Porównanie systemów sterowania zapasami ze zmiennym opóźnieniem dostaw i zaburzonym zapotrzebowaniem: cyklicznego oraz z regulatorem PD i predyktorem Smitha

• Autorzy: Ewelina Chołodowicz , Przemysław Orłowski

Warianty tytułu

Comparison of Inventory Control Systems with Time-varying Delivery Delay and Disturbed Demand : a Periodic and PD Controller with Smith Predictor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy jest analiza porównawcza dwóch systemów sterowania w obecności stochastycznego zaburzenia zapotrzebowania rynku z rożną wariancją. Do analizy przyjęto dynamiczny dyskretny model systemu magazynowego ze zmiennym w czasie opóźnieniem [Chołodowicz, Orłowski 2015a, ss. 28-32]. Nastawy układów regulacji zostały wyznaczone w wyniku minimalizacji wskaźnika kosztu za pomocą SPEA2. Jako kryterium jakości sterowania przyjęto wskaźnik minimalizujący koszty gromadzenia i utrzymania zapasów oraz utracone korzyści związane z brakiem możliwości zaspokojenia zapotrzebowania rynku w celu dokonania porównania pomiędzy klasyczną cykliczną polityką zarządzania zapasami z mechanizmem pracy w toku (work-in-progress) (A) a układem sterowania z regulatorem PD oraz z predyktorem Smitha (B). W pracy zawarto wyniki obliczeń i symulacji komputerowych dla przyjętego zaburzonego stochastycznie scenariusza zmian zapotrzebowania rynku. (fragment tekstu)

EN

In this paper, we use a mathematical model of an inventory system with timevarying delivery delay and two control systems in order to compare their properties with different variance of noise for the goods flow optimization problem in the inventory systems. Control systems structures based on mathematical discrete equations are given for optimization: a Periodic Inventory System with adaptive maximal inventory level and Proportional-derivative Inventory Control System with Smith predictor and adaptive reference stock proposed by the authors in previous works. Parameters were selected for each of the control system structures through solving bictriterial optimization task for a specific scenario of variable market demand using SPEA2 in Matlab/Simulink. In this article, we mainly highlight which control structure reaches better performance taking account probabilistic disturbance in market demand. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Model sterowania zapasami; Automatyczne systemy magazynowe; Zarządzanie magazynem

EN

Inventory control model; Automated storage systems; Supply management

• Czasopismo: Przedsiębiorczość i Zarządzanie
• Rocznik: 2016
• Numer: t. 17, z. 12, cz. 2 Systemy logistyczne w gospodarowaniu
• Strony: 67--90

Twórcy

autor

Ewelina Chołodowicz

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Przemysław Orłowski

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• Abrahamowicz E., Orłowski P. (2016), Zastosowanie regulatora ułamkowego rzędu PD do automatycznego sterowania zamówieniami dla magazynu ze zmiennym w czasie opóźnieniem dostaw, "Pomiary Automatyka Robotyka", t. 20, nr 2.
• Chaisiri S., Lee B. S., Niyato D. (2012), Optimization of resource provisioning cost in cloud computing, "IEEE Transactions on Services Computing", t. 5, nr 5.
• Chołodowicz E., Orłowski P. (2015a), Dynamiczny dyskretny model systemu magazynowego ze zmiennym w czasie opóźnieniem, "Logistyka", t. 4.
• Chołodowicz, E., Orłowski, P. (2015b), Sterowanie przepływem towarów w magazynie z wykorzystaniem predyktora Smitha, "Pomiary Automatyka Robotyka", t. 19, nr 3.
• Chołodowicz E., Orłowski P. (2015c), A periodic inventory control system with adaptive reference stock level for long supply delay, "Measurement Automation Monitoring", t. 61, nr 12.
• Dejonckheere J., Disney S. M., Lambrecht M. R. i in. (2003), Measuring and avoiding the bullwhip effect: A control theoretic approach, "European Journal of Operational Research", t. 147, nr 3.
• Fattahi P., Hajipour V., Nobari A. (2015), A bi-objective continuous review inventory control model: Pareto-based meta-heuristic algorithms, "Applied Soft Computing", t. 32.
• Fonseca, Fleming (1993), Genetic Algorithms for Multiobjective Optimization: FormulationDiscussion and Generalization, "ICGA", t. 93.
• Horn J., Nafpliotis N., Goldberg D. E. (1994), A niched Pareto genetic algorithm for multiobjective optimization, "Evolutionary Computation", IEEE World Congress on Computational Intelligence, Proceedings of the First IEEE Conference on. Ieee.
• Ignaciuk P. (2015), Discrete-time control of production-inventory systems with deteriorating stock and unreliable supplies, "IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems", t. 45, nr 2.
• Ignaciuk P., Bartoszewicz A. (2010), LQ optimal sliding mode supply policy for periodic review inventory systems, "IEEE Transactions on Automatic Control", t. 55, nr 1.
• Ignaciuk P., Bartoszewicz A. (2011), Dead-beat and reaching-law-based sliding-mode control of perishable inventory systems, "Bulletin of the Polish academy of sciences: technical sciences", t. 59, nr 1.
• Ignaciuk P., Bartoszewicz A. (2012), LQ optimal sliding-mode supply policy for periodic- review perishable inventory systems, "Journal of the Franklin Institute", t. 349, nr 4.
• Leśniewski P., Bartoszewicz A. (2014), Non-switching reaching law based discrete time quasi-sliding mode control with application to warehouse management problem, "IFAC Proceedings Volumes", t. 47, nr 3.
• Orłowski P. (2016), Analiza dwukryterialnego problemu optymalizacji w zastosowaniu do automatycznego sterowania systemem zamówień w magazynie z dużymi opóźnieniami dostaw z wykorzystaniem regulatora feedback-feedforward z predyktorem Smitha, "Przegląd Elektrotechniczny".
• Ouyang L. Y., Wu K. S., Cheng M. C. (2013), An inventory model for deteriorating items with exponential declining demand and partial backlogging, "Yugoslav Journal of Operations Research", t. 15, nr 2.
• Riddalls C. E., Bennett S. (2002), The stability of supply chains, "International Journal of Production Research", t. 40, nr 2.
• Sarkar B. (2013), A production-inventory model with probabilistic deterioration in two-echelon supply chain management, "Applied Mathematical Modelling", t. 37, nr 5.
• Sawik T. (2015), On the fair optimization of cost and customer service level in a supply chain under disruption risks, "Omega", t. 53.
• Srinivas N., Deb K. (1994), Muiltiobjective optimization using nondominated sorting in genetic algorithms, "Evolutionary Computation", t. 2, nr 3.
• Yeh W. W. (2015), Review: Optimization methods for groundwater modeling and management, "Hydrogeology Journal", t. 23, nr 6.
• Yepes V., Marti J. V., Garcia-Segura T. (2015), Cost and CO2 emission optimization of precast-prestressed concrete U-beam road bridges by a hybrid glowworm swarm algorithm, "Automation in Construction", t. 49.
• Zitzler E., Thiele, L. (1998), An evolutionary algorithm for multiobjective optimization: The strength pareto approach, "TIK-Report", t. 43.
• Zitzler E., Thiele L. (1999), Multiobjective evolutionary algorithms: a comparative case study and the strength Pareto approach, "IEEE transactions on Evolutionary Computation", t. 3, nr 4.
• Zitzler, E., Laumanns, M., Thiele, L. (2001), SPEA2: Improving the strength Pareto evolutionary algorithm, "Eurogen", t. 3242, nr 103.