ارائه مدل یکپارچه تولید - توزیع برای محصولات فسادپذیر (بررسی مقاله دوم)

مقدمه

امروزه با توجه به بازار رقابتی موجود، اهمیت مسئله طراحی و برنامه­ریزی شبکه­های زنجیره تامین، توجه بسیاری از محققان و تصمیم­گیران صنایع گوناگون را به خود جلب نموده است که هدف نهایی آن افزایش سودآوری شرکت­ها و جلب رضایت مشتریان می­باشد. تصمیم­گیرندگان برای بقای خود در فضای رقابتی بازار، سیاست­ها و ایده­های جدیدی را بکار می­برند که در این میان اهمیت در­نظر­گرفتن زنجیره تامین بعنوان یک فرایند پیوسته و تفکیک­ناپذیر به هیچ­وجه قابل چشم­پوشی نیست. در راستای پیاده­سازی این رویکرد، استفاده از برنامه­ریزی یکپارچه و همزمان تولید- توزیع به منظور افزایش کسب مزیت­های اقتصادی و پاسخگویی به مشتریان، دارای جایگاه ویژه­ای می­باشد. از طرفی در بعضی صنایع مانند صنایع مرتبط با کالاهای فسادپذیر، فعالیت­های حوزه تولید و توزیع بطور مستقیم در کسب سودآوری زنجیره تامین تاثیرگذار می­باشند، بنابراین برنامه­ریزی یکپارچه و همزمان این دو سطح از اهمیت بالایی برخوردار است. دراین مقاله از طریق یک چهارچوب چند هدفه، مزایای یکپارچگی تولید و توزیع برای کالاهای فساد پذیر در سطح عملیاتی بررسی می­شود. محصولات فسادپذیر مورد بررسی در دو دسته کلی گنجانده می­شوند. دسته اول متعلق به محصولاتی است که دارای طول عمر مشخصی می­باشند که به عنوان مثال می­توان به فرآورده­های خونی اشاره نمود، و دسته دوم مربوط به کالاهایی است که با وجود فسادپذیری دارای طول عمر نامعلومی هستند که به عنوان نمونه می­توان محصولات کشاورزی را ذکر نمود. در این نوع کالاها، تغییر در رنگ، طعم و ظاهر محصولات نشاندهنده فاسد شدن آنها می­باشد. پس از ارائه مدلهای یکپارچه و مجزا برای محصولات ذکر شده، مثال عددی برای ارزیابی مسئله ارائه می­شود و در نهایت، نتایج حاصل بیانگر آن است که استفاده از رویکردهای یکپارچه با در نظر ­گرفتن سطح تازگی کالاها در هنگام تحویل آنها به مشتریان، منافع اقتصادی بسیار بالایی را نسبت به مدلهای مجزا خواهد داشت. 

 جایگاه و اهمیت مدلهای یکپارچه تولید- توزیع

در سالهای اخیر، مطالعات زیادی در زمینه طراحی شبکه زنجیره­ تامین برای کالاهای فسادپذیر انجام شده است، به طوریکه هر کدام سعی داشتند تا مدلی که بیشترین مطابقت با دنیای واقعی را داشته باشد، ارائه نمایند. از اینرو با نگاهی به سیر مقالات موجود در این زمینه و با توجه به تاریخ ارائه این مقالات مشاهده می­شود که مدلهای ارئه شده هر بار پارامترهای بیشتر، محدودیت­های متنوع­تر و توابع هدف دقیقتری در خود گنجانده­اند تا بتوانند کاربرد بیشتری برای تصمیم گیرنده­ها داشته باشند. لذا ارائه یک مدل برنامه­ریزی یکپارچه برای محصولات فسادپذیر، در سطح تولید- توزیع که بیشترین انطباق با فعالیتهای جاری در زنجیره تامین را داشته باشد، از اهمیت بسزائی برخوردار است. در این تحقیق، علاوه بر ارائه مدل یکپارچه تولید- توزیع برای محصولات فسادپذیر، ماهیت فسادپذیری محصولات با عمر محدود در دو دسته کلی قرار می­گیرد. طبقه­بندی اول برای کالاهای فسادپذیری است که طول عمر آنها مشخص می­باشد. در این میان می­توان به فرآورده­های خونی اشاره کرد،به­عنوان مثال گلبول قرمز به عنوان یک محصول خونی، تحت شرایط نگهداری خاصی، حدودا 42 روز عمر می­کند. طبقه­بندی دوم مختص کالاهایی است که دارای طول عمر محدودی می­باشند ولی محاسبه زمان عمر آنها نامشخص است. برای مثال میتوان به محصولات کشاورزی مثل میوه­ها اشاره نمود. این محصولات فسادپذیر طول عمر کاملا مشخصی ندارند و تغییر در رنگ و طعم و ظاهر آنها نشاندهنده فاسد­شدنشان می­باشد. در این مقاله برای بیان طول عمر محصولات متعلق به گروه دوم از توزیع­های احتمالی استفاده ­میشود. در ضمن مدل ارائه شده برای هر دو نوع محصول فسادپذیر ذکر شده در حالت یکپارچه تولید- توزیع و همچنین در حالت مجزا بصورت برنامه­ریزی تولید و همچنین برنامه­ریزی توزیع فرموله می­شود.

