بخشی از مقاله
چکیده
امروزه، مدیریت کاراي فعالیتهاي لجستیکی به عنوان یک منبع مهم خلق مزیت رقابتی براي سازمانها محسوب میگردد. همچنین با توجه به افزایش نگرانی هاي زیست محیطی، قوانین دولتی و محدودیت منابع طبیعی، زنجیره تامین حلقه بسته توجه فزاینده اي را به خود جلب کرده و علاقه در استفاده مجدد از محصولات و مواد افزایش یافته است، از این رو در نظر گرفتن اهداف زیست محیطی در مسائل زنجیره تامین ضرورت می یابد.
در این مقاله یک مدل جدید برنامه ریزي خطی عدد صحیح آمیخته دو هدفه، چند محصولی به همراه چندین لایه تسهیلات و گزینه هاي متعدد بازیابی با ظرفیت محدود با هدف حداقل سازي هزینه ها و بیشینه سازي استفاده از قطعات قابل بازیافت و انرژي هاي تجدید پذیر در تولید محصولات پیشنهاد شده است و با استفاده از روش - محدودیت مدل دو هدفه پیشنهادي به یک مدل تک هدفه تبدیل شده و سپس جهت درنظر گرفتن عدم قطعیت در پارامترهاي تقاضا و بازگشت، همتاي استوار مسئله مورد نظر در نظر گرفته شده است. نتایج پژوهش بر روي یک مثال عددي نشان می دهد که مدل سازي صورت گرفته به خوبی می تواند براي مقابله با عدم قطعیت در مسئله طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته به کار گرفته شود.
.1 مقدمه
در سال هاي اخیر طراحی یکپارچه شبکه لجستیک مستقیم و معکوس به دلیل توانایی بازیابی ارزش از محصولات برگشتی، مورد توجه بسیاري از محققان قرار گرفته است.[1] در عصر کنونی تجارت که چرخه عمر محصولات هر روز کوتاه تر می شود، سیاست هاي برگرداندن محصول با زمان هاي پاسخ گویی سریع و بهبود وفاداري مشتریان تعریف شده و تاکید بیشتري بر مدیریت بازگشت وجود دارد.[2]
از آنجا که به دلایل مختلفی از جمله شرایط ضمانت، عدم رضایت مشتري، خراب شدن محصول، قرار گرفتن محصول در دوره پایانی چرخه عمر، آسیب دیدن محصولات در حمل و یا ارسال، عدم فروش در پایان اجاره یا ماندن در قفسه هاي خرده فروشان مرجوع می شوند[3]، جریان مواد و محصولات در جهت عکس زنجیره تامین، موضوعی اجتناب ناپذیر است.[ 4] محصولات بازگشتی را میتوان در کلاس هاي استفاده دوباره، تعمیر، بازتولید، بازیافت و دفع طبقه بندي نمود.
دراغلب مقالات وکارهاي گذشته، اغلب فقط یکی از گزینه هاي بازیابی محصول - تولید دوباره - را در نظر می گیرند.[5] اجزاي موثر شبکه لجستیک یکپارچه، نیازمند طراحی یک شبکه مناسب براي انجام فعالیت هاي تامین مواد و قطعات، تولید، توزیع در شبکه مستقیم و جمع آوري، بازرسی، تعمیر، فروش مجدد، دمونتاژ، بازتولید، بازیافت و دفع در شبکه معکوس می باشد.
همچنین، با توجه به افزایش نگرانی هاي زیست محیطی، قوانین دولتی، محدودیت منابع طبیعی و علاقه در استفاده مجدد از محصولات و مواد، در نظر گرفتن اهداف زیست محیطی در مسائل زنجیره تامین ضرورت می یابد.[1] به علاوه، عدم قطعیت نیز به یک بخش مهم و غیرقابل انکار در محیط تجاري امروزي تبدیل شده است. در زنجیره هاي تامین عدم قطعیت در پارامترهایی همچون تقاضا و بازگشتی محصولات اجتناب ناپذیر است و نادیده گرفتن این موضوع باعث زیربهینگی و همچنین در مواردي موجب نشدنی شدن جواب می شود.[6]
بنابراین طراحی شبکه زنجیره تامینی یکپارچه که در برابر عدم قطعیت داده ها مقاوم باشد اهمیت بسزایی خواهد داشت. در این پژوهش یک مدل ریاضی برنامه ریزي خطی عدد صحیح مختلط براي طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته براي مدیریت برگشتی هاي محصول پیشنهاد شده است که فعالیت هاي تامین، تولید و توزیع را در شبکه مستقیم و فعالیت هاي جمع آوري و بازرسی، دمونتاژ، فروش مجدد، تعمیر، بازتولید ، بازیافت و دفع را در شبکه معکوس دربرمی گیرد.
