مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تامین: طراحی شبکه (بخش دوم)

مقدمه

همان گونه که در سلسله مباحث مرتبط با مکانیابی تسهیلات نیز ذکر گردید، ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین را می توان زیرمجموعه طراحی شبکه توزیع دانست. با توجه به تعریف Amiri که در مقاله مذکور ارائه گردید، می توان جایگاه مکانیابی تسهیلات را در زنجیره تأمین درک نمود. در این بخش به بررسی جایگاه مکانیابی تسهیلات در مسائل مرتبط با حوزه مدیریت زنجیره تامین خواهیم پرداخت.

مقالات کلیدی مرتبط با مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

در بررسی ادبیات مربوط به مکانیابی تسهیلات در زنجیره تأمین، سه مقاله کلیدی ارائه شده است. این سه مقاله عبارتند از: (Owen&Daskin,1998) و (Klose&Drexl,2005) و (Melo et al.,2008).  البته مقاله Sahin و Sural هم که در سال ۲۰۰۷ تهیه شده است (Sahin&Sural,2007)، تا حدودی به این موضوع مرتبط می باشد و می توان بخش هایی از آن را در ارتباط نزدیک با موضوع مورد بحث تفسیر نمود، اما با توجه به وجود سه مقاله کاملا مرتبط فوق که موضوعات مقاله مذکور را با جامعیت بیشتر ارائه می نماید، از بررسی دقیق آن در این جا صرفنظر کرده ایم. همچنین مقاله ای که در سال ۲۰۰۳ توسط Harkness و ReVelle تهیه شده است (Harkness&ReVelle,2003)، نیز تا حدودی با این موضوع ارتباط دارد، اما تمرکز اصلی آن بر تجزیه و تحلیل هزینه ای مدل های مکانیابی از دیدگاه تولیدی است. لذا در این بخش از مرور دقیق این مقاله نیز صرف نظر نموده ایم.

تحلیل عنوان مقالات کلیدی

شاید تحلیلی بر روی عنوان این سه مقاله در تشخیص جایگاه نوین مکانیابی تسهیلات که همانا مکانیابی تسهیلات در زنجیره تأمین باشد، مفید واقع شود. لذا در ادامه این سه مقاله از این دیدگاه مورد بررسی قرار گرفته اند.

مقاله Owen و Daskin در سال ۱۹۹۸

این مقاله تحت عنوان مروری بر مکانیابی راهبردی تسهیلات است و در واقع بیانگر پارادایم جدیدی در حوزه مکانیابی تسهیلات است. این مقاله به دعوت مجله معروف European Journal of Operational Research در سال ۱۹۹۸، توسط Owen و Daskin انجام شده است. ایشان در این مقاله صراحتا به نقش و جنبه راهبردی مکانیابی تسهیلات در طراحی زنجیره تأمین اشاره نموده اند. از نظر ایشان راهبردی بودن یک تصمیم گیری به معنای تاثیر بلندمدت آن تصمیم گیری است. استدلال ایشان گواه بر این موضوع است که عدم قطعیتِ رویدادهای آینده جزئی از این تصمیم گیری ها محسوب می شود و یکی از مهم ترین جهت گیری های آتی در حوزه مکانیابی تسهیلات را به سمت این موضوع عنوان می نمایند.

مقاله Klose و Drexl در سال ۲۰۰۵

این مقاله تحت عنوان مدل های مکانیابی تسهیلات برای طراحی سیستم توزیع که این مقاله نیز توسط مجله EJOR در سال ۲۰۰۵، منتشر شده است، وارد جزئیات بیشتری شده و مدل ها و الگوریتم های پایه به منظور مدل سازی مدل های توزیع را با جزئیات نسبتا جامع و کاملی بررسی نموده است، تا جائیکه می توان به محققانی که قصد شروع فعالیت در این حوزه را دارند توصیه کرد که از مدل های مطرح شده توسط ایشان به عنوان مدل های مرجع استفاده نمایند. در حقیقت زاویه دید این تحقیق، انواع مدل های ریاضی در فصل مشترک حوزه های مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین است. شاید بتوان بزرگترین ضعف این مقاله را در عدم ارائه تحقیقات آتی قلمداد نمود.

