فهرست مطالب:
فصل اول (کلیات تحقیق)……………………………………………………………. 1
1-1- مقدمه…………………………………………………………………………… 2
1-2- مسأله اول………………………………………………………………………. 5
1-3- مسأله دوم……………………………………………………………………… 6
1-4- ضرورت تحقیق……………………………………………………………………8
1-5- اهداف تحقیق………………………………………………………………….. 9
1-6- محدودیتهای تحقیق…………………………………………………………… 9
فصل دوم (مروری بر ادبیات موضوع)………………………………………………. 10
2-1- مقدمه………………………………………………………………………….. 11
2-2- کاربرد تئوری مجموعه های فازی در زنجیره تأمین………………………… 11
2-3- استفاده از استراتژیهای فرابارانداز و ارسال مستقیم در زنجیره تأمین……15
2-4- یکپارچه کردن مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه و استراتژی فرابارانداز..19
2-5-جمع بندی: خلاء در تحقیقات پیشین………………………………………. 21
فصل سوم (مدلسازی و ارائه راه حل) …………………………………………….23
3-1- مقدمه…………………………………………………………………………. 24
3-2- تئوری مجموعه های فازی…………………………………………………… 24
3-4- تعریف مسأله اول…………………………………………………………….. 26
3-4-1- مفروضات مسأله اول……………………………………………………… 27
3-4-2- مدل ریاضی مساله اول…………………………………………………… 28
3-5- رویکرد حل مسأله اول………………………………………………………. 34
3-5-1- پرداختن به محدودیتهای فازی…………………………………………… 34
3-5-2- پرداختن به توابع هدف…………………………………………………… 40
3-6- ضرورت یکپارچه کردن مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه و استراتژی فرابارانداز…42
3-7- تعریف مسأله دوم…………………………………………………………… 43
3-7-1- مفروضات مسأله دوم……………………………………………………. 45
3-7-2- مدل ریاضی مسأله دوم………………………………………………….. 46
3-8- رویکرد حل مسأله دوم………………………………………………………. 53
3-8-1- نحوه نمایش جواب و تولید جمعیت اولیه……………………………….. 54
3-8-2- ارزیابی میزان برازندگی کروموزومها……………………………………… 58
3-8-3- عملگر انتخاب………………………………………………………………. 60
3-7-4- عملگر همگذری……………………………………………………………. 61
3-7-5- عملگر جهش……………………………………………………………….. 62
3-7-6- نحوه اصلاح کروموزومهای نامعتبر………………………………………… 63
3-7-7- روش جستجوی محلی…………………………………………………… 65
فصل چهارم (نتایج محاسباتی و تحلیل)………………………………………… 66
4-1- نتایج محاسباتی مسأله اول………………………………………………… 67
4-2- نتایج محاسباتی مسأله دوم……………………………………………….. 72
4-2-1- تولید مسائل نمونه و تنظیم پارامترهای الگوریتم………………………..73
4-2-2- تحلیل نتایج………………………………………………………………….. 75
فصل پنجم (جمع بندی و تحقیقات آتی)………………………………………….. 82
4-1- جمع بندی……………………………………………………………………… 83
5-2- تحقیقات آتی………………………………………………………………….. 85
منابع…………………………………………………………………………………. 86
چکیده:
در این تحقیق فرآیند مدیریت زنجیره تأمین پنج سطحی، چند محصولی و چند دورهای با تأکید بر نقش استراتژی فرابارانداز و با فرض وجود عدم قطعیت مورد بررسی قرار میگیرد. از این رو، به منظور یکپارچه کردن طرحهای تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع در یک افق زمانی میان مدت با در نظر گرفتن عرضه، تولید و تقاضای فازی با هدف حداقل کردن هزینهها و طراحی یک سیستم توزیع به موقع یک مدل ریاضی توسعه داده میشود. در زنجیره تأمین مورد بررسی از استراتژیهای فرابارانداز و ارسال مستقیم برای توزیع محصولات استفاده میشود. همچنین از اعداد فازی مثلثی برای بیان عدم قطعیت موجود در زنجیره و از برنامهریزی محدودیت فازی مبتنی بر شانس و رویکرد حداکثر-حداقل برای تبدیل مدل دو هدفه فازی به یک مدل یک هدفه قطعی
استفاده میشود. مدل یک هدفه قطعی حاصله به وسیله یک نرم افزار تجاری قابل حل میباشد.
