پایان نامه ارشد:برنامه ریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره تأمین تحت شرایط عدم قطعیت

دانشكده مهندسی صنایع

برنامه ریزی تولید ادغامی چند هدفه پایدار در زنجیره تأمین تحت شرایط عدم قطعیت

رساله برای دریافت درجه دکتری

در رشته مهندسی صنایع، گرایش مهندسی صنایع

سیدمحمدجواد میرزاپور آل هاشم

استاد راهنما:

دکتر میربهادر آریانژاد

شهریور 1390

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

برنامه ­ریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین یکی از فعالیت­های اصلی در حوزه برنامه ­ریزی کلی شرکت­های بزرگ و پیشرو محسوب می­گردد. در  تحقیق حاضر، برنامه ­ریزی ادغامی در زنجیره تأمین بصورت متمرکز با بهره گرفتن از مدل­های برنامه ­ریزی 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، برنامه ­ریزی 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 برنامه ­ریزی 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 می­ کنند:

1- کمینه سازی مجموع هزینه­ های تأمین و تولید (شامل هزینه­ های 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. 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: برنامه ­ریزی تولید ادغامی، برنامه ­ریزی زنجیره تأمین، عدم قطعیت، برنامه ­ریزی چندهدفه، برنامه ­ریزی تصادفی پایدار

1- کلیات تحقیق 1

1-1- مقدمه 2

1-2- تعاریف كلی از حوزه تحت بررسی 2

1-2-1- برنامه ریزی تولید 2

1-2-2- برنامه ریزی تولید ادغامی 5

1-2-3- واحد ادغامی 6

1-2-4- استراتژی های برنامه ریزی تولید ادغامی 6

1-2-5- هزینه های مرتبط با برنامه ریزی تولید ادغامی در زنجیره تأمین 6

1-2-6- روش های حل مسائل برنامه ریزی تولید ادغامی 7

1-2-7- عدم قطعیت و انواع آن 7

1-3- بیان مساله 8

1-4- ضرورت انجام تحقیق 9

1-5- كاربردهای تحقیق 9

1-6- اهداف تحقیق 10

1-7- ساختار رساله 10

2- مروری بر ادبیات تحقیق 12

2-1- مقدمه 13

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 قطعیت 40

2-4-1- برنامه‌ریزی تصادفی با ارجاع 40

2-4-2- بهینه‌سازی پایدار 41

2-4-2-1- بهینه‌سازی تصادفی پایدار 43

2-4-2-2- بهینه سازی پایدار با پارامترهای بازه ای 45

2-4-3- برنامه ریزی ریاضی فازی 47

2-4-3-1- برنامه ریزی فازی منعطف 47

2-4-3-2- برنامه ریزی فازی امکانی 48

2-5- بهینه سازی چند هدفه 48

2-5-1- برنامه ریزی توافقی 49

2-5-2- اپسیلون-محدودیت 49

2-6- نتیجه‌گیری از تحقیقات گذشته و بیان ایده‌های 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- جمع‌بندی و پیشنهادها 133

