Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều độ kế hoạch sản xuất công ty unilever việt nam

ðại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Trường ðại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh NGUYỄN NGỌC NGÔN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG ðIỀU ðỘ KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CÔNG TY UNILEVER VIỆT NAM Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2008 CƠNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Tiến Sĩ NGUYỄN TUẤN ANH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ ñược bảo vệ HỘI ðỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 27 tháng 12 năm 2008 TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ðÀO TẠO SðH ðỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Ngọc Ngôn Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 29/ 02/ 1976 Nơi sinh : Cần Thơ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp I- TÊN ðỀ TÀI : Nghiên cứu xây dựng hệ thống ñiều ñộ kế hoạch sản xuất công ty Unilever Việt Nam II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu thực trạng điều độ cơng ty - Tìm hiểu giải thuật GA, ứng dụng GA ñiều ñộ ñiều ñộ ña mục tiêu - So sánh ñánh giá ưu khuyết ñiểm giải thuật GA - Ứng dụng GA vào việc giải toán thực tế III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/ 06/ 2008 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/ 11/ 2008 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TIẾN SĨ NGUYỄN TUẤN ANH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL.CHUYÊN NGÀNH (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) Tiến Sĩ NGUYỄN TUẤN ANH Nội dung ñề cương luận văn thạc sĩ ñã ñược hội ñồng chuyên ngành thông qua Ngày 30 tháng 06 năm 2008 TRƯỞNG PHÒNG ðT- SðH TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn tiến sĩ Nguyễn Tuấn Anh tận tình hướng dẫn thực luận văn Xin chân thành biết ơn thầy cô môn Kỹ Thuật Hệ Thống Cơng Nghiệp hướng dẫn, cung cấp kiến thức thời gian học tập trường truyền lịng đam mê nghiên cứu khoa học cho tơi Các bạn lớp cao học ISE20006, có tập thể tuyệt vời, hỗ trợ lúc học tập, nghiên cứu sống Cám ơn ban quản lý xưởng sản phẩm lỏng – nhà máy Unilever Việt Nam Các anh Võ Cự Vinh, Trần Anh Dũng, anh Trung chị Hịa nhiệt tình hỗ trợ tơi tìm hiểu hệ thống sản xuất lập kế hoạch nhà máy Cám ơn ba mẹ động viên khuyến khích gia đình chia xẻ gánh nặng sống để tơi có điều kiện hồn thành chương trình học trường thực luận văn MỤC LỤC Trang Tổng quan 1.1 ðặt vấn ñề 1.2 Mục tiêu luận văn 1.3 Phạm vi giới hạn 1.4 Bố cục luận văn Cơ sở lý thuyết 2.1 Lý thuyết ñiều ñộ sản xuất dịch vụ 2.1.1 Các mơ hình sản xuất 2.1.1.1 Mơ hình sản xuất 2.1.1.2 Mơ hình thiết bị 2.1.1.3 Các đặc điểm q trình ràng buộc 2.1.1.4 Các mục tiêu ñiều ñộ sản xuất 2.1.2 Các luật ñiều ñộ kinh nghiệm 2.1.2.1 Các luật 2.1.2.2 Các luật kết hợp 2.1.3 Các giải thuật 2.1.3.1 Các giải thuật xây dựng 2.1.3.2 Các giải thuật cải tiến 2.2 Tối ưu hóa đa mục tiêu 2.2.1 