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.�̂??= thời gian tính bằng giờ để sản xuất một đơn vị thuộc họ j ở nhà máy i.. τ = thời gian vận chuyển từ bất kỳ một tro

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

Nguyễn Quốc Trung Dịch – tóm tắt phần 2 Tốt

Võ Anh Tuấn

Dịch – tóm tắt phần 1 Tổng hợp word PPT

Tốt

Hùng Minh Trần Định Dịch – tóm tắt phần 1 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 �1 và �2

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 �2 𝑗� 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

�3𝑗� Thời gian sản xuất và chi phí được đưa ra:

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

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

Số �̂𝑖𝑗 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 �̂𝑖𝑗là 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.

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

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

hàng.

�� 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:

𝑖𝑗

𝑖2�

𝑖�3

�23

�′′ = 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.

�′′′ = 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:

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

�𝑖2𝑗� = số đơn vị của dòng sản phẩm j được vận chuyển từ nhà máy i đến DC trong tuần t

�𝑖3𝑗� = số đơn vị của dòng sản phẩm j được vận chuyển từ nhà máy i đến khách hàng trong tuần t

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

�2𝑗0 = số đơn vị của dòng sản phẩm j được lưu trữ (đang được giữ) tại DC tại thời điểm 0.

�2𝑗� = số đơn vị sản phẩm của dòng sản phẩm j được lưu trữ (đang được giữ) tại DC vào cuối tuần t.

𝑗

𝑗

�2𝑗� = số đơn vị của dòng sản phẩm j đến muộn (chưa đến) DC trong tuần t.

�2𝑗4 = số đơn vị của dòng sản phẩm j chưa được giao cho DC vào cuối thời hạn lập kế hoạch (cuối tuần 4).

�3 𝑗0 = số lượng đơn vị của dòng sản phẩm j chậm trễ (chưa đến) tại khách hàng tại thời điểm 0.

�3𝑗� = số đơn vị của dòng sản phẩm j chậm trễ (chưa đến tay) khách hàng vào cuối tuần t.

�3𝑗4 = 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 �𝑖2𝑗� (�𝑖3𝑗� ) 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 �𝑗� Có nhiều ràng buộc khác nhau ở dạng giới hạn trên U�𝑖𝑙𝑗 và giới hạn dưới L�𝑖𝑙𝑗 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

4 2 2 4 2 2 4 2 2

∑ ∑ ∑ �� �𝑖𝑗� + ∑ ∑ ∑ �� �𝑖2𝑗� + ∑ ∑ ∑ �� �𝑖3𝑗�

�=1 𝑗=1 𝑖=1

𝑖𝑗 �=1 𝑗=1 𝑖=1 𝑖2� �=1 𝑗=1 𝑖=1 𝑖�3

+ ∑ ∑ �� �𝑗� + ∑ ∑ ℎ�2𝑗� + ∑ ∑ �′′ �2𝑗� +

�=1 𝑗=1

�23 �=1 𝑗=1 𝑗

�=1 𝑗=1

∑ ∑ �′′′ �3𝑗� + ∑ ᴪ �2𝑗4 + ∑ ᴪ �3𝑗4

�=1 𝑗=1 𝑗=1 𝑗=1

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

2

∑ �̂1𝑗�1𝑗� ≤ 168 t = 1, … 4;

𝑗=1

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

2

∑ �̂2𝑗�2𝑗� ≤ 168 t = 1, 4;

𝑗=1

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

Tuân theo các ràng buộc vận chuyển sau:

�1𝑙𝑗� ≤ U�1𝑙𝑗 t = 1,…4;

�1𝑙𝑗� ≥ L�1𝑙𝑗 hoặc �1𝑙𝑗� = 0 t = 1,…4;

�2𝑙𝑗� ≤ U�2𝑙𝑗 t = 1,…4;

�2𝑙𝑗� ≥ L�2𝑙𝑗 hoặc �2𝑙𝑗� = 0 t = 1,…4;

3

𝑙=2

2

𝑖=1

�𝑖𝑙𝑗� = �𝑖𝑗�

�𝑖3𝑗� + �𝑗� ≤ �3,𝑗,�+1 + �3𝑗�

t = 1,…4; j = 1,2; i = 1,2;

t =1,…3; j = 1,2;

�𝑗1 ≤ �𝑎�(0, �2𝑗0) 𝑗 = 1,2;

�𝑗1 ≤ �2,𝑗,�−1 + �1,2,𝑗,�−1 + �2,2,𝑗,�−1 � = 2,3,4; 𝑗 = 1,2;

𝑗

∑

∑

Tuân theo các ràng buộc lưu trữ sau:

�2𝑗1 = �𝑎�(0, �2𝑗0 − �2𝑗1 − �𝑗1) 𝑗 = 1,2;

�2𝑗� = �𝑎�( 0, �2,𝑗,�−1 + �1,2,𝑗,�−1 + �2,2,𝑗,�−1 − �2,𝑗,�−1 − �2𝑗� − �𝑗,�);

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

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

�2𝑗1 = �𝑎�(0, �2𝑗1 − �2𝑗0) 𝑗 = 1,2

�2𝑗� = �𝑎�(0, �2𝑗1 + �2,𝑗,�−1 + �𝑗,� −�2,𝑗,�−1 − �1,2,𝑗,�−1 + �2,2,𝑗,�−1)

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

�3𝑗1 = �𝑎�(0, �3𝑗1 − �2𝑗0) 𝑗 = 1,2

�3𝑗� = �𝑎�(0, �3𝑗1 + �3,𝑗,�−1 − �𝑗,� −�1,3,𝑗,�−1 + �2,3,𝑗,�−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 �𝑖𝑙𝑗� 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 �𝑖𝑙𝑗� 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 �̂11 và �12; cp và

cp Thời gian sản xuất và chi phí liên quan đến nhà máy 2 là : � và � ;

22

cp và cp Chi phí nắm giữ cho một đơn vị của bất kỳ loại sản phẩm nào

tại DC (h) Chi phí vận chuyển là cm ; cm ; cp ; cp

12o 22o 21 22

11 21 12

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 cm 12o ; cm22o ; cm ; cio3m o23

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

�21� 20,000 30,000 15,000 40,000

�22� 0 50,000 30,000 50,000

�31� 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 𝐿�121 = 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 𝑈�222=

10.000 Thời gian vận chuyển τ là 1 tuần.

Chi phí chậm trễ là ω′′ (ω′′ ) là $70,00 ($35,00) mỗi đơn vị mỗi

tuần Các chi phí chậm trễ là ω′′′ (ω′′′ ) 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 �3𝑗0 và �2𝑗0bằng 0) sẽ mang lại các quyết định sản xuất và vận chuyển sau đây.

Week 1 Week 2 Week 3 Week 4

�12� 47,333 20,000 50,000 0

�21� 65,000 33,500 76,500 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 ).