بخشی از مقاله
چکیده
فرابارانداز1 یک استراتژی لجستیکی است که با هدف کاهش هزینه های انبارش و حمل و نقل ایجاد شده است. حذف انبارش طوالنی مدت در این روش موجب شده است تا امکان جداسازی عملیات انبارداری از سایر فعالیت ها در شبکه میسر نباشد. درنتیجه زمانبندی داخلی و خارجی در مراکز فرابارانداز دارای اهمیت قابل توجهی می باشد. در این مطالعه به بررسی این دو مساله اساسی در مراکز فرابارانداز، یعنی زمانبندی عملیات خارجی و داخلی پرداخته شده است. بر این اساس با بهبود مدل ارائه شده در ادبیات موضوع، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح برای زمانبندی ورود کامیون های ورودی و همچنین ارسال سفارشات با هدف کاهش انحراف از زمان ارسال برنامه ریزی شده و همچنین کاهش جریمه انبارش بیش از ظرفیت مرکز فرا بارانداز ارائه شده است. سپس حل عددی مدل ارائه شده با نرم افزار گمز و همچنین تحلیل نتایج ارائه شده.
-1 مقدمه
رقابت در صنعت، جستجو برای بازارهای جدید و بحران های متعدد اقتصادی صنعت را به سمت کاهش هرچه بیشتر هزینه ها در تولید و حمل سوق دادند. تمایل برای تولید با حجم باال تولیدکنندگان سبب می شود تا ارسال قطعات با تعداد زیاد نیز تا حد زیادی موجب کاهش هزینه ها شود، اما معموال کمتر سفارشی نیاز به این تعداد از یک نوع محصول دارد. فرا بارانداز پاسخ مناسبی برای این مساله ایجاد کرده است.
در این روش حجم باالیی از یک نوع محصول از تولید کننده ارسال شده و در مرکز فرابارانداز بر اساس سفارشات تقسیم بندی، با سایر شایر سفارشات ترکیب شده و مستقیماٌ به کامیون های با مقصد مشتریان منتقل می شوند. به گفته یو و همکاران2 به طور معمول پنج فعالیت اساسی در مراکز توزیع انجام می شود که عبارتند از : دریافت کاالها، طبقه بندی، انبارش، بازیابی و ارسال محصوالت [1] همان طور که در شکل 1 نشان داده شده است، تامین کنندگان محصوالت را آماده کرده و برای مرکز فرا بار انداز ارسال می کنند و به صورت مشابه، محصوالت از مرکز برای مشتریان ارسال می شود.
بنا به تحقیقات بویس و همکاران[ 2] 3 به طور کلی میتوان عملیات فرا بار انداز را در دو دسته محلی و شبکه گسترده تقسیم بندی کرد. یک مفهوم مهم از بکارگیری استراتژی فرا بارانداز این است که بعلت فقدان یک بافر ذخیره سازی طوالنی مدت در عملیات محلی، فرا بارانداز شدیدا به سایر فعالیت های توزیع در شبکه زنجیره تامین وابسته است. با وجود نقش عمده این مراکز در کاهش هزینه های شبکه توزیع، به دلیل محدودیت های زیاد موجود، نیاز به برنامه زمانبندی مناسب امری بدیهی است. بنابر این طراحی و هماهنگی عملیات فرا بارانداز نیاز به یک رویکرد جامع با هدف هماهنگ سازی عملیات محلی و شبکه گسترده دارد.
شکل :1 نمایش شماتیک عملیات در یک مرکز فرا بارانداز
بکارگیری استراتژی فرا بارانداز مسائل تازه ای در شبکه ایجاد میکند. در ابتدا زمان کل حمل به دلیل توقف کاال برای جابجایی بین کامیون ها افزایش می یابد که ممکن است سبب تاخیر در تحویل سفارشات شود. در نتیجه زمانبندی در این حوضه باید هدف افزایش سطح خدمت به مشتری و حداقل سازی تاخیرات باشد. همچنین فرآیند ترکیب موجب اضافه شدن متغیر های جدید به مساله می شود. بسیاری از این متغیرها تحت تاثیر محدودیت های موجود در مرکز، از جمله محدودیت انبارش، حمل و ... می باشند.
یکی دیگر از اهداف زمانبندی در این پژوهش کاهش هزینه های حمل داخلی است که این مهم با افزایش حمل مستقیم کاال از کامیون ورودی به کامیون های خروجی ایجاد می شود. در ادامه به بررسی ادبیات موضوع در حوضه زمانبندی در فرابارانداز پرداخته شده است. همچنین در بخش 3 یک مدل ریاضی عدد صحیح با هدف کاهش هزینه های داخلی و تاخیر در ارسال سفارشات ارائه می شود. مدل ارائه شده با استفاده از نرم افزار گمز حل شده و نتایج در بخش 4 مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش 5، نیز نتیجه گیری پژوهش و پیشنهاداتی برای مطالعات آتی ارائه می گردد.
