تأخیرهای اطلاعاتی و تصمیم‌گیری در MRP، KANBAN و CONWIP

چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2.آنتروپی اطلاعات: اندازه‌گیری  اطلاعات موقعیت محصول

شکل 1. خط تولید

3.مقایسه‌ی MRP، KANBAN و CONWIP در رابطه با میزان اطلاعات

شکل 2. یک خط تولید MRP

شکل 2. یک خط تولید MRP

4.مقایسه‌ی MRP، KANBAN و CONWIP در تأخیر تصمیم‌گیری

شکل 4. یک خط تولید CONWIP

شکل 5. یک شبکه‌ی سلسله‌مراتبی با 16 پردازشگر، 40 آیتم و 11 تأخیر

شکل 6. یک شبکه‌ی سلسله‌مراتبی با 8 پردازنده، 40 آیتم و 8 تأخیر.

5.نتایج

یک سیستم کنترل تولید (PCS) را می‌توان در سازمان‌دهی پردازش اطلاعات در نظر گرفت (IPO). عملکرد سیستم‌های کنترل تولید مختلف در سطح وسیعی موردمطالعهقرارگرفته است.بااین‌حال، کارایی تصمیم‌گیری آن‌ها توجه زیادی را به خود جلب نکرده است. میزان اطلاعات در سیستم کنترل تولید می‌تواند منجر به تأخیر در تصمیم‌گیری شود. این مقاله اثر موقعیت اطلاعات را بر تصمیم‌گیری در نظر می‌گیرد. ما از آنتروپی اطلاعاتی برای اندازه‌گیری میزان اطلاعات موقعیت در تولید‌ها استفاده می‌کنیم و به این نتیجه می‌رسیم که مقادیر مختلفی اطلاعات موقعیت در MRP، KANBAN و CONWAP وجود دارد. سپس، به مقایسه‌ی تأخیر زمانی تصمیم‌گیری در سه سیستم کنترل تولیدی ساختارهای سازمانی مساوی برای پردازش اطلاعات می‌پردازیم. نتیجه می‌گیریم که سیستم کنترل تولید با کمترین میزان اطلاعات حداقل زمان را صرف تصمیم‌گیری می‌کند.

