Tối ưu hóa đa dạng mục tiêu chuỗi cung ứng sản phẩm ứng dụng vào công ty cổ phần may việt tiến

Một trong những mục tiêu thường dùng để đánh giá hiệu quả của một chuỗi cung ứng chính là: tổng chi phí của chuỗi cung ứng đó - bao gồm nhiều loại chi phí khác nhau như chi phí về tồn tr

-

NGUYỄN NGỌC VĂN QUÂN

TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU CHUỖI CUNG ỨNG SẢN PHẨM ÁP DỤNG VÀO CÔNG TY CỔ

PHẦN MAY VIỆT TIẾN

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS Hồ Thanh Phong

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN

THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 25 tháng 7 năm 2009

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -oOo -

Tp HCM, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Ngọc Văn Quân Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 15/01/1982 Nơi sinh : T.p Hồ Chí Minh Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp MSSV: 02907244

Khóa: 2007

1- TÊN ĐỀ TÀI: TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU CHUỖI CUNG ỨNG SẢN

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

• Tìm hiểu và nghiên cứu các lý thuyết về tối ưu, tối ưu đa mục tiêu, chuỗi cung ứng, lý thuyết mô phỏng rời rạc và phần mềm mô phỏng ARENA

• Tìm hiểu hiện trạng, phân tích hiện trạng hoạt động phân phối và dữ liệu liên quan tại công ty Việt Tiến

• Phân tích chuỗi cung ứng, các chi phí và mức phục vụ có ảnh hưởng đến chuỗi cung ứng hiện tại

• Thiết lập các mô hình tối ưu, giải các mô hình này và áp dụng mô phỏng đánh giá mô hình tối ưu đã giải và ứng dụng vào công ty cổ phần may Việt Tiến

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/02/2009

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 03/07/2009

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Hồ Thanh Phong

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

LỜI CẢM ƠN Sau 2 năm học ở giảng đường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, chúng em đã nhận được sự hướng dẫn và dạy bảo tận tình của Thầy Cô, được Thầy Cô truyền đạt những kiến thức bổ ích về cả tri thức và cách làm người, Thầy Cô đã cho chúng em sức mạnh vượt qua những khó khăn trong học tập để hôm nay chúng em đã hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình Em chân thành cảm ơn toàn thể Quý Thầy Cô của trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, toàn thể Quý Thầy Cô Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp và nhất là Thầy PGS.TS Hồ Thanh Phong đã tận tình hướng dẫn cũng như đôn đốc em hoàn thành tốt luận văn này

Em chân thành gửi lời cám ơn đến Ban Giám đốc Công ty Cổ Phần may Việt Tiến và toàn thể các Anh Chị cán bộ, công nhân viên của công ty đã tạo điều kiện cho

em được thâm nhập, tìm hiểu thực tế sản xuất và thu thập số liệu tại Quý Công ty

Con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ba Mẹ, Gia đình đã dạy bảo và dành cho con những điều kiện tốt nhất trong học tập Và tôi cũng cảm ơn các bạn đã quan tâm, hỗ trợ tôi trong học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2009,

TĨM TẮT LUẬN VĂN

Chuỗi cung ứng(supply chain) hay còn được gọi là mạng hậu cần (logistics network) là một hệ thống bao gồm các nhà cung ứng( Suppliers), nhà sản xuất(Manufacturing centers), nhà kho (warehouses), nhà phân phối(distribution centers) và các nhà bán lẻ(retail outlets) được nối kết với nhau bởi 2 dòng thông tin: thông tin về nhu cầu từ khách hàng và thông tin về hàng hóa, nguyên vật liệu… từ nhà cung ứng đến khách hàng Mục tiêu chính trong thiết lập (hoặc tái cấu trúc chuỗi cung ứng) cũng như trong quản lý chuỗi cung ứng chính là làm sao để tổng chi phí trên chuỗi cung ứng là nhỏ nhất trong khi vẫn đảm bảo độ thỏa mãn của khách hàng

Tối ưu hóa chuỗi cung ứng dựa trên các mô hình toán học từ lâu đã được nghiên cứu và phát triển bới nhiều tác giả và được áp dụng vào thực tế – dù bài toán tối

ưu chuỗi cung ứng được xem là bài toán NP-HARD Tuy nhiên, thực tế đã chứng minh, nếu chỉ áp dụng các mô hình toán học để tối ưu hóa chuỗi cung ứng là chưa đủ, vì bản chất của chuỗi cung ứng là bản chất động và ngẫu nhiên

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang có xu hướng áp dụng các giải thuật tìm kiếm kết hợp với mô phỏng nhằm tìm ra lời giải tối ưu và có thể đáp ứng được sự thay đổi liên tục của thực tế Luận văn này nhằm mục đích tìm hiểu và kết hợp các ưu điểm giữa mơ hình tối ưu tốn học và mô hình mô phỏng nhằm giải quyết bài toán đa mục tiêu cho mạng lưới phân phối sản phẩm của công ty Cổ Phần May Việt Tiến

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

Mục Lục iii

Danh Sách Hình Vẽ v

Danh Sách Bảng Biểu vi

Danh Sách Kí Hiệu, Viết Tắt: vii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Giới thiệu đề tài: 1

1.2 Mục tiêu của luận văn: 1

1.3 Nội dung luận văn: 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu: 2

1.5 Khung công việc cho việc thực hiện để tài luận văn: 2

1.6 Tổng quát cấu trúc của đề tài 3

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 5

2.1 Ứng dụng mô phỏng đánh giá hoạt động và cải tiến chuỗi cung ứng .5

2.2 Ứng dụng tối ưu hóa và mô phỏng trong thiết kế chuỗi cung ứng .6

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 7

3.1 Chuỗi cung ứng và quản lí chuỗi cung ứng: 7

3.1.1 Đặc điểm của chuỗi cung ứng: 7

3.1.2 Hiệu ứng Risk Pooling: 8

3.1.3 Hiệu ứng Bullwhip: 8

3.1.4 Các mục tiêu mâu thuẫn ở chuỗi cung ứng: 9

3.1.5 Các tiêu chí đo lường hoạt động của chuỗi cung ứng 10

3.1.6 Các phương pháp mô hình hóa chuỗi cung ứng: 10

3.2 Tối ưu hóa và mô phỏng chuỗi cung ứng: 12

3.3 Mô phỏng trong công nghiệp và dịch vụ 13

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP TỐI ƯU VÀ MÔ PHỎNG GIẢI BÀI TOÁN LOGISTIC ĐA CẤP BẬC 17

4.1 Giới thiệu bài tóan logistic 2 cấp bậc 17

4.5.1 Bài toán WLP ( warehouse location Problem) 17

4.5.2 Bài toán MSTP ( Modal Shift Transportation Problem): 18

4.2 Bài toán chuỗi cung ứng: 19

4.2.1 Mô hình kết hợp WLP và MSTP .19

4.2.2 Xây dựng mô hình chuỗi cung ứng sản phẩm công ty May Việt Tiến: 20

4.3 Áp dụng vào thực tế công ty 23

4.2.3 Ước lượng tham số năng lực kho của trung tâm phân phối 27

4.4 Giới thiệu về mô phỏng: 29

4.5 Xây dựng mô hình mô phỏng cho bài tóan logistic đa cấp bậc 30

4.5.1 Phần mềm mô phỏng Arena: 30

4.5.2 Xây dựng mô hình mô phỏng Arena cho bi tóan Logistic 30

CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG GIẢI THUẬT TỐI ƯU VÀ MÔ PHỎNG VÀO TÁI CƠ CẤU CHUỖI CUNG ỨNG CÔNG TY CP MAY VIỆT TIẾN .39

