اندازه و برنامه ریزی زیادی: پسوندهای صنعتی و فرصتهای تحقیق

برنامه ریزی و برنامه ریزی تولید به دنبال تخصیص کارآمد منابع در ضمن تحقق نیازهای مشتری و تقاضای بازار ، غالباً با معاملات متناقض است. تصمیمات درگیر به طور معمول مشکلات برنامه ریزی عملیاتی (کوتاه مدت) و تاکتیکی (میان مدت) مانند سطح نیروی کار ، اندازه تعداد تولید و توالی تولید است.

اندازه LOT به دنبال تعیین زمان بهینه و سطح تولید است. تحولات اولیه در این زمینه ریشه های خود را در مدل کمیت نظم اقتصادی که توسط هریس (1913) تهیه شده است ، دارد ، چند دهه بعد توسط واگنر ویتین (1958) تمدید شد. از آن زمان ، محققان نسل های پی در پی مدل هایی را که رویکردهای خازنی و پویا را با هم ترکیب می کنند ، با تار شدن مرزها بین اندازه های لوط و سایر زمینه های تحقیقاتی ایجاد کرده اند (Drexl و Kimms 1997 ، Karimi و همکاران 2003).

بیشتر ادبیات اندازه LOT بر تولید گسسته متمرکز است. در حال حاضر ، با تغییر در فلسفه برنامه ریزی و کنترل تولید ، همراه با فرآیندهای تولید ناب و تغییر از ساخت به سهام به سفارش ، بحث در مورد اینکه آیا اندازه زیاد به عنوان یک تجارت بین است یا نهتنظیمات و سهام هنوز مسئله ای است. با این وجود ، تعداد زیادی از فرآیندهای تولید با نوسانات شدید تقاضای فصلی (با ظرفیت کافی در برخی دوره ها برای پردازش تمام سفارشات) ، توسط زمان و هزینه های قابل توجه و با استفاده از مزیت اقتصادی نگه داشتن سهام به جای حفظ ظرفیت مشخص می شوند. مازاداین مورد در صنایع فرآیند است ، جایی که سیستم های فقط به موقع قابل اجرا نیستند (Pochet 2001). در نتیجه ، صنایع فرآیند یک منطقه تحقیقاتی امیدوارکننده هستند که در واقع توسط جدیدترین مقالات در مورد اندازه لوط و پسوندهای آن مورد بررسی قرار می گیرد (Suerie 2005 ، Quadt و Kuhn 2008).

برنامه ریزی تعداد زیادی تولید و همچنین اندازه آنها زمینه ای برای افزایش توجه تحقیقات در زمینه گسترده تر برنامه ریزی و برنامه ریزی تولید است. در بسیاری از کاربردهای صنعتی ، به ویژه از صنایع فرآیند ، رابطه نزدیک بین اندازه و برنامه ریزی ، ضروری است که هر دو تصمیم به طور همزمان به منظور استفاده کارآمد از ظرفیت اتخاذ شوند. مدلهای سنتی به طور فزاینده ای تصفیه شده اند تا جزئیات بیشتری را در خود جای داده و اندازه های زیادی را با برنامه ریزی ادغام کنند. روند فعلی همچنین به اندازه و برنامه ریزی با توزیع ، مسیریابی وسیله نقلیه یا تصمیمات برش و بسته بندی و غیره است (پوچت و وولسی 2006).

علاوه بر ادغام چندین زمینه تحقیقاتی "مستقل" و قبلاً خود ، محققان و دست اندرکاران در سراسر جهان در تلاشند تا ویژگی های بیشتری از محیط تولید را در مدل های خود بگنجانند (جان و دگرا 2008). مباحث داغ اخیر در این منطقه شامل ، همگام سازی منابع ، تنظیمات غیرقانونی ، ویندوزهای زمانی و مراحل مختلف با دستگاه های موازی است. با این وجود ، عدم تحقیق در مورد تأثیر استفاده از نمونه های زندگی واقعی (برخی با "داده های کثیف") برای انجام آزمایشات محاسباتی ، به جای تکیه بر ژنراتورهای نمونه تصادفی و ادغام الگوریتم ها با سیستم های پشتیبانی تصمیم تعاملی وجود دارد. واد

