نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید
سال بیست و ششم شماره 2 (تابستان 1394)

مسئله زمانبندی کارکارگاهی، در گروه مسائل NP-hard طبقه بندی می شود. وجود چند مسیر پردازش برای هرکار نیز موجب پیچیده تر شدن این مسئله شده و لذا استفاده از الگوریتم های فراابتکاری، به عنوان روشی موثر در حل اینگونه مسائل، مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. در این مقاله ، ابتدا مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط از مسئله زمانبندی کارکارگاهی چند مسیره ارائه خواهد شد. سپس یک الگوریتم فراابتکاری، بر مبنای الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات، با هدف کمینه سازی زمان اتمام کارها، برای حل مسئله مذکور ارائه می گردد . همچنین جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، 30 مسئله در ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ، که قبلا با استفاده از الگوریتم ایمنی مصنوعی توسط دیگر محققین حل و نتایج آن گزارش شده است ، با الگوریتم پیشنهادی حل و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند . از نقطه نظر زمان مورد نیاز برای تولید جواب و مقدار بدست آمده برای تابع هدف، نتایج حاکی از عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی است.

در این مقاله، یک شبکه خرید – تولید - توزیع یکپارچه برای یک زنجیره تامین سبز چهار سطحی طراحی می شود که در آن ضمن کمینه کردن هزینه کل سیستم که در برگیرنده: هزینه خرید و ارسال مواد اولیه از تامین کنندگان به تولیدکنندگان، هزینه ناشی از سرمایه گذاری های زیست محیطی در مراکز تولید، هزینه تولید محصول نهایی و هزینه های توزیع و ارسال محصول از تولیدکنندگان به مراکز توزیع و فروش میباشد. با توجه به ظرفیت و امکانات موجود، بیشترین سطح سرویس دهی و خدمات رسانی به مشتریان ارائه می گردد که با حداقل ساختن کل تاخیرها در تحویل کالاها به مشتریان این مهم محقق می شود. بعلاوه در نظر است تا میزان کل دی-اکسیدکربن منتشر شده در اثر تولید و توزیع محصول در کل زنجیره را، برای کنترل اثرات مخرب زیست محیطی زنجیره تامین، به حداقل ممکن برسد. پس از ارائه مدل ریاضی توسعه یافته برای مساله، یک الگوریتم فراابتکاری جدید بر اساس جستجوی گرانشی چندهدفه (MOGSA) با دو نحوه نمایش متمایز برای جواب های مساله، برای یافتن مجموعه جواب های بهینه پارتو ارائه و برای تعدادی مساله نمونه تصادفی در ابعاد مختلف حل و مقایسه می شود.

در سالهای اخیر ایجاد شبکه زنجیره تامین سبز به یک استراتژی کلیدی تبدیل شده که لجستیک یکپارچه (شامل زنجیره تامین پیشرو و معکوس) یکی از راه های دستیابی به آن میباشد. فرایندهای حمل ونقل نیز از بخشهای ضروری زنجیره تامین محسوب می شود. بنابراین برنامه ریزی تسهیلات موجود در شبکه لجستیک با در نظر گرفتن سیاستهای حمل ونقل یکی از موضوعات قابل توجه در طراحی شبکه لجستیک است. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح برای شبکه لجستیک یکپارچه، شامل لجستیک پیشرو (تامین کنندگان، تولید کنندگان، توزیع کنندگان و مشتریان) و لجستیک معکوس(مراکزجمع آوری، مراکز بازفرآوری و مرکزدفع) با درنظر گرفتن سیاستهای حمل ونقل (وسائط نقلیه مختلف با ظرفیتهای متفاوت) و شبکه حلقه بسته چند سطحی و چند محصولی ارائه می گردد. از جمله خروجی های مدل می توان به تعداد و تعیین مکان احداث تامین کنندگان، تولیدکنندگان، مراکز توزیع، مراکز جمع آوری و بازفرآوری و نیز میزان کالا و قطعه ای که بین سطوح مختلف زنجیره، توسط وسائط نقلیه متفاوت جابجا می شود اشاره کرد. هدف مدل پیشنهادی حداقل کردن هزینه های ثابت احداث تسهیلات و همچنین هزینه های متغیر خرید و حمل ونقل وابسته به آنهاست. برای اعتبارسنجی مدل مفروض و اجزا آن یک مثال عددی با نرم افزار GAMS حل می شود.

