً بدست آمده، تعریف مینماید.
در دنیای واقعی در یک زنجیره تأمین انواع مختلفی از عدم قطعیتها وجود دارند که فرآیندهای تولیدی و غیر تولیدی را تحت تأثیر قرار میدهند. برای مثال هو10 (1989) عدم قطعیت را به دو دسته کلی طبقه بندی نموده است:
1- عدم قطعیت محیطی11(EU)
2- عدم قطعیت سیستم تولیدی12(SU)
عدم قطعیت محیطی، شامل عدم قطعیتهایی است که در ورای فرآیند تولید وجود دارند، نظیر عدم قطعیت موجود در عرضه13(SLU) و تقاضا14 (DU).
عدم قطعیت سیستم، مربوط به عدم قطعیت موجود در فرآیند تولید نظیر عدم قطعیت بازدهِ عملیات 15(OYU)، عدم قطعیت زمان تدارک16 تولید (LTU)، عدم قطعیت کیفیت 17(QU)، خرابی سیستم تولیدی و تغییرات در ساختار محصول میگردد.
1-3- بيان مساله
برنامهریزی تولید ادغامی یکی از ارکان مهم تولید است و قدمت آن به آغاز کار شرکتهای تولیدی باز میگردد، جائی که شرکت ها میبایستی برنامهریزی تولید و فروش یکسال خود را انجام میدادند و ناگزیر بودند که بر اساس هزینههای مرسوم در بخش تولید، مثل هزینههای تولید، نگهداری موجودی، هزینههای پرسنلی، استخدام و اخراج، هزینههای راه اندازی، هزینههای سفارشات عقب افتاده و محدودیت هایی نظیر ظرفیت تولید، ظرفیت انبار و غیره تصمیم گیری نمایند و برنامه تدوین شده را در افق برنامهریزی مربوطه اساس کار خود قرار دهند. در این حوزه مدل سازیهای متنوعی صورت پذیرفته و به تدریج فضای واقعی محیطهای تولیدی وارد مدل سازی گشته و مدلهای پیچیدهتری ارائه گردیده است. یکی از واقعیتهای غیرقابل انکار محیطهای تولیدی، عدم قطعیت است.
عدم قطعیت در همه ارکان تولید از جمله زمان فرآیندهای تولیدی، میزان تقاضا، زمان تدارک تولید، زمان تدارک در زنجیره تأمین، کیفیت محصول، بهرهوری و بازده تولید، خرابی سیستم تولیدی و غیره وجود دارد. اولین و مهمترین تأثیری که این عدم قطعیتها در سیستمهای تولیدی میگذارند، برنامهریزی است. برنامهریزی قرار است تقاضا، فروش، ظرفیت و بطور کلی رفتار عرضه و تقاضا را در سال آتی پیش بینی نماید و بر اساس این پیش بینی ها راهکارهایی را پیش روی تولیدکننده قرار دهد. چنانچه برنامهریزی نتواند عدم قطعیت ها را پیش بینی نماید برنامه قابل اطمینانی نخواهد بود.
مهمترین چالش رو در روی برنامهریزی تولید، شناسایی عدم قطعیتها و انتخاب رویکرد مناسب در مواجهه با این پدیده است. با گسترش شرکتهای تولیدی و متنوع تر شدن محصولات به مرور زمان شرکتهای تولیدی از حالت منفرد خارج شده و به زنجیره ای از عرضه کنندگان و مصرف کنندگان تبدیل گشته که گاهاً در سرتاسر دنیا پراکنده شده اند و تحت عنوان زنجیره تأمین چند ملیتی شناخته میشوند. برنامهریزی تولید در چنین وضعیتی دیگر منحصر به یک شرکت منفرد و یا حتی یک مجموعه واحد از قوانین و مقررات نیست و بایستی یک برنامهریزی تولید ادغامی برای کل زنجیره و بالاخص توسط رهبر و شرکت اصلی این زنجیره بصورت متمرکز صورت پذیرد تا چنین برنامه ای با در نظر گرفتن شرایط تمام حلقه ها، برنامهای واقعبینانه و قابل اجرا باشد.
