Информационная поддержка стратегического планирования цепи поставок

Оцените материал
(1 Голосовать)

Опубликовано № 5 (64) октябрь 2014 года

АВТОРЫ: Солодовников В.В.

РУБРИКА Планирование в цепях поставокИмитационное моделированиеИнформационные технологии в логистике и SCMАналитика в логистике и SCM

Аннотация 

Эффективное управление современного предприятия в принципе невозможно без стратегического планирования и регулярного мониторинга целей и направлений развития цепи поставок. Высшему руководству постоянно приходится решать задачи, связанные со слияниями и поглощениями компаний, появлением конкурентов на региональных рынках, влияниями изменений цен на производственное сырье, материалы, проблемами своевременной транспортировки сырья и готовой продукции, изменениями структуры и географии спроса в регионах, необходимостью определения направлений стратегических инвестиций в бизнес. Тем не менее, на практике методический, формализованный бизнес процесс моделирования развития цепи поставок пока редкость в российских компаниях. Анализ эффективности цепей поставок производится на проектной основе, от случая к случаю, занимает достаточно много времени и не обладает достаточной точностью прогноза, и чаще всего предлагает стратегии на «верхнем уровне», не затрагивая влияния стратегических инициатив на всю комплексную инфраструктуру цепи поставок компании. Тенденции на усложнение материальных, финансовых и информационных потоков в цепях поставок ведущих компаний определяет необходимость в информационной поддержке такого важного процесса планирования. За последние десятилетия были разработаны специализированные методы и технологии моделирования комплексных цепей поставок с одновременным учетом производственных, ресурсных, сбытовых и других ограничений. Одним из основных назначений этих методов и технологий является информационная поддержка стратегического планирования цепей поставок. В рамках настоящей статьи рассматриваются типовые задачи стратегического планирования, ключевые методы решения задач стратегического планирования, а также наиболее популярные программно-математические инструменты для этого.

Ключевые слова стратегическое планирование мониторинг анализ эффективности моделирование цепей поставок проектирование цепей поставок


Современные промышленные предприятия - лидеры отраслей это мощные конгломераты с комплексной производственно-логистической цепью поставок. В условиях динамически меняющейся конкурентной среды в российском бизнесе, региональной и глобальной экспансии лидеров рынка, эффективное управление в принципе невозможно без стратегического планирования деятельности компаний-лидеров, без целостного определения и регулярного мониторинга целей и направлений развития цепи поставок. Руководству компаний постоянно приходится решать задачи, связанные со слияниями и поглощениями компаний, появлением конкурентов на региональных рынках, влияниями изменений цен на производственное сырье, материалы, проблемами своевременной транспортировки сырья и готовой продукции, изменениями структуры и географии спроса в регионах, необходимостью определения направлений стратегических инвестиций в бизнес.

Интеграция логистических сетей компаний, приобретенных в результате поглощения, в существующую структуру распределения; оптимизация запасов за счет максимально возможного использования существующих складов и распределительных (дистрибутивных) центров, распределения прямых и централизованных поставок продукции и оценка инвестиционной эффективности постройки новых складских мощностей; максимизация прибыли от продаж в существующей сети распределения – вот лишь некоторые из задач, делающие моделирование цепей поставок необходимой составляющей планирования долгосрочных бизнес-стратегий.

Имея  возможность регулярно оценивать перспективы развития бизнеса  в количественных факторах, организации получают возможность гибко управлять открывающимися возможностями на рынке, быстро принимать экономически обоснованные решения. Это означает, что регулярное и взаимосвязанное планирование стратегий производства, логистики, продаж и финансов может быть одним из главных преимуществ в конкурентной борьбе.

Тем не менее, на практике формализованный бизнес процесс моделирования развития цепи поставок  пока редкость в российских компаниях. Анализ эффективности цепей поставок производится  на проектной основе, от случая к случаю, занимает достаточно много времени и не обладает достаточной точностью прогноза, и чаще всего предлагает стратегии на «верхнем уровне», не затрагивая влияния стратегических инициатив на всю комплексную инфраструктуру цепи поставок компании.