تعریف مسئله

همانطور که ذکر شد، در این تحقیق به بررسی مدلهای یکپارچه و مجزا برای دو نوع محصول فسادپذیر می­پردازیم. در شکل(1) مدل پیشنهادی مسئله ارائه شده است. با توجه به شکل، جریان انتقال محصولات از کارخانه­ها به مراکز توزیع و سپس از آنجا به نقاط تقاضا صورت می­گیرد. یک سطح از مسئله (منظور از یک سطح،یک کارخانه و یک مرکز توزیع می­باشد) مشخص شده است و سایر سطوح(کارخانه ها و مراکز توزیع دیگر)  به­صورت سایه نمایش داده شده­اند. مفروضات مدل به شرح زیر است:

1- در این مسئله چندین کارخانه به عنوان مراکز تولیدی در نظر گرفته شده است، زیرا این امر سبب افزایش قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری در برابر دینامیک پیچیده صنایع محصولات فسادپذیر می­شود.

2- برای تولید محصولات، خطوط مختلف تولیدی در نظر گرفته شده است که هر خط تولید، فقط به یک کارخانه تخصیص داده می­شود.

3- افق برنامه­ریزی را از یک هفته تا یک ماه می­توان درنظر گرفت.

4- محصولات مختلف به دلیل مشابهت های تولیدی در یک مجموعه قرار می­گیرند که به مجموعه مطرح شده بلوک می­گوییم.( به عبارت دیگر، هر دسته از محصولات مشابه در تولید، در یک بلوک قرار می­گیرند). در ضمن هر محصولی فقط متعلق به یک بلوک می­باشد.

5- در هنگام تغییر تولید بین دو محصول، دو حالت رخ می­دهد:

حالت اول: اگر دو محصول به یک بلوک متعلق باشند، برای تولید محصول دوم فقط نیاز به تغییرات جزئی در خط تولید می­باشد که به آن راه اندازی جزئی خط تولید می­گوییم.

حالت دوم: اگر دو محصول به دو بلوک مختلف تعلق داشته باشند، برای تولید محصول دوم باید تغییرات اساسی در خط تولید انجام شود که به آن راه اندازی عمده خط تولید می­گوییم.

لازم به ذکر است که هزینه های راه اندازی حالت دوم بسیار بیشتر از حالت اول می­باشد.

6- موجودی در مرکز تولید نگه داشته نمی­شود، بنابراین در پایان هر روز تمام محصولات به مراکز توزیع ارسال می­شود. در ضمن ظرفیت نگهداری موجودی در مراکز توزیع بصورت نامحدود فرض شده است.

7- فاصله مکانی بین نقاط تولید و توزیع ناچیز در نظر گرفته شده است، بطوریکه محصولات تولیدی در همان روز به نقاط توزیع ارسال می­شود و همچنین این مسافت کوتاه باعث می­شود که از کاهش عمر محصولات در طول انتقال آن­ها به مراکز توزیع چشم­پوشی شود.

