بخشی از مقاله
چکیده:
در مقاله حاضر، عملکرد جایگاه سوخت 224 پروین واقع در تهران مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف پژوهش، طراحی یک مدل مبتنی بر شبیه سازي جهت بهینه سازي سیستم صف و میزان فروش جایگاه سوخت میباشد . این مطالعه تلفیق و بکارگیري شبیه سازي و تکنیکهاي طراحی آزمایش ها است که منجر به دستیابی به یک مدل قابل پیش بینی و تجربی براي بهینه کردن سیستم و عملکرد یک جایگاه سوخت با در نظر گرفتن دو چشم انداز طول صف و نرخ فروش شدهاست.
در ابتدا با استفاده از نرم افزار Arena جایگاه سوخت شبیه سازي شد. پس از شبیه سازي سیستم جایگاه سوخت، با استفاده از طراحی آزمایشها و متدولوژي سطح پاسخ - RSM - سعی کردهایم تا عملکرد جایگاه را بهینه سازي کنیم. نتایج به دست آمده از مدل بهینه حاکی از آن است که که دستاوردهاي حاصل منجر به ارتقاي عملکرد سیستم صف جایگاه سوخت مورد مطالعه شده است.
.1 مقدمه
صنایع خدماتی متوجه این نکته شده است که ارتقا و بهینه سازي سطح خدمات نیاز بسیار زیادي به افزایش کارآیی و بازدهی در بازارهاي رقابتی دارد. رضایت مشتري یکی از مهمترین پارامترهاي مزیت رقابتی سازي در صنایع خدماتی است. افراد بسیاري در طول زندگی از خدمات جایگاه هاي سوخت و پمپ بنزین ها استفاده می کنند.
شرکتهاي نفتی و جایگاههاي سوخت میتوانند سود خود را با راضی نگه داشتن مشتریان خود بالا ببرند. در این صنعت می توان مزیت رقابتی را با چشم اندازهایی نظیر کیفیت سوخت، سرعت خدمات، قیمت، نحوه خدمات و ارایه محصولات جانبی مورد نیاز تعریف کرد. چون کیفیت و قیمت هم اکنون در اکثر جایگاه هاي سوخت در ایران ثابت هستند، سرعت خدمات رسانی و قاعدتاً طول صف را می توان به عنوان تاثیرگذارترین عامل در رضایت مشتري و بالطبع در فروش درنظر گرفت.
این مطالعه سعی دارد با استفاده از DOE عملکرد یک جایگاه سوخت را تحلیل و بهینه سازي کند. با این رویکرد امکان توقف سیستم یا تغییر نقشه کلی به علت محدودیت هاي هزینه اي، زمانی، نیروي کار و عوامل بسیار دیگر فراهم نیست لذا با بکارگیري و تلفیق آن با شبیه سازي این امر میسر میشود. شایان ذکر است معیارهاي ارزیابی عملکرد در مطالعه پیش رو طول صف و نرخ فروش میباشد. اگرچه استفاده از شبیه سازي در صنایع خدماتی بسیاري کاربردي بوده و پیاده سازي شده است ولی تلفیق آن با طراحی آزمایش چالش برانگیز میباشد و تا کنون هیچ تلفیقی از این روشها در بررسی عملکرد سیستم صف پمپ بنزینها در ایران انجام نشده است.
سیستمهاي صف در دنیاي امروز از نقشی مهم در مدلسازي و تفسیر مسایل مختلف مانند حمل و نقل، فناوري اطلاعات، زنجیره تأمین، بخش خدمات شهري و غیره برخوردار هستند. کاظم زاده و همکاران اقدام به ارائه مدلی استوار براي بهینهسازي شبکههاي صف نمودند
مدل ارائه شده توسط ایشان براي یک رستوران نیز به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. از جمله سایر تحقیقات پیشین در حوزه شبیهسازي سیستمهاي صف میتوان به پژوهش یالسینکایا و همکاران در سال 2009 میلادي اشاره نمود.[2] وي با استفاده از متدولوژي سطح پاسخ و نیز شبیهسازي فرآیند اقدام به مدلسازي و بهینهسازي زمان متوسط سفر در خطوط مترو نمود. از جمله اهداف تحقیق و شبیهسازي گسسته، ارتقاي کارایی سیستم حمل و نقل و پر بودن واگنها و از طرف دیگر ارتقاي عملکرد مترو و رضایتمندي مشتریان بود. وینبرگ و همکاران اقدام به تحلیل کمی ریسک و ایمنی در شرایط بحرانی به ویژه آتش سوزي نمودند.
