由作業觀點探討整合供應鏈中生產排程與成品配送兩階段問題(I)

Abstract

在一個典型的供應鏈中，產品經由工廠製造完畢後，往往必須經由運輸工具（如 卡車）送至不同的顧客處（如消費者、倉庫、或是配銷中心）。傳統上對於生產排程與 成品配送(distribution)這兩個階段的作業決策是各自獨立進行的，在工廠存有足夠存貨的 情況下，以此種方式運作仍可做出有效的決策。但存貨過多會增加成本的積壓，並延長 產品停留在供應鏈中的時間，進而難以迅速回應市場需求的變化，導致供應鏈的整體獲 利下降。在現今競爭激烈且快速變遷的全球化市場，許多企業被迫減少存貨，但仍必須 快速回應顧客的要求以維持其競爭力。此種存貨減少的現象，增加供應鏈中產品製造與 成品配送作業的互動，並提升了整合這兩階段研究的實用性。 目前探討整合生產與配送問題的文獻，大多以策略性(strategic)的角度切入，只有 極為少數以作業性(operational)的觀點來探討此類問題。而對於那些必須在很短的前置時 間內以最低的成本將產品送達顧客手中的企業(如採用直銷方式銷售電腦的公司，或是 提供食物外送服務的行業)來說，適當而有效地安排其生產與配送作業卻非常重要。而 在這些少數以作業觀點探討此類問題的文獻中，大部分的研究重點在於分析問題的複雜 度，並針對一些受限制的特殊情況，發展出能於多項式時間(polynomial time)內找到最佳 解的演算法，而尚未有研究致力於發展能實際應用在解決較大規模問題的演算法。因 此，本計畫擬以作業觀點，探討此種整合生產排程與成品配送的兩階段問題，並採用不 同方法於求解大規模且較具實際應用價值的問題。 本計畫分為三年進行。在計畫的前兩年，本計畫擬應用巨集式啟髮式演算法 (metaheuristics)中的禁忌搜尋法(tabu search)、基因演算法(genetic algorithms)與螞蟻演算 法(ant colony optimization)求解四種整合生產排程與成品配送的兩階段問題，期能於合理 時間內找出具合理品質的解，並能夠用於求解與現有文獻相較而言的大規模問題。除此 之外，本計畫將於第三年使用配合變數產生法(column generation)進行的分枝界限法 (branch and bound)，以找出此類問題的最佳解，並用於評估所發展出之巨集式啟髮式演 算法的有效性。目前尚未有任何文獻使用本計畫所提出之方法探討此種整合生產排程與 成品配送的兩階段問題。本計畫之研究成果，能使得此種以整體觀點考慮生產與配送活 動的模式更具實用性。