طراحی شبکه زنجیره‌ی تامین چند سطحی با در نظر گرفتن راهبردهای پایای چندگانه در سطح مراکز توزیع

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی صنایع دانشگاه کردستان

چکیده

در اکثر مسائل مکان‌یابی پایا، هدف اصلی، کمینه کردن کل هزینه‌های احداث و حمل و نقل در یک شبکه‌ی تک سطحی با در نظر گرفتن راهبردی جهت تقویت پایایی شبکه است. از این رو، در این مقاله با مد نظر قرار گرفتن واقعیات عینی بیشتر؛ مدلی به منظور طراحی یک شبکه‌ی زنجیره‌ی تامین سه سطحی با در نظر گرفتن راهبردهای پایای چندگانه در سطح مراکز توزیع ارائه شده است. در این مدل، دو نوع مرکز توزیع مطمئن و نامطمئن در نظر گرفته می‌شود. راهبردها به این صورت است که اگر مرکز توزیع نا‌مطمئنی در یک مکان کاندیدا احداث شود، آنگاه باید از طریق بودجه محدودی که برای تقویت ‌مراکز توزیع نامطمئن در شرایط بحرانی پیش‌بینی شده است، مقاوم‌سازی شود و یا یک مرکز توزیع مطمئن، به‌عنوان پشتیبان آن لحاظ گردد تا در صورت بروز اختلال، تقاضای مشتریان را پاسخ دهد. از طرف دیگر، چنانچه مرکز توزیع مطمئنی در یک مکان کاندیدا احداث شود، این مرکز توزیع حالت خود پشتیبان خواهد داشت. با توجه به پیچیدگی‌ محاسباتی مسئله و مدل ارائه شده، برای حل مدل از یک الگوریتم ژنتیک پیشنهادی استفاده شده است. پس از تنظیم نمودن پارامترهای الگوریتم پیشنهادی از طریق طراحی آزمایشات تاگوچی، جواب‌های به دست آمده در ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ با جواب‌های حاصل از نرم ‌افزار بهینه‌سازی گمز مقایسه گردید. نتایج به دست آمده، نشان می‌دهند درصد خطای الگوریتم، در تمامی مسائل حل شده، کمتر از 3 درصد است که این موضوع کارآیی الگوریتم پیشنهادی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Multi-Echelon Supply Chain Network Design Subject To Multiple Reliable Strategies in Distribution Centers Level

نویسندگان [English]

  • Hiwa Farughi 1
  • mohammad Ashrafi Fashi 2
1 Department of Industrial Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
2 Department of Industrial Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

In the most of reliable location problems, the main objective is to minimize the total cost of establishment and shipping a single level network, taking into account a strategy to strengthen the reliability of the network. Therefore, in this paper more objective facts are considered; a model for designing a three-echelon supply chain network, taking into account reliable strategies across multiple distribution centers is presented. In this model, both reliable and unreliable distribution centers are considered. The strategy is in a way that if an unreliable distribution centers established in a candidate location, it should be fortified by the limited budget for unreliable distribution centers in critical situations or a reliable distribution center should be set as the backup to respond the customers in the case of failure. On the other hand, if a reliable distribution center were established in a candidate location, this center would be a backup itself. Considering the computational complexity of the problem and the presented model, a genetic algorithm is used. After setting the Taguchi design of experiments, the solutions in small, medium and large sizes were compared with results obtained from GAMS optimization software. The results show the percentage of algorithm gap, in all problems solved, is less than 3 percentage. This shows the effectiveness of the proposed algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-echelon supply chain network
  • Facilities Location
  • Reliable strategies
  • Genetic Algorithm
  • Taguchi design of experiment

[1]   Campbell, J.F., (1994). "Integer programming formulations of discrete hub location problems", European Journal of Operational Research, 72(2):  387-405.

[2]   Hekmatfar, M., Farahani, R.Z., (2009). "Facility Location: Concepts, Models", Algorithms and Case Studies., Physica.

[3]   Snyder, L.V., Daskin, M.S., (2005). "Reliability models for facility location: the expected failure cost case", Transportation Science, 39(3): 400-416.

[4]   Sabri, E.H., B.M. Beamon, (2000). "A multi-objective approach to simultaneous strategic and operational planning in supply chain design", Omega, 28(5): 581-598.