تعیین سیاست کنترل موجودی مناسب و قیمت فروش بهینه برای کالاهای مختلف همواره یکی از موضوعات اصلی تحقیقات آکادمیک و صنعتی بوده است. به علاوه زمانی که کالای مورد نظر فاسدشدنی باشد، به دلیل خصوصیات ویژه ای که این کالاها دارند، تعیین این موارد از اهمیت بالاتری برخوردار است. در این مقاله یک مدل موجودی همراه با قیمت گذاری برای کالاهای فاسدشدنی به صورت توام در نظر گرفته می شود. نرخ تقاضا قطعی، پیوسته و به صورت تابعی از زمان و قیمت فرض شده است. کمبود در سیستم موجود است و به صورت پس افت پاره ای فرض شده است. هدف تعیین مقادیر بهینه قیمت، زمان بهینه بازپرسازی و اندازه سفارش است، تا بدین وسیله سود حداکثر شود. بنابراین بعد از ارائه مدل نشان داده می شود که در هر قیمتی، زمان بازپرسازی موجود، منحصربه فرد و بهینه است. سپس ثابت می شود که با در دسترس بودن زمان بهینه بازپرسازی، تابع هدف، تابعی مقعر از قیمت است و بنابراین مقدار بهینه آن موجود است. در ادامه الگوریتمی ساده برای به دست آوردن متغیرهای مدل بیان می شود. و در انتها مثالی عددی برای تشریح مدل و الگوریتم ارائه می گردد.

هماهنگی زنجیره تامین برای هم سویی سیاست های اعضای زنجیره و استفاده از سود بیشینه ممکن برای زنجیره تامین، محور پژوهش-های بسیاری در دهه اخیر بوده است. برای دستیابی به هماهنگی، استفاده از ساز و کارهای گوناگونی امکان پذیر است که قراردادها یکی از مهم ترین آنها هستند. این پژوهش به مقایسه دو گونه ی پرکاربرد از قراردادها شامل اشتراک درآمد و بازخرید برای هماهنگی زنجیره تامین می پردازد. نوآوری دیگر این مقاله تحلیل تعیین سیاست های سفارش دهی و قیمت گذاری بوسیله این قراردادها در شرایط نامعینی تقاضا است. نتایج پژوهش نشان می دهد که با در نظر گرفتن تقاضای نامعین جمعی، قرارداد اشتراک درآمد توانایی کامل در هماهنگی قیمت گذاری و سفارش دهی دارد در حالی که قرارداد بازخرید تنها هماهنگی از طریق سیاست سفارش دهی را فراهم می کند.

حل مسائل پیچیده با فضای جستجوی بزرگ، همواره یکی از چالش های محققان برای رسیدن به پاسخ های بهینه بوده و هست. اما از آنجایی که به دست آوردن راه حل بهینه با استفاده از روش های دقیق و غیرهوشمند، بسیار مشکل است، اغلب رویکردها در سال های اخیر بر روی روش های تقریبی و فراابتکاری معطوف شده است. در این مقاله، روش جدیدی در ترکیب الگوریتم های فراابتکاری برای حل مسئله زمان بندی کار کارگاهی انعطاف پذیردر شرایط چندهدفی ارائه شده است. این مسئله که نوع تعمیم یافته مسئله کلاسیک زمان بندی کار کارگاهی است، جزء مسائل NP-hard محسوب می شود. معمولا در خصوص استفاده از روش های جستجوی محلی، دغدغه اصلی برای رسیدن به بهینه سراسری، انتخاب نقاط شروع مناسب است. لذا در این مقاله الگوریتم ژنتیک توسعه یافته ای با تکیه بر پارامتر جدید همسایگی ارائه شده است که خروجی آن شناسایی چند خوشه در اطراف نواحی برازنده تر است. بهترین راه حل هر خوشه، نماینده مناسبی برای نقطه شروع در روش های جستجوی محلی به شمار می آید. بهینه سراسری نیز از مقایسه نتایج این جستجوهای محلی به دست می آید. نتایج محاسباتی بر روی نمونه مسائل معروف نشان می دهد که راه حل های بهینه سریع تر و مطمئن تر از سایر روش ها به دست آمده است.

