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 می شود. 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 می شود.
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 دوره های 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 حوزه های 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.
واژه های کلیدی: برنامه ریزی تولید ادغامی، برنامه ریزی زنجیره تأمین، عدم قطعیت، برنامه ریزی چندهدفه، برنامه ریزی تصادفی پایدار
1-2- تعاریف كلی از حوزه تحت بررسی 2
1-2-2- برنامه ریزی تولید ادغامی 5
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
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
2-4-2-1- 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
2-6- نتیجهگیری از تحقیقات گذشته و بیان ایدههای تحقیق 50
3-2-1- تشریح مسئله و فرضیات 54
3-2-2- پارامترها و متغیرهای مسئله 55
3-2-4- مدل سازی، حالت تصادفی 58
3-3-1- تشریح مسئله و فرضیات 62
3-3-2- پارامترها و متغیرهای مسئله 63
3-4-1- پارامترها و متغیرهای مسئله 66
3-5-1- تشریح مساله و فرضیات 71
3-5-2- پارامترها و متغیرهای مسئله 73
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
4- الگوریتم حل و نتایج محاسباتی 86
4-4-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته 98
4-5- مثال کاربردی برای مدل 2 104
4-6- روش حل پیشنهادی مدل 3 108
4-6-1- روش اپسیلون-محدودیت ارتقاء یافته 109
4-6-2-1- ساختار کرموزوم (نحوه کد کردن جواب) 109
4-6-2-5- عملگرهای بهبود یافته الگوریتم ژنتیک 113
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
4-7-2- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد کوچک و متوسط 118
4-7-3- نتایج محاسباتی مثال های عددی با ابعاد بزرگ 120
4-8- روش حل پیشنهادی مدل 4 122
4-8-1- تخمین تعداد سناریوهای مورد نیاز 124
5-3- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی 135
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 فرایندهای برنامه ریزی تولید 5
شکل 2‑1- فضای جواب شدنی مسئله برنامه ریزی خطی با ضرایب 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 4‑1- هزینه نیروی انسانی 89
جدول 4‑2- هزینه دوره آموزشی در سایت 1 ($10/manpower) 90
جدول 4‑3- زمان تولید، هزینه نگهداری مواد اولیه و محصولات 90
جدول 4‑4- تقاضای بازار تحت سناریوی 1 91
جدول 4‑5- اطلاعات کارخانه های تولیدی 91
جدول 4‑9- هزینه حمل و نقل ($/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 4‑27- 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.
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 : * serderehi@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.
14,700 تومانافزودن به سبد خرید