5.1 Giới thiệu về Công Ty Cổ Phần May Việt Tiến .39

5.1.1 Quá trình hình thành và phát triển .39

5.1.2 Chiến lược phát triển thị trường quốc tế và nội địa 40

5.1.3 Sơ lược về tình hình sản xuất và phân phối sản phẩm khu vực nội địa 42

5.2 Áp Dụng Giải Thuật Tối ưu Mô Phỏng cho quá trình phân phối sản phẩm của Việt Tiến: 44

5.2.1 Tham số đầu vào: 44

5.2.2 Dữ liệu thu thập: 45

5.2.3 Áp Dụng Phần Mềm Tối Ưu Mô Phỏng Cho bài Toán Thật: 46

5.2.4 Phần mềm tích hợp tối ưu và mô phỏng: 47

5.2.5 Kết quả bài toán: 48

5.3 Cơ chế tối ưu mô phỏng có thể diễn giải như sau: 48

5.4 Lời giải của bài toán: 49

Chương 6: Kết Luận Và Kiến Nghị 54

6.1 Kết Luận 54

6.2 Kiến Nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO A

Danh Sách Hình Vẽ

Hình 1.1: Mô hình chuỗi cung ứng đơn giản 1

Hình 1.2: Khung công việc cho việc thực hiện đề tài luân văn 3

Hình 3.1: Mô hình chuỗi cung ứng và chi phí .8

Hình 3.2: Sự nhiễu loạn và hiệu ứng Bullwhip 9

Hình 3.3: Các loại mô hình hóa chuỗi cung ứng 12

Hình 3.4: Các bước thực hiện một thử nghiệm mô phỏng 16

Hình 4.1: Mô hình mạng lưới phân phối có sử dụng kho trung chuyển 17

Hình 4.2: Cấp bậc tồn kho 26

Hình 4.3: Sơ đồ Logic Mô tả Quá trình đặt hàng của nhà bán lẻ 31

Hình 4.4: Minh họa quá trình phát sinh đơn hàng .32

Hình 4.5: Cơ chế phân phối đơn hàng đến nhà sản xuất 32

Hình 4.6: Sơ đồ logic quá trình hoạt động của nhà sản xuất 33

Hình 4.7: Trình Tự hoạt động tại các nhà sản xuất 34

Hình 4.8: Sơ đồ Logic hoạt động của nhà phân phối 35

Hình 4.9: Trình tự phân phối sản phẩm của các trung tâm phân phối 36

Hình 4.10: Sơ đồ logic hoạt động của điểm nhận khách hàng 36

Hình 4.11 Quá trình tiếp nhận của khách hàng 37

Hình 4.12: Lưu đồ giải thuật kết hợp tối ưu và mô phỏng 38

Hình 5.1: Toàn cảnh công ty may việt tiến 39

Hình 5.2: Trung bình di chuyển sản lượng của mô hình mô phỏng với w=2 46

Hình 5.3: trung bình di chuyển sản lượng của mô hình mô phỏng với w=3 47

Danh Sách Bảng Biểu

Bảng 3.1: Các tiêu chí lượng hóa đánh giá sự hoạt động của chuỗi cung ứng 11

Bảng 4.1: Năng lực lưu chuyển kho và chi phí thuê kho tại các trạm cung ứng 23 Bảng 4.2: Năng lực chi phí và thời gian sản xuất tại các nhà máy .24

Bảng 4.3: Lượng sản phẩm cung ứng cho các trạm phân phối 24

Bảng 4.4: Lượng thành phẩm lưu chuyển các trạm phân phối 24

Bảng 4.5: Ma trận phân phối cho lời giải ban đầu 25

Bảng 4.6: Nhu cầu bình quân mỗi tháng của các trung tâm phân phối .28

Bảng 4.7: Mức tồn kho tối đa và tối thiểu của các trung tâm phân phối dự định 29 Bảng 5.1: Số lượng nhà máy và năng suất sản xuất từng chủng loại 40

Bảng 5.2: Kết quả hoạt động kinh doanh theo cơ cấu mặt hàng tại thị trường nội địa .41

Bảng 5.3: Doanh thu từ hệ thống các kênh phân phối 43

Bảng 5.4: Bảng kê số lượng đại lý theo khu vực .44

Bảng 5.5: Các tham số đầu vào của trung tâm phân phối 45

Bảng 5.6: Các tham số đầu vào xác định năng lực sản xuất và chi phí sản xuất của 2 nhà máy 45

Bảng 5.7: Phân bố thời gian gia công tại các nhà máy .45

Bảng 5.8: Giá trị các tiêu chuẩn thỏa mãn điều kiện dừng ở bước lập thứ 10 49

Bảng 5.9: Số nguồn lực luân chuyển của các nhà máy và nhà phân phối đề nghị 50

Bảng 5.10: So sánh số nguồn lực giữa mô hình và thực tế 50

Bảng 5.11: Chi phí vận chuyển và sản xuất khu vực hàng nội địa 51

Bảng 5.12: Ma trận phân phối từ nhà phân phối đến nhà bán lẻ .51

Bảng 5.13: Ma trận phân phối từ nhà sản xuất đên các trung tâm phân phối 53

Danh Sách Kí Hiệu, Viết Tắt:

SCOR: Supply Chains Operations Reference Model SSC: Simulation of Supply Chains

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu đề tài:

Đã từ lâu, chuỗi cung ứng đóng vai trò cầu nối quan trọng giữa khách hàng đến nhà sản xuất, nhà cung ứng và ngược lại, nhất là trong bối cảnh cạnh tranh gay gắt trên thị trường hiện nay Vì thế những sự cố gắng giảm chi phí và gia tăng lợi nhuận hiện nay không còn là một bài toán đơn thuần của một công ty hay tổ chức đơn lẻ

mà là bài toán tổng thể của cả nhà phân phối, sản xuất và cung ứng trên toàn chuỗi cung ứng hay nói theo một cách khác bài toán cực tiểu chi phí hiện nay là bài tóan chung của toàn chuỗi cung ứng và sự cạnh tranh thị phần hiện nay là sự cạnh tranh giữa chuỗi cung ứng này với chuỗi cung ứng khác Mô hình sau thể hiện một chuỗi cung ứng điển hình

Một trong những mục tiêu thường dùng để đánh giá hiệu quả của một chuỗi cung ứng chính là: tổng chi phí của chuỗi cung ứng đó - bao gồm nhiều loại chi phí khác nhau như chi phí về tồn trữ nguyên vật liệu, bán thành phẩm, thành phẩm và cả chi phí vận chuyển giữa các thực thể trên chuỗi cung ứng hay giữa các các nhà kho, nhà máy…-.Vì thế việc tối ưu chuỗi cung ứng cũng đồng nghĩa với việc cực tiểu hóa tổng chi phí trên toàn chuỗi cung ứng trong khi vẫn đảm bảo được mức độ hài lòng của khách hàng Vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để tối ưu chuỗi cung ứng sản phẩm và kiểm nghiệm mô hình đó?