هدف بسیاری از تحقیقات عملکرد تولیدی سه سیستم کنترل تولیدی (PCS) MRP، KANBAN و CONWIP بوده است که برای مثال می‌توان به هوانگ و همکاران (1998)، رودریک و همکاران (1994)، پیترسون و سگرستدت (2009)، کرشنامورتی و همکاران (2004)، و تاکاهاشی و میرشکا (2005) اشاره کرد. اغلب محققین به بررسی این مسئله می‌پردازند که استراتژی‌های انتشار سفارش MRP، KANBAN و CONWAP چگونه بر عملکرد یا کارایی آن‌ها تأثیر می‌گذارند. در رابطه با کارایی برای یک سطح مشخص از عملکرد، یک سیستم MRP به طور میانگین (WIP) کارهای بیشتری نسبت به یک سیستم هم‌ارز CONWIP دارد (هوپ و اسپیرمن، 1996). بااین‌حال، تحقیقات کمتری در رابطه با پردازش اطلاعات و تصمیم‌گیری در سیستم‌های کنترل تولید وجود دارد. یک سازمان را می‌توان به‌عنوان یک سیستم پردازش اطلاعات در نظر گرفت (گالبریت، 1973، 1977). در یک سیستم تولیدی، PCS یک سیستم پردازش اطلاعات است. پراکنده‌سازی و تغییر مداوم نیاز بازار، دستیابی به اطلاعات و انتقال آن را در PCSها به‌شدت حائز اهمیت می‌سازد. هر تصمیمی از زمان‌بندی تولید (MPS) تا تطبیق تولید تصادفی که بر اساس تغییر بازار به وجود آمده است مستلزم اطلاعات بهینه و جامع است. دستیابی بهینه به اطلاعات و انتقال بهینه‌ی آن برای پیاده‌سازی کنترل تولید حیاتی است. میزان قابل‌توجهی از اطلاعات در یک PCS وجود دارد، که بعضی از آن‌ها رابطه‌ی مستقیمی با تولید دارند و شامل انواع مصالح، کمیت محصولات، اندازه‌ی دسته، تعداد ایستگاه‌های کاری و زمان پردازش در ایستگاه‌های کاری است. تحقیق کارپ و رونن (1992) نشان می‌دهد سازمان‌هایی که می‌خواهند به اطلاعات جامع تولید دست پیدا کنند (1) به برنامه‌ریزی تولید و تأمین محصولات می‌پردازند، (29 به نظارت بر فرآیند تولید می‌پردازند، (3) نقاطی از خط تولید را شناسایی می‌کنند که در آن فرآیند با شکست روبرو شده است و اقدامات مؤثر را انجام می‌دهند، (49 بعضی از مشخصات محصول را در طول فرآیند تولید در صورت لزوم تغییر می‌دهند و (5) کیفیت محصولات را تضمین می‌کنند. اطلاعات موجود در یک PCS مانند زمان‌بندی تولید، نیاز مشتری، موجودی مواد خام و میزان WIPبه‌سرعت تغییر می‌کنند. باید به شکلی کامل، دقیق و سریع و برای ضمانت تولید منظم به اطلاعات دست پیدا کرد. نبود اطلاعات منجر به مشکلات متعدد و حتی وقفه در فرآیند تولید می‌شود. گالسورث (1997) دو نو نقص اطلاعاتی را در یک PCS تعریف کرد: نقص اطلاعاتی جزئی و نقص اطلاعاتی موقعیت. اطلاعات دقیق به مسائلی در رابطه با «چه چیزی» «چه کسی»، «چه زمانی»، «چگونه» و «چه مقدار» مرتبط با یک‌روال تولید می‌پردازد. این نظریه جزئیات تولید و خدمات و همچنین حالت تولید ازجمله استانداردهای روالی (استانداردها و روش‌های عملیاتی) و نیازهای فنی را توصیف می‌کند (خطاهای اندازه‌ و دامنه‌ی تغییرات). اطلاعات موقعیت به سؤالاتی در مورد «تولید کجا رخ می‌دهد» پاسخ می‌دهد. فرآیند تولید ممکن است متوقف‌شده یا حتی بدون اطلاعات موقعیت قادر به آغاز نباشد. اگرچه اغلب وقفه‌هایی که براثر نبود اطلاعات موقعیت در یک فرآیند تولید رخ می‌دهند (تنها برای کمتر از 1 دقیقه) مانند وقفه‌هایی که ممکن است صدها بار در یک روز تاریخ رخ دهند، به نظر می‌رسد ناچیز باشند. بنابراین نقص اطلاعات بر نرخ تولید و نرخ بازدهی اثر می‌گذارد و یک مانع عملیاتی قابل‌توجه را به وجود می‌آورد. نبود اطلاعات کامل و دقیق منجر به یک مشکل جدی می‌شود: به‌جای پیشگیری از مشکلات، سازمان‌ها باید مسائل را بعد از وقوع آن‌ها سروسامان بدهند. اپراتورها باید زمانی را صفر جست‌وجو، انتظار، بررسی و ساماندهی بپردازند. اطلاعات بیشتر منجر به‌دقت بالاتر می‌شود؛ بااین‌حال، دستیابی به اطلاعات و انتقال و پردازش‌ اطلاعات بیشتر به قدرت انسانی بیشتر، مصالح بیشتر یا منابع مالی بیشتر نیاز دارد. به‌بیان‌دیگر، افزایش هزینه موجب دستیابی به اطلاعات بیشتر می‌شود. درعین‌حال، اطلاعات بیشتر منجر به تأخیر در تصمیم‌گیری می‌شود که قطعاً هزینه‌ی زمانی را افزایش می‌دهد. تحقیقات گسترده‌ای به بررسی تصمیم‌گیری صحیح پرداخته‌اند؛ بااین‌حال تحقیقات کمتری مرتبط با چگونگی کاهش زمان تصمیم‌گیری هستند. میزان اطلاعات تأثیر عمیقی بر زمان تصمیم‌گیری و منابع دیگر می‌گذارند و باید تا حد ممکن بدون اتلاف دقت تصمیم کوچک نگه‌داشته شوند. شانون (1948) اطلاعات را به‌عنوان یک توصیف غیردقیق از وجود و توسعه/جابه‌جایی رویدادها/ اشیا تعریف کرده‌اند و یک مدل را برای اندازه‌گیری اطلاعات بر اساس مفهوم آنتروپی در ترمودینامیک آماری می‌سازند. هرچقدر عدم قطعیت در یک PCS بیشتر باشد، آنتروپی اطلاعات نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین، عدم