文摘
库存管理系统和动态可靠性度量和控制仍然具有挑战性的每个阶段,特别是当时间差异和操作条件。随着时间的推移一个库存管理系统必须保持其熟练应对库存流动的不确定性。意外的延误在库存运动可以伤害整个系统的可靠性和鲁棒性。本文介绍了一种量化方法一个库存管理系统的可靠性。同时,一部小说,可靠性稳健设计优化模型开发最优分配和调度时间考虑不确定性与库存相关的运动。过程包括采购、运输、接收、跟踪、仓库、存储和营业额。家具公司在沙特阿拉伯的案例研究提出了演示模型的有效性。
1。介绍
当今的全球化市场给行业带来了新的机遇和挑战。这个新边疆允许企业达到比以往更多的消费者。然而,这也会增加需要可靠的、健壮的全球库存管理系统。技术已成为一种有效管理记录工具。许多变量与管理相关的股票可以最终决定企业的成功或失败。因此,一个有效的库存管理系统是至关重要的。萨尼(1)显示,库存管理用于指定库存流入和流出。它定义了股票的数量到达并注册到系统中。它必须能够识别有价值的信息。艾滋病的挑战是建立一个方法在评估库存管理在应对不可预见的条件。存货包括股票,其中可能包括原材料,半成品,成品,或增值产品或服务1]。有一个好的库存管理系统有助于保持良好的库存单位(sku)的记录。因此,维护一个精确的库存水平,system-recorded股票反映实际的股票是至关重要的,以避免错误(2]。
技术进步迅速,改善教育和商业等几个领域的努力。在1990年代中期,各公司开始评估库存管理系统软件。这个软件可以文档过程和变化的产品运输的任何业务。在2000年代早期,库存管理解决方案技术从小型到大型扩张。这种类型的工业创新之前,许多企业不得不每天记录产品和接收在纸上,组装结果为记录文件到一个文件夹。订单被放置使用手写笔记,导致低效率的业务流程。
库存管理系统是适用于所有类型的企业处理存货的跟踪和识别。这样一个系统的主要目的是确定保存记录和维护库存水平的产品和通过销售记录日期。公司使用库存管理系统,以防止缺货和库存过剩问题。
库存管理员可能面临两个主要问题:过量库存或短缺。过多的库存自动成为库存过剩。这将导致问题的企业和有许多负面后果。一个重要的作用是增加成本。存储和安全费用增加和资金投入不必要的商品。也有参与持有过多的库存风险。有两个成本与库存有关。带(或控股)成本是存储的成本,保险,材料处理,等等。第二种类型的成本是订货费用。这是与订单相关的成本和接收货物,如交通、运输和接收和检查材料。 These two costs represent the core of inventory problems. An order size increase can lead to an increase in the average number of processed goods in inventory and thus increased carrying costs.
另一方面,股票短缺也会产生可怕的后果。企业声誉依靠消费者的信任。提供高质量、可负担得起的商品及时和可预见的方式是成功的关键。因此,股票短缺会导致巨大的损失。这些损失可以来源于生产时间和采购成本上升,销售损失,最终客户商誉的损失。库存决策是非常危险的,因为它可能会影响供应链(3]。一个库存管理系统是必要的,以满足客户的需求在正确的时间和成本效益的方式4,5]。因此,维护股票太少可能会导致生产问题而意味着太多不必要的投入了大笔资金。库存是一个最昂贵的资产,许多公司投资。这是一个至关重要的投资,因此任何企业的核心。
本研究介绍了一种方法,可以用来评价一个库存系统的可靠性对于满足消费者需求。由此产生的测量可用于组织和调度通过可靠性稳健设计优化。这一节的其余部分评论当前文献对库存管理系统的评估和设计方法。