1.2 Mục tiêu của luận văn:

Xây dựng chuỗi cung ứng sản phẩm bằng phương pháp kết hợp giải thuật tối ưu đa mục tiêu và công cụ mô phỏng áp dụng cho công ty Cổ Phần May Việt Tiến

Nhà cung

ứng

Nhà sản xuất

Nhà phân phối

Nhà bán

lẻ

Hình 1.1: Mô hình chuỗi cung ứng đơn giản

Đường đi của thông tin Đường đi của nguyên liệu,WIP, Sản phẩm

1.3 Nội dung luận văn:

Tìm hiểu và nghiên cứu các lý thuyết về tối ưu, tối ưu đa mục tiêu, chuỗi cung ứng, các mối quan hệ và tác động qua lại giữa các đối tượng trên chuỗi cung ứng Đây là

cơ sở để phát triển các mô hình liên quan đến chuỗi cung ứng cũng như là kiến thức

cơ sở cho việc mô phỏng chuỗi cung ứng

Phân tích chuỗi cung ứng, các chi phí và mức phục vụ có ảnh hưởng đến chuỗi cung ứng hiện tại

Tìm hiểu lý thuyết mô phỏng rời rạc và phần mềm mô phỏng ARENA để mô phỏng chuỗi cung ứng Các công cụ này giúp thể hiện các hoạt động của chuỗi cung ứng trên máy tính qua đó cho ta khung nhìn tổng thể về hiện trạng cũng như đánh giá được kết quả của lời giải tối ưu đã tìm

Tìm hiểu hiện trạng, phân tích hiện trạng hoạt động phân phối và dữ liệu liên quan tại công ty Việt Tiến

Thiết lập các mô hình tối ưu, giải các mô hình này và áp dụng mô phỏng đánh giá cũng như phân tích độ nhạy của mô hình tối ưu đã giải và ứng dụng vào công ty cổ phần may Việt Tiến

• Luận văn chỉ nêu ra một số nghiên cứu liên quan và tiêu biểu cho bài toán tối

ưu đa mục tiêu và mô phỏng cho chuỗi cung ứng

• Số lượng chủng loại sản phẩm trên chuỗi cung ứng trong luận văn tập trung vào 2 loại sản phẩm có doanh số lớn nhất là áo sơ mi và quần, các sản phẩm khác không được xét đến trong luận văn

1.5 Khung công việc cho việc thực hiện để tài luận văn:

Hình 1.2: Khung công việc cho việc thực hiện để tài luận văn 1.6 Tổng quát cấu trúc của đề tài

Đề tài bao gồm 6 chương như sau:

• Chương 1: Giới thiệu cơ sở lý do hình thành đề tài, mục tiêu nghiên cứu, các nội dung nghiên cứu và giới hạn, phạm vi của đề tài

• Chương 2: Trình bày về các nghiên cứu liên quan đến đề tài

So snh kết quả mơ hình tối ưu và kết quả hiện trạng

Đánh giá và kiến nghị

Ti liệu về lý thuyết tối ưu, lý thuyết tối ưu đa mục tiêu, lý thuyết mơ phỏng rời rạc

Tìm hiểu về lý thuyết mơ phỏng rời rạc

Tìm hiểu về hoạt động

cung ứng, sản xuất và phân

phối của công ty Việt Tiến

Tìm hiểu phần mềm mơ phỏng Arena

Thu thập dữ liệu cần thiết

Xác định hàm mục tiêu, mô hình, giải thuật v cc biến quyết định đầu ra

Xây dựng giải thuật tối ưu kết hợp

mô phỏng cho chuỗi cung ứng

Bắt đầu

Tài liệu về mơ phỏng tối ưu chuỗi cung ứng

Thu thập dữ liệu giải bài toán tối ưu đa

mục tiêu

Kiểm tra tính đúng đắn của giải thuật?

Kiểm tra và hiệu chỉnh giải thuật

Giải bài toán tối ưu dựa trên giải thuật

vừa tìm

• Chương 3: Trình bày phương pháp luận và các cơ sở lý thuyết cho việc thực hiện đề tài

• Chương 4: Phương pháp tích hợp tối ưu mô phỏng cho bài toán logistic

đa bậc (multistage Logistic)

• Chương 5: Áp dụng chương trình tích hợp tối ưu mô phỏng cho bài toán

ti cấu trúc chuỗi cung ứng sản phẩm

• Chương 6: Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 2.1 Ứng dụng mô phỏng đánh giá hoạt động và cải tiến chuỗi cung ứng

9 Jerry Banks, Steve Buckley, Sanjay Jain và Peter Lendermann (2002) trong bài báo “bàn luận về cơ hội của việc ứng dụng mô phỏng” đã chỉ ra những thuận lợi, khó khăn và phạm vi ứng dụng của mô phỏng rời rạc trong cải tiến chuỗi cung ứng như: tối ưu mạng lưới phân phối nguyên vật liệu, giảm chi phí cho tồn kho giữa các đối tượng trên SCM, giảm thời gian vận chuyển giữa các bên và định hướng tập trung của dòng thông tin trên chuỗi cung ứng

9 Jeffrey W Herrmann, Edward Lin và Guruprasad Pundoor (2003) đã nghiên cứu và phát triển mô hình mô phỏng tuần tự chuỗi cung ứng dựa trên cách thức vận hành đặc trưng của chuỗi cung ứng Các tác giả đã kết hợp ưu điểm của phần mềm mô phỏng Arena với ngôn ngữ lập trình ứng dụng VBA đã tích hợp sẵn trong MS Excel để mô phỏng cách vận hành của một chuỗi cung ứng kiểu mẫu và xuất các kết quả cần phân tích ra excel dưới dạng các bảng tính làm cơ sở cho việc đánh giá các mục tiêu chính liên quan đến việc ra quyết định như: hiệu quả của hoạt động phân phối và tồn kho, chi phí tồn kho, thời gian phân phối lượng hàng tồn kho

và chi phí cho việc bán hết hàng

9 Shigeki Umeda và Sanjay Jain trong bài báo “các yêu cầu về mô hình hóa

và vấn đề khi thiết kế mô phỏng chuỗi cung ứng tích hợp” đã chỉ ra chuỗi cung ứng là một hệ thống tích hợp bao gồm nhiều nhà bán lẻ, phân phối

và sản xuất vì thế có sẽ có các vấn đề về kế hoạch giữa các chiến lược thực thi, đặc biệt khi mỗi nhà sản xuất lại tuân theo một chiến lược sản xuất khác nhau như “Make to Stock”, “Make to Order”, ‘Engineer to Order”, “Assemble to order” Vì thế các tác giả đề nghị các giải pháp tích hợp trong quản lí chuỗi cung ứng và các yêu cầu cũng như vần đề cần xem xét trong quá trình mô phỏng chuỗi cung ứng

2.2 Ứng dụng tối ưu hóa và mô phỏng trong thiết kế chuỗi cung ứng

9 Young Hae Lee, Sook Han Kim (2000) trong bài báo “tối ưu hóa kế hoạch sản xuất và phân phối trong chuỗi cung ứng dựa trên sự kết hợp

mô phỏng và quy hoạch nguyên” đã đưa ra một phương pháp lai kết hợp giữa quy hoạch nguyên và mô phỏng để giải bài toán sản xuất và phân phối Với phương pháp này, các ràng buộc giữa năng suất sản xuất và năng lực phân phối trong mô hình phân tích được cân nhắc như là các yếu

tố ngẫu nhiên và được đánh giá dựa trên mô hình mô phỏng các đặc điểm của chuỗi cung ứng

9 Hongwei Ding, Wei Wang, Jin Dong, Minmin Qiu và Changrui Ren trong bài báo “ Tích hợp tối ưu hóa và mô phỏng trong thiết kế chuỗi cung ứng” đã ứng dụng các mô hình toán học để giải bài toán tối ưu chuỗi cung ứng và sử dụng mô phỏng đánh giá lời giải đó Kết quả thu được sau đó là các kết quả chi tiết phục vụ cho quá trình phân tích và đánh giá các chính sách và các vấn đề không chắc chắn

9 Tu Hoang Truong và Farhad Azadivar trong bài báo “ứng dụng mô phỏng

và tối ưu trong thiết kế chuỗi cung ứng” đã nghiên cứu và phát triển một giải thuật lai kết hợp giải thuật di truyền, quy hoạch nguyên và mô phỏng

