BÁO cáo môn lập kế HOẠCH và điều độ mô hình lập kế hoạch trung hạn cho chuỗi cung ứng

???? chi phí để sản xuất một đơn vị của dòng sản phẩm j ở nhà máy i.. τ = thời gian vận chuyển từ bất kỳ một trong hai nhà máy đến DC, từ bất kỳ một trong hai nhà máy đến khách hàng và t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BÁO CÁO MÔN LẬP KẾ HOẠCH VÀ ĐIỀU ĐỘ

Mô hình lập kế hoạch trung hạn cho chuỗi cung ứng

GVHD: ThS Nguyễn Thị Ánh Tuyết Nhóm 6 :

Nguyễn Quốc Trung 20104066

Hùng Minh Trần Định 20104022

TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2022

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Võ Anh Tuấn

Dịch – tóm tắt phần 1 Tổng hợp word PPT

Tốt

MỤC LỤC

1 Mô hình lập kế hoạch trung hạn cho chuỗi cung ứng ………4

2 Ví dụ 8.4.1……….10

1 Mô hình lập kế hoạch trung hạn cho chuỗi cung ứng

Phần này xem xét một mô hình lập kế hoạch trung hạn điển hình cho một chuỗi cung ứng

Nó không trình bày mô hình một cách tổng quát đầy đủ của nó; ký hiệu cần thiết cho một mô hình tổng quát hơn đơn giản là quá cồng kềnh

Để đơn giản hóa ký hiệu, một mô tả của mô hình được đưa ra với nhiều tham

số liên quan có giá trị cố định

Nó cũng không kết hợp tất cả các tính năng được mô tả trong phần trước (ví dụ: tất cả các đơn vị thời gian đều có cùng kích thước)

Hãy xem xét ba giai đoạn trong chuỗi

Giai đoạn đầu tiên và giai đoạn thượng lưu nhất (Giai đoạn 1) có hai cơ

sở (hoặc nhà máy) song song

Cả hai đều đưa vào Giai đoạn 2 là trung tâm phân phối (DC)

Cả hai Giai đoạn 1 và 2 đều có thể phân phối đến một khách hàng là một phần của Giai đoạn 3, xem Hình 8.5

Các nhà máy không còn chỗ để chứa hàng thành phẩm và khách hàng không muốn nhận hàng giao sớm

Bài toán có các tham số và dữ liệu đầu vào như sau

Hai nhà máy làm việc suốt ngày đêm; vì vậy năng lực sản xuất hàng tuần có sẵn

là 24 × 7 = 168 giờ

Có hai dòng sản phẩm chính 𝐹1 và 𝐹2

Như đã nêu trước đây, trong quá trình lập kế hoạch trung hạn, tất cả các sản phẩm trong một dòng sản phẩm được coi là giống hệt nhau

Dự báo nhu cầu trong 4 tuần tới đã được biết (đơn vị thời gian là 1 tuần)

Trong phần này, các chỉ số dưới và chỉ số trên có ý nghĩa như sau

Chỉ số dưới t (t = 1, , 4) đề cập đến tuần t

Chỉ số dưới i (i = 1, 2), đề cập đến nhà máy i

Chỉ số dưới j (j = 1, 2), đề cập đến dòng sản phẩm j

Chỉ số dưới l (l = 1, 2, 3) đề cập đến giai đoạn l;

l = 1 đề cập đến hai nhà máy,

l = 2 đề cập đến trung tâm phân phối, và

l = 3 đề cập đến khách hàng

Chỉ số trên p đề cập đến một tham số sản xuất

Chỉ số trên m đề cập đến tham số vận chuyển (tức là di chuyển)

Nhu cầu đối với dòng sản phẩm j, j = 1, 2, ở mức DC (Giai đoạn 2) vào cuối tuần

t, t = 1 , , 4, được ký hiệu là 𝐷2𝑗𝑡 Nhu cầu đối với dòng sản phẩm j, j = 1, 2,

ở cấp độ khách hàng (Giai đoạn 3) vào cuối tuần t, t = 1 , , 4, được ký hiệu là

𝐷3𝑗𝑡 Thời gian sản xuất và chi phí được đưa ra:

𝐶𝑖𝑗𝑝 chi phí để sản xuất một đơn vị của dòng sản phẩm j ở nhà máy i

𝑝̂𝑖𝑗= thời gian (tính bằng giờ) để sản xuất một đơn vị thuộc họ j ở nhà máy i

Số 𝑝̂𝑖𝑗 chỉ là ước tính thời gian trung bình cần thiết để sản xuất một đơn vị vì nó kết hợp thời gian xử lý với thời gian thiết lập Do chưa xác định được độ dài chạy nên vẫn chưa rõ thời gian sản xuất trung bình sẽ là bao nhiêu 𝑝̂𝑖𝑗là nghịch đảo của tốc độ sản xuất, xem Chương 7 Chi phí nắm giữ và dữ liệu vận chuyển bao gồm:

h = chi phí lưu giữ (lưu trữ) hàng tuần trong DC cho một đơn vị thuộc bất kỳ loại nào

