بخشی از مقاله
چکیده
انبارهای فرابارانداز یک تکنیک جدید در مدیریت زنجیره تامین میباشد که بجای مفهوم انبارداری در صنعت خرده فروشی ارائه شده است در این مقاله یک مسئله توزیع چند دورهای فرابارانداز که شامل تولید کنندگان، انبارهای فرابارانداز و مشتریان پیشنهاد شده است. این مدل با فرض محصولات چندگانه، ثبت سفارش مشتری و پنجره زمانی که در دورههای متعدد در دسترس تدوین میشود. در این مسئله هدف کمینه کردن هزینه کل، که شامل هزینه حمل و نقل، هزینه موجودی و هزینه جریمه است. هزینهی جریمهی زمانی رخ میدهد که تقاضا در هر دوره باقی بماند و نتوان آن را تامین کرد. برای مقابله با پیچیدگی مسئله، الگوریتم کلونی زنبورعسل را ارائه میدهیم. الگوریتم کلونی زنبور عسل یک روش متاهیوریستیک جدید تکاملی است که برای مسائل پیچیده کارایی بالایی دارد. سپس نتایج عددی را تحلیل و برسی مینماییم.
کلمات کلیدی:انبارهای فرابارانداز، چند دورهای، محصولات چندگانه، بازه زمانی، الگوریتم کلونی زنبور عسل.
-1 مقدمه
مطالعه لجستیک شامل بخشی از زنجیره تامین که حمل و نقل، انبارداری، موجودی و نگهداری مواد را در شبکهای از امکانات بیان میکند، مانند موقعیت ساخت و توزیع مراکز، که به منظور مدیریت جریان مواد بین محصولات نقاط مبدا و مشتریان است. بهینهسازی کل شبکه توزیع با کاهش هزینههای لجستیک از قبیل هزینههای حمل و نقل و هزینههای موجودی ایجاد میشود. فعالیتهای اصلی در مدیریت زنجیره تامین، کنترل فیزیکی محصول در جریان زنجیره تامین است، به ویژه در فرایند تحویل، که اغلب نیاز به مراکز توزیع و انبارها برای اتصال تولید کنندگان به مشتریان است . بنابراین، وقتی که مراکز توزیع در این فرآیند وجود دارد، محصول از طریق آنها به مشتری انتقال مییابد.
فرابارانداز یک روش جدید لجستیک است که بلافاصله محموله را از منابع متفاوت برای رسیدن به بار کامل خروجی، برای تحقق بخشیدن به معیار اقتصاد در حمل و نقل خروجی حمل میکند [1]، . [2] فرابارانداز برای بهره برداری موثر از یک شبکه توزیع بسیار مهم است، زیرا فعالیتهای ذخیرهسازی متعلق به سیستم انبارداری کاهش مییابد و یا از بین میرود و هزینههای مربوط در انبارداری مانند هزینه نگهداری و هزینه بررسی را میتوان کاهش داد[3]،.[4]مسئله توزیع فرابارانداز را تولید کنندگان، فرابارانداز و مشتریان پوشش میدهند. این در مورد چگونگی تعیین گردش محصولات از تولید کنندگان به مشتریان از طریق فرابارانداز به منظور کاهش هزینههای حمل و نقل و هزینههای موجودی میباشد، در حالیکه رضایت همه تقاضا مورد توجه است[5]،.[6]
در این مقاله یک مدل از مسئله توزیع فرابارانداز با فرض بازههای زمانی، محصولات چندگانه و ثبت سفارش مشتری ارائه شده است. علاوه بر این، مدل با فرض تقاضا برای چند دوره توسعه یافته است. هدف کمینه کردن هزینه کل است که شامل هزینه حمل و نقل، هزینه-های موجودی و هزینهی جریمه است. در این مسئله فرض می شود که همه مشتریان و محصولات دارای اولویت یکسان هستند. بنابراین، هزینه جریمه متناسب با تقاضا تامین نشده در هر دوره است. مسئله ترکیب حمل و نقل که بصورت NP-complete نشان داده شده است. برای حل این مسئله، یک الگوریتم براساس بهینهسازی ازدحام ذرات با شرایط یادگیری دسته جمعی چندگانه است با دو راه حل نماینده توسعه یافته است .[6]