همچنین سعی شده با در نظر گرفتن هدف بیشینه سازي استفاده از قطعات قابل بازیافت و منابع تجدید پذیر در تولید محصولات علاوه بر کاهش هزینه هاي کل، به دغدغه هاي زیست محیطی پاسخ داده شود. به علاوه سعی شده با لحاظ نمودن عدم قطعیت در پارامترهاي تقاضا و بازگشت محصولات، به علت ماهیتشان که بر پایه پیش بینی می باشند، مسئله طراحی شبکه تا حدي به دنیاي واقعی نزدیک شود.
از این رو ابتدا مدل دو هدفه قطعی مسئله طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته ارائه می شود و سپس با به کارگیري روش - محدودیت به مدل تک هدفه تبدیل و با استفاده از رویکرد برتسیمس و سیم - 2004 - به مدل استوار تبدیل می شود و از آن براي حل یک مثال عددي استفاده می گردد و نتایج آن با تغییرات حدپایین تابع هدف دوم و درجه استواري تحلیل می شود.
.2 پیشینه تحقیق
کارایی زنجیره هاي تامین مستقیم و معکوس به شدت با هم در ارتباط هستند و عملکرد هر زنجیره بر زنجیره دیگر و کل زنجیره تامین اثرگذار است.[ 7] در همین راستا زنجیره تامین حلقه بسته به منظور یکپارچه سازي دو جریان مستقیم و معکوس مطرح گردیده است. ادبیات متنوعی در مورد طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته وجود دارد، در این بخش به گوشه اي از کارهاي انجام شده اشاره می شود: جایارامان و همکاران - 1999 - ، در طراحی شبکه لجستیک حلقه بسته براي فراهم آورندگان خدمات لجستیک طرف سوم یک مدل پیشرفته دو هدفه برنامه ریزي عدد صحیح آمیخته با ادغام مراکز توزیع و جمع آوري و مراکز احیا ارائه نمودند.
[8] جایارامان و پیرکول - 2001 - ، یک مدل برنامه ریزي خطی عددصحیح آمیخته براي یک شبکه لجستیک چند کالایی چهار رده اي اراده کردند .[9] لیستس و دکر - - 2005، یک مدل برنامه ریزي خطی عدد صحیح آمیخته را براي طراحی شبکه لجستیک معکوس با هدف کمینه سازي هزینه ها ارائه نمودند در این مقاله به طراحی یک سیستم کششی در لجستیک معکوس مبتنی بر تقاضاي مشتریان براي محصولات احیا شده پرداخته شده است .[10]
کو و ایوانتز - - 2007، یک مدل برنامه ریزي غیرخطی عدد صحیح آمیخته غیر قطعی براي طراحی شبکه لجستیک یکپارچه مستقیم و معکوس براي فراهم آورندگان خدمات لجستیک ارائه کردند و الگوریتم ژنتیک را براي حل مدل توسعه دادند .[11] دولائرت و همکاران - 2007 - ، مروري کلی بر طراحی مدلهاي زنجیره تأمین نمودند و از این طریق، امکان دستیابی به مدلهاي کاملتر که توانایی در نظر گرفتن تمامی هزینههاي لجستیکی را دارا باشند، را فراهم کردند .[12]
دوو ایوانز - 2008 - ، یک شبکه لجستیک حلقه بسته را در نظر گرفتند که توسط فراهم آورندگان لجستیک طرف سوم اداره میشد. آنها هدف خود را کمینه کردن دیرکرد و هزینه کل تصمیمات مربوط به جایابی و ظرفیت تسهیلات قرار دادند و براي حل مدل خود نیز از روش ترکیبی جستجوي پراکنده استفاده نمودند .[13] لی و دانگ - 2008 - ، یک مدل خطی عدد صحیح آمیخته را براي طراحی یکپارچه شبکه لجستیک ارائه دادند.