để thiết kế tối ưu cấu trúc một chuỗi cung ứng Trong đó giải thuật di truyền dùng để giải các biến định tính như: chính sách sản xuất, loại hình sản xuất Push hay Pull, trong khi đó mô hình quy hoạch nguyên được dùng để giải các biến định lượng như vị trí, chi phí, thời gian và các biến liên quan đến cấu trúc “cứng” của chuỗi cung ứng

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

3.1 Chuỗi cung ứng và quản lí chuỗi cung ứng:

Chuỗi cung ứng hay còn được gọi là mạng hậu cần (logistics network) là một hệ thống bao gồm các nhà cung ứng( Suppliers), nhà sản xuất(Manufacturing centers), nhà kho (warehouses), nhà phân phối(distribution centers) và các nhà bán lẻ(retail outlets) được liên kết với nhau bởi 2 dòng thông tin:

• Thông tin về nhu cầu của khách hàng đi từ khách hàng đến nhà cung ứng

• Thông tin về nguyên vật liệu( sản phẩm hoặc dịch vụ) từ nhà cung ứng đến khách hàng

Quản lý chuỗi cung ứng là phương pháp quản lý chuỗi cung ứng sao cho sản phẩm được phân phối đến đúng nơi, đúng lúc và đúng số lượng(hoặc trọng lượng) mà vẫn đáp ứng được chi phí trên toàn chuỗi cung ứng là cực tiểu và độ thỏa mãn khách hàng vẫn được thỏa mãn.[1]

Ngoài ra cũng có thể hiểu quản lí chuỗi cung ứng theo một cách khác l làm sao để

có thể cực tiểu chi phí trên toàn chuỗi cung ứng (hay để cực đại lợi nhuận trên chuỗi cung ứng) điều này cũng đồng nghĩa với việc làm thế nào để hòa hợp 2 loại chi phí

cơ bản trên chuỗi cung ứng đó là chi phí tồn kho và chi phí vận chuyển

Từ hình 2.1 có thể thấy, chi phí tồn kho là một chi phí tổng bao gồm chi phí tồn kho nguyên vật liệu, Chi phí tồn kho bán thành phẩm, Chi phí tồn kho sản phẩm đã hoàn tất Tương tự vậy chi phí vận chuyển cũng bao gồm 2 loại bao gồm chi phí từ nhà cung cấp đến nhà sản xuất, nhà kho, nhà phân phối và chi phí vận chuyển từ nhà kho đến nhà kho

3.1.1 Đặc điểm của chuỗi cung ứng:

Chuỗi cung ứng là một hệ thống tích hợp giữa các tổ chức khác nhau dẫn đến xuất hiện sự khác biệt, mâu thuẫn trong mục tiêu giữa các tổ chức đó

Chuỗi cung ứng là một hệ thống động và luôn biến đổi theo thời gian không chỉ ở

sự tăng giảm trong nhu cầu của khách hàng hay khả năng cung ứng của nhà cung cấp mà còn chính ở mối quan hệ giữa các bên trên chuỗi cung ứng Vì thế cấu trúc

chi phí, độ thỏa mãn trên chuỗi cung ứng cũng thay đổi liên tục phụ thuộc vào nhu cầu, mùa, loại sản phẩm và tính cạnh tranh trên thị trường của đối thủ cạnh tranh Những vấn đề xuất hiện trên chuỗi cung ứng luôn mới nên không thể đoán trước được, vì chúng xuất hiện từ nhiều yếu tố khác nhau như: nhu cầu, vòng đời sản phẩm, xu hướng, công nghệ, …

3.1.2 Hiệu ứng Risk Pooling:

Nhu cầu của thị trường luôn thay đổi và dao động lớn, vì thế sự biến thiên của nhu cầu là một trong những nguyên nhân làm cho tình hình sản xuất và tồn kho luôn không ổn định Do đó nếu có một sự tập trung thông tin về nhu cầu của thị trường

sẽ giúp giảm đi sự biến thiên đó và giúp cho tình hình sản xuất và tồn kho của cả nhà sản xuất và nhà cung ứng ổn định được phần nào Khái niệm đó được gọi là chia sẻ rủi ro hoặc còn được gọi là hiệu ứng Risk Pooling trong quản lý chuỗi cung ứng

3.1.3 Hiệu ứng Bullwhip:

Một hiệu ứng nổi bật của chuỗi cung ứng đó là sự khuếch đại giá trị nhu qua từng bước trên chuỗi cung ứng dẫn đến sự khuếch đại nhu cầu thực của khách hàng lên gấp nhiều lần so với thực tế và kết quả là tổng chi phí trên toàn chuỗi cung ứng gia

Hình 3.1: Mô hình chuỗi cung ứng thực và chi phí [1]

tăng đột biến trong khi mức độ thỏa mãn của khách hàng có thể giữ nguyên hoặc gia tăng rất ít Đặc điểm đó được gọi là hiệu ứng Bullwhip

3.1.3.1 Các nguyên nhân gây ra hiệu ứng Bullwhip:

Theo Lee [1997] hiệu ứng Bullwhip xuất hiện có thể do 4 nguyên nhân chính:

• Dự báo nhu cầu không chính xác

• Tần số tái đặt hàng và kích cỡ lô hàng tái đặt

• Sự thay đổi về giá

• Chính sách tồn kho và giới hạn tồn kho an toàn

3.1.3.2.Các phương pháp ngăn chặn hiệu ứng BullWhip

• Giảm thiểu sự không chắc chắn:

• Giảm thiểu sự biến động:

• Giảm thiểu thời gian chờ:

• Thiết lập đối tác chiến lược:

3.1.4 Các mục tiêu mâu thuẫn ở chuỗi cung ứng:

Hình 3.2: Sự nhiễu loạn và hiệu ứng BullWhip (Davis and O’Sullivan)

Có thể nói chuỗi cung ứng là tập các phương án cần đánh đổi (trade-off), đặc biệt là các phương án cần trade-off như: mức tồn kho và chi phí vận chuyển, chủng loại hàng hóa và nhu cầu đa dạng của khách hàng Một số các phương án cần trade-off điển hình trên chuỗi cung ứng như:

• Kích cỡ lô hàng và vấn đề tồn kho

• Mức tồn kho và chi phí vận chuyển

• Thời gian chờ và chi phí vận chuyển:

• Sự đa dạng chủng loại sản phẩm và vấn đề tồn kho

• Chi phí và mức phục vụ

3.1.5 Các tiêu chí đo lường hoạt động của chuỗi cung ứng

Nếu như không thể thiết lập các tiêu chí đo lường hoạt động của một hệ thống thì cũng không thể kiểm soát và quản lí được mức độ hiệu quả của hệ thống đó Vì thế việc xác định các tiêu chí đo lường hoạt động của chuỗi cung ứng cần được xác lập Tuy nhiên, do bản chất phức tạp và luôn biến đổi của chuỗi cung ứng nên gần như không thể có các tiêu chí chung phục vụ việc đánh giá mức độ hoạt động của chuỗi cung ứng Một trong những hệ thống các tiêu chí đánh giá hoạt động của chuỗi cung ứng được sử dụng nhiều nhất hiện nay là SCOR được hiệp hội chuỗi cung ứng (Supply Chain Council) đưa ra năm 2004 bao gồm 5 yếu tố “kế hoạch (Plan)” –

“Nguồn Lực (Source)” – “Làm (Make)” – “ Phân phối (Deliver)” – “Giá trị trả vê (Return)” bao quát toàn bộ hoạt động của chuỗi cung ứng bắt đầu từ xác định nhu cầu khách hàng đến phân phối sản phẩm và thu hồi giá trị trả về

Mục tiêu của SCOR là cung cấp một cách đánh giả tiêu chuẩn để đo lường hoạt động của chuỗi cung ứng và so sánh với các chuỗi cung ứng của các tổ chức khác