𝐶𝑖2𝑜𝑚 = chi phí chuyển một đơn vị thuộc loại bất kỳ từ nhà máy i đến DC

𝐶𝑖𝑜3𝑚 = chi phí chuyển một đơn vị thuộc bất kỳ loại nào từ nhà máy i đến khách hàng

𝐶𝑜23𝑚 chi phí chuyển một đơn vị thuộc bất kỳ loại nào từ DC đến khách hàng

τ = thời gian vận chuyển từ bất kỳ một trong hai nhà máy đến DC, từ bất kỳ một trong hai nhà máy đến khách hàng và từ DC đến khách hàng; tất cả thời gian vận chuyển được giả định là giống nhau và bằng 1 tuần

Các trọng số và chi phí phạt sau đây được đưa ra:

𝜔𝑗′′ = chi phí chậm trễ trên mỗi đơn vị mỗi tuần đối với đơn đặt hàng sản phẩm

j của dòng sản phẩm đến DC muộn

𝜔𝑗′′′ = chi phí chậm trễ trên mỗi đơn vị mỗi tuần đối với đơn đặt hàng gồm các sản phẩm j của dòng sản phẩm đến tay khách hàng muộn

ѱ = Hình phạt cho việc không bao giờ giao một đơn vị sản phẩm

Mục tiêu là giảm thiểu tổng chi phí sản xuất, chi phí lưu giữ hoặc bảo quản, chi phí vận chuyển, chi phí chậm trễ và chi phí phạt do không giao hàng trong khoảng thời gian bốn tuần Để xây dựng vấn đề này dưới dạng Chương trình số nguyên hỗn hợp, các biến quyết định sau đây phải được xác định:

𝑥𝑖𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được sản xuất tại nhà máy i trong tuần t

𝑦𝑖2𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được vận chuyển từ nhà máy i đến DC trong tuần t

𝑦𝑖3𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được vận chuyển từ nhà máy i đến khách hàng trong tuần t

𝑧𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được vận chuyển từ DC đến khách hàng trong tuần t

𝑞2𝑗0 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được lưu trữ (đang được giữ) tại DC tại thời điểm 0

𝑞2𝑗𝑡 = số đơn vị sản phẩm của dòng sản phẩm j được lưu trữ (đang được giữ) tại DC vào cuối tuần t

𝑣2𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j đến muộn (chưa đến) DC trong tuần t

𝑣2𝑗4 = số đơn vị của dòng sản phẩm j chưa được giao cho DC vào cuối thời hạn lập kế hoạch (cuối tuần 4)

𝑣3𝑗0 = số lượng đơn vị của dòng sản phẩm j chậm trễ (chưa đến) tại khách hàng tại thời điểm 0

𝑣3𝑗𝑡 = số đơn vị của dòng sản phẩm j chậm trễ (chưa đến tay) khách hàng vào cuối tuần t

𝑣3𝑗4 = số lượng đơn vị của dòng sản phẩm j chưa được giao cho khách hàng vào

cuối thời hạn lập kế hoạch (cuối tuần thứ 4)

Lưu ý rằng nếu 𝑦𝑖2𝑗𝑡 (𝑦𝑖3𝑗𝑡) được vận chuyển trong tuần t từ nhà máy i đến DC (khách hàng) thì họ sẽ rời nhà máy trong tuần t và đến nơi trong tuần t+1 Tương tự là đúng đối với biến 𝑧𝑗𝑡 Có nhiều ràng buộc khác nhau ở dạng giới hạn trên U𝐵𝑖𝑙𝑗 và giới hạn dưới L𝐵𝑖𝑙𝑗 đối với số lượng dòng sản phẩm j được vận chuyển từ nhà máy đến giai đoạn l