روش مورد استفاده در تحلیل ریسک، متدولوژي سطح پاسخ و مدلسازي آن بود. شبیه سازي در بخش هاي مختلفی مانند، خدمات، تولید، مراقبت هاي بهداشتی، دفاع و سرویس هاي عمومی به کار رفته است. این روش در حوزه عملیات مدیریت، یکی از روش هاي رایج است. مناسب بودن، پایداري و مربوط بودن روش هاي شبیه سازي یکی از موارد مهم براي مطالعه در نمونههاي واقعی می باشد. به طور عمده، بسیاري از مطالعات سعی می کنند، مشکلات شرکت ها را برطرف کنند چرا که در هر سازمان خدماتی، مدیران در مورد مشتریان و سود خود نگران هستند.
ساختارهاي مهم یک سیستم صف استاندارد شامل ساختار صف، ورودي و فرایندهاي خدماتی و ترتیب صف می باشد. اکثر مطالعات موجود در صنایع خدماتی، بر افزایش رضایت مشتري تاکید کرده اند. منده و همکارانش دریافتند که صنایع خدماتی تأثیر رضایت مشتري بر مزیت رقابتی خود را تأیید کرده اند. [5] سطح خدمات تاثیر مستقیمی بر رضایت مشتري دارد .[6] بنابراین بهبود و بهینه سازي سطح خدمات، افزایش کارایی شرکت ها در بازارهاي رقابتی را افزایش میدهد
نوع و کیفیت تقاضا یا تعداد مشتریان، اولویت ارائه خدمات، طول صف مناسب و زمان انتظار قابل قبول از جمله مهم ترین فاکتورهایی هستند که بر رضایت مشتریان تاثیر می گذارند. اما زمان انتظار و طول صف دو مورد از متغیرهاي مهمی هستند که نقش مهمی در دیدگاه مشتري در مورد کیفیت خدمات بازي می کنند. اگرچه براي داشتن یک سرویس بهینه، رضایت مشتري و درآمد شرکت می توانند به طور همزمان درنظر گرفته شوند. در نتیجه، براي به دست آوردن بهترین سناریو، باید تصمیمات متعددي گرفته شود. به طوري که هم از دیدگاه مشتري و هم از نظر ارائه دهنده خدمات، قابل قبول باشد. روشهاي متعدي براي پیشرفت کیفیت خدمات و رضایت مشتري در صنعت خدماتی بنزین اجرا شده است. کورنیلر و همکاران براي مسئله پر کردن مجدد در ایستگاه بنزین، از الگوریتمی دقیق استفاده کردند
معظمی و همکاران بر شبیه سازي تمرکز کردند و یک ایستگاه بنزین را مدل سازي و تحلیل نمودند.[9] در این مطالعه رفتار یک ایستگاه بنزین، به عنوان یکی از مؤثرترین بخش هاي یک صنعت خدماتی، شبیه سازي شده است. طراحی آزمایش یک روش آماري، ریاضی و سیستماتیک است که براي تعیین رابطه بین فاکتورهاي عملیاتی مؤثر و خروجی فرآیند استفاده می شود. به بیان دیگر، از این روش براي پیدا کردن رابطه علت و معلولی بین پارامترها استفاده میشود. براي مدیریت ورودي هاي فرآیند، باید نتایج DOE را بررسی کرد و در نتیجه خروجی ها را نیز بهینه سازي کرد.
چنگ و کلینن یک DOE بهینه را با مدل هاي شبیه سازي صف بررسی کردند .[10] طبق این مطالعات، براي انجام عملیات، بهتر است از شبیه سازي کامپیوتري استفاده کرد و از نتایج آن براي حل مشکلات متغیر در سیستم هاي تولیدي استفاده کرد. اگرچه، یک مدل شبیه سازي تنها به عنوان یک ابزار در بررسی عملکرد استفاده می شود. تساي در تحقیق خود برروي ارزیابی و بهینه سازي عملیات سیستم هاي تولیدي پیوسته تمرکز کرده است.[11] هدف این تحقیق، طراحی تجربی با شبیه سازي ریاضی بود.
