شماره مدرك
21060
شماره راهنما
18065
پديد آورنده
خرم، محمدرضا
عنوان
مسئله يكپارچه دستهبندي، مسيريابي و تعديل بار كاري عملياتي با تخصيص پوياي نيروي كار در يك سيستم برداشت سفارش منطقهاي موازي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
لجستيك و زنجيره تأمين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
يازده، 81ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
انبارداري , برداشت منطقهاي , تعديل بار كاري , دستهبندي سفارشها , مسيريابي انتخابگرها , الگوريتم ژنتيك
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/30
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي صنايع
دانشكده
مهندسي صنايع و سيستم ها
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/03/02
كد ايرانداك
23213223
چكيده فارسي
رشد و رقابتپذيري خردهفروشان، به خصوص خردهفروشان برخط، متكي بر تحويل سريع و دقيق سفارشها ميباشد. در نتيجه، مديريت فعاليتهاي انبار و به ويژه فرايند برداشت سفارش از اهميت ويژهاي برخوردار است. بيشترين زمان در برداشت سفارش، صرف حركت غيرسازنده انتخابگرها در محوطه ذخيرهسازي ميشود. يكي از روشهاي پيشنهادي براي كاهش اين زمان، روش برداشت منطقهاي است كه انبار را به چند منطقه تقسيم كرده و هر انتخابگر را به يك منطقه تخصيص ميدهد. در نتيجه انتخابگرها زمان كمتري را در انبار حركت ميكنند. با توجه به توزيع اقلام بين مناطق و محدوديت فضاي جابهجايي انتخابگرها، ممكن است بار كاري موجود در يك منطقه، بيشتر از ساير مناطق باشد. اين امر باعث ايجاد زمانهاي بيكاري براي انتخابگرها شده كه به افزايش زمان فرايند برداشت سفارش و كاهش كارايي سيستم منجر ميشود. در ادبيات موضوع برداشت منطقهاي، پژوهشهاي مختلفي به تعديل بار كاري در فاز طراحي سيستم، مسائل تخصيص اقلام كالا به مكانهاي ذخيرهسازي و فاز عملياتي پرداختهاند. اما همچنان خلأ پژوهشي كه در كنار سياستهاي مختلف عملياتي فرايند برداشت سفارش مانند دستهبندي سفارشها و مسيريابي انتخابگرها، به تعديل بار كاري مناطق در سطح عملياتي بپردازد حس ميشود.با توجه به توضيحات مطرحشده، پژوهش حاضر با در نظر گرفتن يك سيستم برداشت منطقهاي موازي سطح پايين، مسئله بهينهسازي يكپارچه دستهبندي سفارشها، مسيريابي انتخابگرها و تعديل بار كاري مناطق را براي اولين بار در ادبيات موضوع مطرح ميكند. همچنين در اين پژوهش، روش جديدي براي تعديل بار كاري مناطق در فاز عملياتي، تحت عنوان تخصيص پوياي نيروي كار ارائه شده است. در اين روش، پيش از برداشت هر دسته سفارش، انتخابگرها مجاز هستند منطقه خود را تغيير دهند و به منطقهاي كه داراي بار كاري بيشتري است بروند. به اين ترتيب بار كاري مناطق متعادل شده و كارايي سيستم افزايش مييابد. در اين پژوهش، با هدف كمينهسازي زمان تكميل فرايند برداشت سفارش، يك مدل برنامهريزي خطي عدد صحيح مختلط براي فرموله كردن مسئله مورد بررسي ارائه شده است. با توجه به پيچيدگي مسئله مورد بررسي، براي حل مسئله در ابعاد بزرگ، يك چهارچوب روش حل تركيبي مبتني بر الگوريتم ژنتيك و الگوريتم همسايگي متغير نزولي توسعه يافته است. مطابق اين چهارچوب و با ارائه دو روش مختلف براي تخصيص انتخابگرها به مناطق و دو روش مختلف مسيريابي، چهار الگوريتم حل براي مسئله ارائه شده است. نتايج عددي نشان ميدهد كه تركيب يك رويكرد حريصانه براي تخصيص انتخابگرها به مناطق و الگوريتم نزديكترين همسايگي براي مسيريابي، در نمونههاي ابعاد متوسط مسئله به طور ميانگين تا 33.53% و در نمونههاي ابعاد بزرگ به طور ميانگين تا 10.76%، كيفيت جواب بهتري را نسبت به بقيه روشها ارائه ميكند. نتايج عددي مسئله با استفاده از روش تخصيص پوياي انتخابگرها، با يك الگوريتم تخصيص ايستا با ممنوعيت جابهجايي بين مناطق نيز مقايسه شد. نتايج نشان داد كه روش تخصيص پويا، زمان برداشت سفارشها را به طور متوسط 16.14% كاهش خواهد داد.
چكيده انگليسي
The growth and competitiveness of retailers-especially online retailers-depend heavily on fast and accurate order delivery. As a result, the management of warehouse operations, particularly the order picking process, is of critical importance. The majority of time spent during order picking is because of unproductive movement of pickers within the storage area. One of the proposed methods to reduce this time is zone picking, which divides the warehouse into several zones and assigns each picker to a specific zone. As a result, pickers spend less time traveling within the warehouse. However, due to the distribution of items across zones and limited mobility space, the workload in one zone may exceed that of others. This imbalance in workload leads to idle times for pickers, which results in longer picking times and reduced system efficiency. In the literature on zone picking, various studies have addressed workload balancing during system design, storage location assignment, and operational phases. Yet, there remains a research gap in addressing workload balancing at the operational level alongside other operational policies of the order picking process, such as order batching and picker routing. Given these explanations, this study introduces an integrated optimization problem that considers order batching, picker routing, and workload balancing problems in a low-level parallel zone picking system for the first time in the literature. Furthermore, this study proposes a novel operational-level workload balancing method, called dynamic workforce allocation. In this approach, before picking each batch of orders, pickers are allowed to change their zones and move to a zone with higher workloads. This method balances the workload across zones and improves system efficiency. To minimize the order picking process completion time, a mixed-integer linear programming model is presented to formulate the integrated problem. Due to the complexity of the problem, a hybrid solution framework based on genetic algorithm and variable neighborhood descent is developed for large-scale instances. According to this framework, and by presenting two different picker-to-zone assignment methods and two different routing strategies, four solution algorithms are proposed. Numerical results show that the combination of a greedy approach for picker assignment and the nearest-neighbor algorithm for routing provides better solution quality compared to other methods by an average of 33.53% in medium-scale instances and 10.76% in large-scale instances. This study also compared the numerical results of the problem using dynamic picker allocation method with a static allocation algorithm that prohibits zone changes. The results indicated that the dynamic method reduces the order picking time by an average of 16.14%.
استاد راهنما
مهدي ايران پور
استاد داور
مهدي علينقيان , محمد رئيسي نافچي