本文发展一种新的可靠性指标和可靠性稳健设计优化(RBRDO)的方法。可靠性着重于子集刺激技术来实现数值效率(6]。可靠性被描述为性能和责任的倾向一致性或服务提供者实现的承诺给客户。可靠性处理性能和可靠性满足客户服务实体的请求。服务被认为是可靠的,如果反复显示类似的结果使用类似的措施(7]。此外,服务提供当时承诺为了保持信誉(8]。RBRDO同时提供具有成本效益的生产流程和目标的信心(9,10]。在RBRDO概率约束的关键约束。他们创建几个数值的挑战对于数值效率、稳定性、准确性等等(11- - - - - -13]。RBRDO结构优化是非常重要的因为它的许多实际应用涉及至少两个相互冲突的目标,通常包括低成本和高可靠性14]。约束是影响功能性和可靠性要求。
可靠性稳健设计优化(RBRDO)相结合的可靠性设计优化(RBDO)和稳健设计优化(RDO)。一般来说,可靠性定义为开始和继续经营的能力(15]。健壮性是由田口在1987年首次引入帮助找到解决方案,对未知的变化不太敏感。田口方法的稳健设计的定义是“产品性能是最低限度的敏感因素引起的变化。“伯恩和田口16]说明RDO的主要目的,是要找到一个设计用最小的散射模型方差为了产生结果的平均值附近的设计参数。鲁斯等人提到RDO可视为统计变化参数设计(17]。不同的方法(18- - - - - -21)是为了系统地治疗工程的不确定性分析和最近RBRDO方法开发。RBRDO可以使用设计工具在产品的功能和性能变化(相对不敏感22]。
有限的研究可以在方法开发库存管理系统评价和优化设计。在[23),Axsater表明近似评价可以应用于库存系统的政策。另一个研究[24]研究了混合动力技术评估生命周期库存。在[25],Resurreccion和桑托斯发达多目标优化方法对库存系统的评估。这项研究有助于确定库存提高优先级与用户偏好和资源可用性的新维度。Arıkan et al。26)研究运输和库存不确定性系统性能之间的相互关系。在[27)的研究人员提供了一种新的方法,消除了不平衡的利益分布由供应商管理库存,并提供几乎平等参与企业的利益。修改后的粒子群优化解决综合位置和库存控制问题在two-echelon供应链网络中引入[28]。在[29日)的研究人员提出了一个长期极端价格库存投资组合的风险度量方法。尽管大量的库存管理系统评价研究,进一步研究相关的库存系统优化设计和可靠性评估很少被报道。因此,本文提出了库存管理系统的评估模型。RBRDO方法开发帮助满足系统的可靠性要求在每一个阶段,虽然整体应对不确定性和最小化处理和管理成本。本文的其余部分组织如下:部分2介绍了库存系统的可靠性评估方法,提出了开发设计方法可靠,健壮的库存系统。部分3评估本文中描述的模型运用到案例研究的一个家具公司在吉达,沙特阿拉伯。结论提出了部分4。
2。材料和方法
本节解释了研究设计,包括评价方法、优化模型和数据收集过程。三个关键的研究问题是解决达到前面提到的研究目标:(1)如何评估所有库存系统进程使用一个单一的、独特的测量?(2)如何评价一个库存管理系统的可靠性?(3)如何设计一个有成本效益的、可靠的、健壮的库存管理系统,同时应对不确定性呢?
很多技术被认为是在回答这些问题。他们包括蒙特卡罗模拟,线性规划,确定的非线性编程,随机非线性编程,RBRDO。Microsoft Excel解算器和MATLAB用于建模和数学仿真。调查的目标是最基本的方法,可用于实现本研究的目标。因此,这次调查开始通过使用基本的工具如解决线性编程和Excel和转移到随机非线性编程和MATLAB等先进技术。这帮助我们理解各种可用的设计与优化工具的功能。使用的方法和工具来实现研究目标图所示1。
2.1。库存管理系统的可靠性(IMSR)评价模型
IMSR测量影响的进展和发展等内部因素和众多外部因素越来越全球化,信息的可用性、全球贸易、生态问题。一个库存系统的可靠性可以被定义为能力由于之前完成所有必需的过程。图2显示了IMSR现象。
IMSR应测量和比较使用一套合格的性能的措施。为了控制系统性能,工艺参数必须保持在一个有限的范围内。这使得目标和实际表现的比较成为可能。一旦作比较,可以针对特定的流程改进库存管理性能。
通过使用一组适当的措施,整个IMSR可以密切监视性能。连续的改进可以应用到每个任务系统中为了确定影响整体IMSR。的IMSRs供应商、路线、工厂,整个库存管理系统可以用于实现客户满意度。一般来说,IMSR的概率可以被定义为在时间(完成所有必需的过程由于时间(前)),可以表示统计所示