Bài tốn tối ưu đa mục tiêu 2.2.1.1 Thiết lập toán 2.2.1.2 Các lời giải tối ưu hiệu 2.2.2 Các phương pháp tối ưu ña mục tiêu 2.2.2.1 Cách tiếp cận hàm mục tiêu 2.2.2.2 Phương pháp mục tiêu toàn cục (Global Criterion Method) 2.2.2.3 Phương pháp quy hoạch thỏa hiệp (Compromise Programming) 2.2.2.4 Quy hoạch De Novo 2.2.2.5 Quy hoạch mục tiêu (Goal Programming , GP) 2.3 Các nghiên cứu liên quan 2.3.1 ðiều độ với giải thuật tìm kiếm vùng cấm (Tarbu Search) 2.3.2 ðiều độ với thuật tốn ủ kim loại (Simulated Annealing) 2.3.3 Giải thuật ñàn kiến (Ant Colony) 2.3.4 Giải thuật di truyền 2.3.4.1 Giải thuật di truyền AWGA (Adaptive Weight) 2.3.2.3 Giải thuật di truyền SPGA (Strength Pareto) 2.3.4.3 Giải thuật di truyền iAWGA (Interactive Adaptive Weight) Khảo thực tế công ty Unilever Việt Nam – xưởng sản phẩm lỏng 3.1 Giới thiệu tổng quan công ty Unilever Việt Nam 3.2 Hệ thống sản xuất 3.3 Quy trình lập kế hoạch sản xuất 3.4 Bài tốn thực tế Trang 6 7 9 10 10 11 11 11 12 12 13 13 13 14 16 16 16 16 17 17 18 19 19 19 21 21 21 21 22 23 24 27 30 30 31 36 37 Xây dựng chương trình 4.1 Mơ hình tốn học 4.2 Phương pháp mã hóa 4.3 Phương pháp lai tạo 4.4 Phương pháp ñột biến 4.5 Cơ chế gán hàm thích nghi fitness chọn lựa 4.5.1 Theo thuật toán awGA (Adaptive Weight GA) 4.5.2 Theo thuật toán i-awGA (Interactive Adaptive Weight) 4.5.3 Chiến lược Elitist cho awGA i-awGA 4.5.4 Theo thuật toán spEA (Strength Pareto Evolutionary Algorithm) 4.5.5 Tính độ hữu ích (utilization) lời giải 4.6 ðiều kiện dừng 4.7 Chương trình ñiều ñộ kế hoạch sản xuất 4.7.1 Cấu trúc sở liệu 4.7.2 Sơ đồ khối chương trình 4.7.3 Hoạt động chương trình Thiết kế thực nghiệm đánh giá hiệu chương trình 5.1 Thiết kế thực nghiệm tìm thơng số phù hợp chương trình 5.1.1 Thiết kế thực nghiệm 2k cho chương trình i-awGA 5.1.2 Thiết kế thực nghiệm 2k cho chương trình awGA 5.1.3 Thiết kế thực nghiệm 2k cho chương trình spEA 5.2 ðánh giá hiệu chương trình 5.2.1 So sánh với chương trình Lekin 5.2.2 So sánh với thực tế so sánh chương trình với 5.2.3 Kết luận Kết luận hướng phát triển ñề tài 6.1 Kết luận 6.2 ðiểm hạn chế hướng phát triển ñề tài Tài liệu tham khảo Phụ lục A: Giới thiệu phần mềm Lekin Phụ lục B: Giới thiệu phần mềm Minitab Phụ lục C: Mã nguồn chương trình điều độ Trang 38 38 39 39 40 40 41 42 42 43 45 45 47 47 50 50 53 53 53 58 62 68 68 71 77 78 78 78 80 DANH SÁCH HÌNH Tên hình Chương Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Chương Hình 3.1 Hình 3.2 Chương Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 Hình 4.17 Chương Hình 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 Hình 5.9 Hình 5.10 Trang Lưu đồ dịng thơng tin hệ thống sản xuất Các loại mơ hình sản xuất Minh họa cho khái niệm hiệu Một trường hợp không tồn vùng lời giải khả thi Minh họa tính sức mạnh độ phù hợp với tốn maximum mục tiêu So sánh chế tính độ phù hợp spEA spEA2 Minh họa toán tử truncation với N’ = Minh họa giá trị ñộ phù hợp chế gán ñộ phù hợp khác 10 17 18 25 Quy