مدل‌سازی استوار شبکه زنجیره تامین نگهداری و تعمیرات چند محصولی تحت شرایط عدم قطعیت (مطالعه موردی: یکی از سازمان‌های دفاعی نظامی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد مهندسی صنایع، دانشکده فنی‌مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع).

2 استادیار، گروه علمی مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران.

dmej/dmej.2020.7.1003

چکیده

یکی از مشکلاتی که سازمان‌های دفاعی همواره با آن روبرو بوده‌اند هزینه‌های موجود در بخش نگهداری و تعمیرات آنها بوده است. از جمله دغدغه‌های سازمان ها این است که تمامی پارامترهای لازم مسئله جهت تصمیم گیری در آن مشخص نیست و این باعث شده است طراحی شبکه زنجیره تامین تحت شرایط عدم قطعیت توجهات زیادی را به خود معطوف کند. در این مقاله یک شبکه زنجیره تامین حلقه بسته طراحی شده است که در آن پارامترهای تقاضا و میانگین کسر انهدام غیرقطعی هستند. این پژوهش در شعبه ابوذر سازمان جهاد خودکفایی غدیر که در زمینه نگهداری و تعمیرات ماشین آلات مهندسی فعالیت دارد به اتجام رسیده است. در شبکه زنجیره تامین این سازمان همواره تقاضای مشتریان برای نگهداری و تعمیرات ماشین آلات و درصد تجهیزاتی که قابل بازسازی نیستند از قبل مشخص نیست. در ادامه از رویکرد بهینه‌سازی استوار برای مواجهه با عدم قطعیت پارامترهای موجود در این شبکه استفاده شده است. مدل ریاضی این مقاله از نوع برنامه‌ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط و از نوع خطی است. هدف مدل کمینه‌سازی هزینه‌های نگهداری و تعمیرات و حمل و نقل در شبکه زنجیره تامین است. نتایج عددی این مدل پس از حل به مدیران این سازمان دفاعی ارائه شد. نتایج عددی بیانگر کارایی مدل پیشنهادی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Robust Modelling of Multi Product Supply Chain Network of Maintenance under Uncertainty (Case: A Defense Organization)

نویسندگان [English]

  • Behzad Moradi 1
  • Saeed Ramezani 2
1 M.A. in Industrial Engineering, Imam Hossein university, Tehran, Iran.
2 ssistant Professor, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Imam Hussein Comprehensive University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