به عنوان مثال یکی از تأمین کنندگان ممکن است در یک کشور و تأمین کننده دیگر در یک کشور دیگر باشد، مسافت بین کارخانههای تولیدی تا تأمین کنندگان و همینطور مسافت بین تولید کنندگان تا نقاط تقاضا که مستقیماً در زمان تدارک اثر میگذارد، نوع وسیله حمل و نقل و ارتباط تنگاتنگ آن با زمان تدارک و آلودگیهای محیطی، قیمت مواد اولیه نزد عرضه کنندگان مختلف و قیمت فروش متفاوت محصولات در نقاط مشتری، ظرفیت و محدودیتهای تولیدی کارخانجات، قوانین و مقررات حاکم بر کشورها و مناطق خاص نظیر قوانین زیست محیطی و گمرکی متفاوت، کیفیت و نوع استانداردهای کیفی قابل قبول در مناطق جغرافیایی مختلف، تحریمهای سیاسی و غیره همگی فاکتورهایی هستند که در برنامه ریزی، اثر مستقیم میگذارند ضمن اینکه اطلاعات مربوط به همه این فاکتورها دارای نوعی از عدم قطعیت نیز هست. مسئله مهم بعدی نحوه مواجهه با عدم قطعیت است.
اینکه چگونه عدم قطعیت را در برنامهریزی لحاظ کنیم در برنامه تدوین شده تأثیر مستقیم میگذارد. گاهی میتوان با فرضی ساده عامل عدم قطعیت را نادیده گرفت و مسئله را کاملاً قطعی حل نمود. گاهی میتوان عدم قطعیت را تنها در یکی از فاکتورها لحاظ نمود مثل عدم قطعیت در تقاضا، هرچقدر عدم قطعیت فاکتورهای بیشتری در مدل سازی لحاظ شود واقعیات محیط تولید با دقت بیشتری وارد مدل سازی میگردد و در عین حال پیچیدگی محاسباتی مسئله افزایش مییابد که این امر نیز میتواند در کاربردپذیری مدل در محیطهای واقعی تولید اثر گذار باشد. بنابراین میتوان نتیجه گیری کرد استفاده از رویکردی که بتواند ضمن حفظ پیچیدگی مسئله در حدی قابل قبول و کاربردپذیر، فاکتورهای بیشتری از عدم قطعیت را لحاظ کند بسیار مطلوب خواهد بود. نتیجه چنین برنامه ای حداقل انحراف از واقعیات است و انتظارات از یک برنامه خوب را ارضا مینماید.
در تحقیق حاضر با استفاده از رویکرد برنامهریزی تصادفی پایدار، مدلهای چند هدفه، چند محصولی، چند دورهای و چندسایتی برنامهریزی تولید ادغامی در زنجیرههای تأمین چند ملیتی (یا گسترده) و چند سطحی به گونه ای توسعه یافته است تا در شرایط عدم قطعیت در تقاضا، زمان تدارک و پارامترهای هزینهای، ضمن ارائه یک برنامه جامع برای کل موجودیتهای زنجیره تأمین یک برنامه انعطافپذیر و مقاوم در برابر نوسانات و خطاهای غیر قابل اجتناب در تخمین پارامترها ارائه دهد. ضمن آنکه در نظر گرفتن تخفیف مقداری در سفارشات، ارتباط غیر خطی و معکوس بین زمان تدارک و هزینه حمل و نقل، ارتباط بین وسایل حمل و نقل در مسائل زیست محیطی، آموزش کارکنان به عنوان راهکار افزایش بهرهوری و در نهایت در نظر گرفتن توابع غیرخطی برای هزینههای کمبود از دیگر ویژگیهای مدلهای ارائه شده میباشد.