5-1- جمع‌بندی 134

5-2- نوآوری‌های تحقیق 134

5-3- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی 135

6- منابع و مراجع 136

7- پیوست‌ها 149

7-1- پیوست 1 150

7-2- پیوست 2 150

لیست شکل‌ها و جداول

شکل ‏1‑1- برنامه ریزی بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت 3

شکل ‏1‑2- برنامه ریزی و کنترل تولید 4

شکل ‏1‑3- رابطه برنامه ریزی تولید ادغامی با سایر فرآیندهای برنامه ریزی تولید 5

شکل ‏2‑1- فضای جواب شدنی مسئله برنامه ریزی خطی با  ضرائب فنی غیرقطعی 42

شکل ‏3‑1- فرم کلی زنجیره تأمین سه سطحی 55

شکل‏3‑2- تابع چند ضابطه ای تخفیف مقداری 77

شکل ‏3‑3- تابع چند ضابطه ای هزینه کمبود غیر خطی 78

شکل ‏3‑4- تخمین خطی تفکیک پذیر 82

شکل ‏3‑5-  رابطه زمان تدارک و هزینه حمل و نقل 83

شکل ‏3‑6- جداول استاندارد گازهای آلاینده در وسایل حمل و نقل مختلف 85

شکل ‏4‑1- زنجیره تأمین شرکت چوکا (با کمی تغییرات) 88

شکل ‏4‑2-  زیان کل زنجیره تأمین در برابر کمبود تجمعی 96

شکل ‏4‑3- تعادل بین پایداری مدل و توابع Z₁ و Z₂ 97

شکل ‏4‑4- رابطه بین پایداری مدل و مقدار Z₁ بدست آمده از مدل Lp-metrics 98

شکل ‏4‑5- فلوچارت الگوریتم ال-شکل پیشنهادی 102

شکل ‏4‑6- قدمهای اصلی روش مونت کارلوی پیشنهادی 103

شکل ‏4‑7- فلوچارت روش حل پیشنهادی برای مدل دوم 104

شکل ‏4‑8- زنجیره تأمین دو سطحی 105

شکل ‏4‑9- نمودار همگرائی روش ال-شکل 106

شکل ‏4‑10- منحنی پارتو برای امیدریاضی در مقابل تغییرپذیری 106

شکل ‏4‑11- رفتار Z₁ در مقابل Z₂ 107

شکل ‏4‑12- قسمت A-1 از کروموزوم پیشنهادی 110

شکل ‏4‑13-  قسمت A-2 از کروموزوم پیشنهادی 111

شکل ‏4‑14- قسمت B از کروموزوم پیشنهادی 112

شکل ‏4‑15- ساختار کلی کروموزوم پیشنهادی 112

شکل ‏4‑16- عملگر جابجائی ستونی 113

شکل ‏4‑17- عملگر جابجائی بلوکی 114

شکل ‏4‑18- عملگر جابجائی نامنظم 114

شکل ‏4‑19- فلوچارت روش حل پیشنهادی مدل سوم 117

شکل ‏4‑20- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد کوچک 119

شکل ‏4‑21- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد متوسط 120

شکل ‏4‑22- همگرائی به جواب بهینه در مسئله شماره 5 120

شکل ‏4‑23- منحنی پارتو برای بهره وری کارکنان در مقابل هزینه کل سیستم تولیدی 122

شکل ‏4‑24- منحنی پارتو برای حداکثر کمبود در برابر هزینه کل سیستم تولیدی 122

شکل ‏4‑25- هزینه حمل و نقل و سود حاشیه ای در برابر تنگ تر شدن محدودیت انتشار گازهای گلخانه ای 127

شکل ‏4‑26- ترکیب بندی نرخ تولید قبل و بعد از در نظر گرفتن محدودیت پسماندهای صنعتی 128

شکل ‏4‑27- اجزای تابع هدف و سود حاشیه ای در مقایسه با سناریوهای مختلف 129

شکل ‏4‑28- همگرائی الگوریتم  CPLEXبه جواب بهینه 130

شکل ‏4‑29- فراوانی اندازه سفارشات و کمبود رخ داده تحت همه سناریوهای مختلف 131

شکل ‏4‑30- معیار تغییر پذیری 131

شکل ‏4‑31- امیدریاضی سود حاشیه ای در برابر معیار تغییرپذیری 132

جدول ‏2‑1- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید به ترتیب زمانی قبل از سال 2000 میلادی 14

جدول ‏2‑2- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه قبل از سال 2000 میلادی 21

جدول ‏2‑3- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه بعد از سال 2000 میلادی 36