مقاله Melo و همکاران در سال ۲۰۰۸

این مقاله تحت عنوان مروری بر مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین توسط Melo و همکارانش به دعوت EJOR در سال ۲۰۰۸، انجام شده است. ایشان در این مقاله به نوعی هر دو مقاله فوق را توسعه داده اند با این تفاوت که زاویه دیدشان بیشتر از دیدگاه مدیریت زنجیره تأمین بوده است. ایشان در انتهای این مقاله به تعداد بسیار زیادی موضوعات تحقیقاتی به عنوان تحقیقات آتی اشاره نموده است و در مجموع کلیه حوزه های مطرح شده در مقاله خود را دارای قابلیت توسعه می داند. ایشان نیز در نظر گرفتن فضای عدم قطعیت در تصمیم گیری های مکانیابی را به عنوان یکی از مهم ترین حوزه های تحقیقاتی مطرح می نماید.

با مقایسه عنوان و محتوای این سه مقاله کلیدی به سادگی می توان به اهمیت تحقیقات در حوزه مکانیابی تسهیلات از نقطه نظر مدیریت زنجیره تأمین پی برد. بنابراین همانطور که مشخص است مجله EJOR به عنوان یکی از مهم ترین و معروفترین نشریات حوزه تحقیق در عملیات و مدل سازی در حوزه  بهینه سازی، علاقه بسیار زیادی به انجام تحقیقات در حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین دارد تا آنجا که در مدت ۱۰ سال (۱۹۹۸ تا ۲۰۰۸) تعداد سه مقاله مرور ادبیاتی در این حوزه به چاپ رسانده است که دو مقاله از این مقالات، به دعوت مجله انجام شده است و این نشان دهنده جذابیت بسیار زیاد این حوزه تحقیقاتی است.

دسته بندی مقالات ارائه شده از سال ۱۹۹۸ تا سال ۲۰۰۸

برای ایجاد یک مرجع مناسب برای محققین محترمی که قصد تمرکز بر روی این حوزه ارزشمند تحقیقاتی را دارند، جدولی به شرح جدول زیر تهیه شده است که مهمترین مقالات در بحث مدیریت زنجیره تامین، مکانیابی تسهیلات و در فصل مشترک این دو حوزه در آن دسته بندی شده است.

هر چند جدول فوق کامل ترین جدول برای مرور ادبیات مربوط به حوزه مکانیابی تسهیلات به تنهایی و یا حوزه مدیریت زنجیره تأمین به تنهایی نیست، اما از یک سو اکثر فعالیت های مهم پژوهشی مرتبط در این جدول آورده شده و از سوی دیگر این جدول در برگیرنده تحقیقاتِ مرور ادبیاتی است که در حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین تدوین شده است. در این جا با نگاهی گذرا به جدول فوق می توان به سادگی به این نکته پی برد که عملا زمانی حوزه تلفیقی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین اتفاق افتاده است که هر دو حوزه رشد چشم گیری را از لحاظ تئوری داشته اند.

ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تامین

در ادامه به بررسی ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین از دیدگاه Melo و همکارانش خواهیم پرداخت. از نظر ایشان تصمیمات مربوط به مکانیابی تسهیلات نقشی بحرانی و حساس را در طراحی راهبردی شبکه های زنجیره تأمین ایفا می کند. مکانیابی تسهیلات از جمله علومی است که از بدو پیدایش بر مبنای مدل های مبتنی بر تحقیق در عملیات شکل گرفت. در بندهای قبل مقالات و کتب بسیار زیادی معرفی شده اند که تقریبا در تمامی آن ها مدل های مبتنی بر تحقیق در عملیات توسعه داده شده است (برای مثال به (Drezner&Hamacher,2002) و مراجع بیشمار آن رجوع شود). این حوزه تا جایی پیشرفت کرد که حتی استانداردهای مختلفی همچون استاندارد۹۰B80 و ۹۰B85 برای آن توسعه یافت. با این وجود قابلیت کاربرد این مدل ها همواره موضوعی بحث برانگیز بوده است.