1-4- ضرورت انجام تحقيق
امروزه با گسترش شرکتهای تولیدی، تغییر سریع سلیقه مشتریان، کاهش عمر محصولات، کیفیت محور شدن تولید و فضای رقابتی بسیار نزدیک، سبب گشته شرکت هایی که برنامهریزی دقیقتر و همه جانبه تری را دارند و در آن همه انواع احتمالات و اختلالات را در نظر گرفته اند گوی سبقت را از دیگر شرکت ها ربوده اند.
برنامه ریزی تولید ادغامی پایدار تحت شرایط عدم قطعیت پاسخی است به نیاز شرکتهای بزرگ تولیدی با زنجیرههای بزرگ تأمین که برنامهریزی جزء لاینفک فعالیت آنهاست. از اینرو تلاش در جهت توسعه مدلهای برنامهریزی ادغامی در زنجیره تأمین و وارد کردن پارامترهایی که امروزه اهمیت بیشتری یافته اند و کمتر در مدلهای برنامهریزی تولید لحاظ شده اند نظیر فاکتورهای زیست محیطی، بهرهوری، خرابی سیستم تولیدی، نیاز به طراحی مجدد محصولات، افزایش ظرفیت تولیدی، منحنی یادگیری و غیره میتواند راهگشا باشد.
ضمن اینکه از ضروریات محیطهای تولیدی امروز، مواجهه با عامل عدم قطعیت است که به شدت برنامهریزی را تحت تأثیر قرار میدهد. بنابراین ارائه مدل هایی که ضمن توسعه همه جانبه و ترجمه دقیق تری از واقعیات بتواند عامل اغتشاش را خنثی نماید و ارائه برنامه هایی که در عین جامعیت قابلیت مقابله و پایداری در برابر تغییرات غیرقابل پیش بینی در مقادیر پارامترهای ورودی را دشته باشد از ضروریات برنامهریزی تولید خواهد بود. چراکه برنامهریزی تولید قلب تپنده شرکت تولیدی است.
1-5- كاربردهاي تحقيق
برنامهریزی کلی تولید در زنجيره تامين يكي از مباحث جديد در نظام‌هاي مديريت نوين است كه توسط بسياري از صاحبنظران حتي با نظام‌هاي لجستيك و پشتيباني در مجتمع‌هاي بزرگ صنعتي و توليدي مترادف تلقي مي‌شود. ليكن با طرح نظريه‌هاي جديد در ارتباط با رضايت مشتريان، توليد براساس در خواست‌ها و نيازهاي مشتريان و مسائل رقابتي در بازار از يك سو و سودآوري براي توليدكنندگان اصلي همانند شركت‌هاي بزرگ خودروسازي، فروشگاه‌هاي بزرگ زنجيره‌اي كه از نظر فيزيكي و جغرافيايي گستردگي پيچيده‌اي دارند، از سوي ديگر و همچنين تاثير و گسترش نفوذ تكنولوژي‌هاي اطلاعاتي 18و ارتباطي و نوع همبستگي‌هايي‌كه بين تأمين‌‌كنندگان و توليدكنندگان بزرگ را در بر مي‌گيرد، اين بحث به بحثي جامع تبديل شده است.
شرکتهای تولیدی بزرگ با زنجیرههای تأمین گسترده، شرکتهای پیشرو19، همگی به برنامهریزی تولید ادغامی جامع و کامل نیاز دارند تا آن ها را در جایگاه فعلیشان تثبیت نماید. غفلت از برنامهریزی جامع منجر به غفلت در گزینش راهکارهای مناسب در خروج از بحرانهای احتمالی میگردد. در شرایط کنونی جهان امروز که بحرانهای اقتصادی دامن گیر شرکتهای بزرگ شده است، نقش برنامهریزی پر رنگ تر از پیش احساس میشود. ظهور شرکتهای چند ملیتی با زنجیرههای تأمینی به گستردگی جغرافیای زمین، برنامه ریزیهای تولید بسیار دقیق تر، جامع تر با پارامترهای بیشتر و لحاظ اختلالات و اغتشاشات در ورودی ها را میطلبد.