به طور طبیعی ، افزایش رئالیسم مدلهای ریاضی را بزرگتر و پیچیده تر می کند. این پیچیدگی اضافه شده ، و نیاز به افزایش اندازه موارد قابل حل برای مطلوب بودن ، مستلزم ادغام روشهای موجود با الگوریتم های بهینه سازی جدید و کارآمد ، همراه با توسعه مدلهای سخت تر و نابرابری های معتبر قوی تر بر اساس ساختارهای چندگانه مدل است. علاوه بر این ، یک نیاز مداوم برای تجارت از پیچیدگی واقعیت در مدل های برنامه ریزی با قابلیت کنترل ریاضی و محاسباتی وجود دارد. جامعه تحقیقاتی متعهد به لقاح متقابل بین الگوریتم های دقیق و تقریبی است که به طور همزمان از مزایای هر دو روش بهره برداری می کند (Jans and Degraeve 2007 ، Buschkühl et al. 2010). به نظر می رسد روشهای تجزیه روشی بصری برای جدا کردن مشکلات فرعی مختلف که یکپارچه شده اند. تحقیقات قبلی در مورد هر مشکل جدا شده می تواند مورد سوء استفاده قرار گیرد.

این شماره ویژه تنها شواهدی از یک جامعه تحقیقاتی بسیار فعال نیست که بر روی مشکلات مرتبط با اندازه بسیاری کار می کند. در میان نشریات ، پروژه ها و جلسات متعدد ، می خواهیم دو فعالیت نماینده اخیر را ذکر کنیم. در ماه مه 2010 ، یک پروژه سه ساله ماری کوری FP7 اتحادیه اروپا در مورد "پسوندهای صنعتی به برنامه ریزی و برنامه ریزی تولید" آغاز شد و محققان از پنج موسسه در اروپا و برزیل را درگیر کرد. نتیجه این همکاری با هدف مجموعه ای از مدل های ریاضی است که به طور مؤثر نمایانگر برنامه ریزی و برنامه ریزی تولید در طیف گسترده ای از صنایع ، همراه با روش های راه حل عملی و جدید عملیاتی و با داده های واقعی از طیف متنوعی از بخش های صنعتی است.: تغذیه حیوانات ، خمیر و کاغذ ، نوشیدنی ها ، شیشه ، لبنیات ، منسوجات و مبلمان در میان دیگران.(اطلاعات بیشتر را می توان در http://www. fe. up. pt/ یافت~ppext.) در ژوئیه 2010 در کنفرانس اروپا در زمینه تحقیقات عملیاتی (یورو 10) در لیسبون ، جریانی در اندازه لوط برای اولین بار در تاریخ این کنفرانس برگزار شد که شامل هفت جلسه با بیش از 25 گفتگو بود.

این شماره ویژه IJPR در مورد اندازه و برنامه ریزی LOT (LSS) با هدف گردآوری بخش اعظم تحقیقات اخیر از سراسر جهان ، به ویژه مواردی که به انواع واقعی تر و عملی تر مدل ها و استفاده از تکنیک های راه حل جدید می پردازد. ادغام اندازه و برنامه ریزی LOT چالش های ویژه ای را ایجاد می کند ، بنابراین مقالات برنامه ریزی خالص به طور خاص از تماس خارج شدند. مقالات موجود در این شماره ویژه شامل برنامه های کاربردی در صنایع مختلف گرفته تا گسترش رویکردهای اندازه کلاسیک در جهات مختلف است. بدیهی است که محققان در تلاشند ویژگی های "دنیای واقعی" بیشتری مانند ویندوز تولید و زمان تحویل ، ماشین های موازی ، زنجیره تأمین و جنبه های لجستیک معکوس را در خود جای دهند. بسیاری از مقالات همچنین با رویکردهای مختلف راه حل اعم از روشهای دقیق برنامه نویسی پویا برای موارد خاص گرفته تا الگوریتم های اکتشافی و متهوریستی مقابله می کنند.