8- تاثیر مدل ارائه شده در سطح عملیاتی بررسی می­شود.

1- مدل یکپارچه تولید- توزیع یکپارچه برای محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت (PDP-FSL)

برنامه ریزی یکپارچه تولید و توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت(PDP-FSL) به صورت یک مدل برنامه ریزی چند هدفه مختلط عددصحیح زیر ارائه شده است.

توضیح توابع هدف:

با توجه به اینکه مدل به صورت چند محصولی و با احتساب چند کارخانه تولیدی و چند مرکز توزیع می باشد، تابع هدف اول به منظور کمینه کردن هزینه­های کل در تمام مراکز تولیدی و مراکز توزیع ارائه شده است و شامل هزینه­های تولید، هزینه­های حمل و نقل و هزینه­های اتلاف( به دلیل فاسد شدن کالا قبل از ارسال به نقاط تقاضا) می­باشد که هزینه­های تولید مدل به شرح زیر است:

1- هزینه­های راه­اندازی ماژور خط تولید: اگر در هر خط تولید، بلوک مربوط به تولید محصولی که قرار است تولید شود تغییر کند، یعنی محصول جدید به دسته جدیدی از کالاها تعلق داشته باشد، آنگاه باید خط تولید برای آن محصول، مجدد راه­اندازی شود. به هزینه­هایی که بخاطر راه­اندازی مجدد خط تولید برای بلوک جدیدی از محصولات در نظر میگیریم، هزینه های ماژور راه اندازی میگوییم.

2- هزینه­های مینور راه­اندازی خط تولید: اگر در هر خط تولید، تولید کالای جدیدی آغاز شود و نیاز به تغییر بلوک نباشد، یعنی کالای جدید به همان دسته کالای قبلی متعلق باشد، باید تغییرات مینوری در خط تولید برای تولید آن کالا اعمال شود، که به این دسته از هزینه های تولید، هزینه های مینور راه­اندازی خط می­گوییم.

3- هزینه تولید هر واحد کالا: بعد از راه­اندازی مجدد خط برای تولید کالای جدید، عملیات تولید از سر گرفته می شود و هزینه های تولید محصولات را در بر­میگیرد.

در تابع هدف دوم، هدف ماکزیمم کردن میانگین طول عمر باقیمانده محصولات تحویل داده شده به مراکز توزیع است. به عبارت دیگر، یعنی حداکثر کردن میزان ماندگاری محصولات، قبل از اینکه به نقاط تقاضا ارسال شوند، که در عبارت تابع هدف دوم متغیرهای  t,u,dبه شرح زیر هستند:

t: تاریخ تکمیل محصول(تاریخی که ساخت محصول تمام شده است و آماده ارسال به نقاط عرضه می باشد.)

u: طول عمر محصول بعد از اتمام پروسه تولید

d: تاریخ تحویل کالا به مشتریان

در نتیجه برای ارسال کالا به نقاط تقاضا دو شرط زیر باید برقرار باشد:

عبارت اول تضمین می­کند که کالا وقتی به نقاط تقاضا فرستاده می­شود که حتما تولید شده باشد. عبارت دوم بیانگر این است که کالایی به مشتریان ارسال می­شود که فاسد نشده باشد. مقدار این تابع هدف عددی بین %0 تا%100 است، %0 یعنی میزان ماندگاری محصول تمام شده و محصول قبل از ارسال به مراکز تقاضا،در مرکز توزیع فاسد شده است. %100 یعنی محصول در همان پریودی که تولید شد و به مرکز توزیع ارسال گردید، برای ارضای تقاضای مشتریان به مراکز تقاضا فرستاده شده است. همچنین در افزایش ماندگاری محصولات در حالت کلی می­توان این موضوع را در نظر گرفت که محصولات در کوتاهترین زمان بعد از تولید به نقاط تقاضا ارسال گردند. این امر سبب می­شود که میزان موجودی آن محصول کم شود و همچنین هزینه نگهداری کاهش یابد.