گستردگی زنجیرههای تأمین اهمیت عامل اغتشاش در ورودی ها را که تحت عنوان عدم قطعیت از آن نام برده میشود را دوچندان مینماید. بروز و ظهور عوامل عدم قطعیت و وابستگی برخی از عوامل برنامهریزی به موقعیت جغرافیایی و سیاسی شرکتهای تأمین کننده لزوم نگاهی جامع و کامل به همگی عوامل موثر بر اجرائی بودن برنامه را طلب میکند که این امر از سوی شرکتهای بزرگ تولیدی جزء ضروری ترین اقدامات به حساب میآید. ضمن اینکه ارائه یک مدل جامع میتواند بستر جدیدی را جهت تحقیقات بیشتر از نظر آکادمیکی فراهم آورد در عین حال با ساده سازی آن قابلیت بکارگیری در شرکتهای کوچک تر فراهم میگردد.
1-6- اهداف تحقيق
• ارائه مدل ریاضی چند هدفه برای برنامهریزی تولید ادغامی چند محصولی، چند دوره ای و چند سایتی در زنجیره تأمین چند سطحی
• ملاحظات اهداف چندگانه نظیر كمينه‌سازي هزينه‌هاي سیستم تولیدی، بیشینه‌سازی میزان رضایتمندی مشتریان، بیشینه سازی بهرهوری کارکنان و کمینه سازی ریسک ناشی از تغییر پذیری پارامترهای ورودی
• منظور نمودن ملاحظاتی نظیر آموزش کارکنان تولیدی، بهرهوری نیروی انسانی، محدودیتهای زیست محیطی، تخفیف مقداری و ارتباطات معکوس بین زمان تدارک و وسیله حمل و نقل
• لحاظ نمودن عامل عدم قطعیت در پارامترهای مختلف ورودی و مدل سازی آن بر اساس رویکرد برنامهریزی تصادفی پایدار و در عین حال حفظ کاربرد پذیری آن در محیطهای تولیدی
• مدل سازی مسئله در جهت ارائه جوابهای حتی الامکان غیرحساس به تغییرات در پارامترهای ورودی
• ارائه الگوریتم کارا و مؤثر در جهت حل مسئله فوق و اعتبارسنجی جوابهای بدست آمده از طریق مثالهای متعدد و مطالعه موردی
1-7- ساختار رساله
روش تحقيق مبتني بر تجزيه و تحليل رياضي است كه از طريق برنامه‌نويسي كامپيوتري انجام مي‌پذيرد. مدل‌هاي توسعه داده شده به صورت مسائل برنامه‌ريزي ریاضی مي‌باشند. مراحل انجام تحقيق شامل موارد اصلي ذيل مي‌باشد:
– مروری بر ادبیات موضوع
– طراحی مدل‌‌ها تحت فرضیات مختلف
– طراحی روش‌های حل مدل‌ها
– تجزیه و تحلیل داده‌‌ها و آنالیز حساسیت مدل‌ها
– نتیجه‌گیری
ادامه رساله به اين صورت ساختاربندي شده است؛
در فصل دوم، ادبيات موضوع، با توجه به هدف تحقیق، مورد بررسي قرار گرفته است که اين امر ما را در جهت تعريف بهتر و دقیق‌‌تر مساله مورد نظر ياري خواهد نمود. در انتهای این فصل، شکاف‌های مطالعاتی موجود به همراه ایده‌های تحقیق حاضر بیان می‌گردد.
