基于顧客個性化需求的mo深邃型供應(yīng)鏈整體設(shè)計決策模型

基于顧客個性化需求的mo深邃型供應(yīng)鏈整體設(shè)計決策模型

0制定生產(chǎn)合作戰(zhàn)略隨著供應(yīng)鏈概念的提出，供應(yīng)鏈管理已成為許多科學(xué)家的研究主題。在這些方面已建立了許多供應(yīng)鏈優(yōu)化決策模型,具體分析現(xiàn)有優(yōu)化決策模型的評價指標(biāo)可見其多以傳統(tǒng)的:降低整體生產(chǎn)成本、提高反映敏捷度、保證產(chǎn)品質(zhì)量作為目標(biāo)來制定生產(chǎn)合作戰(zhàn)略。隨著新的設(shè)備、材料和生產(chǎn)工藝技術(shù)在企業(yè)廣泛應(yīng)用,使企業(yè)之間的產(chǎn)品質(zhì)量差異已不大,同時通過節(jié)能降耗、提高內(nèi)部物流效率來降低成本的空間已經(jīng)很小。這樣傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的優(yōu)勢就逐漸減少,只有生產(chǎn)出更能滿足顧客自身個性化需求的產(chǎn)品,才能避免企業(yè)整體市場占有率的下降。本文提出了一種考慮顧客個性化需求的供應(yīng)鏈整體設(shè)計決策模型,通過該模型供應(yīng)鏈聯(lián)盟的決策層可保證在一定的顧客個性化需求滿足程度的基礎(chǔ)上,根據(jù)供應(yīng)鏈成員企業(yè)的自身特點合理的安排供應(yīng)鏈整體生產(chǎn)流程使供應(yīng)鏈整體的收益達到最大化。1需求-屬性矩陣基于顧客對產(chǎn)品的個性化需求,制造企業(yè)看待產(chǎn)品的角度更偏向于從產(chǎn)品的不同屬性來對產(chǎn)品進行分解在屬性上對產(chǎn)品進行細分,這樣能夠更好地滿足用戶的個性化需求。本文討論的產(chǎn)品屬性直接從企業(yè)的商業(yè)訂單而來,通過利用MRPⅡ中模塊化BOM可將商業(yè)訂單轉(zhuǎn)化成為具體的企業(yè)技術(shù)性生產(chǎn)計劃。這樣就可以講顧客對產(chǎn)品的個性化需求細化為供應(yīng)鏈中每層企業(yè)生產(chǎn)過程中每個部件的具體輸出指標(biāo)。定義1:設(shè)有m個顧客對某個產(chǎn)品提出個性化需求,同時這個產(chǎn)品具有n個屬性,這就構(gòu)成m×n的需求-屬性矩陣X,xij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n);在矩陣X中表示第i個顧客對產(chǎn)品第j個屬性的需求值。矩陣中各元素值。利用BOM工具將產(chǎn)品屬性按照供應(yīng)鏈生產(chǎn)階段加以分類,細化到每個層次企業(yè)的生產(chǎn)計劃上。設(shè)從原料提供商到最終的客戶供應(yīng)鏈有K層,將產(chǎn)品屬性分別歸類到每層企業(yè)之上表示為:xkijkij,?xkijkij∩xk′ijk′ij=〉,k≠k′,其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;k,k′=1,2,…,K-1。ˉxi=x1ij∪x2ij∪?∪xk-1ijxˉi=x1ij∪x2ij∪?∪xk?1ij表示需求-屬性矩陣中第i個顧客的個性化需求向量;定義2:某個顧客的個性化需求滿足程度為Si,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;:Si=1-n∑j=1wijhk∑lk=1hk+1∑lk+1=1qkijlklk+1Dijlk/n∑j=1hk∑lk=1hk+1∑lk+1=1qkijlklk+1n∑j=1wijRij;Dij=√(xkij-yklj)2表示顧客i對于產(chǎn)品某屬性j的個性化需求量與相對應(yīng)的供應(yīng)鏈內(nèi)部第k(k=1,2,…,K)層中的第1個企業(yè)的該部件屬性實際輸出的差距;Rij為顧客i對這個“偏差”應(yīng)該有一個最大承受底限;Dij≤Rij,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;wij代表顧客i對產(chǎn)品屬性j的偏好程度:0≤wij≤1,n∑j=1wij=1,i=1,2,?,m。