جدول ‏‏4‑1- هزینه نیروی انسانی 89

جدول ‏ ‏‏4‑2- هزینه دوره آموزشی در سایت 1 ($10/manpower) 90

جدول ‏ ‏‏4‑3- زمان تولید، هزینه نگهداری مواد اولیه و محصولات 90

جدول ‏ ‏‏4‑4- تقاضای بازار تحت سناریوی 1 91

جدول ‏‏4‑5- اطلاعات کارخانه های تولیدی 91

جدول ‏‏4‑6- زمان در دسترس 91

جدول ‏‏4‑7- ضریب مصرف 92

جدول ‏‏4‑8- هزینه و ظرفیت مربوط به ماده اولیه m که توسط تأمین کننده s در دوره 1 تحت سناریوی ξ تأمین میشود 92

جدول ‏‏4‑9- هزینه حمل و نقل ($/unit) 92

جدول ‏‏4‑10- زمان تدارک (دوره) 93

جدول ‏‏4‑11- هزینه کمبود و قیمت فروش 93

جدول ‏‏4‑12- برنامه ریزی تولید ادغامی حاصل از حل مدل پیشنهادی 94

جدول ‏‏4‑13- برنامه ریزی نیروی انسانی بدست آمده از حل مدل پیشنهادی 94

جدول ‏‏4‑14- تعاملات بین موجودیت های زنجیره تأمین 95

جدول ‏‏4‑15- ارتقاء کارکنان در برابر ضریب پایداری مدل 96

جدول ‏4‑16-  لیست عایدات مربوط به روش اپسیلون-محدودیت 99

جدول ‏‏4‑17- توابع توزیع پارامترهای هزینه ای 105

جدول ‏4‑18- لیست عایدات برای مثال عددی 105

جدول ‏‏4‑19- ارتقاء مهارت کارکنان در برابر متوسط بهره وری 107

جدول ‏‏4‑20- مقایسه عملکرد الگوریتم پیشنهادی با تعداد سناریوهای مختلف 108

جدول ‏‏4‑21- توابع توزیع پارامترهای هزینه ای 118

جدول ‏‏4‑22-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد کوچک 118

جدول ‏‏4‑23-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد متوسط 119

جدول ‏‏4‑24- مقایسه کارائی الگوریتم حل پیشنهادی به ازای تعداد سناریوهای مختلف 121

جدول ‏4‑25- پیش بینی تقاضا 125

جدول ‏‏4‑26- هزینه تولید در وقت عادی/اضافه کاری، هزینه نگهداری و نفر ساعت مورد نیاز برای تولید یک محصول 125

جدول ‏‏4‑27- قیمت و هزینه نگهداری در نقاط مشتری 125

جدول ‏‏4‑28- فواصل بین موجودیتهای زنجیره تأمین 125

جدول ‏‏4‑29- پارامترهای مربوط به قیمت خرید و تخفیف 125

جدول ‏‏4‑30- پارامترهای مربوط به جریمه کمبود 126

جدول ‏‏4‑31- زمان تدارک بین کارخانه و مشتری و بین کارخانه و تأمین کننده 126

جدول ‏4‑32- مقادیر اجزاء تابع هدف برای مسئله قطعی 126

جدول ‏‏4‑33- اجزای تابع هدف برای ده سناریوی نمونه 128

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، برنامه ­ریزی 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 هزینه­ های 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 برنامه ­ریزی کلی تولید جایگاه ویژه خود را خصوصاً در زنجیره­های بزرگ تأمین حفظ نماید. تولید اقتصادی و سودآور ایجاب می­ کند که برای کلیه مراحل تولید از تأمین مواد اولیه از تأمین­کنندگان گرفته تا تولید محصول در کارخانه­ها و توزیع محصولات نهایی به مشتریان، برنامه ­ریزی جامع و دقیق صورت گرفته تا ضمن استفاده بهینه از منابع موجود، هزینه­ های 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 هزینه­ های اضافی بر سیستم تولیدی می­گذارد. بنابراین یکی از اهداف مهم برنامه ­ریزی کلی تولید، تعمیم برنامه ­ریزی 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 برنامه ­ریزی تولید کلی با برنامه ­ریزی زنجیره تأمین، تلاش شده است رویکردهای نوینی در این عرصه برای مواجهه با انواع مختلف عدم قطعیت ارائه گردد.

تعداد صفحه :205

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       asa.goharii@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.