حل یک چالش صنعتی؛ کنترل موجودی در زنجیره تامین حلقه

جهان صنعت_امروزه توجه به موضوع مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته به منظور بقا در محیط رقابتی در سازمان از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. زنجیره تامین حلقه بسته ترکیبی از دو زنجیره تامین مستقیم و معکوس است. هدف این مقاله ارائه مدلی برای کنترل موجودی در مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته با رویکرد چند هدفه است. این پژوهش در صدد است که با طراحی مدل ریاضی چند هدفه و بهینه‌سازی آن به اهداف اصلی خود، شامل کمینه کردن هزینه نگهداری، تولید و حمل‌ونقل در جریان مستقیم و همچنین میزان قطعات ضایع و معیوب در جریان معکوس و بیشینه کردن سودآوری سازمان برسد. در این راستا یک مدل دو هدفه در یک زنجیره تامین حلقه بسته شامل سه رده در جریان رو به جلو دربرگیرنده تامین‌کنندگان، تولیدکنندگان و مشتریان و چهار رده در جریان معکوس دربرگیرنده قسمت‌های جمع‌آوری و بازرسی، بازیافت، تعمیر و دفع طراحی شده است. با توجه به اینکه مدل پژوهش از نوع چند هدفه، خطی و عدد صحیح است، ابتدا مدل از دو روش وزن‌دهی و حدی به تابع تک‌هدفه تبدیل شده و سپس با استفاده از الگوریتم انشعاب و تحدید و نرم‌‌افزار Lingo حل شده است. در نهایت مدل مذکور در کارخانه برش و پرس شرکت ایران خودرو به صورت موردکاوی توسعه داده و عملکرد آن صحه‌گذاری شد. نتایج و خروجی حل مدل قابلیت آن را به منظور برنامه‌ریزی و کنترل موجودی در مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته نشان می‌دهد.

زنجیره تامین حلقه بسته چیست و چرا مهم است؟

زنجیره تامین حلقه بسته شامل هر دو جریان مواد به سمت مشتریان (جریان مستقیم) و جریان معکوس محصولات بازگشتی برای بازتولید، بازیافت یا دفع است. این زنجیره مهم است زیرا به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا ارزش محصولات استفاده ‌شده را بازپس‌گیری کنند، ضایعات را کاهش دهند، هزینه‌های مواد را پایین بیاورند و ردپای زیست‌محیطی خود را بهبود بخشند که به ‌طور کلی منجر به مدلی کسب‌وکار پایدارتر و رقابتی‌تر می‌شود. این موضوع به‌ویژه با توجه به استانداردهای زیست‌محیطی و انتظارات مشتریان برای پایداری، اهمیت بیشتری پیدا کرده است.

اهداف اصلی در مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته برای کنترل موجودی چیست؟

اهداف اصلی شامل حداقل کردن هزینه‌های کلی (از جمله هزینه‌های تولید، نگهداری موجودی، حمل‌ونقل و بازتولید)، حداکثر کردن درآمد از محصولات جدید و بازیافتی و مدیریت کارآمد جریان مواد در هر دو جهت مستقیم و معکوس است. این شامل بهینه‌سازی سطوح موجودی در مراحل مختلف، تصمیم‌گیری درباره استراتژی‌های بازتولید یا بازیافت و تعیین شبکه توزیع بهینه برای محصولات بازگشتی می‌شود.

 چگونه مدل توصیف ‌شده کنترل موجودی را در زنجیره تامین حلقه بسته مدیریت می‌کند؟

مدل از برنامه‌ریزی چندهدفه برای بهینه‌سازی کنترل موجودی در زنجیره تامین حلقه بسته استفاده می‌کند. این مدل عواملی مانند هزینه‌های تولید، بازتولید و حمل‌ونقل را در نظر می‌گیرد و هدف آن کاهش هزینه‌هاست در حالی که درآمد را بیشتر می‌کند. این مدل بین محصولات جدید و بازیافتی تمایز قائل می‌شود و تقاضای محصولات جدید را با تحویل مستقیم و موجودی ایمنی اولویت‌بندی می‌کند، در حالی که محصولات بازیافتی از طریق سیستم فشار (Push) با استفاده از موادخام منابع جمع‌آوری ‌شده از محصولات استفاده ‌شده به مشتریان تحویل می‌شود. این امر با تبدیل مدل چندهدفه به یک مدل تک‌هدفه با استفاده از روش وزن‌دهی و محدودیت‌ها انجام می‌شود و سپس با استفاده از الگوریتم Branch and Bound و نرم‌افزار Lingo حل می‌شود.