]5[   توکلی‌مقدم رضا، افشاری‌نیا زهرا، قلی‌پورکنعانی یوسف (1392). استفاده از روش تجزیه بندرز برای حل مسأله طراحی شبکه زنجیره تامین چند محصولی دو سطحی با تقاضای تصادفی، نشریه پژوهش‌های مهندسی صنایع در سیستم های تولید، 2: 155-165.

[6]   Peidro, D., Mula, J., Poler, R., Verdegay, J.L., (2009). "Fuzzy optimization for supply chain planning under supply, demand and process uncertainties", Fuzzy sets and systems, 160(18): 2640-2657.

[7]   Peidro, D., Díaz-Madroñero, M., Vasant, P., (2010). "A fuzzy linear programming based approach for tactical supply chain planning in an uncertainty environment", European Journal of Operational Research, 205(1): 65-80.

]8[   غفاری‌نسب نادر، غضنفری مهدی، تیموری ابراهیم (1392). طراحی شبکه لجستیک هاب استوار با در نظر گرفتن تقاضاهای تصادفی برای شرکت‌های ارائه دهنده خدمات لجستیکی، نشریه پژوهش‌های مهندسی صنایع در سیستم های تولید، 2: 97-107.

[9]   Snyder, L.V., (2006). "Facility location under uncertainty: a review", IIE Transactions, 38(7):  547-564.

[10] Klibi, W., Martel, A., Guitouni, A., (2010). "The design of robust value-creating supply chain networks: a critical review", European Journal of Operational Research, 203(2): 283-293.

[11] Li, Q., Zeng, B., Savachkin, A., (2013). "Reliable facility location design under disruptions", Computers & Operations Research,. 40(4): 901-909.

[12] Wu, D., Huang, J.,  (2012). "Reliable facility location problem considering facility failure scenarios", Kybernetes, 41(10): 1440-1461.

[13] Lim, M., Daskin, M.S., Bassamboo, A., Chopra, S., (2010).  "A facility reliability problem: formulation, properties, and algorithm", Naval Research Logistics (NRL), 57(1): 58-70.

[14] Li, X., Ouyang, Y., (2010). "A continuum approximation approach to reliable facility location design under correlated probabilistic disruptions", Transportation research part B: methodological,. 44(4): 535-548.

[15] Cui, T., Ouyang, Y., Shen, Z.J.M., (2010). "Reliable facility location design under the risk of disruptions", Operations Research, 58(4): 998-1011.

[16] Berman, O., D. Krass, (2011). "On n-facility median problem with facilities subject to failure facing uniform demand", Discrete Applied Mathematics, 159(6): 420-432.

[17] Jabbarzadeh, A., Jalali Naini, S.G., Davoudpour, H., Azad, N., (2012). "Designing a supply chain network under the risk of disruptions", Mathematical Problems in Engineering, 2012.

[18] O’Hanley, J.R., Scaparra, M.P., García, S., (2013). "Probability chains: A general linearization technique for modeling reliability in facility location and related problems", European Journal of Operational Research, 230(1(: 63-75.

[19] Ashtiani, L.H., M. Seifbarghy, M. Bashiri., (2013). "Reliable cooperative and backup covering in disaster situations", Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), IEEE International Conference on.

[20] Medal, H.R., Pohl, E.A., Rossetti, M.D., (2014). "A multi-objective integrated facility location-hardening model: Analyzing the pre-and post-disruption tradeoff", European Journal of Operational Research, 237(1): 257-270.

[21] Li, Q., A. Savachkin, (2014). "Reliable distribution networks design with nonlinear fortification function", International Journal of Systems Science, (ahead-of-print): 1-9.

[22] Ali, S.M., Nakade, A., (2015), "Mathematical Optimization Approach to Supply Chain Disruptions Management Considering Disruptions to Suppliers and Distribution Centers", operations and supply chain management 8(2), 57-66.

[23] Rohaninejad, M., A. Amiri, M. Bashiri, (2015). "Heuristic Methods Based on MINLP Formulation for Reliable Capacitated Facility Location Problems", International Journal of Engineering Science (2008-4870), 26(3).

[24] Tang, L., Zhu, C., Lin, Z., Shi, J., Zhang, W., (2016). Reliable Facility Location Problem with Facility Protection. PloS one, 11(9): e0161532.

[25] Holland, J.H., (1992). "Adaptation in natural and artificial systems: an introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence", MIT press.

[26] Roy, R., (1990). "A Primer on the Taguchi Method, Society of Manufacturing Engineers", Ann Arbor, Mich, USA.