trình sản xuất Lưu đồ q trình lên kế hoạch sản xuất 31 36 Phương pháp mã hóa Phương pháp lai tạo Mapping gen thừa thiếu Phương pháp ñột biến Lưu ñồ chương trình theo awGA i-awGA Chiến lược Elitist Lưu đồ chương trình theo spEA Số hệ tối đa maxGen chương trình Bảng lưu cơng việc cần ñiều ñộ Bảng kết ñiều ñộ Bảng lưu giá thành sản phẩm, tính chi phí khởi động giá trị đơn hàng Bảng lưu chi phí khởi động Bảng lưu thơng số chương trình Sơ đồ khối chương trình điều độ kế hoạch sản xuất Giao diện nhập cơng việc cần điều độ Giao diện chương trình điều độ cơng việc Giao diện cài đặt thơng số cho chương trình 39 40 40 40 41 43 43 46 47 48 48 Main Effect cho tổng chi phí – i-awGA Interaction cho tổng chi phí– i-awGA Chu tuyến Popsize Pm– i-awGA Chu tuyến A Pm– i-awGA Chu tuyến A Pc– i-awGA Main Effect cho tổng chi phí-awGA Interaction cho tổng chi phí-awGA Chu tuyến PopSize Pm-awGA Chu tuyến PopSize A-awGA Main Effect cho tổng chi phí - spEA 56 56 57 57 57 60 61 61 62 65 Trang 26 27 29 49 49 50 50 51 52 Hình 5.11 Hình 5.12 Hình 5.13 Hình 5.14 Hình 5.15 Hình 5.16 Hình 5.17 Hình 5.18 Hình 5.19 Hình 5.20 Hình 5.21 Hình 5.22 Hình 5.23 Hình 5.24 Hình 5.25 Interaction cho tổng chi phí – spEA Chu tuyến ParetoPopSize*Pc – spEA Chu tuyến PopSize*Pm – spEA Chu tuyến Pc*Pm – spEA Chu tuyến Tournament*Pm – spEA Kết chạy với GA Minh họa kết chạy với Lekin – luật SPT ðồ thị so sánh độ hữu ích (utilization) So sánh GA Lekin Tổng chi phí phương pháp Cải thiện tổng chi phí ðộ hữu ích phương pháp Bảng ñiều ñộ tuần 28 – Thực tế Bảng điều độ tuần 28 – chương trình spEA Bảng ñiều ñộ tuần 28 – chương trình i-awGA Trang 65 66 66 66 67 69 69 70 71 72 73 73 74 75 76 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Tên Bảng Biều Chương Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Chương Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Chương Bảng 4.1 Chương Bảng 5.1 Bảng 5.2 Bảng 5.3 Bảng 5.4 Bảng 5.5 Bảng 5.6 Bảng 5.7 Bảng 5.8 Bảng 5.9 Bảng 5.10 Bảng 5.11 Bảng 5.12 Bảng 5.13 Bảng 5.14 Bảng 5.15 Bảng 5.16 Bảng 5.17 Bảng 5.18 Trang Tóm tắt luật Bảng ma trận ñược-mất (payoff table) Thành lập biểu thức mục tiêu 13 19 20 ðịnh mức khuấy trộn Mixer A Công suất khuấy trộn Ma trận chuyển đổi sản phẩm Bảng tốc độ chuẩn đóng chai thời gian chuyển đổi Cơng suất đóng gói Ma trận chi phí chuyển đổi sản phẩm 32 32 33 34 35 35 Số hệ tối ña 46 Bảng thơng số đầu vào cho thiết kế thực nghiệm iAW Số liệu ñầu vào cho thiết kế thực nghiệm cho chương trình iAW Kết phân tích chi phí 2k cho iAW Thơng số cho chương trình iAW Bảng thơng số đầu vào cho thiết kế thực nghiệm AW Số liệu ñầu vào cho thiết kế thực nghiệm cho chương trình AW Kết phân tích DOE cho chương trìnhAW Thơng số cho chương trình AW Số liệu đầu vào cho thiết kế thực nghiệm cho chương trình SP Số liệu ñầu vào cho thiết kế thực nghiệm cho chương trình SPEA Kết phân tích DOE cho chương trình SPEA Thơng số cho chương trình SPEA Bảng cơng việc ñể so sánh GA với Lekin So sánh thuật tốn