数学,IMSRs供应商、工厂、路线,配送中心,港口,和整个库存管理系统由总周期时间减去累计的比例延迟总周期时间。总周期时间的累积时间从下单到收到客户位置和装配。累积延迟延误是由于不确定性在运动产品的库存系统。IMSR可以获得使用 在哪里代表节点类型的可靠性能(例如,端口,供应商,和路线),数字在水平。由于和代表了时间标准差(不确定性)分布函数的节点类型数量在水平。是延迟影响节点的外部因素。当延迟之和()和不确定性()大于到期时间()、可靠性()= 0。
2.2。RBRDO的库存管理系统
本节介绍了RBRDO库存管理系统。一般来说,这种方法描述不确定性变量和失效模式优化设计高可靠性(30.]。RBRDO接受变化和使用极限状态函数分离压力和强度概率密度函数(pdf)来实现所需的可靠性水平。上执行RBRDO库存系统的目标是尽量减少变化而满足库存系统需求。它还有助于找到最好的折中考虑的不确定性成本和可靠性。此外,RBRDO用于转变可靠性和降低方差设计一个多目标函数最小化成本和成本的不确定性因素(方差)所需的可靠性目标约束,如图3(31日]。
库存系统的优化设计可以确定使用RBRDO,旨在发现设计不太敏感的固有的不可控制的变化,往往设计过程。RBRDO优于现有的确定性离散优化工具,当改变或不确定性优化问题。应用RBRDO一个库存管理系统的设计有三个目标:成本最低化,库存周期和不确定性的影响。
RBRDO考虑各种不确定性引入规范的变化,运输延误,原材料的可用性、生产工艺和操作条件。确保性能的可靠性和鲁棒性方面的时间和成本为库存管理系统是至关重要的。
RBRDO的一般公式的一个库存管理系统是由以下几点: 在哪里可靠性和可靠性目标吗。成本函数的节点类型、数量在水平。代表标准偏差(延迟由于不确定性)库存周期时间的节点类型的函数前面提到的指标。代表的意思是库存周期时间的节点类型的函数。重量附加基于决策者偏好。和上下极限的设计变量,分别。
2.3。RBRDO库存管理系统摘要
RBRDO库存管理系统的过程可以概括如下。
步骤1。收集数据。
步骤2。(一)通过MCS产生更多的数据点;(b)生成一组初始的采样点。
步骤3。在当前执行可靠性分析设计。
步骤4。执行开发了RBRDO模型。
第5步。(一)检查收敛性判别准则。(b)如果他们聚合,获得了最优设计。(c)如果他们不收敛,重复步骤2通过步骤(b)5。
3所示。结果与讨论
3.1。案例研究
发达的方法应用于家具公司的库存管理系统在吉达,沙特阿拉伯。本公司提供了一个广泛的家具来自北美、欧洲和远东地区内匹配客户的设计预算。库存管理系统包含9个阶段,针对不同类型的操作。表1显示主要从公司收集的数据,描述了平均最短和最长天数,每个实体(部门)需要每一步的过程。
3.2。数据收集
本研究使用主要在协调与家具公司收集的数据来验证和验证模型。主要数据是通过使用一些技术,如调查、直接观察和访谈。这个数据是直接通过收集第一手经验。此外,它包括定量和定性的属性变量通过销售部门。
在此研究面临的主要障碍之一是供应有限的数据点。蒙特卡罗模拟(mcs)被用来解决这个问题。蒙特卡罗模拟是一种数学方法,允许生成的数据从有限的数据资源。这种技术的主要目的是帮助决策通过生成的范围和可能的结果。这种方法有助于获得数值解问题解决分析太复杂。它提供了许多优点,包括易用性和灵活性使用产生的概率模型。此外,所需的数学非常基本的。mcs被用来产生超过50000额外的数值数据点,这有助于在发展中RBRDO模型。提出了成本函数为指数分布。因此,非线性规划模型用于解决。 The exponential distribution是一个概率分布,描述了成本和时间之间的关系。图4表明,航运和处理成本降低过程持续时间增加时(晚到期日期)。
3.3。案例研究结果
第一步是使用MATLAB R2014a库存系统模型。那么当前库存管理系统的性能评估使用(2)。收集到的数据和MCS表明当前的订单总周期时间大约是107天,IMSR是88.28%,如表所示2。因此,如果一个用户发出命令时需要107天才能完成,和按时完成订单的概率是88.28%。因此,公司应该告诉他们的客户订单将需要大约107天。这个初始可靠性评估后,设计优化模型被使用(应用3)修改设计并找到最优总周期时间和/或满足可靠性要求。