توضیح محدودیت ها:

محدودیت(3)و(4) تضمین می­کنند که هر محصول متعلق به یک بلوک خاص، فقط وقتی تولید می­شود که بلوک مربوطه و خط تولید آن محصول راه­اندازی شده باشد. محدودیت(5) نشان می­دهد که کل زمان مورد نیاز برای راه اندازی مجدد خط تولید به خاطر تغییر بلوک محصولات، بعلاوه کل زمان مورد نیاز برای راه اندازی مجدد خط تولید بدلیل آمادگی خط برای تولید محصول جدید که در همان بلوک محصول قبلی قرار دارد، بعلاوه زمان لازم برای تولید کل محصول درآن دوره باید کمتر از ظرفیت زمانی که برای آن خط تولید درآن دوره تعیین شده است باشد. محدودیت(6) بیان کننده این امر است که در هر میکرو دوره و در هر خط تولید فقط محصولات متعلق به یک بلوک تولید می­شوند(با توجه به این محدودیت هر میکرو دوره یعنی مدت زمانی که در یک خط تولید فقط محصولات متعلق به یک دسته یا بلوک در حال تولید می­باشند). در محدودیت(7)کمترین مقدار هر بلوک مشخص شده است(تعیین حد پایین تعداد محصولاتی که به هر بلوک تعلق می­گیرد). در محدودیت(8) ارتباط بین بلوک­ها بصورت تغییر از یک بلوک به بلوک دیگر و راه­اندازی خط به ازای بلوک جدید نشان داده شده­است. محدودیت(9) متضمن این امر است که تمام محصولات تولید شده در هر کارخانه­ای باید پس از تولید به مراکز توزیع ارسال گردند(یعنی هیچ موجودی نباید در کارخانه نگهداری شود). محدودیت(10) بیان می­کند که در هر مرکز تقاضا هر محصولی که از تمام کارخانه­ها به آن مرکز وارد می­شود یا در آن افق زمانی استفاده می­شود(به­صورت تقاضای موجود در دوره­های مختلف آن افق برنامه­ریزی که شامل مقدار تقاضای هر دوره در درصدی از تقاضای آن دوره که به ازای محصول تولید شده در دوره­ی مورد بررسی ارضا می­شود) و یا در آن افق برنامه­ریزی مصرف نشده و موجودی است که در افق برنامه­ریزی بعدی مصرف می­شود(در حالت کلی این محدودیت برای هر محصول تولیدی با توجه به زمان تولیدش، این واقعیت را مطرح می­نماید که یا آن محصول در صورت عدم فساد در دوره­های مختلف بر حسب میزان تقاضا، به نقاط تقاضا ارسال می­شود و یا تا پایان افق برنامه­ریزی مورد تقاضا قرار نگرفته و بدلیل فاسد نشدن در افق برنامه­ریزی بعدی مورد مصرف قرار می­گیرد). محدودیت(11) نشان می­دهد که موجودی اولیه در هر مرکز تقاضا در ابتدای افق برنامه­ریزی(که متعلق است به محصولاتی که در افق­های برنامه­ریزی قبلی تولید شده­اند) می­توانند پاسخگوی تقاضای محصولات در آن افق­برنامه­ریزی باشند، به شرطی که فاسد نشده باشند. پس حتما باید مقدار تقاضایی که توسط محصولات تولید شده در افق برنامه­ریزی قبلی برآورده می­شود کمتر یا مساوی کل موجودی اولیه محصولات افق قبلی باشد. محدودیت(12) بیان می­کند که اگر میزان تقاضا در دوره خاصی برای یک نوع محصول وجود داشته باشد(یعنی تقاضا صفر نباشد) آنگاه می­توان از آن نوع کالای تولید شده در آن دوره یا تمام دوره­های قبلی(به شرط عدم فساد) تقاضای آن دوره را برآورده کرد. محدودیت(13) تضمین می­کند که وقتی در مرکز توزیعی از یک کالا در یک دوره زمانی تقاضایی وجود ندارد، هیچ مقداری از آن محصول که در آن دوره یا در دوره­های قبل تولید شده، در آن دوره زمانی به نقاط تقاضا ارسال نمی­شود. در محدودیت(14)حد بالای حداقل سطح موجودی برای هر محصول در هر کلان دوره و در هر مرکز توزیع نشان داده شده است. محدودیت(15) مقدارموجودی فاسد شده را نشان می­دهد که طبق آن موجودی ابتدای هر افق زمانی در هر مرکز توزیع منهای کل ارسالی از آن موجودی در افق­های زمانی مختلف کمتر است از میزان کالای فاسد شده است، زیرا علاوه به این، کالاهایی که حتی اگر در همان افق برنامه­ریزی تولید شده باشند، با پایان عمر مفیدشان فاسد محسوب می­شوند.