در فصل سوم، تشريحي از مدل‌های برنامه‌ریزی ریاضی پیشنهادی جهت برنامهریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین تحت فروض مختلف ارائه خواهد شد و طی بخش‌های مجزا به تشریح مساله، فرضیات در نظر گرفته شده، پارمترها و متغیرها و مدل رياضي پیشنهادی پرداخته خواهد شد.
در فصل چهارم، روشهای پيشنهادي براي حل مدل‌ها معرفي شده است. در مواجهه با مسايل با ابعاد بزرگ روش ابتکاری و فوق ابتکاری نیز ارائه گردیده است. همچنین به منظور سنجش کارایی مدل‌ها و ارزيابي روش‌های حل پیشنهادی، مثال‌های عددی و مطالعه موردی ارائه شده و نتايج محاسباتي بدست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
در نهایت، فصل پنجم، به جمع‌بندي مطالب، نتيجه‌گيري و هم‌چنين بيان نوآوري‌هاي تحقيق و ارايه پيشنهاد براي تحقيقات آتي تخصيص يافته است.
2- مروری بر ادبیات تحقیق
2-1- مقدمه
برنامهریزی تولید ادغامی20 (APP) بهترین راهِ برآورده کردن تقاضای مشتریان را در آیندهای نه چندان دور (اغلب از 3 تا 18 ماه آینده)، از طریق تنظیم نرخ تولید در وقت عادی و اضافه کاری، سطوح موجودی، سطوح نیروی کار، قراردادهای جنبی، سفارشات عقب افتاده و سایر متغیرهای کنترلی، مشخص مینماید. APP توجه بسیاری از محققان را از سال ها پیش به خود معطوف ساخته است (شی و هسی211996). از هنگامی که هالت و همکاران 22 (1955) قاعده 23HMMS را در سال 1995 ارائه کردند، محققان مدلهای بیشماری را با مزایا و معایب مختص به خود، جهت کمک به حل مسائل APP توسعه دادهاند. به دلیل تلفیق مباحث برنامهریزی تولید کلی با برنامهریزی زنجیره تأمین در تحقیق حاضر، مرور مقالاتی که در هر دو حوزه توسعه یافته است خالی از لطف نیست.
در ادامه، ادبیات تحقیق به دو قسمت کلی قبل از سال 2000 میلادی و بعد از آن تقسیم میگردد.
2-2- مروری بر مدل های برنامه ریزی تولید (قبل از سال 2000)
به دلیل کثرت مقالات علمی در حوزه برنامهریزی تولید در پایگاههای معتبر علمی، این مقالات بصورت فهرستوار و بر طبق تاریخ انتشار آنها در دو جدول جداگانه نمایش داده میشود. تاریخ چاپ مقاله، نویسندگان مقاله، رویکرد استفاده شده در مقاله، نوع تقاضا (ثابت/متغیر)، نوع هزینه تولید (خطی/ خطی شکسته/غیر خطی/ محدب/مقعر)، چند محصولی بودن مدل، در نظر گرفتن سفارشات عقب افتاده، ملاحظات مربوط به مدل سازی و روش حل و در نهایت، داشتن مطالعه موردی از جمله محورهایی است که برای جدول مقایسه ای 2-1 در نظر گرفته شده است. نکته حائز اهمیت این است که این مقالات همگی به قبل از سال 2000 میلادی باز میگردد و مقالات بعد از این تاریخ در قسمت بعدی تحقیق مورد بررسی قرار میگیرد. در جدول 2-2 نیز تاریخ انتشار مقاله، نویسندگان مقاله، موضوع مقاله، نوع عدم قطعیت در نظر گرفته شده در مقاله و رویکرد حل مسئله ارائه شده است. در مجموع صد مقاله در این دو جدول مورد بررسی قرار گرفته اند.
