Имитационное моделирование цепей поставок на основе системной динамики
Опубликовано №1 (96) январь 2020 г.
АВТОРЫ: БАЖИНА Д.Б., ЛУКИНСКИЙ В.С., НИКОЛАЕВСКИЙ Н.Н.
РУБРИКИ: Имитационное моделирование
Аннотация
В работе рассмотрены вопросы, связанные с моделированием функционирования цепей поставок как важнейшего этапа принятия управленческих решений. Контекст логистики и управления цепями поставок в общем случае рассматривает движение и преобразование материального потока, а также сопутствующих ему финансовых, информационных и др. потоков. При это отмечается необходимость исследования характеристик потока именно в динамике, так как движение потока происходит именно с течением времени. Указанные обстоятельства определяют предпочтительность выбора средств имитационного моделирования для разработки соответствующих моделей, так как такой подход по своей сути предполагает реализацию алгоритма функционирования моделируемой системы в виртуальной временной среде.
Анализ литературы, с одной стороны, позволил сделать вывод, что традиционный подход определения характеристик процессов функционирования, предполагающий последовательное решение задач в разрезе элементов цепей поставок, ограниченно или вовсе не учитывает особенности реальных процессов, в рамках которых возможна изменчивость параметров в течение времени. С другой стороны, отмечается недостаточность проработки конкретных рекомендаций по построению моделей на базе принципов системной динамики как подхода в области имитационного моделирования, который в свою очередь может позволить учесть изменчивость характеристик протекания процессов. Указанные обстоятельства определили конечную цель исследования, в части которого реализуется построение имитационной модели цепи поставок для наглядной демонстрации возможностей используемого подхода. При этом результаты могут быть полезны как с практической точки зрения для промышленных предприятий, так и для дальнейших исследований.
Ключевые слова: имитационное моделирование имитационная модель системная динамика моделирование цепей поставок моделирование поддержка принятия управленческих решений принятие решений
Сравнительный анализ принципов распределения ограниченного количества запаса в логистической сети
Опубликовано №6 (95) декабрь 2019 г.
АВТОРЫ: ЕРМОЛИНА М.В., ЗАХОДЯКИН Г.В.
РУБРИКИ: Имитационное моделирование Информационные технологии в логистике и SCM Управление запасами
Аннотация
В статье рассмотрена ситуация распределения ограниченного количества запаса готовой продукции в собственной двухэшелонной логистической сети предприятия. Данная сеть состоит из центрального распределительного склада и нескольких региональных складов, обслуживающих клиентов компании. Предполагается, что каждый региональный склад ежедневно рассчитывает свою потребность в продукте с учётом прогнозируемого спроса, запаса в наличии, страхового запаса и времени доставки с центрального склада. Таким образом, менеджерам известен уровень потребления и объем запаса каждого из складов, который корректируется благодаря регулярному обмену информацией. Прогнозирование спроса и планирование отгрузок происходит централизованно.
Под ограниченным запасом понимается размер запаса готовой продукции на центральном складе, недостаточный для удовлетворения суммарных потребностей региональных складов в продукте. Ситуация ограниченного запаса может иметь различную протяжённость во времени.
Для принятия решения о распределении используются принципы распределения ограниченного запаса, т.е. набор правил, определяющих объём и очерёдность отгрузок с центрального на региональные склады продукции с ограниченным запасом.
В рамках статьи были поставлены и решены следующие задачи:
- определить факторы, влияющие на решение о правилах распределения ограниченного запаса
- создать классификацию применяемых принципов распределения ограниченного запаса
- определить влияние целей бизнеса на выбор предпочтительного принципа распределения
- построить имитационную модель и проверить, какой принцип распределения наилучшим образом способствует достижению выбранной цели
Предполагается, что полученные результаты можно будет использовать для формирования правил распределения ограниченного запаса на предприятиях с собственной сетью распределения, и для формирования алгоритмов распределения в информационных системах (модулях) класса DRP.
Ключевые слова: управление запасами, имитационное моделирование, оптимизация распределения запасов, оптимизация запасов, DRP
Имитационное моделирование многоуровневой системы управления запасами в системах распределения
Опубликовано №4 (93) октябрь 2019 г.
АВТОРЫ: КОНОТОПСКИЙ В.Ю., МЕНЬШИКОВА Е.В., ВЕРХОВСКАЯ М.В.
