پديد آورندگان :
فرهادي سرتنگي، مرتضي دانشگاه آزاد اسلامي واحد قزوين - دانشكده مهندسي صنايع و مكانيك - گروه مهندسي صنايع، قزوين، ايران , حسين زاده كاشان، علي دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده مهندسي صنايع و سيستم ها، تهران، ايران , حاله، حسن دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي صنايع، گلپايگان، ايران , كاظمي، ابوالفضل دانشگاه آزاد اسلامي واحد قزوين - دانشكده مهندسي صنايع و مكانيك - گروه مهندسي صنايع، قزوين، ايران
كليدواژه :
دسته بندي سفارش , مسيريابي برداشت كننده , چند دوره اي , الگوريتم قهرماني در ليگ هاي ورزشي
چكيده فارسي :
هدف: برداشت سفارش، يكي از فرايندهاي دروني لجستيكي مبتني بر نيروي كار و هزينه شناخته‌شده است. برداشت سفارش در قالب مسئله پاسخ به سفارش مشتري، به‌منظور جمع‌آوري مجموعه‌اي از سفارش‌ها در كوتاه‌ترين زمان ممكن در انبار تعريف مي‌گردد. لذا هدف اين تحقيق فراهم نمودن يك مبناي علمي و هم‌زمان كاربردي با در نظر گرفتن الزامات و محدوديت‌هايي است كه سطح قابل قبولي از عملكرد را در سيستم‌هاي برداشت سفارش به ارمغان آورد. اين امر از طريق ساخت يك مدل برنامه‌ريزي عدد صحيح و هم‌چنين طراحي روش حل متناسب با ساختار مسئله صورت مي‌گيرد.
روش‌شناسي پژوهش: ابتدا با مرور ادبيات در حوزه برداشت سفارش دانش كافي در سطح عملياتي حاصل‌شده است و با تأكيد بر محدوديت‌هاي واقعي اقدام به مدل‌سازي رياضي از طريق يكپارچه نمودن دسته‌بندي سفارش‌ها و مسيريابي برداشت كننده‌ها، شده است. پس از بررسي صحت مدل و حل آن از طريق نرم‌افزار GAMS، به دليل ماهيت مسئله كه از نوع سخت است، مسئله از طريق يك الگوريتم كارا كه نسخه گروه‌بندي الگوريتم قهرماني در ليگ‌هاي ورزشي است، حل‌شده و مقايسات صورت پذيرفته است. براي استفاده از اين الگوريتم از اپراتورهاي منطبق با ساختار خاص مسئله كه هدف آن تخصيص سفارش‌ها (اقلام) به برداشت كننده‌ها (گروه‌ها) است استفاده مي‌شود.
يافته ها: ارائه يك مدل برنامه‌ريزي عدد صحيح چند دوره‌اي براي مسيريابي چند سفره برداشت كنندگان با فرض وجود قابليت باز پر سازي انبار و دسترسي محدود به برداشت كنندگان. براي نمونه مسائل با ابعاد بزرگ، از الگوريتم قهرماني در ليگ‌هاي ورزشي استفاده‌شده است. نتايج بر قابليت مؤثر و كارايي اين الگوريتم براي حل نمونه مسائل بزرگ اشاره دارد.
اصالت/ارزش‌افزوده علمي: مسئله برداشت سفارش چند دوره‌اي و مسيريابي چند سفره برداشت كنندگان نخستين بار در اين مقاله مدنظر قرارگرفته است. زيرابه علت محدود بودن تعداد برداشت كنندگان، اين مهم مي‌بايست در مدل‌سازي مدنظر قرار گيرد. فرض بازپرسازي نيز نخستين بار در اين مقاله موردتوجه قرارگرفته و مدل‌سازي آن صورت گرفته است. بدين ترتيب سفارش‌ها در طول زمان، طي دوره‌هاي مختلف وارد انبار مي‌شوند و در موقعيت از پيش تعيين‌شده قرار مي‌گيرند. وجود بازه زماني براي دسترسي به برداشت كننده‌ها در هر دوره و مدل‌سازي آن نيز نخستين بار در اين مقاله موردبررسي قرارگرفته است. درنهايت، تابع هدف حداقل سازي مجموع ديركرد است كه هم‌راستا با نياز صنايع توليدي است. در خصوص روش حل نيز يك الگوريتم قهرماني در ليگ‌هاي ورزشي با در نظر گرفتن ساختار مسئله (كه منطبق بر ساختار مسائل گروه‌بندي است) ارائه‌شده است و عملگرهاي توليد جواب نيز براي حفظ شدني بودن جواب، توسعه يافته‌اند.
چكيده لاتين :
Order picking operation is one of the most well-known labor and cost intensive internal logistics processes. Withdrawal of the order in response to customer need is defined in order to collect a set of orders from storage zone in the shortest possible time. The purpose of this research is to provide a scientific and practical basis considering the constraints that enforce to achieve an acceptable level of performance in order picking systems. This is done by building a Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation and developing an adapted solution method suited to the structure of the problem
Methodology: First, by reviewing the literature in the field of order picking systems, sufficient knowledge has been obtained at the operational level, and with emphasis on warehouse management constraints, a MILP formulation is proposed by integrating order batching and picker routing. After validating the model and solving it through GAMS software, due to the nature of the problem, which is an NP-hard type, the problem is solved with an efficient algorithm, which is a grouping version of the league championship algorithm, and the results are compared. To develop the algorithm, operators are fit to the specific structure of the problem, i.e., the assignment of orders (items) to order pickers (groups)
Findings: Developing a multi-period MILP formulation for multi-trip picker routing, assuming for the first time the possibility of product replenishment and limited access to pickers. For large-scale problem instances, the league championship algorithm is used. The results indicate the effective capability and efficiency of this algorithm for solving large test problem instances.
Originality/Value: The issue of multi-period order picking and multi-trip routing of pickers is considered for the first time in this paper. Because of the limited number of pickers, this must be taken into account in modeling. The assumption of product replenishment is also considered for the first time in this article and its modeling has been done. In this way, orders enter the warehouse over time, during different periods, and are placed in a predetermined positions. The limited access to pickers in each period is also discussed for the first time in this paper. Finally, the objective function of minimizing the total tardiness, which is in line with the needs of the industry, is also introduced in this paper. Regarding the solution method, a league championship metaheuristic algorithm is presented which takes into account the problem structure (which corresponds to the structure of grouping problems) and solution generation operators have been developed to maintain the new solution.
