برنامهریزی موجودی و زمانبندی فعالیتها در زنجیرهتامین پروژههای بازسازی (مطالعه موردی: دکل حفاری سینا 1)
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران.
2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی صنایع، دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران.
3 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران.
doi
10.48308/jimp.15.1.9چکیده
مقدمه و اهداف: بازسازی دکل حفاری نفت یکی از بهترین گزینههای جایگزین برای اجاره این تجهیز سرمایهای است، زیرا هزینه اجاره آن، دهها هزار دلار در روز است. این پژوهش، به زمانبندی فعالیتها و برنامهریزی موجودی زنجیرهتامین پروژه بازسازی دکل حفاری سینا 1 میپردازد. از آنجا که سابقه انجام چنین کاری در کشور وجود ندارد، زمانبندی پروژه در شرایط عدمقطعیت فعالیتها انجام میشود. علاوه بر این، عدمقطعیت در زمان اجرای فعالیتها باعث ارتقای شناخت صاحبان پروژه از زمانبندیشان شده و دید گستردهتری نسبت به پروژه و فعالیتهای آینده ایجاد میکند. در این مدل، هزینههای پیمانکار و تأمینکنندگان بهصورت همزمان مورد توجه قرار گرفته و زمانبندی نامطمئن فعالیتها و برنامهریزی سفارشات به شکلی انجام میشود که هزینه کلی زنجیره به حداقل برسد. روش: با توجه به تعداد زیاد متغیرها و محدودیتهای موجود در مدل ریاضی زمانبندی فعالیتهای زنجیره تأمین، مسأله مورد بررسی در دسته مسائل پیچیده NP-hardقرار میگیرد. به همین دلیل برای حل چنین مسائلی از روشهای فراابتکاری استفاده میشود که در مقایسه با روشهای دقیق، در زمان کمتری پاسخهای نزدیک به بهینه ارائه میدهند. در این پژوهش، از الگوریتم الکترومغناطیس بهمنظور حل این مسأله استفاده شده است. این الگوریتم بر روی یک پروژه واقعی (بخش پایههای دکل حفاری سینا 1) بهکار گرفته شده است. یافتهها: مدل ریاضی ارائه شده در این پژوهش، با استفاده از الگوریتم الکترومغناطیس در محیط نرمافزار متلب کدنویسی شده است که پارامترهای ورودی مسئله، شامل پارامترهای عمومی و پارامترهای کنترلی الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس میباشد. پارامترهای عمومی مربوط به مشخصات پیمانکار، تأمینکننده، فعالیتها، منابع و مواد مصرفی میباشند. به منظور اثبات کارایی و کارآمدی الگوریتم الکترومغناطیس طراحی شده، سه مسئله انتخاب گردید. مسئله اول شامل پنج فعالیت است، مسئله دوم در واقع همان پنج فعالیت مسئله اول اما با دو تأمینکننده میباشد، و مسئله سوم با ابعاد بزرگتر انتخاب شد. ابتدا با استفاده از نرمافزار ایمز جواب دقیق برای مسئله به دست آمده، سپس جوابها و زمان حل بهدستآمده از الگوریتم الکترومغناطیس با آن مقایسه شد. باید به این نکته توجه کرد که با افزایش ابعاد مسئله، زمان رسیدن به جواب در نرمافزار AIMMS بهصورت قابلتوجهی (بهصورت نمایی) افزایش مییابد. الگوریتم الکترومغناطیس ارائه شده با توجه به زمان حل، عملکرد قابل قبولی را نشان میدهد. زمان جواب الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس برای حل مسئله نمونه 115 ثانیه است ولی زمان رسیدن به جواب توسط نرمافزار دقیق ایمز حدود 747 ثانیه است. همچنین اختلاف نسبی الگوریتم فراابتکاری الکترومغناطیس نسبت به نرمافزار دقیق ایمز تقریبا یک درصد میباشد. در آخر نیز برای تحلیل حساسیت از تاثیر روشهای مختلف پرداخت بر هزینه زنجیره تامین پروژه، استفاده شده است. نتیجهگیری: در این پژوهش، مدلسازی و حل مسئله زنجیرهتامین پروژه دو سطحی شامل پیمانکار و تامین کنندگان ارائه شده است که هزینههای مربوط به پروژه و موجودی برای هر دو عضو زنجیره کمینهسازی شده است. با مقایسه نتایج حاصل از روش دقیق و الگوریتم الکترومغناطیس، مشخص شد که زمان حل با استفاده از الگوریتم الکترومغناطیس به طور قابل توجهی کمتر از زمان حل در روش دقیق است. علاوه بر این، اختلاف نسبی کیفیت نتایج تقریباً به یک درصد محدود میشود. این موارد بهخوبی نشاندهنده اثربخشی و کارآمدی الگوریتم پیشنهادی هستند. نتایج به دست آمده نشان میدهد که الگوریتم الکترومغناطیس پیشنهادی برای این مساله، الگوریتمی موثر و دارای همگرایی به جواب بهینه میباشد.