Обычно, инициативы и будущие стратегии компании моделируются исходя из интересов и рекомендаций различных подразделений внутри предприятия, учитывающих только определенный аспект деятельности компании. К примеру, стратегии расширения производства, разработанные производственниками с учетом оптимального расширения производственных мощностей и минимизации закупочных затрат для определенных видов продукции, могут входить в противоречие с планами продаж, разработанных с учетом максимизации прибыли в определенных регионах. При этом вполне возможно, что результатом реализации и тех, и других стратегий  будет рост  уровня запасов и рост затрат на транспортировку. А значит, стратегии, оптимальные с точки зрения производства и продаж, будут противоречить стратегии эффективной логистики. В результате, принятая стратегия развития может быть не самой оптимальной с точки зрения оценки минимизации затрат или максимизации прибыли по всей цепочке стоимости компании.

Надо отметить, что за последние десятилетия были разработаны специализированные методы и технологии [9-13,15,16] моделирования комплексных цепей поставок с одновременным учетом производственных, ресурсных, распределительных и других ограничений. Одним из основных назначений этих методов и технологий является информационная поддержка стратегического планирования цепей поставок.  В рамках настоящей статьи рассматриваются типовые задачи стратегического планирования, ключевые методы решения задач стратегического планирования, а также наиболее популярные программно-математические инструменты для этого. В завершении статьи представлены выводы и рекомендации автора

Задачи стратегического планирования

Для лучшего понимания целей и задач стратегического планирования рассмотрим более подробно его место и связь с другими уровнями, приведенные на рисунке 1. 

Рисунок 1 Уровни планирования

Стратегическое планирование - инструмент высшего руководства, позволяющий определять наиболее перспективные направления деятельности организации, обеспечивающие ее рост и процветание.

Оперативное планирование - рабочий инструмент для оперативного управления цепью поставок. Компании, которые работают с коротким временем выполнения заказа, модифицируют детальные оперативные планы почти непрерывно, однако ежедневное обновление подобных планов является более типичным.

Тактическое планирование необходимо для связи стратегических планов компании с более детальными оперативными планами. Оно служит промежуточным звеном, и проводником политики руководства компании на более детальные уровни планирования с одной стороны и обратной связью о реальном состоянии дел в цепи поставок с другой стороны.

Рассмотрим более подробно типовые задачи стратегического планирования цепи поставок предприятий.

В области производства это:

  • определение оптимального расположения новых производств;
  • выявление неприбыльных производств;
  • определение необходимости в добавлении производственных линий, а также перепрофилирования;
  • разработка стратегии по аутсорсингу (доля производства продукции смежниками);
  • размещения дополнительных мощностей хранения и расчет их загрузки;
  • определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

В области дистрибуции это:

  • определение оптимального расположения новых региональных складов и дистрибуционных центров;
  • оценка эффективности существующей сети складов;
  • оценка целесообразности закрытия складов или консолидации;
  • распределение зон покрытия спроса между складами/дистрибуционными центрами компании;
  • выработка стратегии по оптимальному объединению сети складов после слияния/ поглощения других компаний;
  • определение уровня запасов в цепи поставок;
  • определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

В области транспортировки это:

  • определение видов транспортировки для заданных регионов для поставок снабжения и сбытовых поставок;
  • определение доли собственного и привлекаемого транспорта;
  • оценка целесообразности унификации собственного транспорта;
  • определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

В области снабжения это:

  • определение источников поставки сырья и материалов;
  • расчет уровня запасов сырья и материалов;
  • определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

В области сбыта это:

  • определение ассортимента продаваемой в различных регионах продукции;
  • оценка применения различных вариантов ценовой политики;
  • определение приоритетности каналов продаж/рынков сбыта;
  •  определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

В области финансов это:

  • оценка программы инвестиций (оптимизация портфеля инвестиционных проектов);
  • определение источников финансовых ресурсов и вариантов их размещения;
  • формирование политики трансфертного ценообразования;
  • определение наиболее выгодного периода для внедрения преобразований.

Зачастую многие эти задачи являются конкурирующими. В рамках стратегического планирования необходимо найти наиболее выгодную стратегию развития цепи поставок, учитывающую возможности и ограничения внутренней и внешней среды компании.

