بخشی از مقاله
چکیده:
بطورکلی، هزینههای لجستیکی و توزیع در اغلب موارد سهم قابل توجهای از قیمت تمام شده کالا را شامل میشود. از اینرو اتخاذ تصمیمات مناسب و کاهش این هزینهها میتواند تاثیر قابل ملاحظهای در کاهش قیمت تمام شده محصولات و خدمات و افزایش قدرت رقابت سازمانها داشته باشد. یکی از اقدامات مهم در راستای نیل به این هدف یکپارچهسازی تصمیمات مرتبط با مکان قرارگیری مراکز توزیع و مسیر پخش کالاها است. نحوه اتخاذ این تصمیمات اگرچه در شبکهها و مسائل گسسته به شدت مورد توجه قرار گرفته اما در شرایط پیوسته به دلیل پیچیدگی چندان مورد توجه محققان واقع نشده است.
لذا در این تحقیق سعی شده است تا مدلی جهت اتخاذ این نوع تصمیمات در شرایط پیوسته توسعه داده شود. مدل ارائه شده در این تحقیق در واقع مدلی جهت تعیین مکان تسهیلات و انجام مسیریابی برای تحویل محصولات به مشتریان در یک سیستم توزیع دو سطحی پیوسته است، بطوریکه یک نوع محصول از تسهیلات طی مسیرهایی به چندین مشتری با تقاضای قطعی فرستاده میشود. استفاده از رویکرد با مکانیابی در فضای پیوسته اگرچه ممکن است با پیچیدگیهایی همراه باشد اما زمان و هزینه صرف شده جهت جمعآوری اطلاعات در مورد مکانهای بالقوه برای حل مسئله را کاهش خواهد داد.
کلمات کلیدی:مکانیابی-مسیریابی پیوسته; مدل برنامهریزی خطی; برنامهریزی توزیع; شبکه توزیع.
-1 مقدمه
یکی از مسایل مهم و حیاتی در مدیریت یک زنجیره تامین، طراحی شبکه توزیع کالا یا خدمات است که در آن تعیین محل قرارگیری مراکز توزیع و مسیر پخش کالاها دو جز مهم و اساسی محسوب میشوند. در بسیاری از شبکههای توزیع این دو عنصر با یکدیگر در ارتباط بوده و تلاش میشود با اتخاذ تصمیمات همزمان درباره این دو عنصر، هزینههای کل سیستم که شامل هزینههای احداث مراکز توزیع و هزینههای حملونقل میباشد را کاهش دهند. به عنوان نمونه، در اغلب موارد تلاش میشود با احداث مراکز توزیع نزدیک به مشتریها، هزینههای حملونقل کالا به مشتریها را کاهش دهند. البته باید توجه داشت در برخی از موارد این اقدام ممکن است منجر به افزایش هزینههای احداث مراکز توزیع شود. لذا لازم است اتخاذ تصمیمات این حوزه در تعامل با یکدیگر صورت پذیرد تا بتوان به کمترین هزینه ممکن رسید.
از طرف دیگر به دلیل هزینههای ثابت - احداث و راه اندازی - و عملیاتی بالای مراکز توزیع، باید به این نکته نیز توجه شود که اگر برای طراحی شبکه توزیع فقط به مکان مراکز توزیع به دلیل هزینههای زیاد آنها توجه شود تصمیمات اتخاذ شده ممکن است کارایی لازم را نداشته باشد. دلیل این امر نیز آن است که در مسئلههای مکانیابی - FLP - 2 فرض بر این است که مشتری به صورت مستقیم از مرکز توزیع کالا را دریافت مینماید. درحالیکه این فرض در مواقع بسیار نادری برقرار است زیرا در عمل معمولا ظرفیت وسیله نقلیه از تقاضای یک مشتری بیشتر بوده و یک وسیله نقلیه میتواند به چند مشتری در یک مسیر به صورت پیدرپی کالا تحویل دهد.
مدلهای مکانیابی-مسیریابی - LRP - 3 اشکال به وجود آمده در طراحی شبکه توزیع که مکانیابی و مسیریابی وسایل نقیله - VRP - 4 را به صورت مستقل انجام میدهند تا حد زیادی برطرف میکنند.به منظور یکپارچه سازی شبکه، تصمیم پیرامون مکان احداث مراکز توزیع در فضایی پیوسته و نحوه تخصیص این مراکز به مشتریان و همچنین ترتیبی که مشتریان توسط ناوگان حملونقل بازدید شوند بصورت همزمان صورت میپذیرد. به همین خاطر، مسئله LRP در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. علیرغم توجه به مسائل مکانیابی و مسیریابی در سالهای اخیر، مسئله مکانیابی و مسیریابی مسطح - PLRP - 5 کمتر مور توجه و مطالعه واقع شده است.
این موضوع اولینبار توسط شوارت و دفلاف برای احداث یک تسهیل منفرد - PSFLRP - 6 با روش شبکه عصبی مورد مطالعه قرار گرفت .[2] تنها نمونه کاری در ادبیات که در آن چند تسهیل مستقر شدهاند مربوط به مقاله صالحی و نگی است که در آن یک الگوریتم ابتکاری تکراری توسعه داده شده است .[4] از دیگر تحقیقات انجام شده در این حوزه [5 ,3] است که به ترتیب به مساله مکانیابی مسیریابی با یک تسهیل و چند تسهیل پرداختهاند.به دلیل تفاوت شرایط قسمتهای مختلف منطقه مورد نظر تلاش شده است تا منطقه مربوطه ابتدا ناحیهبندی شده و سپس با لحاظ کردن هزینههای احداث در هر ناحیه، اولا اولویتهای مرتبط با مکانیابی را مورد توجه قرار داد و ثانیا حالات مکانیابی ناممکن مثلا احداث روی دریاچه، کوه و غیره را در تصمیمهای نهایی حذف نمود.