بخش اول این شماره شامل سه مقاله است که به برنامه های کاربردی در صنعت اختصاص داده شده است. Transchel و همکاران. از داده های صنعت شیمیایی الهام بگیرید تا دو اصلاحات از نوع حمل و نقل جایگزین یک مشکل LSS چند محصول با هزینه های تنظیم وابسته به توالی و زمانهایی که ترکیبی از نمایش های گسسته و مداوم از زمان است ، آزمایش کنید. نتایج آنها پیشرفتهای چشمگیری را نسبت به فرمولاسیون استاندارد و اندازه لوط (I& L) نشان می دهد. هانس و ون د ولد با یک مشکل برنامه ریزی تولید در دنیای واقعی که در عملیات ریخته گری شن و ماسه در ریخته گری های فلزی ایجاد می شود ، مقابله می کنند. نویسندگان هنگام برخورد با داده های واقعی و انواع محدودیت های سخت و نرم از دیدگاه عملی ، پیچیدگی ها را بررسی می کنند. مشکل کلی را می توان به عنوان تعمیم دستگاه موازی خازنی LSS دانست. یک روش راه حل برنامه ریزی سلسله مراتبی سه مرحله ای در یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری تعبیه شده است که شامل برنامه نویسی ریاضی و پیشرفت های جستجوی محلی تکراری است. تانگ و همکاران. از داده ها و پارامترهای یک مجتمع فولادی چینی برای ارزیابی یک روش آرامش Lagrangian برای حل یک مدل برنامه نویسی عدد صحیح استفاده کنید تا تصمیم بگیرید که کدام سیم پیچ های فولادی را باید در کوره های آنیل ، چه از نظر آماری و چه با یک افق نورد ، جمع کنید.

دو مقاله از بخش دوم به ادغام جریان مصرف و بازیابی می پردازند. جامعه اندازه LOT توسط تدارکات رو به جلو هدایت شده است و اندازه های زیادی را از تولید کننده به مشتری بهینه می کند. با این حال ، زنجیره های تأمین سبز یا پایدار نمی توانند از تأثیر لجستیک معکوس در عملیات در حال اجرا غفلت کنند. Schulz مشکل اندازه قطعه پویا تک ماده ای را که در آن محصولات برگشتی می توانند با هزینه های تنظیم جداگانه ساخته شوند ، مطالعه می کند. وی تعمیم یک اکتشافی موجود در وعده های غذایی نقره برای مشکلات استاتیک را پیشنهاد می کند و سپس با یک اکتشافی بیشتر عملکرد آن را بهبود می بخشد و در نتیجه کاهش درصد شکاف به محلول بهینه می شود. کیم و گویال با ادغام مصرف و تدارکات بازیابی ، یک زنجیره تأمین یک نفره یک حلقه بسته یک حلقه بسته را خطاب می کنند. نویسندگان با در نظر گرفتن سه نوع تصمیمات بازیابی: عدم بازیابی ، بازیابی کامل و بازیابی جزئی ، به طور همزمان از دیدگاه سازنده اندازه قطعه تولید و میزان بازیابی بهینه محصولات استفاده شده را تجزیه و تحلیل می کنند. حوزه های بهینه سه سیاست با استفاده از یک تجزیه و تحلیل حساسیت در پارامترهای عملیاتی مسئله ارزیابی می شود.

دو مقاله از بخش سوم مربوط به یک خانواده اخیر مشکلات، یعنی LSS با پنجره های زمانی (TW) است. به طور سنتی، مشکلات اندازه گیری تعداد زیادی تقاضای پویا را در یک افق برنامه ریزی محدود در نظر می گیرند، بدون اینکه هیچ محدودیتی بر فریم های زمانی تولید یا تحویل اعمال کنند. در حضور TW های تولید (تحویل) یک سفارش باید در یک بازه زمانی معین پردازش (تحویل) شود. ابسی و همکارانمشکل اندازه لات تک موردی را با TWهای تولیدی که به طور دقیق شامل نمی شوند گسترش دهید تا فروش از دست رفته، عقب ماندگی ها و تولید اولیه در نظر گرفته شود. ساختار TW باعث می شود که خط مشی سفارش دهی موجودی صفر دیگر معتبر نباشد، اما ویژگی های مفید دیگری مشتق می شود. آنها الگوریتم های برنامه نویسی پویا با پیچیدگی O (T2) را برای محاسبه راه حل های بهینه توسعه می دهند. Akbalik و Penz به مشکل اندازه گیری ظرفیت تک موردی همراه با تحویل TW می پردازند. دستاوردهای انعطاف پذیری ادغام تصمیم های تولید، حمل و نقل و ذخیره سازی تحت پیکربندی های هزینه مختلف و محموله های TW مورد بحث قرار می گیرد. یک فرمول MIP دقیق و یک الگوریتم برنامه نویسی پویا چند جمله ای جدید با پیچیدگی O (T2) پیشنهاد شده است.

