This thesis in systems engineering and optimization theory aims to solve a facility location problem within the context of a confined space with path and proximity constraints. The thesis was commissioned by LKAB Kiruna, to help in their decision of where to construct a new facility on their industrial premises. The facility location problem was divided into a main problem of finding the best position of the facility, and a sub-problem of how to model distances and feasible areas within this particular context. The distance and feasibility modeling was solved by utilizing graph theory to construct a graph representation of a geographic area and then obtain the necessary distances using Dijkstra’s shortest path algorithm. The main problem was then solved using a mixed integer linear programming formulation which utilizes the distances obtained through the Dijkstra algorithm. The model is also extended to not only decide the placement of one facility but to accommodate the placement of two facilities. The extended model was solved in three ways, a heuristic algorithm, a mixed integer non linear formulation and a mixed integer linear formulation. The results concluded that the implementation of the single facility model was able to obtain optimal solutions consistently. Regarding the extension, the mixed integer linear formulation was deemed to be the best model as it was computationally fast and consistently produced optimal solutions. Finally, several model improvements are identified to increase the applicability to different cases. These improvements could also allow the model to provide more strategical and managerial insights to the facility location decision process. Some future research into metaheuristics and machine learning are also suggested to further improve the usability of the models. / Detta examensarbete inom systemteknik och optimeringslära syftar till att lösa ett lagerplaceringsproblem. Lagret ska ställas inom en liten yta med hänsyn till ruttbegränsningar och närhet till andra byggnader. Denna uppsats är begärd av LKAB Kiruna for att underlätta i deras beslut om var ett nytt lager skulle kunna byggas inom deras industriområde. Lagerplaceringsproblemet delades upp i två problem, huvudproblemet var att lokalisera den basta platsen för lagret att byggas. Subproblemet var hur distanser och tillåtna placeringar ska modelleras i denna specifika kontext med rutt- och narhetsbegränsningar. Distans- och platsmodelleringen gjordes genom att skapa en grafrepresentation av industriområdet. Sedan användes Dijkstras kortaste vägen algoritm för att erhålla alla distanser mellan möjliga byggområden och de produktionsanläggningar som behöver tillgång till lagret. Huvudproblemet kunde sedan lösas med hjälp av dessa distanser och en linjär heltalsoptimeringsmodell. Modellen utökades sedan för att tillåta placeringen av två separata lagerbyggnader. Den utökade modellen löstes med hjälp av tre olika implementeringar, en heuristisk algoritm, en ickelinjär heltalsoptimeringsmodell samt en linjär heltalsoptimeringsmodell. Resultaten visade att implementeringen av det ursprungliga lagerplaceringsproblemet konsekvent kunde beräkna optimala lösningar. Den utökade modellen löstes bäst av den linjära heltalsoptimeringsimplementeringen, då denna implementering konsekvent resulterade i bäst (lägst) värde i målfunktion samt löste problemet med låg beräkningstid. Slutligen identifierades flertalet potentiella modellförbättringar som skulle kunna implementeras för att ge modellen mer generaliserbarhet. Detta skulle även innebära att modellen själv kan utvärdera hur många lager som bör byggas givet en satt budget. Således kan modellen även erbjuda mer strategiska beslut om dessa förbättringar implementeras. Ytterligare forskning skulle även kunna göras inom metaheuristik och maskininlärning för att ytterligare förbättra distansmodelleringen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-229979 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Zarabi, Patrick, Denes, August |
| Publisher | KTH, Optimeringslära och systemteori |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2018:265 |
Page generated in 0.0018 seconds