2- در نظر گرفتن مدل تولید و توزیع بصورت جداگانه

1-2- برنامه ریزی تولید برای محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت  (PP-FSL)

توضیح توابع هدف:

در تابع هدف اول هزینه­های تولید مانند مدل یکپارچه می­باشد، ولی بدلیل درنظر نگرفتن مرکز توزیع، از هزینه­های حمل­و­نقل و هزینه اتلاف در مراکز توزیع چشم­پوشی شده است.

در تابع هدف دوم نیز موارد ذکر شده در مدل یکپارچه تکرار شده است.

توضیح محدودیت­ها:

محدودیت(3) تا (8) مدل یکپارچه در این مدل نیز استفاده می­شود، زیرا این محدودیت­ها متعلق به مراکز تولید می­باشند. محدودیت(19) بیان می­کند که کل تولیدات یک محصول توسط مراکز تولیدی می­توانند میزان تقاضای هر دوره را ارضا نمایند، زیرا در این مدل فرض شده است که کمبود جایز نمی­باشد. محدودیت(20) مانند محدودیت(12) مدل یکپارچه و محدودیت(21) نیز مانند محدودیت(13) مدل یکپارچه است با این تفاوت که در این مدل چون فقط مراکز تولید را در نظر گرفتیم باید محدودیت­های ذکر شده را برای کل مراکز توزیع بازنویسی کنیم(یعنی نیاز به نوشتن محدودیت­های توزیع، به ازای هر مرکز توزیع نیست).

2-2- برنامه ریزی توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت  (DP-FSL)

توضیح توابع هدف:

تابع هدف اول مینیمم هزینه­ها را در نظر می­گیرد، ولی چون این مدل فقط برای مراکز توزیع می­باشد، هزینه­ها شامل هزینه حمل­و­نقل و هزینه اتلاف محصولات فاسد شده در مراکز توزیع می­باشند(هزینه­های تولید برای این مدل نوشته نمی­شود).

تابع هدف دوم این مدل مانند مدل یکپارچه است.

توضیح محدودیت­ها:

محدودیت(9)تا(15) مدل یکپارچه که متعلق به مراکز توزیع می­باشند، در این مدل استفاده می­شود.

3- مدل یکپارچه تولید- توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر نامشخص  (PDP-LSL)

همانطور که قبلا ذکر شد طول عمر مشخصی برای این قبیل محصولات وجود ندارد. فرض می­شود که طول عمر این محصولات یک متغیرتصادفی است و توزیع احتمالی برای هر کدام از آنها تعریف میشود. با این وجود برای پیشبینی طول عمر این محصولات اطلاعات درباره تولید آنها بسیار حائز اهمیت است.

برنامه­ریزی یکپارچه تولید و توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر نامشخص(PDP-LSL) به صورت یک مدل برنامه ریزی غیر­خطی و چند هدفه مختلط عددصحیح بصورت زیر ارائه شده است.

توضیح توابع هدف:

تابع هدف اول: مانند مدل یکپارچه محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت، شامل هزینه­های تولید، حمل­و­نقل و اتلاف می­باشد. علاوه بر آن برای نگهداری مراکز توزیع در یک دمای مشخص، هزینه­ای به عنوان هزینه مصرف انرژی نیز به مدل اعمال می­شود.

تابع هدف دوم: حداکثر کردن عمر باقیمانده محصولات تحویل داده شده به مراکز توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر نامشخص می­باشد. به­دلیل نامشخص بودن عمر محصولات(عمر هر محصول یک متغیر تصادفی است) تابع هدف دوم یک مدل غیرخطی و غیرمحدب است.