روش حل مورد استفاده، جستجوي ممنوع بود .[14] لی و دانگ - 2009 - ، یک مدل مکانیابی-تخصیص پویا که تقاضاي مشتریان در جریان رو به جلو و محصولات برگشتی در جریان معکوس داراي عدم قطعیت هستند را با روش برنامه ریزي تصادفی دو مرحله اي به منظور بررسی عدم قطعیت در پارامترها به کمک الگوریتم فراابتکاري تبرید حل نمودند .[15] پیشوایی و همکاران - 2009 - ، براي طراحی یکپارچه شبکه لجستیک مستقیم و معکوس از یک مدل خطی عدد صحیح آمیخته استفاده کردند. آنها براي کمینهکردن هزینهها و بیشینه نمودن پاسخگویی، مدل را با استفاده از روش الگوریتم ممتیک حل نمودند .[16]
ونگ و هس - 2010 - ، دقت عدم قطعیت مدل لجستیک حلقه بسته را با استفاده از کاربرد برنامه ریزي خطی فازي و تحلیل ریسک ارائه نمودند .[17]پیشوایی و همکاران - 2011 - ، از جمله اولین افرادي بودند که از مفهوم استواري در زنجیره تامین استفاده نمودند. آن ها عدم قطعیت موجود در تقاضا، هزینه ها و محصولات برگشتی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته خود را به وسیله مجموعه عدم قطعیت جعبه اي در نظر گرفتند.[18]
وحدانی و همکاران - 2012 - ، یک مدل چند لایه اي و چند دوره اي را براي شبکه زنجیره تامین حلقه بسته با در نظر گرفتن عدم قطعیت در تقاضا، هزینه ها، فواصل و ظرفیت ارائه کردند. براي این منظور یک مدل برنامه ریزي فازي غیرخطی گسترش داده شد. آن ها مسئله خود را براي یک شبکه بازیافتی آهن آلات مدل سازي نمودند.[19]حسن زاده امین و ژانگ - 2013 - ، یک مدل دو هدفه را براي طراحی زنجیره تامین حلقه بسته تحت عدم قطعیت احتمالی براي پارامترهاي تقاضا و بازگشت در نظر گرفتند.[20]
در ادامه و در بخش سوم به تعریف مسئله و مفروضات مدل طراحی دو هدفه شبکه زنجیره تامین حلقه بسته و مدلسازي ریاضی آن می پردازیم و در بخش چهارم با معرفی روش - محدودیت مسئله دو هدفه را به یک مسئله تک هدفه تبدیل نموده و سپس در بخش پنجم به منظور مقابله با عدم قطعیت در مسئله طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته با معرفی رویکرد بهینه سازي استوار برتسیمس و سیم، مدل قطعی مسئله به مدل استوار آن، تبدیل شده است و در بخش آخر تحلیلی بر نتایج بدست آمده ارائه شده است.
.3 تعریف مسئله
با توجه به مطالعات صورت گرفته، در این بخش یک مدل براي طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته چند لایه اي چند محصولی، تحت شرایط عدم قطعیت ارائه شده است. همان طور که در شکل - - 1 مشاهده می شود، در مدل طراحی شده و در شبکه رو به جلو، تامین کنندگان مسئولیت تهیه مواد و قطعات اولیه را براي تولید کنندگان برعهده دارند.
محصولات در مراکز تولید ساخته شده و سپس از طریق مراکز توزیع کننده به دست مشتریان می رسند . در جریان بازگشت، محصولات برگشتی در مراکز جمع آوري، جمع آوري و بازرسی می شوند و سپس در رابطه با آنها تصمیم گیري می شود محصولاتی که به دلایلی همچون عدم فروش در مراکز خرده فروشی و یا پایان دوره اجاره بازپس فرستاده شده اند براي فروش مجدد به مراکز توزیع منتقل می شوند و محصولاتی که صدمه دیده اند و یا به دلیل ضمانت باز فرستاده شده اند و نیاز به تعمیر دارند.
با توجه به ظرفیت مراکز بازیابی به این مراکز ارسال می شوند و در این مراکز قطعات معیوب و داراي نقص قابل بازیابی رفع نقص می گردند تا کارکرد دوباره آنها ادامه یابد سپس محصولات تعمیر شده به مراکز توزیع منتقل می گردند و سایر محصولاتی که قابل تعمیر نیستند و یا در دوره پایانی چرخه عمر خود قرار دارند و قطعاتی از آنها قابل استفاده مجدد هستند در همان مراکز جمع آوري، دمونتاژ شده و قطعات سالم پس از تمیزکاري به مراکز تولید فرستاده می شوند و در فرآیند تولید مجدد قرار می گیرند و به چرخه توزیع بازمی گردند و سایر قطعات نیز در صورت قابل بازیافت بودن به مراکز بازیافت و در غیر این صورت به مراکز دفع ارسال می شوند.
.1,3 فرضیات مسئله
فرضیات در نظر گرفته شده براي مدل پیشنهادي به شرح زیر است:
- مدل به صورت تک دوره اي، چند سطحی و چند محصولی درنظر گرفته شده است.
- مکان مراکز تولید و مشتریان ثابت و مشخص فرض شده است و همچنین مکان هاي بالقوه و ظرفیتشان براي انتخاب تامین کننده و احداث مراکز توزیع، جمع آوري، بازیابی، بازیافت و دفع مشخص هستند.
- فعالیت هاي بازرسی، دمونتاژ و تمیزکاري قطعات در مرکز جمع آوري درنظر گرفته شده اند. پارامترها و متغیرهاي مدل در زیر آورده شده است.
