Production planning of perishable products in an unreliable manufacturing system

Pishvaeian, Seyedpedram (2021). Production planning of perishable products in an unreliable manufacturing system. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The current study tries to provide an optimal solution to the problem of production planning of perishable products in a failure-prone manufacturing system. The system under study has consisted of a single manufacturing machine producing one type of product, in which the machine is subject to random failures and repairs and the products are perishable. Even though the customer demand must be satisfied, shortages are allowed. Products are no longer usable after a certain course of time and must be discarded from the inventories on hand after their expiration.

The objective of this study is to propose optimal control policies minimizing the total cost imposed on the system, including holding, shortage, and perishability costs. The decision and state variables for this model are the production rate and stock level of finished perishable products, respectively. A simulation-based approach in combination with the experimental design and the response surface methodology provides us with the opportunity to obtain the optimal values for the parameters under study.

Through these models, three major scenarios to study the behavior of the system will be scrutinized. First, the situation in which both customer demand rate, and products’ lifetime are constant and predetermined will be studied. For the second case, it is assumed that products may perish at different times; however, the demand rate follows an unvarying pattern. In the last case, the randomness will be added to customer demand rate, while the products’ shelf life remains unchanged and constant. It has been suggested that in all cases, the proposed policies are valid, verified by the extensive sensitivity analyses performed and work well.

Titre traduit

Planification de la production des produits périssables dans un système de fabrication non fiable

Résumé traduit

Cette étude tente de fournir une solution optimale au problème de la planification de la production de produits périssables dans un système de fabrication sujet aux défaillances. Le système à l'étude consiste en une seule machine de fabrication produisant un type de produit, dans lequel la machine est sujette à des pannes et des réparations aléatoires et les produits sont périssables. Malgré le fait que la demande du client doit être satisfaite, les pénuries sont autorisées. Les produits ne sont plus utilisables après un certain temps et doivent être jetés après leur date d'expiration.

L'objectif de cette étude est de proposer des politiques de contrôle optimales minimisant le coût total, y compris les coûts de stockage, de pénurie et de périssabilité. Les variables de décision et d’état pour ce modèle sont respectivement le taux de production et le niveau de stock des produits périssables finis. Une approche basée sur la simulation en combinaison avec la conception de plans d'expérience et la méthodologie de surface de réponse nous donne la possibilité d'obtenir la politique optimale pour les paramètres à l’étude.

A travers ces modèles, trois scénarios majeurs pour étudier le comportement du système seront examinés. Premièrement, la situation dans laquelle le taux de la demande des clients et la durée de vie des produits sont constantes et prédéterminées sera étudiée. Pour le deuxième cas, on suppose que les produits peuvent périr à différents moments; cependant, le taux de demande suit un schéma invariable. Dans le dernier cas, un caractère aléatoire sera ajouté au taux de la demande des clients, tandis que la durée de conservation des produits reste inchangée et constante. Il a été suggéré que dans tous les cas, les politiques proposées sont valides, vérifiées par les analyses de sensibilité approfondies effectuées et fonctionnent bien.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for the master’s degree with thesis in systems engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 83-90).
Mots-clés libres:	produits périssables, système de fabrication non fiable, simulation, plan expérimental, politique de contrôle stochastique
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Gharbi, Ali
Codirecteur:	Codirecteur Ouhimmou, Mustapha
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Technologie des systèmes
Date de dépôt:	23 nov. 2021 16:02
Dernière modification:	23 nov. 2021 16:02
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2787

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