بخش چهارم شامل چهار مقاله است که با منابع موازی سروکار دارند که به طور قابل توجهی مشکل اساسی LLS را پیچیده می کنند. Gicquel و همکاران. مقابله با یک نوع دشوار از اندازه و برنامه زمان بندی گسسته باکتری کوچک در منابع موازی یکسان. نویسندگان خانواده ای از نابرابری های معتبر قوی را پیشنهاد می کنند که می توانند در زمان چند جمله ای از هم جدا شوند و MIP اصلی را به میزان قابل توجهی تقویت می کنند و امکان حل اندازه متوسط را تا زمان بهینه سازی می کنند. Kaczmarczyk فرمولاسیون جدیدی را بر اساس متغیرهای عدد صحیح (به جای متغیرهای باینری) برای اندازه و مشکل برنامه ریزی متناسب باکتری کوچک با ماشین های موازی یکسان معرفی می کند. با تجمع دستگاه ها ، فرمولاسیون های جمع و جور تر امکان پذیر است که هنگام حل مشکلات سودمند است. هاکز و پیندو بینش جدیدی در مورد مشکل برنامه ریزی قطعه اقتصادی در مورد چگونگی هزینه های راه اندازی و هزینه های حمل موجودی بر تکالیف وسایل به دستگاه های غیر یکسان که با سرعت های مختلف کار می کنند ، می گیرند. چندین مدل و اکتشافی عملی بر اساس فرضیات مختلف در مورد برنامه های چرخش ارائه شده است. سرانجام ، Drechsel و Kimms مشکل اندازه گیری Lot Capacitated Lot را با منابع موازی مشترک و انتقال قابل پرداخت بین بازیکنان مطالعه می کنند. ایده اصلی این است که هر تصمیم گیرنده (بازیکن) می تواند نه تنها برای برآورده کردن تقاضای شخصی ، بلکه برای تحقق تقاضای بازیکنان دیگر تولید کند. نویسندگان در مورد اهداف متناقض و سخت به حداقل رساندن هزینه های کل از یک سو و توزیع سهام پایدار و عادلانه در بین بازیکنان از طرف دیگر بحث می کنند. آنها یک تخصیص هزینه اصلی Minimax را پیشنهاد می کنند که سپس به عنوان یک برنامه ریاضی مدل می شود و با استفاده از نرم افزار بهینه سازی تجاری حل می شود.

بخش پایانی این شماره ویژه شامل دو مقاله است که به ترتیب بیشتر روی روشهای راه حل متمرکز شده اند ، یعنی به ترتیب بر رویکردهای دقیق و ترکیبی. شیشه و Possani با مشکل جریان زیادی از مشاغل متعدد در یک فروشگاه جریان برخورد می کنند. برای دو مورد خاص ، مشکل در مشاغل یکسان و مشکل دو دستگاه جریان ماشین ، نویسندگان الگوریتم های زمان چند جمله ای را برای به حداقل رساندن MakeSpan توسعه می دهند. Gonçalves و Sousa به مشکل برنامه ریزی قطعه اقتصادی (ELSP) برای چندین محصول پرداخته اند. آنها از یک فرمولاسیون برنامه مخلوط غیر خطی غیر خطی بسیار انعطاف پذیر برای مدل سازی موجودی های اولیه ، پشت پرده ها و زمان های تنظیم استفاده می کنند. آنها یک الگوریتم ژنتیکی را تعیین می کنند که توالی تولید را تعیین می کند. مقادیر تولید حاصل با استفاده از یک سطح استاندارد LP تعیین می شود.

در کل ما بیش از 50 ارسال دریافت کردیم. ما امیدواریم که مقالاتی که برای این شماره ویژه انتخاب شده اند ، منبع جدیدترین نتایج تحقیق در مورد اندازه و برنامه ریزی LOT ، تحریک خوانندگان برای این زمینه مهم و فراهم کردن جهت برای تحقیقات آینده باشد. ما از همه داوران که نظرات سازنده خود را برای بهبود کیفیت مقالات ارائه داده اند بسیار سپاسگزاریم. ما می خواهیم از نویسندگانی که در این شماره ویژه به کار خود کمک کرده اند تشکر کنیم.