납품시간창과 다종차량을 고려한 다종 제품 동적 로트크기결정 및 디스패칭

Abstract

본 논문에서는 제3자 물류 창고에서의 다종제품의 인바운드 로트크기결정 및 아웃바운드 디스패칭 문제를 고려한다. 본 연구에서 수요는 계획기간동안 매기간 동적(Dynamic)으로 발생하며 제품은 납품시간창 내에 고객에게 인도되어야 한다. 추후조달(backlogging)은 허용되지 않는다. 주문이 발생하면 각 제품은 각 다종 차량의 적재용량에 맞게 적재가 된다. 각 차량의 운송비용은 사용되는 차량의 사용대수에 비례한다. 연구의 목표는 인바운드 주문비용, 운송비용과 재고비용, 그리고 아웃바운드 디스패칭 비용을 고려한 총 비용을 최소화 하는 인바운드 로트크기를 결정하고 아웃바운드 디스패칭 계획을 수립하는 것이다. 먼저 본 연구에서는 최적해를 찾기위한 혼합정수계획 모형을 제시하고 현실적으로 큰 규모를 가지는 문제를 풀기 위한 지역해 탐색 휴리스틱 알고리즘을 가지는 유전 알고리즘(GA1)을 제안한다. 또한 GA1의 성능을 보다 향상시키기 위해 조정 알고리즘을 추가한 새로운 유전 알고리즘(GA2)을 제안한다. 조정 알고리즘의 기본 메커니즘은 단방향적으로 제품의 일부를 이송 가능한 차량이 있는 이전 시점으로 옮기는 것이다. 마지막으로, CPLEX를 통한 계산 결과와 각 알고리즘의 계산의 결과를 비교분석하고, 조정 알고리즘의 적용 여부에 따른 GA_1과 GA_2의 성능을 평가한다.

This thesis analyzes a multi-product inbound lot-sizing and outbound dispatching problem with multi-vehicle types in a third-party logistics distribution center. The product must be delivered to the customers within the delivery time window and backlogging is not allowed. Replenishing orders are shipped by several types of vehicles. The objective of this study is to determine the lot-size and dispatching schedules to minimize the total cost with the sum of inbound ordering and shipping, outbound dispatching costs over the entire time horizon. In this study, we present a mixed-integer programming model to find the optimal solution and propose a local search heuristic algorithm with a genetic algorithm (GA1) to solve large-scale problems. In addition, we suggest a new genetic algorithm(GA-2) with an adjusting algorithm to improve the performance of GA1. The basic mechanism of the algorithm is to provide an unidirectional partial move of products to available vehicles in the previous period. Finally, we analyze the results of GA1 and GA2 by evaluating the relative performance using the gap between the objective values of CPLEX and each algorithm.