نتایج نشان میدهد که این روش می تواند، ارزیابی و بهینه سازي موقعیت هاي عملیاتی در سیستم هاي تولید را نیز انجام دهد. کن و هواي براي شبیه سازي رگرسیون نمادي در سیستم هاي تولیدي، بین طرح هاي آزمایشگاهی مقایسهاي انجام دادند
هدف آنها، شناسایی یک روش نمونه گیري قوي بود. در یک مطالعه اخیر، لی و همکاران یک طرح تجربی مبنی بر شبیه سازي و یک مدل سازي آماري انجام دادند
این مقاله یک روش آماري و شبیه سازي پیشنهاد کرد و براساس نتایج به دست آمده یک پیش بینی واکنشی و با کیفیت بالا ارائه کرد. مطالعات قبلی در این حوزه نشان می دهند که نتایج شبیه سازي می تواند به عنوان ورودي طرح آزمایش استفاده شود. شبیهسازي و DOE ابزارهاي تحلیل رفتار یک سیستم هستند.
در این مطالعه، رفتار سیستم صف ایستگاه بنزین شبیهسازي شده و خروجی هاي مدل به عنوان داده هاي خام DOE استفاده میشوند. با توجه به مطالعات قبلی، این مقاله با استفاده از مدل ترکیبی شبیهسازي و DOE، سیستم صف ایستگاه بنزین را تحلیل میکند. در این مطالعه با استفاده از مدل شبیه سازي یکپارچه DOE، سیستم صف ایستگاه بنزین، بررسی و بهینهسازي می شود. براي کمک به مدیران در راستاي مدیریت موثر، سناریوهاي مختلفی نیز در نظر گرفته میشود. مقایسه نتایج شبیهسازي و دادههاي حاصل از مطالعات میدانی حاکی از تطابق مناسب است.
.2 شبیهسازي سیستم صف جایگاه سوخت
جایگاه سوخت مورد بررسی، جایگاه 224 پروین واقع در شهر تهران در منطقه 4 شهرداري واقع شده است. این جایگاه داراي 4 سکوي سوختگیري میباشد بطوریکه هر سکو شامل 3 پمپ بنزین است. هر پمپ بنزین داراي 2 نوع بنزین شامل بنزین معمولی و بنزین سوپر میباشد. بدین معنی که هر پمپ شامل دو خروجی نازل بنزین معمولی و بنزین سوپر است. هر سکو داراي یک متصدي دریافت وجه میباشد و در نهایت جایگاه سوخت 4 متصدي دریافت وجه دارد. جایگاه سوخت مورد بررسی در خیابان اصلی و پرتردد واقع شده است. سیستم صف پمپ بنزین از لحظه ورود به پمپ بنزین شبیه سازي شده است.
بدین صورت که ماشین ها بصورت تک تک وارد جایگاه سوخت میشوند و با الویت کوتاهی صف و سپس نزدیکی سکو به ورودي جایگاه سوخت، صف مورد نظر را انتخاب میکنند. هر ماشین پس از ورود به کوتاه ترین صف منتظر میماند تا نوبت سوختگیرياش برسد. سپس سوخت مورد نظر را انتخاب کرده و نازل مربوط به بنزین معمولی یا بنزین سوپر را براي سوختگیري برداشته و سوختگیري انجام میشود.
هزینه بنزین به متصدي پرداخت شده وهایتاًن ماشین از صف خارج میشود. 12 پمپ جایگاه با دو نازل معمولی و سوپر نامگذاري شده است. در سکوي شماره 1 اولین پمپ با نام PN1_1 و PS1_1 مشخص شده است. علامت PN نشان دهنده نازل بنزین معمولی و PS نشان دهنده نازل بنزین سوپر است. همانطور که در شکل 1مشخص شده هر سکو داراي یک متصدي دریافت وجه بنزین میباشد که جمعاً شامل 4 متصدي میباشد.