供應(yīng)鏈企業(yè)的最大個性化需求滿意度S,表示在供應(yīng)鏈企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)水平下所實現(xiàn)的最高滿足度。2mto生產(chǎn)策略與供應(yīng)鏈自身運作x:顧客的對產(chǎn)品的個性化需求變量;y:供應(yīng)鏈企業(yè)的實際輸出量;l:供應(yīng)鏈企業(yè)索引標(biāo)識;h:供應(yīng)鏈某層企業(yè)的總數(shù);k:供應(yīng)鏈層數(shù)索引標(biāo)識,k=1,2,……,K;q:企業(yè)的實際產(chǎn)出量;Ψ:企業(yè)生產(chǎn)能力上限;ukj:第k層供應(yīng)鏈企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換率:wp:單位原料或配件意愿支付;tc:單位產(chǎn)品生產(chǎn)總成本;cs:單位原材料采購固定成本;cp:單位產(chǎn)品生產(chǎn)固定成本;ch:單位庫存成本;msp:單位制成品市場售價;dklk:顧客對某類產(chǎn)品定購量。根據(jù)MTO生產(chǎn)策略與供應(yīng)鏈自身運作的特點本文采用了如下假設(shè):本文研究的供應(yīng)鏈屬于聯(lián)盟型供應(yīng)鏈,即存在某一企業(yè)成員在供應(yīng)鏈中占有主導(dǎo)地位,對其它成員具有很強的輻射和影響能力;按照MTO生產(chǎn)策略,供應(yīng)鏈企業(yè)根據(jù)訂單進行生產(chǎn);在訂單簽訂時就考慮到自身工藝水平是否可以滿足顧客的需求;每個企業(yè)的生產(chǎn)能力,生產(chǎn)成本和庫存成本在決策期間可近似認為無變動。企業(yè)單位生產(chǎn)成本:tckjlk=∑j′?xk-1hk-1∑lk-1=1(uklk×cskj′lk-1lk+cpkjlk+chkjlk)(1)3供應(yīng)鏈優(yōu)化設(shè)計問題的分析設(shè)從原料提供商到最終顧客供應(yīng)鏈共有K層:N1,N2,…,NK,nk=|Nk|,k=1,2,…,K代表每層上企業(yè)數(shù)量。由于按照產(chǎn)品生產(chǎn)階段劃分供應(yīng)鏈層次故可近似的認為每個層上的企業(yè)集合是不相交的。供應(yīng)鏈聯(lián)盟的一支供應(yīng)鏈生產(chǎn)指派是一個m元組:l1,l2,…,lK,其中l(wèi)1∈N1,l2∈N2,…,lK∈NK。供應(yīng)鏈上下游企業(yè)合作的每層的單位產(chǎn)品利潤定義為:?k=1,??Κ-2,hk∑lk=1bkjlklk+1=hk∑lk=1(wpk+1jlklk+1-tckjlklk+1);k=Κ-1,hk∑lk=1bkjlklk+1=hk∑lk=1mspj-tckjlklk+1根據(jù)前面的描述,供應(yīng)鏈優(yōu)化設(shè)計問題可以用下面的線性規(guī)劃模型求解:maxm∑i=1∑j?x1h1∑l1=1h2∑l2=1q1ijl1l2b1l1l2+m∑i=1∑j?x2h2∑l2=1h3∑l3=1q2ijl2l3b2il2l3+?