جدول ‏21- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید به ترتیب زمانی قبل از سال 2000 میلادیتاریخمحققینرویکردتقاضاهزینه تولیدچند محصولیسفارش عقب افتادهملاحظاتاجرا1953Charnes, Cooper,LPثابتخطی اکیداً محدببرنامه ریزی خطی ساده روی APP1954Simon, Holt,-ثابتافزایشی یکنواختبررسی مقالات راجع به تنظیم نرخ1954Hoffman, Jacobs,LPثابت-توسعه مدل Charnes, Cooper, 19531955Johnson, Dantzig,Primal-Dual LPثابت-هزینه تغییر نرخ تولید خطی رو به بالا و رو به پائین1955Modigliani, Hohn,Graphicalثابتمحدبالگوریتمی مبتنی بر جوابهای پایه ای که بصورت گرافیکی انجام پذیرفته است1955Charnes, Cooper, Mellon,Mathematicalثابتمحدبتوسعه روش Modigliani, Hohn, 1955 براساس ساختارهای عمومی تر هزینه1955, 1956Holt et al.,Graphical, Analyticalثابتخطیفرموله بندی LDR و استنباط1956Bowman,Transportationثابتافزایشیمعرفی مدل حمل و نقل1957Manne,Transportationثابتخطی شکستهتفسیر مشخصات مسئله دوگان1957Bishop,Transportationثابتخطی محدبروش سیمپلکس تکرار شونده1957Karush, Vazsonyi,DPثابتمحدبService organization based programming1957Johnson,Mathematicalثابتمحدبروش سیمپلکس ساده1958Karush,Mathematicalثابتمحدبتولید تجمعی با هزینه اخراج و استخدام1959Schild,Analyticalثابتخطیتوسعه نتایج Holt et al. به مسئله زمانبندی1960Hanssmann, Hess,LPمتغیرخطی شکستهمدل برنامهریزی خطی توسعه یافته1961Klein,LPثابتیکنواختتقاضای تجمعی با هزینه راه اندازی1961Gaver,Queuingثابتمحدب و مقعرتسطیح پیوسته تولید با در نظرگرفتن موجودی1962Fetter,LPمتغیرخطی محدبمعرفی احتمالات در تعیین تقاضا دردورههای برنامه ریزی1962Van De Panne, Bosje,Sensitivity Analysisثابتخطیتحلیل حساسیت LDR پویا1962Winters,Mathematicalمتغیرمحدب و مقعرتصمیمات موجودی مبتنی بر اندازه سفارش1962Orr,Production Switching Heuristic (PSH)متغیر-سیاست کار تصادفی جهت سوئیچ کردن تولید1963Bowman,Management Coefficient (MC)ثابت-تئوری تصمیم گیری مدیریتی241964Veinott,Intuitiveثابتمحدبتحلیل حساسیت پارامتریک1966Nelson,DPثابتمحدباصول بهینگی 25Pontryagi1966Vergin,Simulationمتغیر-مدل شبیه سازی در شرایط فصلی بودن تولید1966 bZangwill,DPثابتمقعرتوسعه Zangwill, 1966a1966 aZangwill,DPثابتمقعرکارائی تقعر مجموعه هزینه ها1966 cZangwill,DPثابتمقعرشبکه چندمحصولی و چندتجهیزاتی1967Hwang, Erickson ,Pontryaginثابتمقعرمدل بازخوردی برنامهریزی با زمان پیوسته1967Jones,Search Decision Rule (SDR)متغیر-برنامه ریزی تولید پارامتریک1967Buffa, Taubert,SDRثابت-ارزیابی روش جستجوی مستقیم کامپیوتری1967 a, bLippman et al.,DPثابتمحدبسیاست بهینه و الگوریتم محاسباتی برای مسئله تک محصولی1968Orrbeck et al.,LPثابتخطی شکستهتوسعه مدل Hanssmann, Hess, 1960 با در نظر گرفتن بهرهوری1968Tuite,Simultaneous