РУБРИКИ: Имитационное моделирование Управление запасами
Аннотация
Методом численного моделирования исследуется влияние параметров простого дискретного потока товарно-материальных ресурсов (ТМР), проводимого через логистическую трехуровневую систему распределения, а также параметров самой системы на универсальные характеристики ее эффективности – относительные уровни текущих запасов в системе и показатели дефицита для конечных потребителей. Под параметрами потока имеются в виду уровень его мощности и вариация последней. Под параметрами системы – тип применяемой модели управления запасами (УЗ) и быстрота реакции на требования на поставку очередной партии ТМР. Поток требований потребителей, поступающих на нижний уровень системы и вызывающих движение ТМР через систему, соответствует закону Пуассона. Испытываются четыре простейшие модели УЗ, причем в каждом случае одна и та же модель используется на всех уровнях системы. В результате получено соответствующее количество (общее – 66, приведенное в статье – 22) экспериментальных зависимостей и адекватных им уравнений регрессии. Дана их краткая интерпретация с точки зрения экономических аспектов распределительной логистики. Сделаны выводы относительно характера использования выявленных зависимостей и направлений дальнейшего исследования данной проблематики. Исследование (его объект и примененные технологии) не привязано жестко ни к конкретной области логистики (торговля, промышленность, логистический сервис, и т.п.), ни к иерархическому уровню объекта моделирования (отрасль, дистрибьюторская компания, однозаводское предприятие, производственное объединение, крупное производственное подразделение и т.п.).
Ключевые слова:
Обоснование параметров сервисной политики при поставке запчастей для оборудования с помощью агентного имитационного моделирования
Опубликовано №3 (92) июнь 2019 г.
АВТОРЫ:
ЗАХОДЯКИН Г.В. - старший преподаватель, Кафедра Информационных систем и технологий в логистике, факультет бизнеса и менеджмента. Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики (Москва, Россия)
РУБРИКИ: Имитационное моделирование Управление запасами
Аннотация
Добывающие отрасли российской промышленности активно развиваются, формируя привлекательный рынок для поставщиков горнодобывающего оборудования. Однако сегодня клиенты на этом рынке предъявляют жесткие требования как к условиям первичной поставки оборудования, так и к качеству послепродажного обслуживания и снабжения запасными частями. Это требует от поставщиков оборудования детального анализа цепей поставок, разработки экономически обоснованной политики обслуживания клиентов и настройки своей цепи поставок для реализации этой политики. Для обеспечения качества послепродажного обслуживания поставщики оборудования вынуждены создавать запасы деталей и комплектующих на своих складах и разрабатывать политики управления этими запасами. В данной статье предложен основанный на агентном имитационном моделировании подход, позволяющий прогнозировать ключевые показатели эффективности управления запасами, находить значения параметров политики управления запасами и исследовать компромисс «сервис – затраты». Приводится описание концептуальной модели поставок запчастей и реализации этой модели с использованием пакета Anylogic 8.4. Рассмотрен пример использования этой модели для определения экономически обоснованных параметров политики управления запасами запчастей для поставщика насосного оборудования для горнодобывающей и горно-обогатительной промышленности, действующего на российском рынке. С использованием модели определены необходимые для достижения заданного уровня сервиса параметры политики управления запасами. Исследована зависимость совокупных логистических затрат компании от целевого уровня сервиса.
Ключевые слова:
Моделирование логистических систем для достижения устойчивости функционирования на основе динамических звеньев
Опубликовано №2 (91) апрель 2019 г.
АВТОРЫ:
МАЙОРОВ Н.Н. - Доцент, к.т.н., Департамент логистики и управления цепями поставок, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (Санкт-Петербург, Россия)
КОРОЛЕВА Е.А. - д.т.н., профессор, Заведующий кафедрой транспортной логистики, Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (Санкт-Петербург, Россия)
РУБРИКИ: Надежность и устойчивость цепей поставок Имитационное моделирование
Аннотация
Успех любого логистического предприятия в условиях развития цифровой экономики напрямую зависит от системы принятия решений с учетом динамического характера окружающей среды и оптимального построения внутренней структуры. В стремлении обеспечить устойчивое экономическое положение в условиях конкуренции на рынке уделяют больше внимания как мониторингу процессов и анализу системы управления, так и задачам прогнозирования. При этом классические модели на основе имитационного моделирования процессов и систем (для исследования моделей управления) предлагается дополнять анализом на основе структурных схем и динамических звеньев. Использование динамических звеньев значительно расширяет функционал методов моделирования и позволяет не только исследовать движение запасов, но и моделировать управляющие воздействия на систему для достижения заданных параметров. Моделирование процессов на основе динамических звеньев позволяет исследовать вопросы устойчивости логистических систем, оценить влияние возмущений на систему и элементы.
Представленная в статье модель управления для логистической системы реализована по принципу управления по обратной связи, что дополнительно способствует формированию более точной системы принятия решений. Данная модель имеет возможность масштабирования для различных уровней планирования и учитывает динамический характер процессов в логистической системе с учетом влияние внешней среды. Помимо этого, в статье дополнительно приводятся границы применения имитационного моделирования в среде AnyLogic для исследования систем управления, что обосновывает практическую важность использования структурных схем и динамических звеньев для логистических систем.