3.1.6 Các phương pháp mô hình hóa chuỗi cung ứng:

Beamon [1998] đề nghị phân loại các phương pháp mô hình hóa chuỗi cung ứng thành 4 loại như sau:

• Mô hình phân tích tất định

• Mô hình phân tích ngẫu nhiên

• Mô hình kinh tế

• Mô hình mô phỏng

Min và Zhou [2002] đề nghị bổ sung phân loại mô hình chuỗi cung ứng thêm 2 loại:

“mô hình lai – hybrid models” và “mô hình hướng máy tính – IT driven models”

Họ cũng đề nghị chia “mô hình phân tích tất định” thành 2 loại: “mô hình đơn mục tiêu” và “mô hình đa mục tiêu” và mô hình xác suất thành “lý thuyết tối ưu – optimal control theorem” và “mô hình quy hoạch động – dynamic programing models”

Bảng 3 1: Các tiêu chí lượng hóa đánh giá sự hoạt động của chuỗi cung ứng Dạng đo

2.Sự thỏa mãn của khách hàng

3 Chất lượng sản phẩm

9 Phân phối đúng ngày

10 Chi phí bảo hành, giá trị trả về và giá trị chiết khấu

11 Thời gian đáp ứng khách hàng yêu cầu

Thời gian 4.Thời gian chờ đáp

ứng đơn hàng

12 Thời gian chu kỳ cung ứng/ sản xuất

13 thời gian đáp ứng chuỗi cung ứng

14 Kế hoạch sản xuất đạt được

chuỗi cung ứng

15 Giá trị hiệu quả gia tằng

Vốn 6.Thời gian chu kỳ

hoàn vốn 7.Số ngày tồn kho cung ứng

8.hiệu quả sử dụng vốn

16 Độ chính xác của dự báo

17 Tồn kho lỗi thời

18 hiệu quả năng suất

Mô hình lai được chia làm 2 loại bao gồm mô hình tồn kho và mô hình mô phỏng bao gồm cả đặc điểm của mô hình tất định và mô hình ngẫu nhiên

Mô hình hướng máy tính là mô hình nhấn mạnh đến sự hỗ trợ của máy tính trong việc xây dựng nhanh những ứng dụng cho chuỗi cung ứng

Hình 3.3: các loại mô hình hóa chuỗi cung ứng [Min and Zhou, 2002] 3.2 Tối ưu hóa và mô phỏng chuỗi cung ứng:

Cực tiểu tổng chi phí trên chuỗi cung ứng thường là mục tiêu chính trong suốt quá trình xây dựng hoặc tái cấu trúc chuỗi cung ứng bởi vì giảm được chi phí trên chuỗi cung ứng cũng đồng nghĩa với việc giảm chi phí cho sản phẩm và qua đó là tăng lợi nhuận Tổng chi phí trên chuỗi cung ứng thường bao gồm chi phí vận tải và chi phí lưu kho

Trên thực tế để thiết lập hoặc tái cấu trúc chuỗi cung ứng một cách tối ưu, ta thường dùng các giải thuật toán học tìm kiếm tối ưu như Branch & Bound, Quy hoạch tuyến tính, quy hoạch nguyên,… nhưng đa số những giải thuật này đều được dùng

để giải bài toán tất định khi mà nhu cầu, năng lực sản xuất,…hàng năm được xem là không đổi, đây cũng l một trong những mặt không hoàn thiện của lý thuyết tối ưu khi không thể đáp ứng được tính thay đổi liên tục và ngẫu nhiên của chuỗi cung ứng

Phương pháp mô phỏng chuỗi cung ứng (SSC) có vẻ thích hợp hơn so với thực tế (bài toán tái cấu trúc chuỗi cung ứng) khi mà các biến đầu vào luôn được xem là động và thay đổi tuân theo một phân bố lý thuyết nào đó SSC được xem là một kỹ thuật hỗ trợ ra quyết định trong trường hợp xây dựng một chuỗi cung ứng hoàn toàn mới, hoặc điều chỉnh chuỗi cung ứng đã có Sự thay đổi cấu trúc chuỗi cung ứng có thể chia làm 2 loại:

• Thay đổi cấu trúc chuỗi cung ứng: là một quá trình ra quyết định chiến lược

có ảnh hưởng dài hạn lên toàn chuỗi cung ứng

• Thay đổi cách vận hành của chuỗi cung ứng có tác động ngắn hạn lên toàn chuỗi

Khó khăn lớn nhất khi thực hiện SSC chính là xác định mức độ chi tiết tại mỗi bộ phận trên SC, mục tiêu chung hướng đến và các thông số đo lường hoạt động của

SC

Một số ưu điểm của SSC, SSC giúp ta có thể:

• Thấy được toàn cảnh của quá trình cũng như các đặc điểm của SC qua các thể hiện dạng đồ họa và đồ thị

• Mô hình hóa các sự kiện không mong đợi dựa trên dữ liệu sẵn có tại một vị trí xác định và đánh giá các hiệu ứng gây ra bởi chúng trên toàn chuỗi cung ứng

• Giảm thiểu các rủi ro khi thay đổi kế hoạch qua việc kiểm định các phương

án trên mô hình mô phỏng và đánh giá khả năng áp dụng vào thực tế

• Thấy được một cách toàn diện các tác động khi có sự thay đổi lớn về nhu cầu xảy ra trên chuỗi cung ứng

Tuy nhiên mô phỏng không phải là công cụ để giải bài toán tối ưu mà ngược lại nó chỉ giúp cho người dùng có thể theo dõi và phân tích sự hoạt động của một chuỗi cung ứng sẵn có dựa trên các biến quyết định hoặc tham số đầu ra của hệ thống Vì thế Hax và Candea đề nghị kết hợp thế mạnh của các giải thuật tìm kiếm tối ưu và

mô phỏng để giải bài toán chuỗi cung ứng theo trình tự như sau:

Sử dụng các mô hình tối ưu để tìm ra các lời giải khả thi ở tầm vĩ mô

Sử dụng mô phỏng để đánh giá các lời giải trên qua việc mô phỏng sự thực thi của mô hình đó

3.3 Mô phỏng trong công nghiệp và dịch vụ

Nghiên cứu mô phỏng bao gồm nhiều bước, bắt đầu bằng bước định nghĩa hệ thống cho tới bước cuối cùng là tìm ra hệ thống “tối ưu” Những bước này thường chồng

chéo nhau và không phải lúc nào cũng được phân biệt rõ ràng Trong bước định nghĩa hệ thống và xác định mục tiêu, hệ thống thực phải được cô lập từ môi trường

và những mục tiêu phải được chỉ rõ Thêm vào đó, ở bước này ta nên làm sáng tỏ có chăng vấn đề là thích hợp với mô phỏng và có thể giải quyết thông qua mô hình mô phỏng hay là nó có thể giải bằng các phương pháp phân tích đơn giản khác

Bước kế tiếp là tập hợp những dữ liệu cần thiết như khảo sát những nguồn thông tin sẵn có, chứa đựng tầm quan trọng to lớn Để thiết kế mô hình, những mối tương quan phù hợp ở bên trong hệ thống sẽ được phân định bởi môi trường của nó, và những mặt phân cách với môi trường sẽ được định nghĩa với một độ trừu tượng có ý nghĩa Mô hình nhận được phải được thực thi sau đó bằng phần mềm mô phỏng cần thiết

Một sự kiểm tra mô hình mô phỏng phải được cam kết bởi người dùng trước khi cuộc thử nghiệm mô phỏng bắt đầu Cần phải bảo đảm rằng mô hình mô phỏng được thực thi sẽ trình bày một hình ảnh đủ chính xác cho mô hình ý niệm Bước kế tiếp của đánh giá mô hình là bảo đảm đầy đủ sự tương đồng của mô hình thực thi và

hệ thống nguyên bản Một kế hoạch thử nghiệm mô phỏng một cách chu đáo là rất cần thiết để có thể thu được những kết quả đáng tin cậy của hệ thống