-2 ادبیات موضوع
در سال های اخیر مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده است و تعاریف متعددی را در مورد فرا بارانداز در ادبیات می توان یافت. اکثر تعاریف شامل سه جزء اصلی هستند که عبارتند از شرح عملیات پایه، طبقه بندی محدودیت ها و معرفی اهداف در مراکز فرا بارانداز. کینیر4 تعریفی از فرا بار انداز ارائه داده است که عبارت است از: "دریافت محصول از یک تامین کننده و یا یک کارخانه برای چند مقصد مختلف و ادغام این محصول با سایر تامین کنندگان برای تحویل به مقاصد مشترک" [3] در این تعریف، تمرکز بر ادغام کاالها برای دست یابی به هزینه های اقتصادی حمل و نقل می باشد.
همچنین در ادبیات این موضوع، مسائل تصمیم گیری مختلفی مطالعه شده است، برخی از آنها با تصمیم گیری در مراحل استراتژیک یا تکنیکی در ارتباط هستند و ما بقی با تصمیم گیری در مراحل عملیاتی مرتبط می باشند .[4] بویزن و فلیدنر[ 5] 5 و بل و همکاران[6] 6 بر مرور مسائل مطرح شده در حوضه فرا بارانداز تمرکز داشته اند . در همین راستا بلوری عربانی و همکارانش [7] استفاده از فرا بارانداز را به عنوان روشی برای مدیریت موجودی تعیین می کنند که سبب کاهش زمان پاسخگویی به مشتری و هزینه ها می شود. آنها در مقاله خود تالش دارند تا با ارائه چند روش فرا ابتکاری مدت زمان عملیات را حداقل نمایند. همچنین ارزیابی پارامترهای ورودی و مقایسه روش های فرا ابتکاری نیز در این مقاله انجام می گیرد.
آلپن و همکارانش[ 8] 7 در مقاله خود مرکز فرا بارانداز را به عنوان تکنیکی برای کاهش هزینه های موجودی، هزینه تخلیه و بارگیری و زمان حمل معرفی می کنند. آنها همچنین با فرض اینکه مرکز فرا بارانداز از چندین درب ورودی و خروجی تشکیل شده است، مدلی برای کاهش هزینه های عملیاتی ارائه می کنند. همچنین فروهرفرد و زندیه [9] به مطالعه زمانبندی زمان بارگیری و تخلیه با هدف کاهش میزان موجودی در یک مرکز بارانداز می پردازند. آنها در مقاله خود سعی دارند تا بهترین زمان بارگیری و تخلیه را با محدودیت حداقل میزان موجودی پیدا کنند.
مطالعات نشان می دهد زمانبندی بارکش ها در یک مرکز فرا بارانداز میزان هزینه ها و موجودی را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می دهد. بویزن و فلیدنر [5]، در مطالعات خود بیان می کنند که در شبکه های زنجیره تامین دارای چندین مرکز فرا بارانداز، ایجاد جریان ثابتی از کاال ضروری می باشد. آنها همچنین بیان می کنند که در سرویس هایی که حمل با ظرفیت کامل بارکش انجام نمی شود - مثل پست - ، بارکش ها بر اساس زمان خروج مشخص بارانداز را ترک می کنند. همچنین بل و همکاران[6] در مقاله خود نشان می دهند که در بسیاری از موارد بارکش های خروجی در زمان های از پیش تعیین شده بار انداز را ترک می کنند. در نتیجه کاالهایی که نتوانند پیش از زمان خروج بارکش بارگیری شوند، برای ارسال توسط بارکش های بعدی با مقصد مشابه انبارش می شوند.
بوینس و همکارانش[ 10] 8اخیراً مدلی را پیشنهاد داده اند که زمانبندی بارکش های ورودی در یک مرکز فرا بارانداز را بر اساس زمان خروج بارکش های خروجی تعیین می کند. همچنین لدیر و آلپن [8] در مدلی مشابه بیان می کنند بارهایی که با تاخیر مواجه شده اند برای ارسال به دوره بعد منتقل می شوند. در مدل پیشنهادی آنها هدف کمینه کردن تعداد پالت های ذخیره سازی است. بویزن و فلیدنر [5]، یک روش چهارچوب بندی برای تعیین مسائل زمانبندی بارکش ها و یک مدل برای بهینه سازی این مساله با فرض ثابت بودن زمان خروج ارائه کرده اند.
لی و همکارانش[ 11] 9یک مدل مبتنی بر تولید به هنگام10 برای حداقل سازی زمان عملیات ارائه کرده اند. آنها یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح برای حداقل سازی جریمه های زودکرد و یا دیرکرد محموله های ورودی و خروجی معرفی کرده و یک الگوریتم ابتکاری برای حل مدل ارائه داده اند. یو و اگبلو[1] یک مدل زمانبندی برای بارکش ها در ورودی و خروجی بارانداز و ترکیب آنها با تخصیص کاالها ارائه کرده اند. این مدل می تواند به صورت همزمان زمانبندی حامل ها و تخصیص کاالهای خروجی را انجام دهد. هدف این مدل حداقل سازی زمان کل عملیات می باشد، در حالی که یک انبار موقت میانی برای نگهداری کاالها برای مدت کوتاه در سمت درب های خروجی فرا بارانداز موجود می باشد.
