ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ ΚΑΙ LOGISTICS

Κατηγορία Μαθήματος: Μεταπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: Υ
Κωδικός Γραμματείας:
Εξάμηνο:
2° (Εαρινό)

Διάρκεια:

ECTS Units:
Τομέας:
Οργάνωσης Παραγωγής & Βιομηχανικής Διοίκησης
Διδάσκων:
Σαχαρίδης Γιώργος
 

Σκοπός
Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή των φοιτητών στις κύριες μεθόδους μοντελοποίησης ρεαλιστικών προβλημάτων πραγματικού μεγέθους από τον χώρο της εφοδιαστικών αλυσίδων και logistics. Δίνεται έμφαση στην κατανόηση των διαφόρων τεχνικών μοντελοποίησης και βελτιστοποίησης, καθώς και στην απόκτηση εμπειρίας για το πώς μοντελοποιούνται πραγματικά προβλήματα. Το μάθημα προϋποθέτει κατανόηση βασικών εννοιών μαθηματικού προγραμματισμού.
Περιεχόμενα

1) Εισαγωγή στην μοντελοποίηση με μαθηματικό προγραμματισμό. Μοντελοποίηση βασικών εκφράσεων μαθηματικού προγραμματισμού. 

2-3) Πρόβλημα Ανάθεσης (Assignment problem) ως αυτούσιο πρόβλημα ή ως μέρος άλλων μοντελοποιήσεων. Παρουσιάζονται 4 μοντελοποιήσεις του ίδιου προβλήματος: 2 με συνεχή απεικόνιση χρόνου και 2 με διακριτή απεικόνιση χρόνου. Επίσης, παρουσιάζονται τα διάφορα αντικείμενα προς βελτιστοποίηση (earliest arrival, min waiting time etc.). Κάθε μοντελοποίηση παρουσιάζεται σε αντιστοιχία με τις άλλες μοντελοποιήσεις και για διάφορες εφαρμογές όπως π.χ. ανάθεση καραβιών σε προβλήτες, ανάθεση φορτηγών σε πόρτες αποθηκών, ανάθεση εργαζομένων σε μηχανές κ.τ.λ. 

4-5) Βραχυπρόθεσμος προγραμματισμός διυλιστηρίων. Παρουσιάζονται τα διυλιστήρια των νέων ΕΛΠΕ και ένα από τα βασικά προβλήματα προγραμματισμού που έχουν και το οποίο περιλαμβάνει: τη φόρτωση αργού πετρελαίου στις δεξαμενές από τις προβλήτες όπου έρχονται τα πετρελαιοφόρα, τη δημιουργία μιγμάτων και την εκφόρτωση αργού πετρελαίου ή μιγμάτων από τις δεξαμενές προς τις μονάδες διύλισης για την παραγωγή των τελικών προϊόντων. Παρουσιάζεται ο ευρετικός τρόπος επίλυσης του παραπάνω προβλήματος με αριθμητικά παραδείγματα όπως επίσης τα πλεονεκτήματα επίλυσης του προβλήματος με μαθηματικό προγραμματισμό. Στο τέλος, παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα των valid inequalities και δημιουργείται μια σειρά από τέτοιους περιορισμούς για το πρόβλημα. 

6-7) Προγραμματισμός αποθηκών τύπου cross docking (e.g. inboud trucks, outbound track). Γίνεται ιστορική αναδρομή στους τύπους αποθηκών. Στην συνέχεια συζητούνται τα πλεονεκτήματα των αποθηκών τύπου cross-docking και παρουσιάζονται παραδείγματα τέτοιων αποθηκών. Αναλύονται 3 βασικά προβλήματα: προγραμματισμός εισερχόμενων φορτηγών, προγραμματισμός εξερχόμενων φορτηγών και επιλογή βέλτιστου σχήματος για την αποθήκη (π.χ. κυκλική, τύπου Γ, τύπου Η). 

8-9) Μοντελοποίηση των βασικών περιπτώσεων του προβλήματος VRP: capacitated, time windows, pick-up & delivery, multi depot, heterogeneous fleet, green. Παρουσιάζεται ένας βασικός κορμός του προβλήματος VRP και πάνω σε αυτό τον κορμό προστίθενται επιπλέον μεταβλητές απόφασης και περιορισμοί για να περιγράψουν τις ιδιαιτερότητες  κάθε περίπτωσης. Για κάθε περίπτωση θα δίνεται και ένα πραγματικό πρόβλημα δρομολόγησης με πραγματικά δεδομένα.  

10) Μοντελοποίηση προβλήματος τοποθέτησης. Γίνεται γενική περιγραφή του προβλήματος και παρουσιάζεται το πρόβλημα βέλτιστης τοποθέτησης κάδων για αστικά απόβλητα σε πόλη αναφοράς. 

11) Παρουσιάζεται  το πρόβλημα Journey planning, το οποίο είναι το πρόβλημα που επιλύεται σε ένα σύγχρονο πλοηγό μέσων μαζικής μεταφοράς. Παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των πλοηγών αυτών και τα αντικείμενα προς βελτιστοποίηση. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται (GTFS) και 2 βασικές μοντελoποιήσεις.  

12) Παρουσιάζεται το πρόβλημα τοποθέτησης των ελικοπτέρων έρευνας και διάσωσης για την περιοχή του Αιγαίου. Γίνεται παρουσίαση του ενιαίου κέντρου συντονισμού έρευνας και διάσωσης, στατιστικά στοιχεία συμβάντων καθώς και 2 μοντελοποιήσεις του προβλήματος. 

13)  Παρουσιάζεται το πρόβλημα σχεδιασμού δικτύου  ενοικίασης ποδηλάτων για 2 πόλεις αναφοράς. Δίνονται πραγματικά δεδομένα των περιοχών και προσδιορισμός των σημείων που πρέπει να γίνουν οι σταθμοί ποδηλάτων. Το πρόβλημα  μοντελοποιείται ως multi-periodic optimization model. 

14) Παρουσιάζεται το πρόβλημα σχεδιασμού εφοδιαστικής αλυσίδας: Supply Chain Network Design under Disruption.

Να σημειωθεί ότι στο πλαίσιο του μαθήματος διεξάγονται και μια σειρά από σεμινάρια CPLEX με χρήση C++. Στα σεμινάρια παρουσιάζονται βασικά στοιχεία τις C++ και κώδικες από κάποιες από τις εφαρμογές που παρουσιάζονται κατά την διάρκεια του εξαμήνου.
Βιβλιογραφία
  • Pardalos, Panos M., Du, Ding-Zhu, Graham, “Handbook of Combinatorial Optimization”, Springer, 2013.
  • G.S.R. Murthy “Applications of Operations Research and Management Science: Case Studies” Springer, 2015.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
 
Υπολογιστικές Ασκήσεις