Mỗi một lần chạy mô phỏng riêng biệt chỉ trình bày một điều kiện hoạt động Thông thường một mô hình mô phỏng phải được thử nghiệm với nhiều tập tham số khác nhau, nhiều kế hoạch điều khiển khác nhau, và có thể không bắt buộc là với nhiều mặt bằng khác nhau Một lần chạy mô phỏng riêng biệt thường được thực hiện chỉ cho một điều kiện làm việc với một mặt bằng và tập kế hoạch điều khiển riêng cùng một tổ hợp tham số Mô phỏng có thể hoàn tất trên cơ sở kế hoạch thử nghiệm mô phỏng và cung cấp các kết quả cho người sử dụng

Trong hầu hết các nghiên cứu về mô phỏng, một số lượng lớn dữ liệu sẽ được sinh

ra Vì thế rất cần thiết phải biên dịch các kết quả mô phỏng với sự hỗ trợ của các phương pháp thống kê Bước cuối cùng là chỉnh sửa và “tối ưu” hệ thống Trong bước này, các kết quả mô phỏng phải được phân tích để nhận ra các tham số hệ

thống tốt hơn, các kế hoạch điều khiển và/hay các mặt bằng của hệ thống để cải thiện sự hoạt động của hệ thống với mối tương quan với mục tiêu đề ra

Theo Law và Kelton (1991), mô phỏng có thể được sử dụng để điều tra nghiên cứu những hệ thống phức tạp và rộng lớn với các yếu tố ngẫu nhiên không thể ước lượng chính xác bằng mô hình toán Mô phỏng cũng có thể được dùng để đánh giá

sự thực thi của một hệ thống hiện hữu dưới nhiều điều kiện hoạt động khác nhau Theo một cách hiểu khác, mô phỏng cũng có thể được dùng để so sánh các phương

án thiết kế hệ thống được đề nghị để chọn ra cái tốt nhất gắn với một tập điều kiện được xác định rõ

Tuy nhiên, mô phỏng cũng có một vài mặt hạn chế Nó không tự tối ưu bản thân Mỗi một lần chạy ngẫu nhiên mô hình mô phỏng chỉ đưa ra sự đánh giá các đặc tính của mô hình với một tập tham số đầu vào riêng biệt; và một vài lần chạy mô phỏng

mô hình độc lập chắc chắn phải có cho mỗi một tập tham số đầu vào để nghiên cứu Các mô hình mô phỏng thường bị ám ảnh về chi phí và thời gian để thực hiện Và một mặt hạn chế cốt yếu của mô phỏng đó là nó không tối ưu trong các tham số mô phỏng tốt như cách bố trí xếp đặt mô phỏng Bởi vì bản chất ngẫu nhiên của mô phỏng, vấn đề tối ưu trong mô phỏng thường rơi vào bên trong phạm vi của các vấn

đề tối ưu ngẫu nhiên mà ta đã biết là rất khó giải quyết

Hình 3.4 Các bước thực hiện trong một thử nghiệm mơ phỏng

(Nguồn: Hồ Thanh Phong, 1997)

Định nghĩa hệ thống / Xác định mục tiêu

Thu thập dữ liệu

Thiết kế mô hình

Thực thi mô hình

Kiểm tra

Đánh giá mô hình

Lập kế hoạch thử nghiệm mô phỏng

Chạy mô phỏng

Đánh giá kết quả

Tối ưu hệ thống

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP TỐI ƯU VÀ MÔ PHỎNG GIẢI

BÀI TOÁN LOGISTIC ĐA CẤP BẬC

4.1 Giới thiệu bài tóan logistic 2 cấp bậc

Theo Takayuki Yoshizumi bài toán logistic 1 cấp bậc có thể được chia thành 2 bài toán con là WLP va MSTP:

Hình 4.1: Mô hình mạng lưới phân phối có sử dụng kho trung chuyển (trích A Simulation-Based Algorithm For Supply Chain, Takayuki Yoshizumi…., p1924)

4.5.1 Bài toán WLP ( warehouse location Problem)

Thật chất là một bài toán cực tiểu tổng chi phí vận chuyển và chi phí nhà kho cố định Đặt:

• C: tập các nhà bán lẻ/cửa hàng…

• W: tập những vị trí đặt kho khả thi

• Fj: chi phí mở nhà kho j

• Cij: chi phí để nhà kho j phân phối sp đến của hàng i

• Xij, yj : là các biến quyết định với:

• Xij = 1 nếu cửa hàng I được phân phối bởi nhà kho j, và 0 nếu ngược lại

• Yj =1 nếu kho j hoạt động và 0 nếu ngược lại

Hàm mục tiêu

j j C

i j W

ij ij y

và ràng buộc (***) giới hạn các biến quyết định chỉ có thể bằng 0 hoặc 1

4.5.2 Bài toán MSTP ( Modal Shift Transportation Problem):

Thực chất là bài toán sắp xếp lịch vận chuyển dựa trên một mạng lưới phân phối sẵn

có Trong mạng lưới đó, các nhà máy, nhà kho, trạm trung chuyển được xem là các node và khoảng cách giữa các node (arc) được xem là các chặng đường (leg) và mục tiêu của bài toán MSTP chính là cực tiểu tổng chi phí vận chuyển và độ trễ của các đơn hàng Đặt:

• N: tập các điểm(node) trên mạng lưới phân phối

• D: tập các đơn hàng cần phân phối

• Mỗi đơn hàng i∈D có các thuộc tính như sau:

o Tập các chuyến đi khả thi C i ={R i1,R i2, ,R i C i }

o Tập các chặng đường trong các chuyến

1 , 0 ( ,

(**) 1 0

(*) 1

j ij

X

• Với mỗi loại phương tiện vận chuyển j∈V a dùng cho mỗi chặng có các thuộc tính sau:

o Thời gian vận chuyển t ja

o Chi phí vận chuyển c ja

o Thời gian khởi hành sớm nhất có thể

o Thời gian khởi hành muộn nhất

o Lượng hàng có thể vận chuyển (capacity)

• Các biến quyết định trong bài toán MSTP

o λ chuyến giao hàng khả thi cho đơn hàng i i

o τ Thời gian khởi hành của loại phương tiện vận chuyển j cho chặng ja

j i ja

ja

a

p z

κ với i∈D, j∈V a, a∈R i,λi

Zja = 1 nếu ∑κija > 0 và ngược lại

4.2 Bài toán chuỗi cung ứng:

4.2.1 Mô hình kết hợp WLP và MSTP

Có thể mô hình hóa phân khúc phân phối sản phẩm từ nhà sản xuất đến các nhà bán

lẻ như là một sự kết hợp của 2 bài toán WLP và MSTP, trong đó WLP xác định vị trí đặt kho/trạm trung chuyển và cực tiểu chi phí vận chuyển từ kho/trạm trung chuyển đến các nhà bán lẻ và MSTP cực tiểu chi phí vận chuyển từ nhà sản xuất đến các kho/trạm trung chuyển và chi phí tồn kho tại các kho/trạm trung chuyển đó

Tuy nhiên việc kết hợp 2 bài toán WLP và MSTP thật không dễ dàng, vì 2 nguyên nhân:

• Các biến quyết định đầu ra của WLP chính là các thông số đầu vào của MSTP

• Mục tiêu của giải thuật MSTP chính là cực tiểu chi phí tồn kho và vận chuyển trong khi đó giải thuật WLP ngay từ đầu đã không xác định đến vấn

