บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า

Logistics Knowledge

Operation Research and its roles in logistics

บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า

ดร.อัศวิน วงศ์วิวัฒน์

ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการโซ่อุปทาน มหาวิทยาลัยศรีปทุม

คำว่า Operation Research (การวิจัยดำเนินงาน) หรือ ที่เรียกกันว่า OR คือ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ มาช่วย วิเคราะห์ ปัญหา เหตุการณ์หรือ สถานการณ์ที่ซับซ้อน เพื่อช่วยในการตัดสินใจ การประยุกต์ใช้ OR สามารถนำมาใช้แก้ปัญหาทางด้านการบริหารธุรกิจ  การเงิน การธนาคาร รวมไปถึงปัญหาทางด้านวิศวกรรม สำหรับการแก้ปัญหาในงานด้านการขนส่ง โดยการนำ OR มาแก้ปัญหา ผมจะขอนำเสนอการประยุกต์ใช้ในการหาเส้นทางที่สั้นที่สุด และการบรรจุสินค้าในตู้สินค้าให้ได้มากที่สุด

การนำ OR มาใช้ในการแก้ปัญหานั้นต้องเริ่มต้นจากการพิจารณาถึงเป้าหมายของการแก้ปัญหา เช่น ต้องการระยะทางที่สั้นที่สุด ต้องการบรรทุกให้ได้ปริมาตร มากที่สุด ต้องการกระจายสินค้าให้ใช้เวลาน้อยที่สุด เมื่อได้เป้าหมายแล้ว ก็สามารถ นำความต้องการนั้นมาสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เพื่อประเมินทางเลือก และหาทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด เพื่อใช้ในการตัดสินใจ

วิธีในการแก้ปัญหาสำหรับนั้นสามารถมีลักษณะคำตอบออกมาได้ 2 แบบที่นิยมใช้ในการตัดสินใจ คือ แบบที่ 1 ค่าคำตอบที่ดี (Good solution หรือ Local optimal) แบบที่ 2 ค่าคำตอบที่ดีที่สุด (Best solution หรือ Global optimal) เปรียบเสมือนการหาเม็ดทรายที่เล็กที่สุดในชามข้าว กระบวนการในการหานั้นอาจมีหลายวิธีการ สำหรับการหา ทรายที่เม็ดเล็กที่สุด แต่ประเด็นอยู่ที่ ผู้ใช้งานมีความจำเป็นหรือไม่ สำหรับการหาทรายเม็ดเล็กที่สุด ที่ต้องเสียทั้งทรัพยากร บุคคล เวลา และงบประมาณ สำหรับการคำนวณ โดยที่ขนาดเม็ดเล็กที่สุดอาจไม่แตกต่างกับเม็ดอื่นๆมากนัก เหมือนกับการหาค่าที่ดีทีสุดกับค่าที่ดี เช่นเดียวกัน ในบางกรณีที่มีข้อจำกัดด้านเวลา งบประมาณ ผู้บริหารอาจเลือกใช้คำตอบที่เป็นค่าที่ดี เท่านั้นอาจจะเพียงพอแล้ว

ปัญหาด้านการเลือกเส้นทางการขนส่งมีมานานแล้วโดยมีตัวอย่างของปัญหา คือ Travelling Salesman Problem (TSP) ปัญหามีอยู่ว่าเซลแมน คนหนึ่งต้องการเดินทางไปขายเพื่อขายของในเมืองต่างๆ หลายเมือง แต่ปัญหามีอยู่ว่าเขามีงบประมาณในการเดินทางอยู่จำกัด ทำให้เขาต้องคิดว่าควรจะไปเมืองไหน ก่อนหลังดี เพื่อให้เสียค่าใช้จ่ายในการเดินทางต่ำที่สุด ปัญหานำเสนอโดย George Dantzig1 ในปี 1959

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Example_The_travelling_salesman_problem_%28TSP%29_penalty_cost_1.gif

ในการหาค่าคำตอบสำหรับปัญหาที่มีความซับซ้อนมาก (ปัญหาในงานจริง มักมีความซับซ้อนเสมอ) ในการหาค่าคำตอบ ต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วย ในการคำนวณ แต่ปัญหาอยู่ที่ถ้าต้องการหาค่าที่ดีที่สุดมักจะใช้เวลาในการคำนวณนานมาก เช่น บริษัทขนส่งแห่งหนึ่ง ต้องจัดส่งสินค้าให้ลูกค้าจำนวน 20 รายในสถานที่ ที่แตกต่างกัน ใน 1 วัน ถ้าต้องการหาระยะทางสั้นที่สุดที่สำหรับรถบรรทุกต้องไปส่งของ จำนวนรูปของความเป็นไปสำหรับรถที่ต้องไปส่งมีค่า ประมาณ 2.4×1018 ซึ่งหมายความว่าถ้าต้องการจะหาระยะทางสั้นที่สุดของการส่งของให้ลูกค้าจำนวน 20 รายนั้นต้องมีการเปรียบเทียบ จากแบบที่ 1 ได้ระยะทางเท่าไหร่ แล้วเปรียบเทียบ ไปเรื่อยๆ จนกว่าจะครบ 2,400,000,000,000,000,000 ค่า ซึ่งในความเป็นจริง ไม่มีใครนั่งหาค่าแบบนี้ เพราะเสียเวลาเปล่าเขาจึงใช้ค่าคำตอบที่ดีก็เพียงพอแล้วสำหรับกรณีนี้ ผมจะไม่ขอกล่าวถึงในกรณีที่บริษัทขนส่งที่ใช้พนักงานในการวางแผนเส้นทางที่อาศัยความชำนาญ พิเศษที่สามารถจัดตารางการเดินรถได้ในเวลาอันรวดเร็ว ถ้าเขาไม่มั่วนะครับ แล้วถ้าเขาย้ายที่ทำงานใครจะจัดตารางการเดินรถให้ละครับ

