ارائه یک مدل یکپارچه و روش حل برای زمان‌بندی تولید و مسیریابی وسائل نقلیه در یک زنجیره‌تامین دوسطحی با هدف کاهش مصرف سوخت

با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و به دنبال آن افزایش مصرف سوخت در صنایع تولیدی و سیستم‌های حمل‌ونقل، جهان امروز با دو چالش کمبود سوخت و انتشار آلاینده‌های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت مواجه است. از این‌رو اتخاذ راهکارهایی که می‌تواند مصرف سوخت را در این سازمان‌ها کاهش ‌دهد؛ غیر قابل اجتناب است در این مقاله یک مدل ریاضی جدید برای ترکیب دو مسئله زمان‌بندی و مسیریابی در یک زنجیره تامین دو سطحی ارائه شده است. وسائل نقلیه در سیستم توزیع این زنجیره تامین به صورت چند سفری مد‌‌ل‌سازی شده‌اند؛ به عبارتی دیگر هر وسیله نقلیه در یک دوره برنامه‌ریزی می‌تواند چندین بار مورد استفاده قرار بگیرد، مدل ارائه شده اثر سرعت و بار و مشخصات فنی وسیله نقلیه بر میزان مصرف سوخت را نیز در نظر می‌گیرد. هدف مسئله، تعیین توالی بهینه تولید، مسیریابی و تعیین سرعت انتقال در هر مسیر توزیع توسط وسائل نقلیه به منظور کمینه کردن هزینه‌های مصرف سوخت و هزینه‌های دیرکرد و زودکرد می‌باشد. در پایان با توجه به نمونه مسائل طراحی شده برای این مدل، با مقایسه‌ی نتایج حاصل از حل دقیق و ابتکاری مدل به ارزیابی کارایی این الگوریتم ابتکاری پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد توالی تولید، نحوه توزیع سفارش مشتریان و سرعت وسیله نقلیه می‌تواند تاثیر زیادی در میزان مصرف سوخت داشته باشد. در انتها نتایج حاصل از تحلیل مثالهای عددی و بینش‌های مدیریتی آمده است.

An Integrated Model and a Solution Method for Production Scheduling and Vehicle Routing in a TwoStage Supply Chain to Reduce Fuel Consumption

Presently, the world faces two challenges of fuel shortage and the reduction of environmental emissions due to the growing population and consequently increased fuel consumption in the manufacturing and transportation systems. Hence, the adoption of solutions that can reduce fuel consumption in these organizations is unavoidable. This paper presents a new mathematical model for integrating scheduling and routing problems in a twostage supply chain. Vehicles can distribute the demands between customers in a multitrip manner in which each vehicle has to be used multiple times. Vehicles, in this supply chain, are considered as multitrip. In other words, in each period, any vehicle can be used several times. The model considers the effect of vehicle weight, speed and technical characteristic on its fuel consumption. The goal of the problem is to determine the optimal sequence of production, routing, and determination of the transmission speed in each distribution path by vehicles in order to minimize fuel consumption costs and lateness and earliness costs. A mathematical model for this problem is presented and an innovative heuristic solution algorithm is also introduced. The efficiency of the solution algorithm is examined through extensive numerical experiments. The results indicate that the production sequence, customer order distribution and vehicle speed can have a significant impact on fuel consumption. Finally, the results of the analysis of numerical examples and managerial insights are presented.