سیستم فرابارانداز متشکل از تولید کنندگان، فرابارانداز و مشتریان است. جریان توزیع از تامین کننده به فرابارانداز شروع می-شود. هنگامی که محصولات به فرابارانداز میرسند، محصولات را پساز رسیدن به بارانداز قبل از جدا کردن و یکی کردن با دیگر محصولات، تخلیه میکنند. سپس محصولات به موقعیت مناسب بارانداز حمل میشوند و کامیونها برای حملونقل پر میشوند.[4] به طور کلی، مفهوم فرابارانداز اجازه نمیدهد که محصولات در فرابارانداز ذخیره شود. یک استثنا که میتواند باشد هر زمان که هزینه موجودی وارده پایینتر از ترکیب به دست آمده و یا تاخیر در حمل و نقل است.[7] مسئله مسیریابی وسیله نقلیه برای فرابارانداز در زنجیره تامین مربوط به وانت و تحویل سریع در سیستم فرابارانداز است.[8]
-2 تعریف مسئله
مسئله فرایند فرابارانداز مربوط به عملیات مرکز فرابارانداز است که بر نحوه مدیریت مرکز فرابارانداز به منظور اجتناب از پس افت و فروش از دست رفته است. بعلاوه، مسائل برنامهریزی فرابارانداز مربوط به شرح همه زمانها از عملیات فرابارانداز است. زمان عمل از لحظهای شروع میشود که اولین محصول از اولین کامیونهای پر ورودی در بارانداز دریافت میشود تا لحظهای که آخرین محصول نهایی در کامیونهای خروجی قرار میگیرد تا کامیونهای فرابارانداز برای حمل و نقل پر شود.[4] برای مسئله توزیع فرابارانداز - شکل - 1، هزینه حملونقل، هزینههای موجودی و زمان شامل متغیر تصمیم است. نگرانی اصلی در مسئله زمان است، چرا که خدمات فوری در واقعیت موجب به رضایت مشتریان است. مسئله توزیع فرابارانداز در عملکرد شبکه توزیع تاثیر میگذارد.
برای مثال، یک طرح توزیع فرابارانداز خوب میتواند به کاهش تاخیر حمل و نقل کمک کند، کمینه کردن زمان انتقال بار از منبع به مشتریان موجب به کاهش هزینههای مربوطه از جمله هزینه حمل و نقل و هزینههای موجودی میشود.مطالعات بسیاری از مسئله توزیع فرابارانداز و موضوعات مرتبط است که هر دو مدل و روش راه حل را تحت پوشش قرار میدهند .[5] در این پژوهش انتقال محصولات و مفهوم فرابارانداز در مدل را با هدف کمینه کردن یا حذف نگهداری موجودی مطرح کردند.مسئله گردش چند محصولی را با یک بازه زمانی در نظر گرفتهاند. هدف آنها کمینه کردن هزینه کل، شامل هزینههای حمل و نقل و هزینههای موجودی، بر اساس عرضه و تقاضا بود. مسئله با هیوریستیکهای شبیهسازی تبرید - انجماد تدریجی - و جستجوی ممنوع حل شد، که از چند تکنیک جستجوی محلی استفاده شد. نتایج حاصل از روش هیوریستیکی را با نتایج CPLEX مقایسه می-کنیم، نشان میدهد که هیوریستیک بهتر از CPLEX در زمان محاسبات کاربردی عمل می کند.[9]
موسی و همکاران[10] ، مسئله حملونقل را با ترکیب یک طرح برای سیستم فرابارانداز مورد توجه قرار دادند. محصولات از تامین کنندگان به خرده فروشان از طریق فرابارانداز بدون موجودی حمل میشود. برای شبکه توزیع، مدل شامل یک محصول واحد، تامین کنندگان متعدد، فرابارانداز و مشتریان است. بعلاوه، فرض بر این است که وسایل نقلیه همواره در زمان مورد نیاز در دسترس است. هدف کمینه کردن هزینه حمل و نقل است، که شامل تعدادی از کامیونها و هزینههایی که در هر اتصال بررسی میشوند. الگوریتم بهینهسازی کلونی مورچگان به عنوان یک روش حل برای حل مدل برنامهنویسی عدد صحیح ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که هزینه حمل و نقل را میتوان کاهش داد. وقتی که یک مثال عددی برای تأیید حل میشود، نویسندگان نشان میدهند که الگوریتم مورچگان برای به دست آوردن راه حلهای مسائل بزرگ بهتر از الگوریتم شاخه و کران است.