Chương trình số nguyên bây giờ có thể được xây dựng như sau: giảm thiểu

∑ ∑ ∑ 𝑐𝑖𝑗𝑃

2

𝑖=1

2

𝑗=1

4

𝑡=1

𝑥𝑖𝑗𝑡+ ∑ ∑ ∑ 𝑐𝑖2𝑜𝑚 𝑦𝑖2𝑗𝑡

2 𝑖=1

+

2 𝑗=1

4 𝑡=1

∑ ∑ ∑ 𝑐𝑖𝑜3𝑚 𝑦𝑖3𝑗𝑡

2 𝑖=1

2 𝑗=1

4 𝑡=1

+ ∑ ∑ 𝑐𝑜23𝑚 𝑧𝑗𝑡

2 𝑗=1

+ ∑ ∑ ℎ𝑞2𝑗𝑡

2 𝑗=1

+

4 𝑡=1

4 𝑡=1

∑ ∑ 𝑤𝑗′′ 𝑣2𝑗𝑡

2 𝑗=1

+

3 𝑡=1

∑ ∑ 𝑤𝑗′′′ 𝑣3𝑗𝑡

2 𝑗=1

+

3 𝑡=1

∑ ᴪ

2 𝑗=1

𝑣2𝑗4+ ∑ ᴪ

2 𝑗=1

𝑣3𝑗4

Tuân theo các ràng buộc về năng lực sản xuất hàng tuần sau đây :

∑ 𝑝̂1𝑗𝑥1𝑗𝑡

2

𝑗=1

≤ 168 t = 1, … 4;

( Time x tổng sản phẩm tại nhà máy 1 ≤ 168 )

∑ 𝑝̂2𝑗𝑥2𝑗𝑡

2

𝑗=1

≤ 168 t = 1, 4;

( Time x tổng sản phẩm tại nhà máy 2 ≤ 168 )

Tuân theo các ràng buộc vận chuyển sau:

𝑦1𝑙𝑗𝑡 ≤ U𝐵1𝑙𝑗 t = 1,…4;

𝑦1𝑙𝑗𝑡 ≥ L𝐵1𝑙𝑗 hoặc 𝑦1𝑙𝑗𝑡 = 0 t = 1,…4;

𝑦2𝑙𝑗𝑡 ≤ U𝐵2𝑙𝑗 t = 1,…4;

𝑦2𝑙𝑗𝑡 ≥ L𝐵2𝑙𝑗 hoặc 𝑦2𝑙𝑗𝑡 = 0 t = 1,…4;

∑3𝑙=2𝑦𝑖𝑙𝑗𝑡 = 𝑥𝑖𝑗𝑡 t = 1,…4; j = 1,2; i = 1,2;

∑2𝑖=1𝑦𝑖3𝑗𝑡+ 𝑧𝑗𝑡 ≤ 𝐷3,𝑗,𝑡+1+ 𝑣3𝑗𝑡 t =1,…3; j = 1,2;

𝑧𝑗1 ≤ 𝑚𝑎𝑥(0, 𝑞2𝑗0) 𝑗 = 1,2;

𝑧𝑗1 ≤ 𝑞2,𝑗,𝑡−1 + 𝑦1,2,𝑗,𝑡−1+ 𝑦2,2,𝑗,𝑡−1 𝑡 = 2,3,4; 𝑗 = 1,2;

Tuân theo các ràng buộc lưu trữ sau:

𝑞2𝑗1 = 𝑚𝑎𝑥(0, 𝑞2𝑗0− 𝐷2𝑗1− 𝑧𝑗1) 𝑗 = 1,2;

𝑞2𝑗𝑡 = 𝑚𝑎𝑥( 0, 𝑞2,𝑗,𝑡−1+ 𝑦1,2,𝑗,𝑡−1+ 𝑦2,2,𝑗,𝑡−1− 𝑣2,𝑗,𝑡−1− 𝐷2𝑗𝑡 − 𝑧𝑗,𝑡);

j = 1,2; t=2,3,4;

Tuân theo các ràng buộc về số lượng sản phẩm bị trễ và số không được giao :

𝑣2𝑗1 = 𝑚𝑎𝑥(0, 𝐷2𝑗1− 𝑞2𝑗0) 𝑗 = 1,2

𝑣2𝑗𝑡 = 𝑚𝑎𝑥(0, 𝐷2𝑗1+ 𝑣2,𝑗,𝑡−1+ 𝑧𝑗,𝑡 −𝑞2,𝑗,𝑡−1− 𝑦1,2,𝑗,𝑡−1+ 𝑦2,2,𝑗,𝑡−1)

j = 1,2 t=2,3,4

𝑣3𝑗1 = 𝑚𝑎𝑥(0, 𝐷3𝑗1− 𝑞2𝑗0) 𝑗 = 1,2

𝑣3𝑗𝑡 = 𝑚𝑎𝑥(0, 𝐷3𝑗1+ 𝑣3,𝑗,𝑡−1− 𝑧𝑗,𝑡 −𝑦1,3,𝑗,𝑡−1+ 𝑦2,3,𝑗,𝑡−1);

j=1,2 ; t=2,3,4

Rõ ràng là hầu hết các biến trong công thức lập trình số nguyên hỗn hợp này là các biến liên tục Tuy nhiên, các biến vận chuyển 𝑦𝑖𝑙𝑗𝑡 chịu các ràng buộc khác nhau