+m∑i=1∑j?xΚ-1hΚ-1∑lΚ-1=1hΚ∑lΚ=1qΚ-1ijlΚ-1lΚbΚ-1lΚ-1lΚ(2)s.t.m∑i=1∑j?xkhk+1∑lk+1=1qkijlklk+1≤Ψkjlk;(3)m∑i=1∑j?xkukjhk∑lk=1qkijlklk+1≤m∑i=1∑j?xk+1Ψk+1jlk+1;(4)m∑i=1∑j∈xΚ-1hΚ∑lΚ=1qΚ-1ijlΚ-1lΚ=∑j∈xΚ-1djlΚ(5)m∑i=1∑j∈xkukjhk∑lk=1qkijlkk+1=m∑i=1∑j?xk+1hk+2∑lk+2=1qk+1ijlk+1lk+2(6)S≥Si≥ε,S∈;qkijlklk+1≥0;(7)模型說明:目標(biāo)函數(shù)中qkijlklk+1代表供應(yīng)鏈的第k層企業(yè)lk向第k+1層企業(yè)lk+1提供原料或組件的量,其類型為j,j∈xkij;nk-1∑i=1nk∑j=1hk-1∑lk=1qk-1ijlk-1bkijlk-1,?k∈{1,?,Κ-1}代表供應(yīng)鏈中每層總利潤;約束(3)保證了供應(yīng)鏈內(nèi)某層上某種類型的原料或者組件,上下游企業(yè)之間有對應(yīng)的生產(chǎn)和購買關(guān)系;約束(6)保證了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的延續(xù)性,只有從上游有原料和配件輸入的企業(yè)才可以加工生產(chǎn)繼續(xù)向下游企業(yè)或者用戶提供產(chǎn)品或者配件;求解上模型得到在給定顧客的個性化需求訂單后最優(yōu)的指派生產(chǎn)合作關(guān)系、和產(chǎn)量計劃。4產(chǎn)品生產(chǎn)計劃安排這里考察一個四層供應(yīng)鏈聯(lián)盟:原料供應(yīng)商M提供原料;組件生產(chǎn)商C1,C2;生產(chǎn)三類組件:底座包括,底座6041a、底座6041b,這兩種底座的生產(chǎn)與原料使用具有相關(guān)性,由不同數(shù)量的座架組成:6041a產(chǎn)品用兩個座架,6041b用一個座架:座部6042和靠背6043有一種類型來選擇;裝配商A生產(chǎn)兩種型號的椅子:604a、604b;顧客包括顧客1和顧客2。顧客對產(chǎn)品的個性化需求分別為,顧客1:座架a—5,座架b—2,底座—4,靠背—5;顧客2:座架a—5,座架b—10,底座—5,靠背—3。訂貨量分別為:顧客1:604a—500件、604b—500件;顧客2:604a—250件、604b—250件。顧客的容忍度相同Rij=8;顧客個性化滿足程度ε=0.7;顧客對產(chǎn)品屬性的偏好程度相同wij=wij′;j,j′=1,2,…,n。設(shè)定msp-604a=180,msp-604b=132;各類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力約束均分別為:ΨM=6000;ΨC16041a=500;ΨC16041b=500;ΨC16042=1000;ΨC16043=1000;ΨC26041a=500;ΨC26041b=500;ΨC26042=1000;ΨC26043=1000;ΨA604=2000。其它具體數(shù)據(jù)如下:wp,C16041a=24,C16041b=14,C16042=13,C16043=10,C26041a=22,C26041b=11,C26042=12,C26043=15,A6041a=50,A6041b=40,A6042=30,A6043=35;tc,M=10,C16041a=44,C16041b=20,C16042=25,C16043=26,C26041a=40,C26041b=25,C26042=28,C26043=30,A604a=165,A604b=150;y,C16041a=10,C16041b=7,C16042=8,C16043=2,C26041a=8,C26041b=5,C26042=2,6043=7。利用上述數(shù)據(jù),當(dāng)個性化滿足程度要求大于0.7時?？傻玫焦?yīng)鏈生產(chǎn)計劃產(chǎn)量安排,及其各層企業(yè)生產(chǎn)指派關(guān)系:M—C1—A—客戶1;M—C2—A—客戶2。產(chǎn)量安排:M產(chǎn)量5250;C1產(chǎn)量6041a=250,6041b=500,6042=1000,6043=500;C1產(chǎn)量6041a=500,6041b=250,6042=500,6043=1000;在這樣的生產(chǎn)計劃安排下,供應(yīng)鏈聯(lián)盟得到的最大收益為:97750。此時