GA với thuật tốn heuristic chương trình Lekin Bảng so sánh kết ñiều ñộ phương pháp Tổng chi phí cải thiện Bảng điều độ kế hoạch sản xuất tuần 28 – chương trình spEA Bảng ñiều ñộ kế hoạch sản xuất tuần 28 – chương trình i-awGA 53 54 55 58 58 59 60 62 62 63 64 67 68 70 Trang 71 72 75 76 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 ðặt vấn ñề Thị trường mỹ phẩm cạnh tranh khốc liệt, việc ñáp ứng hàng ñúng thời ñiểm quan trọng: liên quan ñến vấn ñề Marketing quảng cáo, tung chương trình khuyến mãi, tung sản phẩm trước đối thủ có nghĩa sống cịn Nhu cầu bán hàng lớn, chậm trễ việc giao hàng gây giảm doanh thu, tăng chi phí lưu kho, chi phí phạt trễ đơn hàng, chi phí vận chuyển Ngồi thi trường nước, cơng ty cịn xuất số nước khu vực Phấn ñấu trở thành nhà cung cấp hàng ñầu nước quốc gia gia công hàng khu vực Năng lực sản xuất nhà máy khoảng 25 ngàn / năm không vượt nhiều nhu cầu sản phẩm, nhu cầu sản phẩm chăm sóc tóc năm 2008 dự đốn 18,700 tấn, năm 2009 khoảng 20,000 tấn, kế hoạch ñiều ñộ sản xuất không hợp lý không ñáp ứng ñược sản lượng yêu cầu Chuyển ñổi sản phẩm thường xuyên gây tổn thất sản phẩm tài nguyên (điện, nước để có nước nóng xúc rửa cho hệ thống khuấy trộn đóng gói), thời gian chuyển ñổi Tổn thất khác ñối với trình tự sản xuất sản phẩm khác nhau: từ màu ñậm qua màu nhạt nhiều thời gian từ màu nhạt sang đậm, từ sản phẩm bình dân sang cao cấp tốn thời gian việc chuyển từ cao cấp sang bình dân… Việc thực việc điều ñộ kế hoạch sản xuất xưởng dựa vào kinh nghiệm giám sát sản xuất thực thời gian khoảng – 1.5 ngày ñể thực việc lên kế hoạch ñiều ñộ Chất lượng bảng ñiều ñộ phụ thuộc vào kinh nghiệm, giám sát sản xuất cơng ty có kiến thức chun mơn kỹ thuật, khơng có chun mơn điều độ kế hoạch sản xuất khó khăn cho xưởng sản xuất lý người phụ trách việc điều ñộ tiếp tục công việc ðể thực cơng việc điều độ mức độ chấp nhận được, thời gian cần thiết ñể huấn luyện cho người khoảng đến tháng Mà có trục trặc việc lên kế hoạch sản xuất ảnh hướng tới kế hoạch ñiều ñộ nhân xưởng, kế hoạch sản xuất bao bì nhà cung cấp Với thực trạng chưa có cơng cụ hỗ trợ hiệu cơng việc điều độ xưởng ñể kế hoạch sản xuất hiệu hơn, vừa ñáp ứng ñược nhu cầu ñặt hàng vừa cực tiểu chi phí chuyển đổi sản phẩm tốn thời gian ñiều ñộ Cần thiết có nghiên cứu khoa học vấn ñề ñiều ñộ kế hoạch sản xuất với yêu cầu thực tế Trang ... Thuật Hệ Thống Công Nghiệp I- TÊN ðỀ TÀI : Nghiên cứu xây dựng hệ thống ñiều ñộ kế hoạch sản xuất công ty Unilever Việt Nam II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu thực trạng điều độ cơng ty - Tìm... Weight) Khảo thực tế công ty Unilever Việt Nam – xưởng sản phẩm lỏng 3.1 Giới thiệu tổng quan công ty Unilever Việt Nam 3.2 Hệ thống sản xuất 3.3 Quy trình lập kế hoạch sản xuất 3.4 Bài toán thực... đổi sản phẩm tốn thời gian điều độ Cần thiết có nghiên cứu khoa học vấn ñề ñiều ñộ kế hoạch sản xuất với yêu cầu thực tế Trang 1.2 Mục tiêu luận văn Nghiên cứu xây dựng hệ thống ñiều ñộ kế hoạch