Một công thức khác của bài toán có thể có một số biến số nguyên (0 - 1) để đảm bảo rằng (vận chuyển) các biến liên tục 𝑦𝑖𝑙𝑗𝑡 bằng 0 hoặc lớn hơn giới hạn dưới Hơn nữa, lưu ý rằng những ràng buộc trong đó một biến bằng giá trị lớn nhất của một biểu thức và 0 là phi tuyến tính

Để đảm bảo rằng biến đã cho vẫn không âm, một biến nhị phân bổ sung phải được đưa vào Lưu ý rằng việc nới lỏng công thức được mô tả ở trên mà không

có các ràng buộc rõ ràng sẽ cung cấp một giới hạn dưới hợp lệ trên tổng chi phí

2 Ví dụ 8.4.1

(Lập kế hoạch trung hạn) Hãy xem xét ví dụ sau đây của vấn đề được mô

tả ở trên Thời gian sản xuất và chi phí tại nhà máy 1 là 𝑝̂11 và 𝑝̂12; c11p và

c12p Thời gian sản xuất và chi phí liên quan đến nhà máy 2 là : 𝑝̂21 và 𝑝̂22;

BIẾN GIÁ TRỊ

Chi phí nắm giữ cho một đơn vị của bất kỳ loại sản phẩm nào tại DC (h) là 0,1$ mỗi đơn vị mỗi tuần Chi phí vận chuyển là c12om ; c22om ; cio3m ; co23m

Nhu cầu dự báo tại DC và từ khách hàng đối với hai dòng sản phẩm khác nhau được trình bày trong bảng dưới đây

Week 1 Week 2 Week 3 Week 4

𝐷21𝑡 20,000 30,000 15,000 40,000

𝐷22𝑡 0 50,000 30,000 50,000

𝐷31𝑡 10,000 5,000 15,000 40,000

Các chuyến hàng hàng tuần của sản phẩm từ nhà máy 1 đến DC phải chứa ít nhất 10.000 đơn vị hoặc nếu không thì không có lô hàng nào, tức là

𝐿𝐵121 = 10.000 Từ nhà máy 2 đến DC mỗi tuần phải có nhiều nhất một chuyến hàng xuất xưởng 10.000 đơn vị của dòng sản phẩm 2, tức là 𝑈𝐵222= 10.000 Thời gian vận chuyển τ là 1 tuần

Chi phí chậm trễ là ω1′′ (ω2′′ ) là $70,00 ($35,00) mỗi đơn vị mỗi tuần Các chi phí chậm trễ là ω1′′′ (ω2′′′ ) là $140,00 ($ 105,00) cho mỗi đơn

vị mỗi tuần Chi phí phạt cho việc không giao hàng là $1000 cho mỗi đơn

vị

Chạy những dữ liệu này thông qua bộ giải Lập trình số nguyên hỗn hợp (giả sử rằng các điều kiện biên 𝑣3𝑗0 và 𝑞2𝑗0bằng 0) sẽ mang lại các quyết định sản xuất và vận chuyển sau đây

Week 1 Week 2 Week 3 Week 4

𝑥12𝑡 47,333 20,000 50,000 0

𝑥21𝑡 65,000 33,500 76,500 0

𝑥22𝑡 12,667 10,000 5,000 0

Tổng chi phí của giải pháp này là khoảng $ 3,004,750,00 (Tổng chi phí chính xác có thể phụ thuộc vào việc có hay không các giả định về tính tích phân liên quan đến số lượng được sản xuất và vận chuyển cũng như các cài đặt khác trong chương trình.)

Nếu một ràng buộc bổ sung được thêm vào vấn đề này yêu cầu kích thước lô sản xuất là bội số của 10.000, thì chúng ta sẽ có giải pháp sau

Week 1 Week 2 Week 3 Week 4

Tổng chi phí trong trường hợp này thực sự cao hơn tổng chi phí không có ràng buộc về sản xuất đòi hỏi các mặt hàng phải được sản xuất theo lô là 10.000 Tổng chi phí là khoảng $ 3,017,000.00 Mức tăng ít hơn 0,5% Chi phí tăng chủ yếu là do sản xuất dư thừa (tổng số lượng sản xuất hiện đã vượt quá tổng số lượng cầu) và do đó, chi phí vận chuyển và lưu giữ tăng thêm

Rõ ràng là việc xây dựng bài toán kế hoạch trung hạn này có thể được kéo dài rất dễ dàng đến nhiều khoảng thời gian hơn, nhiều nhà máy hơn ở giai đoạn đầu và nhiều dòng sản phẩm hơn Việc mở rộng cho nhiều giai đoạn hơn có thể liên quan nhiều hơn một chút khi có sự gia tăng về độ phức tạp của các mẫu định tuyến ( định tuyến // tuyến đường )