đề kích cỡ kho mà chỉ quan tâm đến chi phí thiết lập kho và chi phí vận chuyển

4.2.2 Xây dựng mô hình chuỗi cung ứng sản phẩm công ty May Việt Tiến:

Hệ thống vận chuyển của Việt Tiến rất đa dạng (bao gồm đường sắt, đường bộ, đường biển và chuyển phát nhanh ) Tuy nhiên hàng hóa trong nội vùng Việt Nam được vận chuyển chủ yếu bằng đường bộ (trừ trường hợp đặc biệt khách hàng yêu cầu vân chuyển bằng phương thức khác) chủ yếu là thuê ngoài

Mục tiêu của mô hình phân phối là xác định mỗi nhà máy j sẽ sản xuất một lượng bao nhiêu sản phẩm I để cung ứng cho các nhà bán lẻ L thông qua trung tâm phân phối K nào hoạt động, xác định sản lượng phân phối cho các điểm bán lẻ y (I,k,l) từ trạm phân phối K sao cho:

Cực tiểu tổng chi phí trên toàn chuỗi bao gồm chi phí sản xuất, chi phí lưu kho, chi phí vận chuyển từ nhà máy J đến trung tâm phân phối K và từ trung tâm phân phối

K đến nhà bán lẻ L

Kết hợp ý tưởng của 2 giải thuật WLP, MSTP cùng với sự cân nhắc về năng lực vận

chuyển và kích cỡ kho hàng, luận văn xin đề xuất mô hình cải tiến như sau

• S( i,j) năng lực sản xuất sản phẩm I của nhà sản xuất j

• D(i,l): nhu cầu về sản phẩm I của khách hàng l

• Z(k): xác định kho k có mở hay không z(k)=(0,1)

• W số lượng nhà phân phối được mở

• T(j,k):thời gian vận chuyển từ nhà sản xuất j đến k

• T(k,l) thời gian vận chuyển từ nhà phân phối k đến l

• Vcap(j): năng lực vận chuyển của nhà sx j

• Vcap(k) năng lực vận chuyển của nhà phân phối k

• n(k): số nguồn lực vận chuyển tại nhà phân phối k

• n(j) số nguồn lực vận chuyển tại nhà sản xuất j

• Ct( i,j,k) chi phí vận chuyển sản phẩm i từ nhà máy j đến trung tâm phân phối k

• Ct( i,k,l) chi phí vận chuyển sản phẩm i từ nhà phân phối k đến khách hàng l

• Cp( i,j) chi phí sản xuất sản phẩm i của nhà máy j

• Tt(I,j,k) thời gian vận chuyển sản phẩm i từ nhà máy j đến nhà phân phối k

• Tt( I,k,l) thời gian vận chuyển sản phẩm I từ nhà phân phối k đến nhà bán lẻ

l

• Tp( I,j) thời gian sản xuất sản phẩm I tại nhà máy j

4.5.2.2 Mô hình bài tóan:

Ràng buộc cân bằng giữa lượng nhận và giao của nhà phân phối

0),,()

,,

∑

l j

l k i y k

j i

k i

y

,

)(

*)

,,(

Ràng buộc về năng lực vận chuyển của nhà phân phối k:

)(

*208),(

*),,(

(

,

k vcap l

k t l k i y

*208),(

*),,

(

(

,

j vcap k

j t k j i

+

) , , (

* ) , ( Pr

_

) (

* ) ( _

) , , (

* ) , , ( )

, , (

* ) , , ( cos

_

6

^ 10

* 5 6 1 1 Pr

_ cos

_ _

k j i x j i Cp st oductionCo

Total

k Z k F FixedCost

Total

l k i Ct l k i y k

j i Ct k j i x t

Trans

Total

p d n d st oductionCo Total

t Fixed Total

TransCost

Totaal

Mục tiêu cực tiểu tổng thời gian đáp ứng nhu cầu:

Ràng buộc cực tiểu tổng thời gian đáp ứng nhu cầu

406175 2

2 )

(

) , , (

* ) , , ( )

(

) , , (

* ) , , ( )

, , (

l k i y l k i Tt j

Vcap

k j i x k j i Tt k

j i X

j

i

Tp

Các tham số có mặt trong luận văn xin tham khảo như sau:

Số trạm phân phối muốn mở W Trong luận văn này W=3

Năng lực vận chuyển Vcap(k) Trong luận văn này Vcap(k)= 25.792 Năng lực vận chuyển Vcap(j) Trong luận văn này Vcap(j)= 54.184

Số phương tiện vận chuyển N(k) Xin tham khảo thêm bảng 4.1

Số phương tiện vận chuyển N(j) Xin tham khảo thêm bảng 5.6

Thời gian vận chuyển T(k,l) Xin tham khảo thêm phụ lục D

Thời gian vận chuyển T(j,k) Xin tham khảo thêm phụ lục C1

Chi phí thiết lập kho F(k) Xin tham khảo thêm bảng 4.1

Chi phí vận chuyển Ct(I,j,k) Xin tham khảo thêm phụ lục C1

Chi phí vận chuyển Ct(I,k,l) Xin tham khảo thêm phụ lục C2

Thời gian vận chuyển Tt(I,j,k) Xin tham khảo thêm Phụ lục C1

Thời gian vận chuyển Tt(I,k,l) Xin tham khảo thêm Phụ lục C2

4.3 Áp dụng vào thực tế công ty

Hiện nay công ty chưa có trạm phân phối, vì thế luận văn đưa ra 4 vị trí ứng cử viên

để đặt trung tâm phân phối như sau: Đà Nẵng, Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ Các vị trí trên được lựa chọn trên cơ sở thị trường chiến lược

Bảng 4.1: Năng lực lưu chuyển kho và chi phí thuê kho tại các trạm phân phối

Bảng 4.2: Năng Lực, chi phí và thời gian sản xuất tại các nhà máy:

Chi phí và thời gian vận chuyển từ nhà máy sản xuất đến các các trạm phân phối,

và thời gian từ các trạm phân phối đến khách hàng (xin xem thêm trong phụ lục B

và C)

Từ mô hình trên phần (4.2.2.2) với số liệu thực tế tại công ty Việt Tiến, mô hình

được xây dựng và giải bằng chương trình tối ưu hóa đa mục tiêu kết hợp mô phỏng

(tại phần này không kích hoạt modul mô phỏng) Kết quả thu được cho thấy rằng để

đáp ứng nhu cầu các nhà bán lẻ thì lượng sản phẩm được sản xuất tại các nhà máy

Bảng 4.4: Lượng thành phẩm lưu chuyển các trạm phân phối (sản phẩm)

Trung tâm phân

Bảng 4.5: Ma trận phân phối cho lời giải ban đầu

Từ bảng 4.5: có thể thấy hầu như tất cả các khách hàng tại khu vực miền Trung đều

do nhà phân phối tại TPHCM phân phối, trong khi nhà phân phối ở khu vực Hà Nội chỉ phân phối cho một số khách hàng miền Bắc Điều này có thể do các tham số chúng ta ước tính ban đầu chưa thật sự hợp lí

Có thể thấy kết quả bài toán trên hoàn toàn đáp ứng được mức chi phí mục tiêu, và tổng thời gian hoàn thành Tuy nhiên, mức độ khả thi của lời giải khi áp dụng vào thực tế thì không thể nói trước được vì đơn giản tất cả các dữ liệu trong bài toán trên đều là dữ liệu cố định không biến đổi Ví dụ tổng nhu cầu trong bài toán trên là nhu cầu không biến động và đến một lần, trong khi thực tế, các đơn hàng lại đến rải rác và chia nhỏ dẫn đến chắc chắn sẽ có thời gian chờ xảy ra trên chuỗi cung ứng cả chi phí và khẳ năng vận chuyển cũng phải thay đổi theo

