مدل بهینه‌سازی دوهدفۀ پیوند معماری محصول‌ و شبکۀ ‌تامین‌‌کنندگان، با ‌در نظر گرفتن هم‌زمان ارتبا‌طات بین‌‌ تامین‌‌‌کنندگان ‌و بین‌ ماژول‌ها (مطالعۀ کاربردی دوربین‌ الکترواپتیکی)

هدف از این ‌پژوهش، ارائۀ مدل بهینه‌سازی دو‌هدفۀ برنامه‌ریزی ‌عدد‌ صحیح ‌مختلط غیرخطی جدید، برای انطباق ‌و ‌پیوند معماری ‌محصول ‌و ‌شبکۀ ‌تامین‌‌کنندگان در ‌قالب انتخاب ‌تیمی از تامین‌‌کنندگان کلیدی، در ابتدای مراحل‌ و ‌فرایند طراحی‌ و ‌توسعۀ محصول، برای ‌واگذاری ماژول‌های محصولات، با ‌کمترین هزینۀ تعاملات است که ‌تعداد معینی مهارت (شایستگی، قابلیت‌ و ‌دانش) ‌و ‌بهترین سابقۀ‌ همکاری را با‌‌ یکدیگر دارند ‌و ‌ارتبا‌طات بین‌‌ تامین‌کنندگان‌ و ‌نیز ظرفیت و تخصیص سفارش را در نظر‌ می‌گیرند. معمولاً در توسعۀ محصول، تصمیمات‌‌‌‌‌ دربارۀ معماری ‌محصول‌ و ‌شبکۀ تامین‌‌کنندگان به‌ترتیب توالی گرفته ‌می‌‌شود. مدل ‌ریاضی پیشنهادی، تعداد تامین‌‌‌کنندگان تیم ‌اصلی را پویا در نظر گرفت ‌و ‌برای ‌هریک ‌از تامین‌‌کنندگان اصلی، حداقل یک ‌و ‌حداکثر دو ‌پشتیبا‌ن ارائه داد ‌و ‌تیمی ‌‌از تامین‌‌‌کنندگان را به‌‌عنوان اصلی‌ و ‌پشتیبا‌ن در نظر گرفت. بنابراین برتری این‌ پژوهش، در نظر گرفتن هم‌زمان معماری ‌محصول‌ و‌ شبکۀ ‌تامین‌‌کنندگان، در ‌قالب تیمی ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌از تامین‌‌کنندگان با ‌دو ‌هدف است: 1) بیشینه‌کردن وزن شبکۀ ‌همکاری تامین‌‌کنندگان؛ 2) کمینه‌کردن مجموع ‌کل هزینۀ تعاملات داخلی ‌و ‌خارجی برای ‌تحقق ماژول‌های محصول و برای ‌تولیدکنندۀ اصلی ‌و‌ هزینۀ پیشنهادی ماژول توسط تامین‌کننده، با ‌‌در نظر گرفتن مهارت‌، ‌ظرفیت، سفارش ‌و ‌تامین‌‌‌کنندگان پشتیبا‌ن. همچنین ارتبا‌ط بین ‌‌تامین‌کنندگان‌ و‌ درون‌ و‌ بین ‌‌ماژول‌ها را در نظر ‌گرفت و‌ ‌در فازهای اولیۀ طراحی، تخمینی از هزینۀ تعاملات را با ‌‌استفاده ‌از خوشه‌بندی ماتریس ‌ساختار ‌طراحی به دست ‌آورد. این ‌‌مدل با یک مطالعۀ عددی در یک مجموعه دادۀ مصنوعی ‌و ‌یک دادۀ واقعی برای ‌یک محصول صنعتی، دوربین‌ الکترواپتیکی ارزیابی شد‌ و ‌با‌ روش‌های مجموع وزنی، ال‌پی‌متریک ‌و ‌محدودیت اپسیلون‌ تقویت‌شده حل ‌و‌ نتایج مقایسه شد ‌و‌ تحلیل حسابت نیز انجام شد. ترکیب بهینۀ تامین‌‌کنندگان در اوایل فازهای طراحی، با ‌توجه به ‌مهارت‌ها، شبکۀ ‌همکاری، ظرفیت، ‌پشتیبا‌ن و تخصیص سفارش به ‌شرکت‌های تولیدی در انجام پروژه‌ها یا عملیات خود کمک خواهد کرد.

Proposing an optimization model by simultaneous consideration of the interactions between modules and the relationships among suppliers, With a case study on the electrooptical camera

Purpose: To address problems in product development, decisions about product architecture and supply chain, and specially supplier network, are usually sequenced. This study aims to propose a model considering the product architecture and the supplier network at the same time in the early stages of product design for two optimization goals: i) to increase the weight of the supplier cooperation network; and to minimize the total cost of transactions and the proposed modules’ cost. The relationship between suppliers and within and between modules has been also considered in the early stages of design. The cost of interactions has been estimated, using clustering to obtain the Design Structure Matrix (DSM). The proposed solution was examined in an artificial network and on the electrooptical camera. This research aims to minimize interaction costs and maximize suppliers’ collaboration networks.Design/methodology/approach: In the first step, a DSM was developed for Product Architecture. Then the mathematical optimization MO_MINLP with a two objective model was developed. The proposed model was solved by GAMS software using Weighted Sum, LP metric, and augmented epsilon constraint methods. Consequently, the results were compared and a sensitivity analysis was performed.Findings: The model aimed to minimize costs, including the total cost of internal and external transactions. The module proposed cost and maximized the weight of the supplier cooperation network. To evaluate the model, an artificial numerical problem and a real problem on the electrooptical camera were studied. The experimental results confirmed that the proposed model can effectively design supplier networks and assign modules to the best suppliers. The analysis of the results indicated that considering the transactions cost and supplier cooperation network simultaneously in a biobjective model more effectively optimizes and designs the supplier network. The model’s solution results implied reduced redesign and rework with minimum cost. The results also highlighted:Simultaneous consideration of product architecture and supplier network in the form of a team and network of suppliers.Nonlinear biobjective model: to increase the weight of the supplier cooperation network; and to minimize the total cost of internal and external interactions for the realization of product modules for the main manufacturer and the module proposed cost by the supplier, taking into account the skills and capacity and supporting suppliers.Considering the relationship between suppliers and within and between modulesAssisting in the selection of the right supplier in the early stages of designEstimation of the cost of interactions, using DSM clustering.Research limitations/implications: In the case study, the most critical limitation in collecting necessary information and developing a computational model was the lack of historical data for product architecture and parameters.Practical implications: Applying the proposed approach reduced the cost of product design and its associated operations. Practitioners can use this approach in selecting the best supplier and modules. The proposed approach reduced rework and redesign and supplier network costs in early product design processes.Social implications: Implementation of the proposed approach decreased social costs by reduced rework and redesign and supplier network costs in early product design processes. Such an achievement was also related to the social network of suppliers.Originality/value: The proposed mathematical model innovatively integrated product architecture and supplier network using MO_MINLP and used the results to optimize a typical industrial product.