توضیح محدودیت­ها:

محدودیت(3) تا (14) این مدل همانند مدل یکپارچه برای محصولات فسادپذیر با طول عمر ثابت است. علاوه بر این محدودیت­ها، محدودیت(28) که یک محدودیت غیرخطی است، میزان موجودی فاسد­شده را نشان می­دهد. محدودیت(29)تا(33) نشاندهنده مجموعه کامل از مقادیر ممکن برای عمر باقیمانده محصولات می­باشد. محدودیت(34) تضمین می­کند که برای ارضای تقاضا در هر دوره فقط از محصولاتی که هنوز منقضی نشده­اند، استفاده می­شود. در محدودیت(35) نشان داده می­شود که در هر دوره برای هر مرکز توزیع، فقط باید یک درجه حرارت(دما) انتخاب شود.

4- در نظر گرفتن مدل تولید و توزیع بصورت جداگانه

1-4- برنامه ریزی تولید برای محصولات فسادپذیر با طول عمر نامشخص  (PP- LSL)

توضیح توابع هدف:

تابع هدف اول: مانند مدل PP-FSL شامل هزینه­های تولید که ذکر شد، می­باشد.

تابع هدف دوم: مانند مدل PP-FSL بیشینه­سازی ماندگاری محصولات را درنظر می­گیرد، با این تفاوت که طول عمر محصولات در این مدل، به دلیل نامشخص بودن آن به صورت یک توزیع احتمال می­باشد.

توضیح محدودیت­ها:

شامل محدودیت(3) تا (8) مدل PDP-FSL و همچنین محدودیت(19) تا (21) مدل PP-FSL است که مرتبط با مراکز تولید می­باشند و در مدل­های بالا بطور کامل شرح داده شده است.

2-4- برنامه ریزی توزیع برای محصولات فسادپذیر با طول عمر نامشخص  (DP- LSL)

توضیح توابع هدف:

تابع هدف اول: مانند مدل DP-FSL شامل هزینه­های توزیع که ذکر شد، می­باشد. علاوه برآن هزینه مصرف انرژی برای نگهداری محصولات در یک دمای مشخص، در مراکز توزیع نیز به مدل اعمال می­شود.

تابع هدف دوم: مانند مدل DP-FSL بیشینه­سازی ماندگاری محصولات را درنظر می­گیرد، با این تفاوت که طول عمر محصولات در این مدل، به دلیل نامشخص بودن آن به صورت یک توزیع احتمال می­باشد.

توضیح محدودیت­ها:

شامل محدودیت(9) تا (14) مدل PDP-FSL و همچنین محدودیت(28) تا (35) مدل PDP-LSL است که مرتبط با مراکز توزیع می­باشند و در مدل­های بالا بطور کامل شرح داده شده است.

مثال عددی

برای درک تفاوت بین مدلهای یکپارچه ذکر شده(برای محصولات فسادپذیر با عمر ثابت و همچنین عمر نامشخص) و نیز برای نشان­دادن تفاوت بین حالت یکپارچه و مدلهای مجزا تولید و توزیع مثال زیر در­نظر گرفته شده است. در این مثال چهار محصول مختلف،2خط تولید و 2 کارخانه وجود دارد. همچنین هر محصول متعلق به یک بلوک خاص می­باشد. در خط تولید 1 همه محصولات می توانند تولید شوند، ولی در خط تولید 2 این امتیاز وجود ندارد(یعنی تمام محصولات نمی توانند در این خط تولید ساخته شوند). خطوط تولید تقریبا شبیه هم هستند، پس با توجه به این فرض از هزینه­های تولید متغیر صرف­نظر شده است. تعداد میکرو دوره های موجود در هر ماکرو دوره مقدار ثابت 4 می باشد. ظرفیت هر خط تولید در همه ماکرو دوره ها یکسان است و در هر کارخانه 100 واحد فرض شده است. افق برنامه ریزی 10 روز است و دوره عمر محصولات نسبت به هم بطور قابل توجهی متفاوت است. در این بین محصول بسیار فسادپذیر(طول عمر 1روز) تا محصولاتی که عمرشان کل افق برنامه ریزی است نیز وجود دارد. دو توزیع کننده وجود دارد و از همه کارخانه ها به این 2 توزیع­کننده امکان حمل محصول وجود دارد. موجودی اولیه هر 2 توزیع­کننده در ابتدا صفر است. درباره مدلی که دارای محصول فسادپذیر با طول عمر نامشخص است، 3 سطح دمایی مختلف می­تواند در هر مرکز توزیع انتخاب شود. در نهایت مدلهای ارائه شده مورد تحلیل قرار می­گیرند.