قطعیت باید در هر PCS کاهش پیدا کند (گونگ و همکاران، 2009). با توسعه‌ی نظریه‌ی اطلاعات، دلالت و کاربرد آنتروپی اطلاعات به شکل گسترده‌ای همراه با ثابت ماندن اصول اولیه توسعه‌یافته است. یائو (1985) و یائو و پی (1990) ازنظریه‌ی آنتروپی برای مطالعه‌ی انعطاف‌پذیری ترکیب‌بندی روال‌ها در سیستم‌های تولیدی سریع استفاده کردند. کارپ و رونن (1992) و رونن و کارپ (1994) به بررسی روش برای محاسبه‌ی میزان اطلاعات موردنیاز برای تطبیق موقعیت‌های محصولات در یک خط تولید پرداختند. در مدیریت عملیات، آنتروپی اطلاعات معمولاً برای توصیف پیچیدگی PCS به کار می‌رود. دشموخ (1993)، دشموخ و همکاران (1998) یک چارچوب برای ارزیابی پیچیدگی آماری یک PCSبر اساس آنتروپی اطلاعات ایجاد کردند. فریزل (1995) و فریزل و وودکوک (1995) دو نوع پیچیدگی را در PCS با استفاده از ایده‌ی آنتروپی تعریف کردند: پیچیدگی ساختاری و پیچیدگی عملیاتی. کالینسکو و همکاران (2000) به بررسی تحقیقاتی پرداختند که از آنتروپی اطلاعات برای اندازه‌گیری پیچیدگی PCSها استفاده کردند. رادنر (1993) نیز سازمان را به‌عنوان یک کامپیوتر در نظر گرفتند و مفاهیم معینی را از علم کامپیوتر به فرمول‌بندی تعریف «کامپیوتر ویژه» اختصاص دادند و به این نتیجه رسیدند که زمان اتخاذ تصمیم‌ها با حجم اطلاعات در ارتباط است. رادنر (1993) نیز ثابت کرد تأخیر زمانی برای اتخاذ تصمیم‌ها برابر است با که در آن N برابر است با تعداد آیتم‌های اطلاعاتی. شبکه‌ی سلسله‌مراتبی نیز که در تحقیقات رادنر (1993) بررسی شد بر مجموعه‌ای از فیلدها اعمال شد. در این مقاله نیز ما به تطبیق ایده از رادنر (1993) می‌پردازیم که در آن PCS مانند یک کامپیوتر عمل می‌کند: دریافت اطلاعات، پردازش آن، و خروجی گرفتن از نتایج نهایی (تصمیم‌ها). یک مدیر یا یک اپراتور یک پردازشگر است و زمان پردازش اطلاعات نیز تأخیر به شمار می‌رود. ما به سلسله‌مراتب IPO یا سازمان‌دهی پردازش اطلاعات می‌گوییم و به تطبیق این قرارداد می‌پردازیم به‌طوری‌کهپایین‌ترین مرتبه در IPO، سطح یک است. در سال‌های اخیر، توجه زیادی به بحث قابلیت دید زنجیره‌ی تأمین در جریان‌های اطلاعاتی مشخص مانند وضعیت سفارش، سطح موجودی، برنامه‌ی تأخیر و ... اختصاص‌یافته است (کاریدی و همکاران، 2014). شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) توانایی ردیابی/پیمایش فوری و نمایش اطلاعات سطح آیتم را فراهم می‌کند (ژو و پیراموتو، 2013). برای مثال، با استفاده از یک سیستم RFID، یک شرکت نگه‌داری می‌تواند مشکلات عدم دقت مرتبط با تأخیرهای ثبت موجودی را که به دلیل کنترل نادرست در فرآیند تعمیر قطعه به وجود آمده‌اند، حذف کند (انگای و همکاران، 2014). اگرچه فناوری RFIDبه‌عنوان یک راه‌حل امیدبخش برای عدم دقت موجودی در نظرگرفته‌شده است، این‌که خرده‌فروش از RFID استفاده کند یا خیر به ارزش نسبی نرخ موجود کمیت سفارش و بهبود نرخ قرائت RFID وابسته است (فان و همکاران، 2014). فناوری RFID را می‌توان برای جمع‌آوری داده‌های تولیدی زمان واقعی و ارائه‌ی راه‌حل‌های زمان‌اند و مؤثر از طریق یک مدل تصمیم‌گیری چند هدفی زمان واقعی و هوشمند به کار برد (وونگ و همکاران، 2014). در مجموع، RFID می‌تواند یک سازمان را به یک سازمان پردازش اطلاعات تبدیل کند.کارشناسان کنونی زنجیره‌ی تأمین با داده‌ها اشباع‌شده‌اند و روش‌های جدیدی را برای در نظر گرفتن روش تولید، سازمان‌دهی و تحلیل داده‌ها ابداع می‌کنند. RFID می‌تواند حجم اساسی از داده‌ها را تولید کند. این تولید داده‌ای یک انگیزه برای سازمان‌ها جهت تطبیق و تکمیل عملیات تحلیلی داده‌ها (برای مثال علوم داده‌ای، تحلیل‌های پیشگویی و داده‌های انبوه) در جهتی ارتقای فرآیندهای زنجیره‌ی تأمین و درنتیجه عملکرد فراهم کرده است (هازن و همکاران، 2014). در این مقاله، تحقیقاتمان را بر سه هدف متمرکز می‌سازیم: (1) تعیین کمیت و اندازه‌گیری اطلاعات، (2) مقایسه‌ی حجم‌های اطلاعات در MRP، KANBAN و CONWIP و (3) مطالعه‌ی چگونگی تأثیرگذاری اطلاعات بر تأخیر تصمیم‌گیری در سه سیستم کنترل تولید. این مقاله به این شرح پیش می‌رود. بخش 2 یک مدل آنتروپی اطلاعات را برای اندازه‌گیری میزان اطلاعات موقعیت محصولات به کار می‌رود و به شناسایی رابطه‌ی بین اندازه‌ی دسته و میزان اطلاعات موقعیت می‌پردازد. با استفاده از آنتروپی اطلاعات، بخش 3 به توصیف یک مطالعه‌ی توصیفی از حجم‌های اطلاعاتی در MRP، KANBAN و CONWIP می‌پردازد. باوجود ساختار سازمانی یکسان برای پردازش اطلاعات، تأخیرهای تصمیم‌گیری در MRP، KANBAN و CONWIPبه‌دقت در بخش 4 موردبررسی قرار می‌گیرند. بخش 5 نیز نتیجه‌گیری است.