One of the problems that defense logistics oriented organizations had always faced is the cost for transportation sector of logistics systems. Among the concerns of a logistics organization is that the all required parameters of problem for decision making is not known and it has caused that Supply chain network design under uncertainty be one of the issues that attracts a lot of attentions. In this paper a closed-loop supply chain network is designed and demand and average disposal fraction parameters are under uncertainty. The research was carried out at the Abuzar branch of the Ghadir self-sufficiency organization, which works in the field of machinery maintenance. In the mentioned supply chain network, customer demand for machinery maintenance and average disposal fraction are not always known in advance. In the following it is used from robust optimization approach to cope with parameters uncertainty in this network. The mathematical model of this paper is mixed integer linear programming. The objective function of this model minimizes total logistics costs in the defense organization. After solving the model, numerical results presented to senior managers of the defense organization. Numerical results represent the performance of the proposed model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mathematics Modelling
  • Uncertainty
  • Mixed Integer Linear Programming
  • Robust Optimization
خداوردی، ب. " توسعه مدیریت زنجیره تامین اقلام دفاعی برای شناورهای تند رو"، پنجمین همایش ملی شناورهای تندرو، انجمن علمی پژوهشی دریایی - دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، (1396).
فلاح، ح. "ارائه مدل دوسطحی طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته در شرایط عدم قطعیت و رقابت بین زنجیره‌ای: حل با رویکرد تجزیه بندرز"، مدل سازی در مهندسی، شماره 15 (2017).
فضلی خلف، م. چهارسوقی، س.ک. پیشوایی، م.س. "طراحی پایای شبکه زنجیره تامین حلقه بسته تحت عدم قطعیت: مطالعه موردی یک تولید‌کننده باتری‌‌ اسیدی"، مدل سازی در مهندسی، شماره 12 (2015).
ماکوئی، ا. "یک مدل چند هدفه استوار برای طراحی زنجیره تأمین با درنظرگیری جریان رو به جلو وعقب و مسئولیت‌پذیری اجتماعی"، مدل سازی در مهندسی، شماره 14 (2017).
یوسفی بابادی، ا. شیشه بری، د."بهینه‌سازی استوار طراحی شبکه یکپارچه لجستیک مستقیم و معکوس در شرایط عدم قطعیت"، نشریه مهندسی صنایع، شماره 49 (2015).
نوری، ف. قهرمانی نهر، ج." روش بهینه‌سازی استوار-امکانی در طراحی شبکه زنجیره تأمین دارو در حالت عدم قطعیت و ارائه تخفیف در خرید مواد اولیه"، نشریه مدل سازی در مهندسی، شماره 58 (2019).
Teymoori, E. and Ahmadi, M., Supply chain management, 2nd, Editor 2013, Iran University of science and technology: Tehran, Iran.
Meade, L., Sarkis, J. and Presley, A., The theory and practice of Reverse Logistics, 2007. p. 56-84.
Pishvaee, M. S., Jolai, F. and Razmi, J. "A stochastic optimization model for integrated forward/reverse logistics network design", Journal of Manufacturing Systems, 28, 107-114, (2009)
Sher, M. M., Kim, S.-L., Banerjee, A. and Paz, M. T. "A supply chain coordination mechanism for common items subject to failure in the electronics, defense, and medical industries", International Journal of Production Economics, 203, 164-173, (2018)
 Altiparmak, F., Gen, M., Lin, L. and Paksoy, T. "A genetic algorithm approach for multi-objective optimization of supply chain networks", Computers & Industrial Engineering, 51, 196-215, (2006)
 Jayaraman, V., Patterson, R. A. and Rolland, E. "The design of reverse distribution networks: Models and solution procedures", European Journal of Operational Research, 150, 128-149, (2003)
Pishvaee, M. S., Kianfar, K. and Karimi, B. "Reverse logistics network design using simulated annealing", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 47, 269-281, (2010)
Fleischmann, M., Bloemhof-Ruwaard, J. M., Dekker, R., van der Laan, E., van Nunen, J. A. E. E. and Van Wassenhove, L. N. "Quantitative models for reverse logistics: A review", European Journal of Operational Research, 103, 1-17, (1997)
Jayaraman, V., Guide, V. D. R. and Srivastava, R. "A closed-loop logistics model for remanufacturing", Journal of the Operational Research Society, 50, 497-508, (1999)
Yi, P., Huang, M., Guo, L. and Shi, T. "A retailer oriented closed-loop supply chain network design for end of life construction machinery remanufacturing", Journal of Cleaner Production, 124, 191-203, (2016)