نتایج عددی محصولات فسادپذیر با عمر ثابت

با توجه به دو­هدفه بودن تمامی مدلهای ارائه شده، از نظریه بهینگی پارتو بجای بهینه­سازی تک هدفه استفاده می­کنیم. در مسائل بهینه­سازی چند هدفه، اصولا اهداف مورد بررسی با هم در تضاد می­باشند، یعنی نمی­توان به­طور همزمان توسط یک نقطه بهینه، هر دو تابع هدف را بهینه نمود. در این موارد یک راهکار مناسب پیدا کردن مجموعه جواب­های پارتو در مرحله اول، و سپس انتخاب بهترین جواب از میان جوابهای پارتو می­باشد. لازم به ذکر است که مجموعه جوابهای پارتو مجموعه ای از جوابها است که در فضای جستجو از جوابهای دیگر بهترند ولی به ازای آنها هر دو تابع هدف باهم بهینه نمی­باشند. برای تعیین مجموعه جوابهای پارتو و همچنین تعیین بهترین مقدار از آن راه­حلهای مختلفی وجود دارد. در مثال ذکر شده برای این تحقیق، همانطور که ذکر شد، ابعاد مثال کوچک است و در CPLEX مجموعه جوابهای پارتو حاصل می­شود. در شکل(2) جوابهای پارتو  برای رویکرد یکپارچه و مجزا برای سناریو پایه(در سناریو پایه میزان فسادپذیری محصولات در حد معمولی است) حاصل شده است. لازم به ذکر است که برای مدل مجزا، برای هر تابع هدف، میانگین دو مدل تولید و توزیع در نظر گرفته شده است. از حل مدلهای مطرح شده نتایج زیر حاصل می­شود:

1- در رویکرد یکپارچه جوابهای بسیار بهتری نسبت به رویکرد جداگانه داریم، در هر سطح ماندگاری مشابه، هزینه های رویکرد یکپارچه بسیار کمتر از رویکرد مجزا است.

2- برای هر دو رویکرد یکپارچه و مجزا، هر دو منحنی رفتار مشابهی دارند، بدین ترتیب که برای میزان ماندگاری پایین(عمر باقیمانده پایین) افزایش کمی در هزینه­ها باعث افزایش چشمگیری در عمر باقیمانده محصولات می­شود. ولی وقتی  ماندگاری را افزایش می­دهیم، استفاده از مدل یکپارچه نسبت به مدل مجزا باعث صرفه­جویی بیشتری در هزینه­ها می­شود. به عبارت دیگر، در یک سطح ثابت ماندگاری با افزایش یکسان هزینه در هر دو مدل، افزایش ماندگاری در مدل یکپارچه بیشتر است. یک دلیل می تواند این باشد که در رویکرد یکپارچه، سیاست تولید و تحویل به موقع اجرا می شود و تقریبا موجودی در مراکز عرضه باقی نمی ماند و افزایش ماندگاری محصولات رخ می­دهد، یعنی زمان تولید تا توزیع به مراکز تقاضا به شدت کاهش می­یابد و این بدین معنی است که محصولات تازه تولید شده با طول ماندگاری زیاد به نقاط تقاضا ارسال می­گردند. 