จากตารางที่ 1 แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของความซับซ้อนของปัญหาเนื่องจากจำนวนที่ต้องคำนวณเพิ่มขึ้นเป็นแบบทวีคูณ หรือ เป็นแบบ Exponential จึงทำให้ถ้ามีจำนวนจุดส่งสินค้าเพิ่มขึ้นต้องพึ่งคอมพิวเตอร์ในการช่วยคำนวณหาค่า วิธีการแก้ปัญหาในการจัดตารางการเดินรถมี 2 ทางเลือกใหญ่ คือ 1. ใช้คนในการวางแผน เหมาะสำหรับการขนส่งที่มีความซับซ้อนไม่มาก 2. โปรแกรมช่วยในการวางแผน เหมาะกับบริษัทที่มีเส้นทางในการขนส่งที่มาก และซับซ้อน

ตารางที่ 1 แสดงถึงค่าการคำนวณที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับจำนวนจุดส่งของ

จำนวนจุดส่งของ จำนวนค่าที่ต้องคำนวณ
1 1
2 2
3 6
4 24
5 120
6 720
7 5,040
8 40,320
9 362,880
10 3,628,800
11 39,916,800
12 479,001,600
13 6,227,020,800
14 87,178,291,200
15 1,307,674,368,000
16 20,922,789,888,000
17 355,687,428,096,000
18 6,402,373,705,728,000
19 121,645,100,408,832,000
20 2,432,902,008,176,640,000

อีกตัวอย่างที่ผมอยากจะยกคือ การจัดเรียงสินค้าเข้าไปในตู้บรรทุกสินค้า ในมุมมองของผู้ประกอบการต้องการที่จะจัดบรรจุ สินค้าให้ได้มากที่สุดเพื่อที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายต่อเที่ยวขนส่ง แต่สิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือ การกดทับของสินค้าเนื่องจากน้ำหนักที่ไม่เท่ากันของสินค้า และลำดับการเข้าก่อน หลังกรณีที่มีการส่งของหลายจุดในหนึ่งเที่ยวรถ รวมไปถึงต้องคิดถึง center of gravity (CG) หรือ จุดศูนย์ถ่วง นั่นเอง เนื่องจากว่าถ้าจุด CG อยู่สูง หรือ อยู่เอียงไปด้านใด ด้านหนึ่งของตัวรถบรรทุก อาจจะทำให้เกิดอุบัติเหตุได้ง่าย เช่น ถ้าจุด CG อยู่ด้านขวาของตัวรถบรรทุก ตอนเลี้ยวซ้ายอาจจะทำให้รถเสียการทรงตัวทำให้รถคว่ำได้ง่าย เพราะฉะนั้นรูปแบบในการจัดเรียงสินค้าจึงมีความสำคัญ

ถึงแม้ว่าในการจัดของจุดศูนย์ถ่วงของรถจะอยู่ตรงกลางรถแล้วปัจจัยภายนอก ก็สามารถส่งผลต่อการขับขี่ได้เช่นกันดังกรณีตัวอย่างบนทางโค้งบนถนนกำแพงเพชร2 มุ่งหน้าไปสวนจตุจักร ถนนมีการยกโค้งเพื่อลดการหลุดโค้งไม่เพียงพอทำให้เกิดอุบัติเหตุบ่อยครั้ง และสำหรับรถบรรทุกสินค้าก็มีการเทกระจาดกันบ่อยครั้ง ถ้ามีการเข้าโค้งด้วยความเร็วที่มากเกินไป

http://www.tnews.co.th/html/content/145856/

ในกรณี OR สามารถช่วยได้ในแง่ของการจัดลำดับ และการหาตำแหน่งในการจัดเรียงของสินค้าโดยสามารถคำนวณได้จากโปรแกรมสำเร็จรูป หรือ สามารถใช้ ทฤษฏีที่เรียกว่า Cutting Plane Method ช่วยในการแก้ปัญหา หรือ อาจจะซื้อโปรแกรมสำเร็จรูปที่มีขายในท้องตลาด โดยมีหลายราคาครับ.

http://load-optimizer.nl/

http://www.komchadluek.net/detail/20150826/212276.html

อ้างอิง

  1. G. B. Dantzig and J. H. Ramser Source: Management Science, Vol. 6, No. 1 (Oct., 1959), pp. 80-91
  2. http://office.bangkok.go.th/dotat/periodical_3_2_2547/page5.htm
You can leave a response, or trackback from your own site.

5 Responses to “บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า”

  1. chatbots marketing…

    Contract the fantastic social trends that is currently available and at great prices today!…

  2. cabo villas cabo san lucas…

    Get going today with cabo villa currently currently available additionally at reasonable prices today only!…

  3. บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า | Especially of Logistics Supply Chains and Trading Magazine Freight Max says:

    Youtube Proxy…

    I found a great……

  4. บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า | Especially of Logistics Supply Chains and Trading Magazine Freight Max says:

    Tonia Eckes…

    I found a great……

  5. บทบาท Operation Research กับการขนส่งสินค้า | Especially of Logistics Supply Chains and Trading Magazine Freight Max says:

    Fastest Proxy…

    I found a great……

Leave a Reply