دانلود پایان نامه

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- کلیات تحقیق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- تعاریف کلی 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- کاربردهای 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 ‏11- برنامه ریزی بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت 3
شکل ‏12- برنامه ریزی و کنترل تولید 4
شکل ‏13- رابطه برنامه ریزی تولید ادغامی با سایر فرآیندهای برنامه ریزی تولید 5
شکل ‏21- فضای جواب شدنی مسئله برنامه ریزی خطی با ضرائب فنی غیرقطعی 42
شکل ‏31- فرم کلی زنجیره تأمین سه سطحی 55
شکل‏32- تابع چند ضابطه ای تخفیف مقداری 77
شکل ‏33- تابع چند ضابطه ای هزینه کمبود غیر خطی 78
شکل ‏34- تخمین خطی تفکیک پذیر 82
شکل ‏35- رابطه زمان تدارک و هزینه حمل و نقل 83
شکل ‏36- جداول استاندارد گازهای آلاینده در وسایل حمل و نقل مختلف 85
شکل ‏41- زنجیره تأمین شرکت چوکا (با کمی تغییرات) 88
شکل ‏42- زیان کل زنجیره تأمین در برابر کمبود تجمعی 96
شکل ‏43- تعادل بین پایداری مدل و توابع Z1 و Z2 97
شکل ‏44- رابطه بین پایداری مدل و مقدار Z1 بدست آمده از مدل Lp-metrics 98
شکل ‏45- فلوچارت الگوریتم ال-شکل پیشنهادی 102
شکل ‏46- قدمهای اصلی روش مونت کارلوی پیشنهادی 103
شکل ‏47- فلوچارت روش حل پیشنهادی برای مدل دوم 104
شکل ‏48- زنجیره تأمین دو سطحی 105
شکل ‏49- نمودار همگرائی روش ال-شکل 106
شکل ‏410- منحنی پارتو برای امیدریاضی در مقابل تغییرپذیری 106
شکل ‏411- رفتار Z1 در مقابل Z2 107
شکل ‏412- قسمت A-1 از کروموزوم پیشنهادی 110
شکل ‏413- قسمت A-2 از کروموزوم پیشنهادی 111
شکل ‏414- قسمت B از کروموزوم پیشنهادی 112
شکل ‏415- ساختار کلی کروموزوم پیشنهادی 112
شکل ‏416- عملگر جابجائی ستونی 113
شکل ‏417- عملگر جابجائی بلوکی 114
شکل ‏418- عملگر جابجائی نامنظم 114
شکل ‏419- فلوچارت روش حل پیشنهادی مدل سوم 117
شکل ‏420- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد کوچک 119
شکل ‏421- زمان حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با زمان حل نرم افزار برای مسائل با ابعاد متوسط 120
شکل ‏422- همگرائی به جواب بهینه در مسئله شماره 5 120
شکل ‏423- منحنی پارتو برای بهره وری کارکنان در مقابل هزینه کل سیستم تولیدی 122
شکل ‏424- منحنی پارتو برای حداکثر کمبود در برابر هزینه کل سیستم تولیدی 122
شکل ‏425- هزینه حمل و نقل و سود حاشیه ای در برابر تنگ تر شدن محدودیت انتشار گازهای گلخانه ای 127
شکل ‏426- ترکیب بندی نرخ تولید قبل و بعد از در نظر گرفتن محدودیت پسماندهای صنعتی 128
شکل ‏427- اجزای تابع هدف و سود حاشیه ای در مقایسه با سناریوهای مختلف 129
شکل ‏428- همگرائی الگوریتم CPLEXبه جواب بهینه 130
شکل ‏429- فراوانی اندازه سفارشات و کمبود رخ داده تحت همه سناریوهای مختلف 131
شکل ‏430- معیار تغییر پذیری 131
شکل ‏431- امیدریاضی سود حاشیه ای در برابر معیار تغییرپذیری 132

جدول ‏21- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید به ترتیب زمانی قبل از سال 2000 میلادی 14
جدول ‏22- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه قبل از سال 2000 میلادی 21
جدول ‏23- تکنیک های مختلف حل مسئله برنامه ریزی تولید و نوع عدم قطعیت مربوطه بعد از سال 2000 میلادی 36
جدول ‏‏41- هزینه نیروی انسانی 89
جدول ‏ ‏‏42- هزینه دوره آموزشی در سایت 1 ($10/manpower) 90
جدول ‏ ‏‏43- زمان تولید، هزینه نگهداری مواد اولیه و محصولات 90
جدول ‏ ‏‏44- تقاضای بازار تحت سناریوی 1 91
جدول ‏‏45- اطلاعات کارخانه های تولیدی 91
جدول ‏‏46- زمان در دسترس 91
جدول ‏‏47- ضریب مصرف 92
جدول ‏‏48- هزینه و ظرفیت مربوط به ماده اولیه m که توسط تأمین کننده s در دوره 1 تحت سناریوی ξ تأمین میشود 92
جدول ‏‏49- هزینه حمل و نقل ($/unit) 92
جدول ‏‏410- زمان تدارک (دوره) 93
جدول ‏‏411- هزینه کمبود و قیمت فروش 93
جدول ‏‏412- برنامه ریزی تولید ادغامی حاصل از حل مدل پیشنهادی 94
جدول ‏‏413- برنامه ریزی نیروی انسانی بدست آمده از حل مدل پیشنهادی 94
جدول ‏‏414- تعاملات بین موجودیت های زنجیره تأمین 95
جدول ‏‏415- ارتقاء کارکنان در برابر ضریب پایداری مدل 96
جدول ‏416- لیست عایدات مربوط به روش اپسیلون-محدودیت 99
جدول ‏‏417- توابع توزیع
پارامترهای هزینه ای 105
جدول ‏418- لیست عایدات برای مثال عددی 105
جدول ‏‏419- ارتقاء مهارت کارکنان در برابر متوسط بهره وری 107
جدول ‏‏420- مقایسه عملکرد الگوریتم پیشنهادی با تعداد سناریوهای مختلف 108
جدول ‏‏421- توابع توزیع پارامترهای هزینه ای 118
جدول ‏‏422-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد کوچک 118
جدول ‏‏423-کارائی الگوریتم حل پیشنهادی مدل سوم برای مسائل با ابعاد متوسط 119
جدول ‏‏424- مقایسه کارائی الگوریتم حل پیشنهادی به ازای تعداد سناریوهای مختلف 121
جدول ‏425- پیش بینی تقاضا 125
جدول ‏‏426- هزینه تولید در وقت عادی/اضافه کاری، هزینه نگهداری و نفر ساعت مورد نیاز برای


پاسخی بگذارید