فرض کنید که تولید کنندگان بازه زمانی حمل و نقل را مشخص مینمایند. به طور مشابه، مشتریان در بازه زمانی انتظار دریافت بار را تعیین نمودند. بعلاوه، مدل برنامهریزی را پیشنهاد کردند که هزینههای حمل و نقل، هزینه کامیونها و تعداد کامیون-های استفاده شده را در مدل تنظیم میکنند. محصولات مجاز به طور موقت در مرکز توزیع با هزینههای موجودی ایجاد میشوند که به عنوان هزینهی جریمهی هر واحد از محصول بالای فرابارانداز استفاده میشود. این مسئله NP-complete است. دو راه حل الگوریتم هیوریستیک در این مطالعه پیشنهاد شده است. بهینهسازی چرخ ولت و الگوریتم ژنتیک. نتایج نشان میدهد که روشهای هیوریستیکی از کارآمدترین نتایج است. زمانی که با CPLEX از نظر زمان اجرا و کیفیت راه حل مقایسه میشود.[6]
-3 مدل ریاضی مسئله
در این مقاله یک مسئله توزیع فرابارانداز ارائه شده است که تقاضا میتواند کمتر از یک کامیون باشد. خرده فروشان و یا تولید کنندگان موظف به ارسال محصولات متعدد به مشتریان از طریقفرابارانداز به منظور طبقه بندی آنها با توجه به نیاز تقاضا خاص به هر مقصد هستند. فرض میکنیم که راه مستقیم از تامین کنندگان به مشتریان امکان پذیر نیست، این عمل ممکن به دلایل بسیاری اتفاق بیافتد. به عنوان مثال، فاصله بین کارخانه و مشتریان ممکن بیش از حد برای رانندگان کامیون برای رفتن به طور مستقیم از کارخانه به مشتریان طولانی باشد.این مدل به عنوان یک برنامه صحیح فرموله شده است، و نشان داده میشود که مسئله NP-complete است. I تولیدکنندگان، J مشتریان و K فرابارانداز با R محصولات در نظر گرفته است. مشتریان و تولیدکنندگان ممکن است بازه زمانی خود را در محدودیت عرضه و دریافت کالا تامین کنند. بعلاوه، P دورهای از توزیع محصول است که میتواند به عنوان دوره از سال، فصل، ماه، هفته، و غیره در نظر گرفته شود. که در مدل ریاضی گنجانده شده است. تعاریف و دامنه شاخص ارائه شده است.
-1-3 شاخص
-2-3 پارامترها
ظرفیت کامیون تعداد کامیونهای موجود در هر دورهفاصله از تولیدکننده i به فرابارانداز k فاصله از فرابارانداز k به مشتری j هزینه هر واحد فاصلهH هزینه نگهداری یک واحد موجودی r برای یک واحد زمان در یک فرابارانداززمان شروع عرضه محصولات از کارخانه سازنده i زمان پایان عرضه محصولات از کارخانه سازنده i زمان شروع دریافت محصولات برای مشتری j زمان پایان دریافت محصولات برای مشتریان j کمترین زمان هر دوره