提高初始可靠性,公司可以减少周期时间或调整计划或两者兼而有之。前,公司可以加快的过程通过添加更多的工人安装阶段(P8)。它还可以改变交付方法降低P7。多个场景已经使用MATLAB实现R2014a和(1)- (3)。这样的一个场景中提高IMSR从88.2%到90.16%通过调整计划不改变实际的周期时间。为了达到这个目标,公司应该告诉客户他们的订单大约需要110天,而不是107天。因此,模型能够帮助项目调度以满足可靠性要求。
在另一个场景中,公司请求一个设计可以在70天内完成所有的流程,与IMSR的95%。在这里,将时间分配给每个活动的模型可以帮助以满足到期日期和IMSR需求。RBRDO被应用到这个问题,结果如表所示3。
表3显示了每个任务的决策变量(时间需要完成每个任务)完成订单所需时间和95%的可靠性。例如,交付(P7)不应该超过8天,安装(P8不应该超过7天如果IMSR 95%维护。确定最佳结果,模型执行(优化)重复了几次生产优化点表所示3。新的设计满足可靠性要求。同时,公司95%确保订单准时交付。表4显示了使用MATLAB函数确定成本。
表4显示了完成项目的成本,同时满足可靠性要求RBRDO期间在每一个迭代。它还表明,保持可靠性降低95%的成本到173393.6728。图5比较初始设计和RBRD的pdf文档。RBRD有更少的延迟(变异)和更快的周期时间。另外,当比较初始设计和RBRD很明显,RBRD最低周期时间,同时满足可靠性要求。此优化模型确定最优IMSR IMS的每个阶段所需的值。因此,我们可以得出结论,发达RBRDO模型可以减少成本的同时满足可靠性要求。
通过应用发达RBRDO模型,实现所需的可靠性,满足所有约束,以及不确定性的影响最小化,如图5。
调查的可靠性如何影响总成本,不同的场景与各种率模拟的可靠性。总结了这个调查数据6和7。
图6表明,成本增加而非线性的可靠性要求。例如,如果需要IMSR是70%的成本是27500美元,这成本增加100000美元如果可靠性需求增加90%。图7表明应用RBRDO实现可靠性目标,减少变异。此外,RBRDO可以转变和调整项目总周期时间根据到期日和可靠性要求。图7表明,变异和周期时间减少当可靠性增加。例如,一个过程周期时间和变异95%可靠性低于85%的可靠性。
应用RBRDO允许企业控制可靠性需求同时最小化变异(不确定性)的影响,同时最小化总周期时间和成本。这允许识别的活动应该改善和改进实现可靠性目标所需的水平。此外,该模型有助于平衡成本和可靠性的需求,同时也减少产品运动的影响的不确定性。
4所示。结论
IMSs对于很多企业来说至关重要。库存管理的主要目的是确定和控制库存水平最小化成本,实现客户满意度。为了达到这个目标,多种设计工具被应用于RBRDO开发为了帮助设计一个可靠的IMS。这些技术包括蒙特卡罗模拟、确定性非线性编程,和随机非线性编程。此外,Microsoft Excel解算器和MATLAB用于建模和数学仿真。
本研究的贡献主要是IMS评价和优化设计。方程(1)和(2)可用于评估每个任务在一个库存系统的可靠性,以及整体IMS的可靠性。方程(3)有助于设计一个有成本效益的、可靠和健壮的系统,同时应对不确定性。换句话说,RBRDO与任务调度模型可以帮助满足可靠性要求,以及确定每个活动的时间限制来满足到期日期和可靠性要求。家具公司案例研究验证和验证模型。案例研究表明,RBRDO可以用来设计一个可靠和健壮的IMS,同时最小化不确定性的影响。这种积极影响顾客满意度。该模型有助于确定每个任务的最佳时间,减少延误和增加客户的信任和满意度水平。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版这篇文章。
确认
作者要感谢院长职Effat大学研究生学习和科研的努力和支持。作者也承认Waffaa Alireza女士为她的数据收集的努力和支持。