علاوه بر این، مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ورودی و خروجی به منظور بهینه کردن عملیات استراتژی فرابارانداز امری ضروری است. اما از آنجایی که یکپارچه کردن مسیریابی و زمانبندی وسائل نقلیه و استراتژی فرابارانداز در مسئله مذکور باعث افزایش پیچیدگی خواهد شد، لذا به منظور کاهش پیچیدگی مسئله، زنجیرهای با سه سطح مورد بررسی قرار میگیرد. در مدلی که به این منظور ارائه میشود، مسیر و زمان حرکت وسایل نقلیه ورودی از تأمینکنندگان به باراندازهای میانی و همچنین وسایل نقلیه خروجی از باراندازهای میانی به خرده فروشها مشخص میشود. هدف، تخصیص محصولات به تأمینکنندگان و باراندازهای میانی به منظور بهینه کردن مسیر و زمان حرکت وسایل نقلیه ورودی و خروجی و عملیات دستهبندی کردن محصولات در باراندازهای میانی بوده به طوریکه کل هزینه های خرید محصولات، حمل و نقل و نگهداری حداقل شود. همچنین به منظور حل مدل ارائه شده، یک الگوریتم ژنتیک ترکیبی توسعه داده میشود.
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
رقابتی بودن بازارها، معرفی و وجود محصولاتی با عمر کوتاه و بالا بودن انتظارات مشتریان در ارتباط با کیفیت و زمان تحویل محصولات، ایجاب میکنند که محصولات در مقدار، مکان، زمان و قیمت مناسب عرضه شوند که این خود ضرورت ایجاد هماهنگی تولیدکنندگان با تأمینکنندگان مواد اولیه و توزیعکنندگان محصولات را ایجاب میکند.
زنجیره تأمین به عنوان یک ساختار یکپارچه شامل تعدادی از فعالیتها به طور مثال فعالیت خرید، تولید، نگهداری و توزیع میشود. این فعالیتها به منظور تهیه مواد اولیه، تبدیل مواد اولیه به محصولات نهایی و تحویل محصولات به مشتریان انجام میشوند. مدیریت صحیح این فعالیتها موجب بهبود عملکرد زنجیره خواهد شد از این رو مدیریت زنجیره تأمین را میتوان به عنوان مدیریت جریان اطلاعات، محصولات و منابع مالی در زنجیره تعریف کرد [1]. فرآیند برنامهریزی زنجیره تأمین به عنوان یکی از مهمترین فرآیندهای مدیریت زنجیره تأمین به منظور یکپارچه و هماهنگ کردن فعالیتهای مذکور در بین اعضای مختلف زنجیره انجام میشود [2]. برنامهریزی زنجیره تأمین بسته به افق برنامهریزی به سه دسته تقسیمبندی میشود:
– برنامه ریزی استراتژیک: این فاز از برنامهریزی به طراحی ساختار زنجیره تأمین مربوط بوده و افق زمانی مورد بررسی در این فاز بین پنج تا ده سال میباشد.
– برنامه ریزی تاکتیکی (افق زمانی میان مدت): در این سطح از برنامهریزی در ارتباط با استفاده بهینه از ظرفیت منابع مختلف از جمله تأمین کنندگان، تولیدکنندگان و مراکز توزیع تصمیم گیری میشود. افق زمانی مورد بررسی در برنامهریزی تاکتیکی یک تا دو سال است.
– برنامه ریزی عملیاتی: افق زمانی مربوط به این سطح از برنامهریزی هفتگی بوده و در ارتباط با مسائلی از قبیل مسیریابی وسایل نقلیه، برنامه ریزی تولید و توزیع روزانه تصمیم گیری میشود [1].
هدف هر زنجیره تأمین افزایش سودآوری زنجیره از طریق کاهش هزینهها و افزایش سطح
خدمتدهی است. طرح توزیع به عنوان یکی از عوامل ایجاد هزینه در زنجیره تأمین، عملکرد زنجیره را تحت تأثیر قرار داده و تقریبا 30 درصد از قیمت محصول نهایی را شامل میشود [3]. بنابراین استفاده از استراتژیهای مناسب توزیع به منظور کاهش هزینههای حمل و نقل و افزایش سطح
خدمتدهی میتواند باعث افزایش سودآوری زنجیره شود. در میان استراتژیهای مختلف توزیع استراتژی فرابارانداز[1] به عنوان یک تکنیک لجستیک موثر محصولات ارسال شده از تأمینکنندگان مختلف را دریافت کرده و بدون نگهداری موجودی آنها را مطابق با مقصدهایشان به گروههای مشخصی دستهبندی و ارسال میکند. این استراتژی با دستهبندی کردن محصولات و در نتیجه تکمیل ظرفیت وسایل نقلیه باعث کاهش هزینههای حمل و نقل میشود.
از آنجاییکه قرار دادن محصولات مختلف در یک گروه مشخص مستلزم ورود همزمان آنها به بارانداز میانی و منتج به ملاقات مشتریهای مختلف (سفارش دهندگان محصولات) میشود، لذا مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ورودی و خروجی به منظور بهینه کردن عملیات استراتژی فرابارانداز ضروری است.