Ключевые слова:
Имитационное моделирование динамичных цепей поставок
Опубликовано №6 (89) декабрь 2018 г.
АВТОР: Лычкина Н. Н.
РУБРИКИ: Имитационное моделирование Обзоры и аналитика
Аннотация
Настоящая статья исследует возможности современного имитационного моделирования в задачах дизайна и моделирования цепей поставок, как систем обладающих структурной и динамической сложностью, исследование которых необходимо проводить с учетом множественных факторов риска и неопределенности, рассматривая и оценивая эффективность, динамичность, гибкость и адаптивность ЦП на основе множества показателей, используемых в логистической практике. Применение имитационного моделирования требует адаптации современных менеджериальных методик и подходов, применяемых в логистической практике, с техникой имитационного моделирования. Рассмотрены полезные управленческие методики, основанные на применении техники имитационного моделирования в анализе и моделировании ЦП, приводятся методики построения концептуальных моделей ЦП и анализа ЦП с применением имитационного моделирования, итерационные имитационно-оптимизационные процедуры комплексного исследования и оптимизации ЦП.
Проводится также рассмотрение возможностей различных парадигм имитационного моделирования для анализа ЦП, обзор связанной научной литературы. В частности, показано, что процессное имитационное моделирование эффективно для описания сетевой структуры и логистических процессов в ЦП и активно применяется в проектах реинжиниринга на основе SCOR-рекомендаций. Системно-динамические модели адаптивных цепей поставок позволяют изучать сложное взаимодействие материальных, информационных и финансовых потоков в ЦП, проводить анализ устойчивости ЦП, согласовывать бизнес-стратегию и логистическую стратегию компании. Агентно-ориентированное имитационное моделирование позволяет описывать поведение, процессы сотрудничества, кооперации, координации и межорганизационного взаимодействия участников ЦП, реконфигурируемые сетевые структуры ЦП
Ключевые слова:
Влияние цифровизации на процессы организации и функционирования логистических систем
Опубликовано №5 (88) октябрь 2018 г.
АВТОРЫ:
РУБРИКИ: Имитационное моделирование Информационные технологии в логистике и SCM
Аннотация
Результаты интенсивного развития и распространения информационных технологий, в последнее время определяемые как процессы цифровизации, явились основой возникновения тенденций к значительным изменениям в экономике страны. При этом важно понимать, что процессы цифровой трансформации требуют соответствующей реакции для создания среды, способствующей развитию стратегически значимых отраслей, в том числе промышленного производства. Указанные обстоятельства определили целесообразность реализации на государственном уровне таких программ как «Цифровая экономика» и «Национальная технологическая инициатива», в рамках которых прорабатываются вопросы поддержки развития промышленности в условиях цифровизации.
Фокусируясь на процессах функционирования логистических систем и цепей поставок промышленных предприятий, важно отметить, что вследствие обстоятельств развития и распространения информационных технологий в рамках процессов цифровизации экономики открываются новые возможности обмена информацией между отдельными производственными, логистическими и вспомогательными системами и их элементами, а также производимой и обслуживаемой в рамках последних продукцией и внешней средой, что в общем итоге позволит формировать внушительные массивы данных. При этом результаты обработки соответствующей информации будут ложиться в основу принципов непрерывного улучшения процессов функционирования посредством самоорганизации и самостоятельного принятия решений активными компонентами указанных систем.
На начальных этапах исследования был проведен анализ научных работ отечественных и зарубежных авторов в области организации логистических систем в рамках современных концепций развития промышленного производства в условиях цифровизации, к которым в том числе относится концепция «Индустрия 4.0». При этом по результатам анализа отмечается, с одной стороны, значительное влияние рассматриваемых преобразований в будущем в части организации и функционирования логистических систем, а с другой стороны, недостаточная степень проработанности вопросов определения соответствующих характеристик процессов в рамках задач организационного проектирования. Данные обстоятельства определили актуальность проведения исследования, целью которого стала разработка инструментальных средств для обоснования характеристик логистического процесса в условиях цифровизации. Для этого была сформирована обобщенная структура цифровой логистической системы и определены требования к процессам функционирования. Принимая во внимание особенности указанной структуры и состав требований к процессам функционирования, был сделан вывод о целесообразности использования средств имитационного моделирования для решения задач организационного проектирования. При этом предлагается использовать традиционные парадигмы в реализации имитационных моделей, к которым относятся дискретно-событийное и агентное моделирование. Отдельно отмечается возможность применения подхода на стыке двух указанных парадигм, предполагающего использование их основных преимуществ, что выражается в использовании принципов дискретно-событийного моделирования для описания процессов функционирования систем, наделяемых в свою очередь характерными особенностями мульти-агентной среды.