Ключевые методы решения задачи стратегического планирования

Как и любое планирование, стратегического планирования цепи поставок начинается с моделирования. Одно из определений модели звучит следующим образом. Модель — это система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе, это упрощённое представление реального устройства и/или протекающих в нём процессов, явлений.

Таким образом, модель цепи поставок это упрощенное представление реальной цепи поставок состоящее из:

  • объектов цепи поставок, включающих производства, складские комплексы, рынки сбыта, внешних поставщиков;
  • плеч, связывающих эти объекты;
  • процессов преобразования и ресурсов (производство);
  • товароматериальных ценностей и финансов, формирующих материальные и финансовые потоки;
  • параметров модели и ограничений.

Процесс моделирования состоит из следующих основных шагов: создание модели цепи поставок, оптимизации параметров модели и интерпретация результатов (см. рисунок 2).

Рисунок 2 Процесс моделирования

Оптимизация модели — это нахождение наилучшего решения в рамках существующих ограничений по заданным критериям: максимальная маржинальная прибыль, максимальный доход и т.д. В зависимости от вида модели подбирается наиболее подходящий алгоритм оптимизации.

Рассмотрим более подробно основные виды моделей. На рисунке 3 приведена базовая классификация моделей.

Рисунок 3  Базовая классификация моделей

Эвристические модели

Наиболее распространенными моделями в мире являются умозрительные или эвристические модели. Они почти всегда предшествуют всем другим видам моделей. Эвристическими методами оптимизации называются логические приемы и методические правила научного исследования и изобретательского творчества, которые способны приводить к цели в условиях неполноты исходной информации и отсутствия четкой программы управления процессом решения задачи [3].

Для случая комплексных цепей поставок сложность материальных потоков приводит к тому, что зачастую при планировании происходит недопустимое упрощение проблемы и как результат страдает реалистичность и качество стратегического плана.  Именно поэтому в конечном итоге умозрительные модели формализуются в виде описательных или физических моделей. Наиболее перспективными описательными моделями в плане получения оптимального результата являются математические модели. На сегодняшний день в области стратегического планирования цепей поставок наибольшее распространение получили методы имитационного моделирования и математического программирования [1,2,5-8,14,17].

Имитационное моделирование

В настоящее время для исследования очень сложных экономических систем широко применяются методы имитационного моделирования [2]. Имитационная модель – это описание изучаемой системы с помощью адекватных ей алгоритмов функционирования системы под влиянием внешних и внутренних возмущений. Существует три основных метода имитационного моделирования: системная динамика, дискретно-событийное моделирование, агентное моделирования.

К имитационному моделированию обычно прибегают в тех случаях, когда зависимости между элементами моделируемых систем настолько сложны и неопределенны, что они не поддаются формальному описанию с помощью аналитических моделей. Таким образом, имитационное моделирование исследователи сложных систем вынуждены использовать, когда чисто аналитические методы либо неприменимы, либо неприемлемы (из-за сложности соответствующих моделей) [8].

При имитационном моделировании динамические процессы системы-оригинала подменяются процессами, имитируемыми моделирующим алгоритмом в абстрактной модели, но с соблюдением таких же соотношений длительности, логических и временных последовательностей, как и в реальной системе. При наличии большого количества достоинств настоящего метода моделирования при решении широкого круга задач, необходимо отметить его недостатки:

  • отсутствие хорошо структурированных принципов построения имитационных моделей, что требует значительной специальной проработки каждого конкретного случая ее построения;
  • методологические трудности поиска оптимальных решений;
  • повышенные требования к быстродействию ЭВМ, на которых имитационные модели реализуются;
  • сложность анализа и осмысления результатов, полученных в результате вычислительного эксперимента;
  • достаточно большие затраты времени и средств, особенно при поиске оптимальных траекторий поведения исследуемой системы.

Математическое программирование

Математическое программирование уже на протяжении многих лет успешно  применяются в промышленности, сельском хозяйстве, логистике, системе здравоохранения [1,5-8,14,17].

Широкое прикладное распространение в моделировании экономических систем получили методы линейного и смешанного целочисленного программирования.

Математическая модель любой задачи линейного и смешанного целочисленного  программирования включает: целевую функцию, оптимальное значение которой (максимум или минимум) требуется отыскать; ограничения в виде системы линейных уравнений или неравенств; требование неотрицательности переменных.