ایده ناحیهبندی منطقه احداث و اختصاص دادن هزینههای مختص به هر ناحیه اولینبار در [1] مطرح شده است که باعث توجیه پذیر شدن جواب بدست آمده از حل مدل مکانیابی پیوسته میشود. ناحیهبندی منطقه در مساله مکانیابی- مسیریابی پیوسته برای اولینبار در مقاله پیش رو انجام شده است. ادامه این مقاله بدین صورت ارایه خواهد شد: کلیات مساله مورد بررسی در بخش دوم تشریح شده است. بخش سوم شامل مدلسازی مساله مکانیابی-مسیریابی پیوسته است. در نهایت این مقاله در بخش چهارم با بیان نتیجهگیری به پایان میرسد.
-2 تعریف کلی مساله
هدف مسئله مکانیابی-مسیریابی پیوسته نیز خدمتدهی به مشتریان با حداقل کردن هزینه کل سیستم است به طوری که در آن در مورد محل احداث تسهیلات در فضایی پیوسته و همچنین مسیر حرکت وسایل نقلیه با توجه به مشتریانی که به آنها اختصاص داده شده است، تصمیمگیری شود. شرایط حاکم بر سیستم مورد بررسی به صورت ذیل در نظر گرفته شده است:
·امکان تحویل کالا به چند مشتری با استفاده از یک وسیله نقلیه وجود داشته و تحویل بر اساس مسیریابی انجام شده صورت میپذیرد.
·هر وسیله نقلیه با شروع از یک تسهیل و طی مسیر به همان تسهیل برمیگردد.
·تقاضای مشتریان میتواند به صورت تحویل مجزا7 تامین گردد. بدین معنی که یک مشتری میتواند از بیش از یک وسیله نقلیه خدمت بگیرد.
·نرخ تقاضای مشتریان ثابت بوده و الزامی برای برآوردهسازی کامل تقاضای مشتریان وجود ندارد.
·یک نوع محصول وجود دارد که باید به مشتریان تحویل داده شود.
·تعداد وسایل نقلیه و ظرفیت هر یک از آنها محدود میباشد.
·برای تاسیس هر تسهیل با توجه به محل احداث هزینه ثابتی در نظر گرفته میشود. همچنین برای حملونقل وسایل نقلیه هزینه متغیری وجود دارد که متناسب با طول مسیر طی شده است.
همانطور که اشاره شد بخش قابل توجهای از هزینه تمام شده محصولات مربوط به هزینههای حملونقل است. با این وجود به دلیل افزایش قیمت حاملهای انرژی در سالهای اخیر، مسئله حملونقل توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. لذا یکپارچگی دراجزای زنجیره تامین، نه تنها باعث بهبود خدمت به مشتریان میشود، بلکه باعث کاهش قیمت نهایی محصولات نیز میگردد.
-3 توسعه مدل ریاضی مساله
در ادامه با بیان پارامترها و متغیرهای مساله به تشریح مدل توسعه داده شده پرداخته میشود. بطورکلی پارامترها و متغیرهای بکارگرفته شده در مدل بصورت زیر میباشند.
:J مجموعه نقاط تقاضا - مشتری - که با اندیس j=1…n نشان داده شده است.
:H مجموعه تسهیلات جدید جهت استقرار که با اندیس h=1...m نشان داده شده است. :K مجموعه مراحل بازدید که با اندیس k=1…s نشان داده شده است.
:V مجموعه وسایل نقلیه که با اندیس v=1…g نشان داده شده است.
:Z مجموعه مراکز ناحیهبندیها در فضای پیوسته که با اندیس z=1...p نشان داده شده است. :Xj= - xj,yj - مختصات مشتری j ام
:phz هزینه واحد تولید تسهیل h ام در ناحیه zام
:fhz هزینه احداث و راهاندازی تسهیل hام در ناحیه zام :M هزینه جریمه برای تقاضای پاسخ داده نشده
:Sj اهمیت مشتری j ام :dj تقاضای مشتری j ام
:Cv ظرفیت وسیله نقلیه vام
:R حداکثر فاصله یک تسهیل که میتواند از مرکز یک ناحیه استقرار یابد تا متعلق به آن ناحیه در نظر گرفته شود.
:Xijkv در صورتی که وسیله نقلیه v ام در مرحله k ام از مشتری i ام به مشتری j ام برود مقدار یک و در غیر این صورت مقدار صفر اختیار میکند. البته لازم به ذکر است در ابتدا و انتهای مسیر که وسیله نقلیه یک تسهیل را ملاقات میکند اندیس h استفاده شده است.
:Zhz در صورتی که تسهیل hام در ناحیه zام احداث شود مقدار یک و در غیر این صورت مقدار صفر اختیار میکند. :Tiv تعداد محصول تامین شده توسط وسیله نقلیه vام برای مشتری jام
:Qj تقاضای برآورده نشده مشتری j ام :Xh= - xh,yh - مختصات تسهیل h ام :d - A,B - فاصله بین دو نقطه A و Bبا توجه به پارامترها و متغیرهای تعریف شده مدل ریاضی توسعه داده شده بصورت زیر میباشد.