 چگونه مدل اولویت‌بندی مشتریان و سیستم‌های تحویل برای محصولات جدید و بازیافتی را انجام می‌دهد؟

مدل مشتریان محصولات جدید را با تخصیص منابع بیشتر به آنها اولویت می‌دهد. محصولات جدید از طریق سیستم کشش (Pull) که تولید براساس تقاضای مشتری است، تحویل داده می‌شوند و همچنین به ‌طور انحصاری تحویل مستقیم و موجودی ایمنی دریافت می‌کنند. محصولات بازیافتی نیز از طریق سیستم فشار (Push) تحویل داده می‌شوند که در آن تولید براساس تقاضای پیش‌بینی ‌شده و در دسترس بودن محصولات استفاده ‌شده است.

 کدام روش‌های ریاضی و محاسباتی برای حل مشکل بهینه‌سازی استفاده شده‌اند؟

مدل ابتدا به‌ عنوان یک مساله برنامه‌ریزی خطی و عدد صحیح چندهدفه فرموله شده است. برای حل این مشکل، مدل به یک تابع تک‌هدفه با استفاده از روش وزن‌دهی و محدودیت‌ها تبدیل می‌شود. سپس این مساله تک‌هدفه با استفاده از الگوریتم Branch and Bound  و نرم‌افزار Lingo حل می‌شود.

برای پیاده‌سازی مدل در دنیای واقعی چه نوع داده‌ها و اطلاعاتی مورد نیاز است؟

برای پیاده‌سازی مدل، داده‌های زیادی لازم است که شامل موارد زیر می‌شود:

– هزینه‌های تولید برای محصولات جدید و بازتولید شده

– هزینه‌های نگهداری موجودی

– هزینه‌های حمل‌ونقل بین مکان‌های مختلف در زنجیره تامین (تامین‌کنندگان، تولیدکنندگان، مراکز توزیع، مشتریان، مراکز بازیافت و…)

– تقاضا برای محصولات جدید و بازتولید شده

– نرخ بازگشت و کیفیت محصولات بازگشتی

– محدودیت‌های ظرفیت تولید، بازتولید و مراکز بازیافت.

محدودیت‌های مطالعه چیست و پیشنهادهای تحقیقاتی آینده کدامند؟

این مطالعه محدودیت‌هایی را در رابطه با تفاوت‌های ممکن بین نتایج الگوریتمی و هزینه‌های مشاهده ‌شده و همچنین محدودیت‌های ابعاد مساله شناسایی کرده است. تحقیقات آینده می‌تواند به گنجاندن عوامل تاثیرگذار دیگر، مانند محدودیت‌های زمانی، موجودی ایمنی، زمان بازیافت یا تعمیر، احتمال اختلالات، ارزیابی‌های احتمالاتی آسیب در ماشین‌آلات و مدل‌سازی دقیق‌تر کیفیت محصول در بازتولید بپردازد. علاوه بر این، پیشنهاد شده که از روش‌های هَورستیک و متاهورستیک برای توسعه بیشتر استفاده شود.

 این مدل در کدام صنایع یا زمینه‌ها می‌تواند به ‌طور موثر اعمال شود؟

مطالعه نشان می‌دهد که این مدل می‌تواند در صنایع مشابه مانند عملیات دستی برش و پرس، ریخته‌گری، ماشین‌کاری و سایر صنایع که بازتولید محصولات و استفاده از محصولات بازگشتی ممکن است، به ‌طور موثر به کار گرفته شود. این مدل برای سناریوهایی که در آنها مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته امکان‌پذیر است و سیستم‌هایی برای ذخیره‌سازی، حمل‌ونقل، تولید و جمع‌آوری محصولات قابل بازیافت وجود دارد یا می‌تواند تقویت شود، مناسب است.

نویسندگان: ابوالفضل صادقیان، سید محمدعلی خاتمی‌فیروزآبادی، لعیا الفت و مقصود امیری

این مطلب از مقاله‌ای با عنوان « مدلی برای کنترل موجودی در مدیریت زنجیره تامین حلقه بسته با رویکرد برنامه ریزی چندهدفه» استخراج شده است