Ключевыми особенностями этих методов является: детерминированность; динамичность; оптимальность.

В практике организации процесса регулярного стратегического планирования эти методы являются наиболее распространенными.

Программно-математический инструментарий

На сегодняшний день существует большое количество научно-исследовательских инструментов, профессиональных средств разработки и бизнес приложений для оптимизационного моделирования цепей поставок предприятий [9-13,15,16].

Наиболее распространенные программные платформы для разработки математических моделей цепей поставок приведены в таблице 1.

Таблица 1

Программные платформы для разработки математических моделей

Имитационное моделирование

Математическое программирование

AnyLogic

IBM ILOG Optimization Suite

Arena

C++ Constraint Programming

Matlab Simulink

Matlab Optimization Toolbox

Использование описанных инструментов предполагает выбор в пользу разработки собственного решения по стратегическому моделированию цепи поставок. Разработка собственного решения подразумевает привлечение и удержание команды специалистов с высокой научно-технической квалификацией. Достаточно часто при разработке собственного решения модель получается узкоспециализированной и адаптация подобной модели к изменениям, ее масштабирование является трудоемкой. 

На сегодняшний день наиболее востребованными решениями на рынке являются бизнес приложения, основанные на методах математического программирования. В таблице 2 приведены результаты исследования, проведенные известной международной компанией в 2013 году, производителей бизнес приложений для планирования цепей поставок.

Таблица 2

Рейтинг производителей систем планирования цепей поставок

Возможностиð

Претенденты

Лидеры

Logility

Demand Solutions

Triple Point Technology

SAP

TXT e-solutions

Infor

Manhattan Associates

JDA Software

Oracle

Kinaxis

OM Partners

Quintiq

Toolsgroup

Blue Ringe

Barloworld Supply Chain Software

SAS

IBM

AspenTech

E2open

Steelwedge

Syncron

Нишевые игроки

Провидцы

 

Концепция развитияð

Однако следует с осторожностью относиться к результатам подобных исследований. Приведенные результаты исследования оценивают совокупные возможности поставщика решения во всех аспектах информационной поддержки управления цепями поставок. В подобных исследованиях обычно не участвуют узкоспециализированные компании производители программного обеспечения.

Автором составлен свой собственный рейтинг производителей программного обеспечения в области стратегического планирования цепей поставок на основе изучения опыта внедрений инструментов в России. Основные инструменты стратегического моделирования в России приведены в таблице 3.

Таблица 3

Основные инструменты стратегического моделирования в России

Наименование компании производителя

Наименование продукта

Известное автору количество промышленных внедрений в России для поддержки стратегического планирования

JDA Software

Supply Chain Strategist

5

River Logic

Enterprise Optimizer

1

Oracle

Strategic Network Optimization

1

SAP

Supply Network Planning

1

AspenTech

Distribution Plan Optimizer

1

Указанные приложения являются специализированными решениями. Они изначально ограничены задачами оптимизации цепей поставок и наиболее подходят для организации регулярного процесса стратегического планирования компании. Они не требуют от персонала компании, где внедряется продукт, глубоких знаний в области математического моделирования. Всю основную работу по настройке решения выполняют специалисты, после чего пользователи оперируют более простыми для их понимания базами данных для масштабирования модели и обновления данных.  Эти решения, как правило, обладают богатым инструментарием для визуализации результатов планирования и проведения сравнительного анализа различных сценариев.

Таким образом, внедрение специализированных бизнес приложений позволяет кардинально усовершенствовать и одновременно упростить процесс стратегического планирования [4].

В заключении рассмотрим сравнительный анализ традиционной практики стратегического планирования без применения программно-математического инструментария и стратегического планирования, основанного на методах математического моделирования (см. таблица 4).