Mặt khác trong bài toán trên không đề cập đến khả năng lưu kho của các trạm trung chuyển bởi đơn giản trên mô hình bài toán tổng lượng nhận tại trạm trung chuyển bằng với tổng lượng giao từ trạm trung chuyển đó đến các khách hàng Trong khi

thực tế năng lực kho đó phụ thuộc vào yếu tố số lượng đến và khả năng vận chuyển của trung tâm đó

Vì vậy mà chúng ta cần có một công cụ khác để có thể mô tả lại hoạt động thực của

mô hình với các tham số ước lượng đầu vào tuân theo các phân bố thống kê

Để có thể mô tả hoạt động của chuỗi cung ứng bằng công cụ mô phỏng, chúng ta cần ước lượng các tham số đầu vào như năng lực kho, số phương tiện, khoảng cách

từ các nhà máy đến trung tâm phân phối, tù trung tâm phân phối đến các khách hàng Trong phần tiếp theo chúng ta sẽ tham khảo một số phương pháp để ước lượng chúng

4.2.3 Ước lượng tham số năng lực kho của trung tâm phân phối

Để có thể giải bài toán logistic, một trong những thông số đầu vào quan trọng chính

là năng lực tồn kho của các trạm trung chuyển, kho TP va kho NVL phục vụ sản xuất

Theo Simchi Levi, một trong những phương pháp xác định mức tồn kho hữu hiệu nhất chính là dựa vào nhu cầu trung bình, độ lệch chuẩn về giá trị nhu cầu của các trung tâm phân phối để xác định mức tồn kho của các kho chứa

Vì vậy, trong phần này sẽ áp dụng mô hình tồn kho (s, S) với chi phí đặt hàng xác định để khảo sát giới hạn cực đại và cực tiểu của mức tồn kho

Mức tồn kho tối thiểu (điểm tái đặt hàng)

L STD Z AVG L

s= * + * *

Cỡ lơ hng kinh tế:

h

AVG K

Q= 2 *

Mức tồn kho cực đại:

L STD Z AVG L Q

S =max( , * )+ * *Với:

s: mức tồn kho tối thiểu hay điểm tái đặt hàng

S: Mức tồn kho cực đại

L: thời gian chờ từ lúc đặt hàng đến lúc nhận hàng

AVG: trung bình nhu cầu của khch hng

STD: độ lệch chuẩn của nhu cầu khách hàng

Với mô hình này, thời gian Le= Ltrung tâm đến điểm nhu cầu + Lnha máy đến trung tâm

Bảng 4.6: Nhu cầu bình quân mỗi tháng của các trung tâm phân phối

Tháng Áo Quần Áo Quần Áo Quần Áo Quần 01/2007 79506 38425 73550 33761 22885 10976 175941 83162 02/2007 75893 36660 69711 32013 21010 10076 166614 78749 03/2007 61961 29948 57878 26551 17308 8301 137147 64800 04/2007 47322 22910 45092 20644 12261 5883 104675 49437 05/2007 42810 20734 40927 18701 10187 4895 93924 44330 06/2007 50128 24269 47650 21796 12474 5997 110252 52062 07/2007 50123 24273 47839 21888 12823 6168 110785 52329 08/2007 44863 21708 42522 19441 10886 5221 98271 46370 09/2007 55498 26828 51290 23556 15825 7595 122613 57979 10/2007 72868 35213 67374 30948 20880 10017 161122 76178 11/2007 82862 40056 76946 35359 24544 11775 184352 87190 12/2007 86607 41856 79834 36694 25681 12328 192122 90878

Chi phí cho mỗi lần đặt hàng K được xác định bằng chi phí của bảng Fax và chi phí thời gian nhân viên nhận đơn và kiểm tra K=50000/lần

Chi phí tồn trữ “h” trong trường hợp này được xem là chi phí thuê kho, chi phí khấu hao nhà kho, chi phí thuê nhân công, chi phí quản lí… Theo số liệu về chi phí tồn kho thành phẩm năm 2008 của công ty Việt Tiến khoảng 1,2 tỷ với tổng sản lượng lưu kho là 783464 quần + 1657818 áo Do dó chi phí tồn kho h được tính bình quân cho 1 sản phẩm 1 ngày như sau:

35 1 365

* ) 1657818 783464

(

10 2 ,

= +

=

Bảng 4.7: mức tồn kho tối đa và tối thiểu của các trung tâm phân phối dự định

tồn kho tối

tồn kho tối

4.4 Giới thiệu về mô phỏng:

Mô phỏng được chứng minh là một công cụ rất mạnh cho việc mô hình hóa các hệ thống phức tạp như các hệ thống sản xuất và phân phối hiện đại Thông thường để thực hiện mô phỏng các hệ thống phân phối, một tập các nhà sản xuất, cung ứng, phân phối và bán lẻ được xem là các yếu tố đầu vào tất định, tất cả các yếu tố nhưng dịng thơng tin, dịng chảy nguyên vật liệu, cc phương thức vận chuyển được kết nối với nhau bằng các liên kết hợp lí Thông thường dịng thơng tin sẽ chỉ ra cch thức để kết nối các yếu tố này Như vậy, mô phỏng sẽ mô tả lại sự liện kết giữa các yếu tố này là như thế nào

Nolan và Sovereign (1972) đ đề nghị kỹ thuật tối ưu mô phỏng cho viecj phân tích

cá hệ thống vận chuyển Trong kỹ thuật này, tối ưu và mô phỏng được sử dụng như

là một sự kết hợp trong đó mô phỏng giữ vai trị kiểm nghiệm sự hữu dụng của mô hình tối ưu

Teleb v Azadivar(1994) giới thiệu mộ sự kết hợp của kỹ thuật phn tích thống kê đa biến, mô phỏng và tối ưu đa mục tiêu Các tác giả đã xây dựng một giải thuật mới tìm kiếm phức hợp (complex Search) tương tác với lời giả thỏa hiệp tốt nhất và ở mức ý nghĩa α được kỳ vọng

Young Hae Lee and Sook Han Kim (2000) đ đề nghị một phương pháp kết hợp giữa bài toán quy hoạch nguyên và mô phỏng, trong đó mô phỏng đóng vai trò l công cụ đánh giá sự hữu dụng của lời giải từ mô hình quy hoạch nguyên Sự kết hợp này hướng đến sự điều chỉnh, gia giảm các tham số ước lượng đầu vào của mô hình

Tu Hoang Truong và Farhad Azadivar(2002) đã đưa ra một giải thuật lai trong đó kết hợp 3 công cụ di truyền, quy hoạch nguyên và mô phỏng để thiết lập một chuỗi cung ứng đa cấp bậc Trong nghiên cứu này 2 tác giả đã xác định các biến trên chuỗi cung ứng được chia làm 2 loại đinh tính và định lượng Gen được áp dụng cho các biến định tính trong kho quy hoạch nguyên giữ vai trị một cỗ my sử dụng cc biến định lượng xác định cấu trúc chuỗi cung ứng, và mô phỏng là một công cụ hỗ trợ phát ra cấu trúc chuỗi cung ứng đó cũng như cung cấp giá trị fitness cho bào toán di truyền

4.5 Xây dựng mô hình mô phỏng cho bài tóan logistic đa cấp bậc

4.5.2 Xây dựng mô hình mô phỏng Arena cho bi tóan Logistic

4.5.2.1 Mục tiêu phát triển mô hình:

Trước đây, khi giải các bài toán logistic, các yếu tố như chi phí, thời gian phân phối, nhu cầu và năng lực cung ứng được xem là các yêu tố tất định Vì vậy lời giải cho