برنامه ریزی موجودی

یکی از مهم ترین چالش های صنایع فولاد، برنامه ریزی تولید مناسب است که با توجه به سفارشی بودن این صنعت، برنامه ریزی سفارش ها بخش عمده ای از آن را شامل می شود. همچنین، با توجه به لزوم استفاده حداکثری از ظرفیت ماشین آلات در این صنعت، پرداختن به برنامه ریزی موجودی ها نیز امری ضروری است. در این راستا، مدل ارائه شده در این مقاله با در نظر گرفتن توام برنامه ریزی سفارش ها و برنامه ریزی موجودی، توانایی تصمیم گیری در انتخاب سفارش ها، تعیین زمان تکمیل سفارش ها و تعیین تولیدات مازاد از آنها را در هر فرایند داراست. این مدل در عمل می تواند نقش کلیدی در بهبود برنامه ریزی تولید صنایع فولاد از طریق تحویل بموقع سفارش ها، کاهش موجودی و استفاده مناسب از ظرفیت، دارا باشد. در ادامه، یک الگوریتم حل ابتکاری بر پایه الگوریتم ژنتیک برای مدل فوق ارائه شده و کارایی آن در یک مطالعه موردی و عملی در شرکت فولاد آلیاژی ایران ارزیابی شده است.

مدل مقدار اقتصادی تولید (EPQ) چندین دهه قبل برای مدیریت هزینه های موجودی ارائه شد و از آن زمان تاکنون به طور گسترده مورداستفاده قرار گرفته است. در سال های اخیر پژوهشگران توسعه های گوناگون مدل EPQ را ارائه داده اند. در مدل کلاسیک، فرض بر این است اقلام با کیفیت مناسب تولید می شوند؛ درحالی که در واقعیت، تولید اقلام معیوب امری اجتناب ناپذیر است. از دیگر مفروضات مدل، رفع پیوسته تقاضای سیستم است؛ درحالی که در عمل، سیاست ارسال چندگانه مورداستفاده قرار می گیرد؛ همچنین در مدل کلاسیک هیچ فرضی در ارتباط با نگهداری و تعمیرات و خرابی ماشین لحاظ نشده است. در محیط های تولیدی همواره از نگهداری و تعمیرات، با هدف جلوگیری از اختلال در فرآیند تأمین تقاضای مشتریان استفاده می شود. در این پژوهش یک مدل EPQ با در نظرگرفتن نگهداری و تعمیرات اصلاحی با تولید اقلام معیوب به همراه سیاست ارسال چندگانه بررسی شده است. هدف، به دست آوردن مدت زمان بهینه تولید است که از طریق آن، هزینه ی کل سیستم حداقل می شود. دو نمونه از این مدل تحلیل شده است. مورد نخست، سیستم با در نظر گرفتن تولید اقلام معیوب است. مورد دوم، به سیستمی با نرخ اقلام معیوب صفر اختصاص دارد. در این رابطه، توابع هدف موردنظر استخراج شده و برای حل مدل، روش عددی «دوبخشی» به کار رفته است.

مقدمه و اهداف: بازسازی دکل حفاری نفت یکی از بهترین گزینه های جایگزین برای اجاره این تجهیز سرمایه ای است، زیرا هزینه اجاره آن، ده ها هزار دلار در روز است. این پژوهش، به زمانبندی فعالیت ها و برنامه ریزی موجودی زنجیره تامین پروژه بازسازی دکل حفاری سینا 1 می پردازد. از آنجا که سابقه انجام چنین کاری در کشور وجود ندارد، زمانبندی پروژه در شرایط عدم قطعیت فعالیت ها انجام می شود. علاوه بر این، عدم قطعیت در زمان اجرای فعالیت ها باعث ارتقای شناخت صاحبان پروژه از زمانبندی شان شده و دید گسترده تری نسبت به پروژه و فعالیت های آینده ایجاد می کند. در این مدل، هزینه های پیمانکار و تأمین کنندگان به صورت همزمان مورد توجه قرار گرفته و زمانبندی نامطمئن فعالیت ها و برنامه ریزی سفارشات به شکلی انجام می شود که هزینه کلی زنجیره به حداقل برسد. روش: با توجه به تعداد زیاد متغیرها و محدودیت های موجود در مدل ریاضی زمان بندی فعالیت های زنجیره تأمین، مسأله مورد بررسی در دسته مسائل پیچیده  NP-hard قرار می گیرد. به همین دلیل برای حل چنین مسائلی از روش های فراابتکاری استفاده می شود که در مقایسه با روش های دقیق، در زمان کمتری پاسخ های نزدیک به بهینه ارائه می دهند. در این پژوهش، از الگوریتم الکترومغناطیس به منظور حل این مسأله استفاده شده است. این الگوریتم بر روی یک پروژه واقعی (بخش پایه های دکل حفاری سینا 1) به کار گرفته شده است. یافته ها: مدل ریاضی ارائه شده در این پژوهش، با استفاده از الگوریتم الکترومغناطیس در محیط نرم افزار متلب کدنویسی شده است که پارامترهای ورودی مسئله، شامل پارامترهای عمومی و پارامترهای کنترلی الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس می باشد. پارامترهای عمومی مربوط به مشخصات پیمانکار، تأمین کننده، فعالیت ها، منابع و مواد مصرفی می باشند. به منظور اثبات کارایی و کارآمدی الگوریتم الکترومغناطیس طراحی شده، سه مسئله انتخاب گردید. مسئله اول شامل پنج فعالیت است، مسئله دوم در واقع همان پنج فعالیت مسئله اول اما با دو تأمین کننده می باشد، و مسئله سوم با ابعاد بزرگ تر انتخاب شد. ابتدا با استفاده از نرم افزار ایمز جواب دقیق برای مسئله به دست آمده، سپس جواب ها و زمان حل به دست آمده از الگوریتم الکترومغناطیس با آن مقایسه شد. باید به این نکته توجه کرد که با افزایش ابعاد مسئله، زمان رسیدن به جواب در نرم افزار AIMMS به صورت قابل توجهی (به صورت نمایی) افزایش می یابد. الگوریتم الکترومغناطیس ارائه شده با توجه به زمان حل، عملکرد قابل قبولی را نشان می دهد. زمان جواب الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس برای حل مسئله نمونه 115 ثانیه است ولی زمان رسیدن به جواب توسط نرم افزار دقیق ایمز حدود 747 ثانیه است. همچنین اختلاف نسبی الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس نسبت به نرم افزار دقیق ایمز تقریبا یک درصد می باشد. در آخر نیز برای تحلیل حساسیت از تاثیر روش های مختلف پرداخت بر هزینه زنجیره تامین پروژه، استفاده شده است. نتیجه گیری: در این پژوهش، مدل سازی و حل مسئله زنجیره تامین پروژه دو سطحی شامل پیمانکار و تامین کنندگان ارائه شده است که هزینه های مربوط به پروژه و موجودی برای هر دو عضو زنجیره کمینه سازی شده است. با مقایسه نتایج حاصل از روش دقیق و الگوریتم الکترومغناطیس، مشخص شد که زمان حل با استفاده از الگوریتم الکترومغناطیس به طور قابل توجهی کمتر از زمان حل در روش دقیق است. علاوه بر این، اختلاف نسبی کیفیت نتایج تقریباً به یک درصد محدود می شود. این موارد به خوبی نشان دهنده اثربخشی و کارآمدی الگوریتم پیشنهادی هستند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که الگوریتم الکترومغناطیس پیشنهادی برای این مساله، الگوریتمی موثر و دارای همگرایی به جواب بهینه می باشد.