Decisionثابت-توسعه HMMS, 1960 با درنظر گرفتن متغیرهای بازخورد بازار، تبلیغات، سرمایه درگردش و مدیریت1968Etpen, Gould,Lagrangianثابتمحدباستفاده از تکنیک لاگرانژ1968Close,Simulationثابت-روش گرافیکی-تجمعی-جدولی خطی1968Taubert,SDRثابت-رویه شاخه و کران1969Veinott ,DPثابتمقعرتوسعه تابع هزینه مقعر1969Kunreuther,MCثابت-پیشنهاد چندین معیار جهت تصمیم گیری مدیریتی1970Chang, Jones,Set-back techniqueثابت-برنامه ریزی چند محصولی تجهیزات و تولید با زمان سیکل تولید طولانی1970Bergstrom, Smith,Computer-basedثابتخطیLDR چند محصولی (26MDRL)1970Sobel,DPثابتمقعریکنواخت کردن هزینه شروع به کار و خاتمه کار1971Florian, Robillard,MIPثابتمقعرمدل جدید توسعه یافته1972Dammon,Simultaneous Decisionثابت-توسعه HMMS, 1960 با درنظر گرفتن متغیرهای بازخورد بازار، تبلیغات، سرمایه درگردش و مدیریت1973Vollmann,SDRثابت-کاربرد روش SDR در صنعت مبل سازی1973, 1974aGoodman,SDRثابت-رویکرد جستجوی بخشی271974Leitch,Simultaneous Decisionثابت-توسعه HMMS, 1960 با درنظر گرفتن متغیرهای بازخورد بازار، تبلیغات، سرمایه درگردش و مدیریت1974Lee, Moore,LP/Linearثابتخطیرتبه بندی همه اهداف مدیریتی مرتبط1974Weston,Mathematicalثابتمحدب و مقعرسیستمهای چند سازمانی1974Jaikumar,Lagrangianثابتمحدبیکپارچه کردن بازاریابی و مدیریت تولید و موجودی1974Elmaleh, EilonPSHثابت-کاربرد روش PSH در صنایع شیمیائی و غذایی1974Lee, Khumawala,Simulationثابت-تست روش LDR در محیط واقعی1974 bGoodman,HMMS/Nonlinearثابتغیرخطیمدلهای با درجه غیر خطی بالاتر برای این رویکرد مناسب نیستند1975Welam,Simultaneous Decisionثابتخطیتوسعه LDR1975Hamner, Carter,MCثابت-تست مدلهای مختلف رگرسیون خطی برای تصمیم گیری1975Eilon,Simulationثابت-تست روشهای مختلف برای APP1976Laurent,Range programmingثابتخطیاستفاده از LP بازه ای در تقریب زدن عناصر غیرخطی درجه دوم هزینه1976Ebert,Dynamicثابتخطیدرنظرگرفتن بهرهوری در APP1976Welam,HMMS/Nonlinearثابتغیرخطیارزیابی مقاله Goodman, 1974b1976Lawrence, Burbridge,LP/Linearثابتخطیمسئله چند هدفه برنامهریزی تولید و لجستیک1977McClain, Thomas,LPثابتمحدبموجودی و نیروی کار فصلی1977Ice, Orr,Lagrangianثابتمحدبتحلیل مقاله Modigliani, Hohn, 19551977Flower, Preston,SDRثابت-کاربرد روش SDR در شرکتهای تولیدی1978Schwarz, Jonnson,Testing of Hypothesisثابتخطیارزیابی LDR1978Lockett, Muhlemann,LP/Linearثابتخطییک بسته نرم افزاری جهت زمانبندی جزئی بکارگرفته شده است1978Baker et al.,Tree-search algorithmثابتمقعرمسئله اندازه انباشته پویا با الگوریتم جستجوی درختی1978Mellichamp, Love,PSHثابت-توسعه روش PSH برای تولید سه سطحی1978Remus,MCثابت-ارزیابی تئوری



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخی بگذارید