مسایل مکانیابی پوشش، بر سرویس دهی بیشینه یا کامل خدمات، به نقاط تقاضا، تمرکز دارند. در سیستم های سلسله مراتبی، خدمات ارایه شونده توسط تسهیلات، همانند خود تسهیلات دارای سطوح متفاوتی هستند، از این رو، مدل های مکانیابی پوشش این سیستم ها، دارای پیچیدگی خاصی بوده و لذا، اکثرا زمان حل آن ها با افزایش اندازه مساله، بصورت غیر چند جمله ای، افزایش می یابد. اگر چه در سیستم های غیر سلسله مراتبی، به منظور سازگاری اهداف مسایل مکانیابی پوشش با پیچیدگی های مسایل دنیای واقعی، رویکردهایی نظیر پوشش تدریجی و پوشش با شعاع متغیر پدید آمده و توسعه یافته اند، اما عدم وجود تحقیقات مشابه، در زمینه مکانیابی پوشش سیستم های سلسله مراتبی، غیر قابل انکار است. لذا در این مقاله، یک مدل برای مکانیابی پوشش سیستم های سلسله مراتبی، که دارای رویکرد پوشش تدریجی و شعاع متغیر پوشش است، ارایه می شود. سپس، یک رویه فرا ابتکاری، مبتنی بر الگوریتم جستجوی ممنوع ، برای حل این مساله، ارایه می شود. برای بیان صحت عملکرد مدل و کارآمدی الگوریتم ارایه شده، مثال های تصادفی متنوعی، تولید و حل شده است. بررسی نتایج محاسباتی، نشان دهنده ی عملکرد مناسب مدل ارایه شده و کارآمدی روش حل، هستند.

مساله مکان یابی و طراحی شبکه تسهیلات هاب به صورت گسترده ای در تئوری مکان یابی مورد بررسی قرار گرفته است. این مساله معمولا با تصمیم گیری همزمان در مورد تعداد بهینه تسهیلات هاب، مکان آن ها و تخصیص گره های غیر هاب همراه است. در این مقاله، یک هیوریستیک جدید و مقاوم در چارچوپ الگوریتم ترکیبی ژنتیک - تبرید شبیه سازی شده (GA-SA) به منظور حل مساله مکان یابی تسهیلات هاب با تخصیص یگانه و ظرفیت نامحدود توسعه داده شده است. در هیوریستیک ارائه شده، از الگوریتم ژنتیک در جهت تشکیل تعدادی از راه حل های آغازین متنوع استفاده می شود و در ادامه الگوریتم تبرید شبیه سازی شده به منظور بهبود هر دو بردار مکان و تخصیص مساله به کار گرفته می شود. از آنجایی که عملکرد الگوریتم های هیوریستیک به شدت تحت تاثیر مقادیر پارامترهای آنها است، یک رویکرد تنظیم پارامتر مقاوم مبتنی بر طراحی آزمایش ها پیشنهاد شده است که علاوه بر بهبود و حفظ توانایی الگوریتم در دستیابی به جواب مناسب، زمان اجرای الگوریتم را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. در راستای تبیین کارایی الگوریتم توسعه داده شده، نتایج به دست آمده از اجرای الگوریتم بر روی مجموعه داده های استاندارد CAB و AP با نتایج بهترین الگوریتم های موجود در ادبیات مورد مقایسه قرار گرفت. این نتایج بیان می دارند که الگوریتم ترکیبی ارائه شده علاوه بر سرعت محاسباتی بالاتر نسبت به سایر الگوریتم ها، در دستیابی به پاسخ های بهینه و یا نزدیک به بهینه موفق است.