Rezapour, S., Farahani, R. Z., Fahimnia, B., Govindan, K. and Mansouri, Y. "Competitive closed-loop supply chain network design with price-dependent demands", Journal of Cleaner Production, 93, 251-272, (2015)
Kaya, O. and Urek, B. "A mixed integer nonlinear programming model and heuristic solutions for location, inventory and pricing decisions in a closed loop supply chain", Computers & Operations Research, 65, 93-103, (2016)
Kalaitzidou, M. A., Longinidis, P. and Georgiadis, M. C. "Optimal design of closed-loop supply chain networks with multifunctional nodes", Computers & Chemical Engineering, 80, 73-91, (2015)
Üster, H., Easwaran, G., Akçali, E. and Çetinkaya, S. "Benders decomposition with alternative multiple cuts for a multi-product closed-loop supply chain network design model", Naval Research Logistics (NRL), 54, 890-907, (2007)
Wang, F., Lai, X. and Shi, N. "A multi-objective optimization for green supply chain network design", Decision Support Systems, 51, 262-269, (2011)
 Pishvaee, M. S., Farahani, R. Z. and Dullaert, W. "A memetic algorithm for bi-objective integrated forward/reverse logistics network design", Computers & Operations Research, 37, 1100-1112, (2010)
Soleimani, H., Seyyed-Esfahani, M. and Shirazi, M. A. "Designing and planning a multi-echelon multi-period multi-product closed-loop supply chain utilizing genetic algorithm", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 68, 917-931, (2013)
Baptista, S., Isabel Gomes, M. and Barbosa-Povoa, A. P., A Two-Stage Stochastic Model for the Design and Planning of a Multi-Product Closed Loop Supply Chain, in Computer Aided Chemical Engineering, I. D. L. Bogle and M. Fairweather, Editors. 2012, Elsevier. p. 412-416.
Zhalechian, M., Tavakkoli-Moghaddam, R., Zahiri, B. and Mohammadi, M. "Sustainable design of a closed-loop location-routing-inventory supply chain network under mixed uncertainty", Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 89, 182-214, (2016)
El-Sayed, M., Afia, N. and El-Kharbotly, A. "A stochastic model for forward–reverse logistics network design under risk", Computers & Industrial Engineering, 58, 423-431, (2010)
 Ramezani, M., Bashiri, M. and Tavakkoli-Moghaddam, R. "A new multi-objective stochastic model for a forward/reverse logistic network design with responsiveness and quality level", Applied Mathematical Modelling, 37, 328-344, (2013)
Shi, J., Liu, Z., Tang, L. and Xiong, J. "Multi-objective optimization for a closed-loop network design problem using an improved genetic algorithm", Applied Mathematical Modelling, 45, 14-30, (2017)
Salema, M. I. G., Barbosa-Povoa, A. P. and Novais, A. Q. "An optimization model for the design of a capacitated multi-product reverse logistics network with uncertainty", European Journal of Operational Research, 179, 1063-1077, (2007)
Pishvaee, M. S., Torabi, S. A. and Razmi, J. "Credibility-based fuzzy mathematical programming model for green logistics design under uncertainty", Computers & Industrial Engineering, 62, 624-632, (2012)
L. Soyster, A., Technical Note--Convex Programming with Set-Inclusive Constraints and Applications to Inexact Linear Programming, 1973. p. 1154-1157.
Ben-Tal, A., Ghaoui, L. E. and Nemirovski, A., Robust Optimization, 2009, Princeton University Press.
Bertsimas, D. and Sim, M. "The Price of Robustness", Operations Research, 52, 35-53, (2004)
Pishvaee, M. S., Rabbani, M. and Torabi, S. A. "A robust optimization approach to closed-loop supply chain network design under uncertainty", Applied Mathematical Modelling, 35, 637-649, (2011)
Pishvaee, M. S., Razmi, J. and Torabi, S. A. "Robust possibilistic programming for socially responsible supply chain network design: A new approach", Fuzzy Sets and Systems, 206, 1-20, (2012)
Hasani, A., Zegordi, S. H. and Nikbakhsh, E. "Robust closed-loop supply chain network design for perishable goods in agile manufacturing under uncertainty", International Journal of Production Research, 50, 4649-4669, (2012)
Hatefi, S. M. and Jolai, F. "Robust and reliable forward–reverse logistics network design under demand uncertainty and facility disruptions", Applied Mathematical Modelling, 38, 2630-2647, (2014)
Babazadeh, R., Jolai, F., Razmi, J., Pishvaee, M.S. "Developing a Robust Programming Approach for the Responsive Logistics Networl Design under Uncertainty", International Journal of Industrial Engineering, 21, 1-18, (2014)