Ключевые слова:
Распределение товаров в складской сети: синтез специальных процедур оптимизации
Опубликовано №4 (75) август 2016 г.
АВТОРЫ: Бродецкий Г.Л., Дыбская В.В., Гусев Д.А, Кулешова Е.С.
РУБРИКА Оптимизация и экономико-математическое моделирование Управление запасами Имитационное моделирование
Аннотация
Исследования новых эффективных возможностей оптимизации решений, связанных с задачами распределения товаров в складской сети, сегодня являются особо актуальными. Цель этой статьи - помочь практикам, работающим в указанной области, в освоении новых подходов и методов для нахождения наилучших решений применительно к задачам указанного типа, которые позволят использовать имеющиеся скрытые резервы повышения эффективности работы таких систем. В частности, речь пойдет о возможности учета при оптимизации стратегии распределения товаров ряда важных факторов, таких как: 1) возможность выбора промежутка времени для планирования поставок по заказам магазинов; 2) возможность имитации заказов от магазинов с учетом заданных распределений вероятностей для случайных размеров таких заказов; 3) возможность адаптации выбора к предпочтениям ЛПР; 4) возможность снижения транспортных издержек на поставки, используя решения задач транспортного типа для разыгранных значений случайных заказов. В статье представлены такие процедуры, которые соотносятся с задачей определения наилучшего решения для задачи распределения товара в складской сети по многим критериям. Указанные процедуры оптимизации предполагают синтез следующих процессов при выбранном промежутке времени для планирования решений о поставках. 1) Имитационное моделирование с разыгрыванием случайных заказов магазинов на очередном таком промежутке времени по методу Монте-Карло. 2) Использование процессов аналитической иерархии для сравнения важности частных критериев для ЛПР. 3) Минимизация издержек транспортировки и хранения товара в виде задачи линейного программирования (для уже разыгранных сценариев случайных заказов магазинов применительно к анализируемым альтернативам с возможными стратегиями принятия и исполнения заказов). В статье будет показано, что реализация комплекса отмеченных процедур позволит формализовать задачу выбора решения как задачу многокритериальной оптимизации. После этого выбор наилучшего решения можно будет проводить на основе традиционных разработок теории, причем с адаптацией такого выбора к предпочтениям ЛПР. Такие процедуры выбора будут представлены в отдельной статье.
Ключевые слова:
Методы имитационного моделирования цепей поставок
Опубликовано №4 (75) август 2016 г.
АВТОР: Толуев Ю.И.
РУБРИКА Имитационное моделирование
Аннотация
Хотя имитационное моделирование уже с начала 90-х годов применяется для решения задач анализа и проектирования цепей поставок, не до конца решенными остаются как методологические, так и технологические вопросы разработки моделей сложных цепей поставок. Дополнительные вопросы в данной области возникают, с одной стороны, в связи с возможностями применения таких современных программных продуктов как Supply Chain Guru или anyLogistix, а с другой – из-за появления в узлах цепей поставок принципиально новых технических средств и технологий, ориентированных, в частности, на реализацию концепции Industry 4.0. В первой части статьи рассматриваются такие подходы к моделированию цепей поставок, которые на сегодняшний день можно считать стандартными. Во второй части статьи описываются два относительно новых направления в области имитационного моделирования цепей поставок. Первое направление связано с применением парадигмы моделирования Discrete Rate (дискретные интенсивности), в второе – с перспективами работы с моделями в режиме эмуляции. Путем применения парадигмы Discrete Rate можно создавать модели, которые получаются не только компактнее и прозрачнее дискретно-событийных, но и значительно быстрее обрабатываются на компьютере, так как число моделируемых событий может быть сокращено на несколько порядков. При работе с моделями в режиме эмуляции появляется возможность как разрабатывать, так и испытывать реальные алгоритмы управления всеми видами подвижных объектов в таких узлах логистических цепей, как склады, перегрузочные терминалы или логистические центры
Ключевые слова:
Определение потребной вместимости склада
Опубликовано №5 (52) октябрь 2012г.
АВТОРЫ: Пилипчук С.Ф., Радаев А.Е.
РУБРИКА Логистика складирования Логистическая инфраструктура Имитационное моделирование
Аннотация
Показано, что обоснование потребной вместимости склада является одной из ключевых задач организационного проектирования логистических систем. Существующие модели и методы не в полной мере или вовсе не учитывают стохастический характер параметров, определяющих потребную величину складского запаса. В статье для обоснования потребной вместимости склада разработана имитационная модель, реализованная в программной среде AnyLogic.
Ключевые слова