Таблица 4

Сравнительный анализ

Традиционная практика стратегического планирования  без применения программно-математического инструментария

Стратегическое планирование,  основанное на методах математического моделирования

Неоптимальные решения

  • Нереалистичные показатели из-за неполного учета ограничений
  • Отсутствие сквозной оптимизации всей цепи поставок

 

Гарантированно оптимальные решения

  • Оптимизация целевого(ых) параметров цепи поставок с учетом ограничений и правил

Статический процесс планирования

  • Потери до 80% времени на анализ сценариев
  • Неформализованный процесс
  • Отсутствие мониторинга реального развития цепочки поставок
  • Отсутствие масштабируемости

 

Динамический процесс планирования

  • Анализ планов в течение нескольких минут, комплексный сценарный анализ
  • Постоянный, формализованный процесс мониторинга стратегического развития цепочки поставок
  • Богатый аналитический инструментарий для подготовки отчетов
  • Возможности по расширению модели без необходимости дополнительных доработок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы и рекомендации

Применение программно-математических инструментов для моделирования цепей поставок позволяет систематизировать и значительно повысить эффективность процесса стратегического планирования компании.

На сегодняшний день существует большое количество научно-исследовательских инструментов, профессиональных средств разработки и бизнес приложений для оптимизационного моделирования цепей поставок предприятий. В большинстве случаев для решения типовых задач стратегического планирования предприятий достаточно внедрения одного из соответствующих бизнес приложений. В случае решения нетиповых задач, не имеющих аналогов, целесообразно проведение научных исследований и создание собственного программно-математического инструмента на базе одной из многих предлагаемых платформ для разработки.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что разработка стратегической модели цепи поставок в значительной мере является искусством, поэтому успех ее внедрения в большей степени зависит от творчества и опыта команды, нежели от применяемого инструмента оптимизации.

Список литературы

  1. Бережная Е.В. и Бережной В.И. Математические методы моделирования экономических систем. М.:Финансы и Статистика, 2006. – 432 с.
  2. Карпов Ю. Г. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5. — СПб: БХВ-Петербург, 2006. — 400 с. — ISBN 5-94157-148-8
  3. Михелькевич В. Н., Радомский В. М. Основы научно-технического творчества. Ростов-на-Дону.: Феникс, 2004. — С. 320.  
  4. Солодовников В.В. Стратегическое моделирование цепи поставок угольной компании, №2(61), 2014.
  5. Таха Х. Введение в исследование операций. 7-е издание.  М.:Вильямс,  2005. -912 с.
  6. Плотников А. Д. Математическое программирование = экспресс-курс. — 2006. — С. 171. — ISBN 985-475-186-4
  7. Шапиро Д.  Моделирование цепи поставок. СПб.:Питер, 2006 г. -720с.
  8. Шимко П.Д. Оптимальное управление экономическими системами. СПб.:Бизнес-пресса, 2004. -240с.
  9. Axel Buecker and others. Optimization and Decision Support Design Guide Using IBM ILOG Optimization Decision Manager – US.: IBM, 2010. – 368 p.
  10. i2 Technologies. Supply Chain Strategist Getting Started Guide Version 6.2.1. – US.: i2 Press, 2004. – 208 p.
  11. i2 Technologies. Supply Chain Strategist Modeling Guide Version 6.2.1– US.: i2 Press, 2004. – 191 p.
  12. IBM. Modeling with IBM ILOG CPLEX CP – US.:IBM, 2010. – 80 p.
  13. IBM. Optimization modeling with IBM ILOG OPL – US.:IBM, 2009. – 354 p.
  14. Nirmal Singh Kambo. Mathematical programming techniques. Affiliated East-West Press, 1984,  719 p.
  15. River Logic. Enterprise Optimizer Developer– US.: RL, 2008. – 172 p.
  16. Venkataraman P. Applied Optimization with MATLAB Programming. 2nd Edition. – US.:Wiley, 2009. – 544 p. ISBN: 978-0-470-08488-5
  17. Wayne L. Winston. Operations research: applications and algorithms. PWS-Kent Pub. Co., 1991, 1262 p. 
Прочитано 4811 раз

Контакты

Работа с авторами 

Левина Тамара

моб. 8(962) 965-48-54

E-mail: levina-tamara@mail.ru

Распространение

Алямовская Наталия

моб. 8(916) 150-07-21

E-mail: nalyamovskaya@mail.ru

Адрес 

125319, Москва, ул. Черняховского, д.16

тел./факс (495) 771 32 58

ISSN 2587-6775

Издается с 2004 г.

Включен в перечень ВАК с 2008 г.

ИНДЕКСИРОВАНИЕ ЖУРНАЛА