فرضیات مختلفی در مدل شبیه سازي در نظر گرفته می شوند. این موارد عبارتند از: تمام مشتریان 12 انتخاب دارند. نوع بنزین شامل بنزین معمولی و بنزین سوپر است. بعد از ورود به صف، هیچ مشتري اي صف را ترك نمی کند. در سیستم هیچ جا به جایی وجود ندارد یعنی تغییر خطوط صف امکامپذیر نیست. مشاهدات فرایند - جمع آوري داده - در روزهاي هفته و ساعات مختلفی از روز انجام می شود.
تغییرات قیمت فروش بنزین نادیده گرفته می شود. قیمت هر لیتر بنزین ثابت در نظر گرفته شده است. براي بنزین معمولی لیتري 1000 تومان و براي بنزین سوپر لیتري 1200 تومان میباشد. داده هاي مصرف سوخت با استفاده از نرم افزار جمع آوري می شوند. مقدار فروش هر نوع بنزین براساس لیتر جمع آوري شده است. در نرم افزار Arena براي تحلیل داده ها و مناسب بودن توزیع احتمالی از Input Analyzer استفاده شده است
شکل .1 مدل شماتیک جایگاه سوخت مورد مطالعه
در شبیه سازي جایگاه سوخت 224 پروین که با کمک نرم افزار Arena انجام شده است، 4 سکو داریم که هر سکو داراي 3 پمپ و هر پمپ داراي نازل بنزین سوپر و بنزین معمولی می باشد. در مورد نیروي انسانی داراي 4 متصدي که به عبارتی هر سکو را یک متصدي رسیدگی می کند. ماژول کلی این پروسه در نرم افزار Arena بصورت شکل 2 است. این ماژول منطق ماشینها براي انتخاب نوع بنزین و در نهایت تصمیم گیري براي انتخاب سکو و پمپ بنزین مورد نظر را بیان میکند. در ادامه ماژولهاي شبیهسازي تشریح شده است.
شکل .2 ماژول کلی فرآیند سوخت گیري در جایگاه
ماژول Cars Arrive to Gas Station چگونگی ورود ماشینها را نمایش می دهد. این ماژول براساس یک برنامه زمانی معرفی شده عمل میکند. این برنامه زمانی در قسمت ماژول دادهها Schedule نمایش داده میشود به صورتیکه تعداد ورود ماشینها در هر ساعت به جایگاه براي 24 ساعت شبانه روز به عبارتی یک روز کامل کاري در نظر گرفته شده است. ماژول Decide rejected تصمیمگیري ماندن یا ترك صف است.
زمانی که خودروها طبق برنامه زمانی اشاره شده وارد میشوند، 3 درصد از آنها به هر دلیل - نداشتن پول، نداشتن وقت کافی و ... - قبل از ورود به جایگاه، سیستم را ترك می کنند که این عدد از مشاهدات عینی بدست آمده است و 97 درصد وارد جایگاه سوخت می شوند.
ماژول Record rejected cars تعداد ماشینهایی که سیستم را به هر دلیل ترك کرده اند و وارد جایگاه نشدهاند، ثبت می کند. ماژول ماشینهاي وارد شده، به طور کامل از سیستم خارج میشوند که در اینجا همان 3 درصد ماشینهاي خروجی می باشند. در ماژول Decide about type of fuel مشخص می شود که چه تعدادي از ماشینها بنزین سوپر و چه تعدادي از ماشینها بنزین معمولی سوختگیري می کنند .
با درصد گیري از داده ها، 86 درصد بنزین معمولی و 14 درصد بنزین سوپر سوخت گیري می کنند. در ماژول
fuel براي ماشینهایی که بنزین معمولی سوختگیري می کنند یک ظرفیت سوخت گیري در نظر گرفته می شود که این ظرفیت در واقع مقدار بنزینی هست که هر ماشین سوختگیري می کند و براساس تابع توزیع -0.001+GAMM - 6.85 , 3.29 - می باشد. این تابع توزیع به کمک داده هاي جمع آوري شده براي یک نازل بنزین معمولی در 24 ساعت شبانه روز بدست آمده است.