ریشه یابی مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تامین

مکانیابی تسهیلات به مرور زمان در فضای مدیریت زنجیره تأمین که در ابتدای امر مستقل از فضای تحقیق در عملیات توسعه یافته بود، مطرح شد. طبیعتا در چنین فضایی سوالاتی نظیر سوالات زیر قابل طرح می باشد:

• چه خصوصیاتی را بایستی یک مدل مکانیابی تسهیلات داشته باشد تا در فضای زنجیره تأمین قابل قبول باشد؟
• آیا مدل های مکانیابی تسهیلاتی که درخور فضای زنجیره تأمین باشد به وجود می آید؟
• آیا اصولا فضای مدیریت زنجیره تأمین نیازمند مدل های مکانیابی تسهیلات می باشد؟

در پاسخ به این سوالات باید گفت که به عقیدۀ Melo و همکارانش در سال های اخیر تمرکز محققانِ حوزه مدیریت زنجیره تأمین بیشتر بر طراحی سیستم های توزیع می باشد و همان طور که پیشتر تشریح شد، یکی از جنبه های این طراحی و به عقیدۀ Klose و Drexl، مهم ترین رکن آن، مکانیابی تسهیلات (به عنوان مثال مراکز توزیع) است. در یک مسأله مکانیابی گسسته، انتخاب مکان هایی که در آن ها لازم است تسهیلات جدید مستقر شوند، محدود به مجموعه محدود و شمارا از مکان های کاندید می باشد. ساده ترین نوع این مسائل، مسائلی هستند که در آن ها p تسهیل باید به گونه ای انتخاب شوند که مجموع هزینه ها و یا فواصل موزونی که به واسطه پاسخ به تقاضاهای مشتریان حاصل می شود حداقل شود. این گونه مسائل در ادبیات مکانیابی تسهیلات که تحت عنوان p-median شناخته می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است (Daskin,1995)، (Drezner&Hamacher,2002)، (ReVelle&Eiselt,2005).

مدل های مورد استفاده در بررسی مسئله مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

مفروضات بسیار زیادی در این گونه مسائل وجود دارد. از جمله این که مکان های کاندید یا نوع تسهیلات همگی یکسانند. در صورتی که هزینه ثابت استقرار را نیز در تابع هدف لحاظ نماییم، تعداد تسهیلاتی که لازم است مستقر شوند، درون زا خواهد بود. این گونه مسائل را در ادبیات، مسأله مکانیابی تسهیلات نامحدود (UFLP) یا Uncapacitated Facility Location Problem می نامند. در ادبیات مکانیابی تسهیلات تحقیقات زیادی تا کنون در ارتباط با این مسئله صورت گرفته است. برای نمونه خوانندگان محترم می توانند به (Mirchandani&Francis,1990) و (ReVelle et al.,2008) رجوع نمایند. در این گونه مسائل مشتریان به تسهیلی تخصیص داده می شوند که بهینه سازی تابع یا توابع هدف (به عنوان مثال هزینه تخصیص) را تضمین نماید. از مهم ترین توسعه هایی که برای UFLP ایجاد شده است، مسأله مکانیابی تسهیلات محدود (CFLP) یا Capacitated Facility Location Problem  است که در آن حداکثر تقاضایی که می تواند از هر مکان کاندید تأمین شود به صورت برون زا (Exogenous) مشخص می شود. اگرچه مدل های پایه ای مانند CFLP و UFLP برای رویارویی با دنیای واقعی کافی نیستند، اما برای ایجاد مدل های جدید و مفهومی که فضای مکانیابی تسهیلات را در نظر می گیرند بسیار مفید خواهند بود. بنابراین به محققان محترم توصیه می شود در صورتی که تمایل به ایجاد توسعه ای در این فضا را دارند، فعالیت خود را ابتداً با این مدل ها آغاز نمایند.

برخی مشخصه های کلاسیک مدل های مورد استفاده در بررسی مسئله مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

مدل های فوق دارای تعدادی مشخصه شناخته شده اند. دورۀ برنامه ریزی تک دوره ای، پارامترهای قطعی (تقاضاها و هزینه ها)، تک محصولی، تسهیلاتِ مشابه و از یک نوع و تصمیمات مکانیابی-تخصیص در برگیرنده مجموعه این مشخصه ها می باشند. به عقیده نویسندگان این مقاله این مدل ها به وضوح برای مواجه با مسائل واقعی مکانیابی تسهیلات کافی نیستند. بنابراین توسعه های زیادی بر روی مسائل پایه ای در طول سال های گذشته مد نظر قرار گرفته و به صورت جامعی مطالعه شده اند.

مدل های تک دوره ای یا چند دوره ای در مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

برای مسائل مکانیابی با دورۀ برنامه ریزی چند دوره ای در مواقعی که پارامترها و مشخصه های مدل در طول مدت زمان به صورت قابل پیش بینی تغییر می کند، می تواند مورد استفاده قرار گیرد (به مقاله (Melo et al.,2006) برای دستیابی به یک مرور کلی از این موضوع رجوع شود.).