از طرفی دیگر، در نظر گرفتن شرایط دنیای واقعی از جمله غیر قابل پیشبینی بودن انتظارات مشتریان و همچنین وجود روابط پیچیده بین اعضای زنجیره، باعث ایجاد یک درجه مهمی از عدم قطعیت در زنجیره تأمین میشود. نادیده گرفتن عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین باعث ضعف در عملکرد زنجیره خواهد شد. بنابراین شناخت منابع ایجاد عدم قطعیت و استفاده از رویکردهای مناسب برای برطرف کردن این عدم قطعیت به منظور افزایش سودآوری زنجیره ضروری است. سه منبع ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تامین عبارتند از:
– عدم قطعیت در عرضه: این عدم قطعیت در اثر تغییر در عملکرد تأمینکنندگان به علت تأخیر در تحویلها به وجود میآید.
– عدم قطعیت در فرآیند: این عدم قطعیت از غیر قابل اعتماد بودن فرآیند تولید به دلیل خرابی ناگهانی ماشین آلات، تغییر در عملکرد نیروی انسانی و غیره ناشی میشود.
– عدم قطعیت در تقاضا: این عدم قطعیت مهمترین عامل ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تأمین بوده و از نوسانات موجود در تقاضا و پیشبینی نادرست ناشی میشود [4].
رویکردهای تحلیلی (احتمالی)، رویکردهای شبیهسازی و رویکردهای پیوندی بر اساس ترکیبی از مدلهای تحلیلی و شبیهسازی، از جمله رویکردهای مورد استفاده برای برطرف کردن عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین میباشند. مدلهای تعیین شده در این رویکردها، عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین را به وسیله توزیعهای احتمالی به دست آمده از دادههای آماری نمایش میدهند. از آنجایی که استفاده از این رویکردها با مشکلاتی نظیر عدم دسترسی به دادههای آماری قابل اعتماد همراه است استفاده از رویکردهای دیگر ضروری به نظر میرسد. یکی دیگر از رویکردهای مورد استفاده برای برطرف کردن عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین، استفاده از تئوری
مجموعههای فازی است [5]. قابل ذکر است که تئوری مجموعههای فازی علاوه بر برطرف کردن مشکل فوق، دارای تطابق بیشتری با مسائل دنیای واقعی است.
با توجه به توضیحات بالا، واضح است که یکپارچه و هماهنگ کردن طرحهای تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع، بررسی منابع ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تأمین و استفاده از یک رویکرد مناسب برای برطرف کردن این منابع و همچنین انتخاب استراتژیهای مناسب برای توزیع محصولات از عوامل مهم بقای زنجیره تأمین در بازارهای امروزی هستند.
از این رو در این تحقیق ، یکپارچه کردن طرحهای تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع در یک افق زمانی میان مدت در یک زنجیره تأمین پنج سطحی، چند محصولی و چند دورهای با در نظر گرفتن عرضه، تولید و تقاضای فازی با هدف حداقل کردن هزینهها و طراحی یک سیستم توزیع به موقع مورد بررسی قرار میگیرد. در زنجیره تأمین مورد بررسی از استراتژیهای فرابارانداز و ارسال مستقیم برای توزیع محصولات استفاده میشود. استفاده از استراتژی فرابارانداز مستلزم بررسی همزمان مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ورودی و خروجی میباشد. اما از آنجایی که یکپارچه کردن مسیریابی و زمانبندی وسائل نقلیه و استراتژی فرابارانداز در مسئله مذکور باعث افزایش پیچیدگی خواهد شد، لذا به منظور کاهش پیچیدگی مسئله، زنجیرهای با سطوح کمتر مورد بررسی قرار میگیرد. بنابراین، در این تحقیق دو مسأله مذکور یعنی یکپارچه کردن طرحهای تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع و یکپارچه کردن مسیریابی و زمانبندی وسائل نقلیه و استراتژی فرابارانداز به ترتیب تحت عنوانهای مسأله اول و مسأله دوم مورد بررسی قرار میگیرند.
2-1- مسأله اول
مسأله اول عبارت از یکپارچه کردن طرحهای تامین مواد اولیه، تولید و توزیع محصولات در یک افق زمانی میان مدت در یک زنجیره تأمین پنج سطحی (شامل تأمینکنندگان، تولیدکنندگان، مراکز توزیع، باراندازهای میانی[1] و خرده فروشها)، چند محصولی و چند دورهای با در نظر گرفتن پارامترهای فازی (شامل ظرفیت تأمین مواد اولیه، سطح نیروی انسانی در دسترس و ظرفیت ماشین آلات تولیدکنندگان و نیز تقاضای خرده فروشها) و با هدف حداقل کردن هزینهها و طراحی یک سیستم توزیع به موقع[2] است. در این زنجیره برای توزیع محصولات از استراتژیهای فربارانداز و