در شکل(3) و (4) به ترتیب اهمیت نسبی هزینه­های حمل ونقل و تولید در رویکرد یکپارچه و مجزا نسبت به هم نشان داده شده است. همانطور که در شکل­ها مشخص شده است اهمیت نسبی هزینه­ها نسبت به ماندگاری محصولات تقریبا مستقل است و فقط در درجه ماندگاری بالا(100%) شاهد تاثیر­پذیری هزینه نسبت به ماندگاری محصول هستیم. همچنین در مدل مجزا، برای جبران اشتباهات صورت گرفته در مدل تولید، هزینه­های سنگینی به صورت هزینه های حمل ونقل به مدل اعمال می­شود، در صورتی که در مدل یکپارچه شدت تحمیل هزینه­های حمل و نقل بسیار کمتر است و هزینه عملیاتی نیز قسمتی از اشتباهات را پوشش می دهد.

نتایج عددی محصولات فساد پذیر با عمر متغیر

به دلیل اینکه این مدل بصورت مدل برنامه ریزی غیر­خطی مختلط عدد صحیح است، حل مدل بصورت دقیق ساده نمی­باشد و به همین دلیل از الگوریتم ژنتیک برای حل مسئله مورد­نظر استفاده میشود. در شکل(6) نتایج بدست آمده توسط الگوریتم ژنتیک برای رویکرد یکپارچه و همینطور مجزا در محصولات فسادپذیر با عمر متغیر برای سناریو اول مشخص شده است. نتایج حاصل مانند مدل قبلی می­باشد با این تفاوت که در این محصولات در سطوح ماندگاری یکسان نسبت به محصولات با طول عمر مشخص، میزان هزینه ها بسیار بیشتر است. دلیل افزایش هزینه­ها نسبت به محصولات با طول عمر مشخص، وجود هزینه­های انرژی در محصولات با طول عمر نامعلوم می­باشد. همانطور که ذکر شد این هزینه­ها در مدلهای نوع اول وجود ندارند. دلیل دیگر افزایش هزینه نیز مربوط به نوع عمر محصولات است. در محصولات با طول عمر نامشخص به دلیل اینکه طول عمر از یک توزیع احتمالی پیروی می­کند نسبت به حالت اول که طول عمر محصولات عددی ثابت است، بیشتر است.

نتیجه گیری:

امروزه ایده­های جدیدی برای بهبود شبکه زنجیره تامین ارائه می­شود که در این بین رویکرد یکپارچه­سازی بدلیل افزایش مزیت­های اقتصادی و پاسخگویی نقاط تقاضا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق مدل یکپارچه تولید- توزیع برای دو نوع محصول فساد پذیر(محصولات فسادپذیر با طول عمر مشخص و یا طول عمر نامعلوم) ارائه شده است، همچنین برای هر دو نوع محصول مدلهای تولید و توزیع بصورت مجزا هم در نظر گرفته شده است. پس از ارائه مدل، برای ارزیابی آن مثالی مطرح شد که طبق آن در سطح ماندگاری یکسان، بر مدل یکپارچه نسبت به مدل مجزا، هزینه­های بسیار کمتری اعمال می­شود. یکی از دلایل این امر، تولید و توزیع بموقع است، زیرا بدلیل یکپارچگی مدل، محصولاتی که از تولید آنها زمان زیادی نگذشته است، توزیع می­شوند و این سبب کاهش هزینه­های نگهداری و افزایش عمر باقیمانده محصولات می­شود. همچنین بر مدل یکپارچه و مجزا برای محصولات با طول عمر مشخص نسبت به محصولات با طول عمر نامعلوم در میزان ماندگاری یکسان، هزینه­های کمتری اعمال می­شود.

برداشت کوتاه از مقاله:

1- آشنایی با مدلهای یکپارچه در طراحی زنجیره تامین در سطح تولید و توزیع

2- آشنایی با دو نوع محصول فساد پذیر، محصولات با طول عمر مشخص و محصولات با طول عمر نامعلوم و فرموله کردن مدل یکپارچه تولید- توزیع برای آنها

3- ارائه مدلهای تولید و توزیع جداگانه برای محصولات فسادپذیر و مقایسه آنها با مدلهای یکپارچه

تحقیقات آینده:

1- گسترش مدل و بررسی تاثیر رویکرد یکپارچه تولید- توزیع در سطح تاکتیکال

2- ارزیابی شاخص­های دیگری که در افزایش میزان ماندگاری محصولات تاثیرگذار هستند به­منظور بهبود تابع هدف دوم