مدل هایی با پارامترهای تصادفی در مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

مدل های مختلفی وجود دارد که برخی از پارامترها را، جهت رویارویی با عدم قطعیت موجود در دنیای واقعی، احتمالی در نظر گرفته است (به مقاله (Snyder,2006) که جدیدترین مقاله ای است که بدین منظور تهیه شده است، رجوع نمایید).

مدل های چند سطحی در مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

چند سطحی بودن مدل های مکانیابی تسهیلات در مقاله (Sahin&Sural,2007) مرور شده است. این چند سطحی بودن به معنای تنوع در موجودیت های زنجیره تأمین است (شکل زیر).

مدل های چند محصولی در مکانیابی تسهیلات در زنجیره تامین

برای دسترسی به مقاله ای که به مرور چندمحصولی بودن مدل ها پرداخته است، مقاله (Klose&Drexl,2005) مرجع مناسب و نسبتا جامعی خواهد بود. ایشان در ادامه این مقاله به نکته ظریفی اشاره می نمایند. ایشان معتقدند اصولا توسعه بسیاری از مدل های مکانیابی که در مراجع فوق ذکر شده است، در محتوا و فضای زنجیره تأمین نبوده و به این صورت غالبا توسعه مدل ها از زاویه دید مکانیابی صورت گرفته است نه زنجیره تأمین و توسعه مدل ها عموما بر محور روش های حل جدید بوده است. ایشان با چنین بیانی به توسعه مدل های موجود از زاویه دیدِ مدیریت زنجیره تأمین اشاره می نمایند.

طراحی شبکه توزیع: وجه مشترک مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تامین

همانگونه که قبلا نیز عنوان شد، ارتباط بین مکانیابی تسهیلات و مدیریت زنجیره تأمین را می توان در طراحی شبکه توزیع دانست. آن جایی که تصمیم گیرندگان علاقمند به یافتن مکانِ مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانه ها و … هستند. در ادبیات مدیریت زنجیره تأمین این مسائل همچنان که قبلا به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت در زمره مسائل سطح راهبردی مدیریت زنجیره تأمین یا طراحی زنجیره تأمین قرار می گیرد چرا که تاثیر بلندمدتی را در زنجیره تأمین به همراه دارد. در این مسأله بایستی برای تعداد، مکان و ظرفیت هر یک از موارد فوق تصمیم   گیری شود. ناگفته پیداست که چنین تصمیماتی تاثیرات بلندمدتی در زنجیره تأمین به همراه خواهد داشت. چرا که نقطه شروع در یک پروژه طراحی شبکه، تعیین نقاط بالقوه و با قابلیت برای احداث و استقرار مراکز توزیع، انبارها، نقاط توزیع، کارخانه ها و … می باشد. تسهیلات و سرمایه های زیادی برای پشتیبانی از هر یک به کار گرفته می شود. مسلما پس از احداث و راه اندازی هر یک از موارد فوق تغییر چنین ساختاری به سادگی مقدور نبوده و یا هزینه های هنگفتی را در پی خواهد داشت. چگونه می توان محل انبارش فلزی که از سنگ معدنی خاصی استخراج می شود را به اندازه چند کیلومتر ناچیز جابه جا کرد؟ این اقدام چه هزینه ای در برخواهد داشت؟ و سوالات بسیاری که بیان کننده اهمیت تصمیم گیری ها و تاثیرات بلندمدت آن ها در ارتباط با مکانیابی تسهیلات در شروع طراحی یک شبکه تأمین است. در این تصمیم گیری مسلما پارامترهای کمی و کیفی متعددی وجود دارد که عدم مد نظر قرار دادن هر یک از آن ها می تواند هزینه های سنگینی را در مراحل احداث و بهره برداری از هر یک از موارد فوق به سازمان ها تحمیل نماید. از جمله موارد که در این تصمیم گیری ها به عقیده Dimopoulou و Giannikosدر سال ۲۰۰۷ حائز اهمیت بسیاری می باشد (Dimopoulou&Giannikos,2007) و با یک استدلال منطقی می توان به آن دست یافت، تاثیر نظرات و پارامترهای کیفی است که جنبه های کیفی مکانیابی تسهیلات در مدیریت زنجیره تأمین را مد نظر قرار می دهند. چشم پوشی از این پارامترهای کیفی قابلیت کاربرد مدل های این حوزه را به شدت کاهش می دهد و در مواقعی مدل ها را غیرکاربردی خواهد نمود.