Методика управления комплексом информатизации цепями поставок в сетевых объектах

А.М. Малева,

ВНИИПВТИ, г. Москва

Предложена методика моделирования транспортной сети, в основе которой лежат метод декомпозиции и процедура применения иерархических конечно-автоматных моделей.

The technique of modeling of a transport network in which basis the method of decomposition and procedure of application of hierarchical finite-state machine models lay is offered.

Управление цепями поставок Supply Chain Management (SCM) – важнейшая задача сложно организованного производства с распределенной сетевой структурой. В рамках комплексного подхода к решению этой задачи необходимо принимать во внимание функционирование всех структурных элементов - от производителя до конечного потребителя. Общая координация позволяет выявить источники повышенных издержек, или сегменты, представляющие собой «узкие места» в системе. В дальнейшем такое знание помогает принять необходимые и своевременные управленческие решения, направленные на оптимизацию, или же на принципиальную модификацию бизнес-процессов [3].

Системы SCM предназначены для автоматизации и управления всеми этапами снабжения предприятия и для контроля всего товародвижения на предприятии. Система SCM позволяет значительно лучше удовлетворить спрос на продукцию компании и значительно снизить затраты на логистику и закупки. SCM охватывает весь цикл закупки сырья, производства и распространения товара. Исследователи, как правило, выделяют шесть основных областей, на которых сосредоточено управление цепочками поставок: производство, поставки, месторасположение, запасы, транспортировка и информация.

Все решения по управлению цепочками поставок делятся на две категории: стратегические (strategic) и тактические (operational).

Система SCM может помочь определить оптимальный объем выпуска продукции, а также поддерживать процесс принятия соответствующих тактических решений о производственных мощностях и расширении производства — основываясь на данных о спросе на продукцию и предложении от поставщиков.

Системы SCM могут оказаться полезными при разработке менеджерами ценовой политики – в определении себестоимости продукции. Поскольку система SCM покрывает весь процесс преобразования сырья и материалов в конечный продукт, фактически возникает возможность оценки добавленной стоимости, которая была создана в ходе производства, а также разделения прямых и косвенных затрат.

В составе SCM-системы можно условно выделить две подсистемы:

· SCP (Supply Chain Planning) – планирование цепочек поставок. Основу SCP составляют системы для расширенного планирования и формирования календарных графиков. В SCP также входят системы для совместной разработки прогнозов. Помимо решения задач оперативного управления, SCP-системы позволяют осуществлять стратегическое планирование структуры цепочки поставок: разрабатывать планы сети поставок, моделировать различные ситуации, оценивать уровень выполнения операций, сравнивать плановые и текущие показатели.

· SCE (Supply Chain Execution) – исполнение цепочек поставок в режиме реального времени.

· SCP/SCE-системы поставляются и как самостоятельные решения, и в составе комплексных ERP-систем.

В SCM-системах нового поколения поддерживаются технологии отслеживания статуса товара (детализированные до уровня ассортиментной единицы и даже отдельной упаковки) на любом этапе прохождения его по цепочке поставок. В тех отраслях, в которых 40-60% затрат приходится на закупки, оптимизация бизнес-процессов такого рода обеспечивает конкурентное преимущество и определяет прибыльность бизнеса в целом. SCM-модули оптимизации закупок помогают реализовать стратегию поиска поставщиков на основе анализа затрат.

Внедрение SCM-решений по управлению логистикой и ее оптимизации позволяет снизить расходы на хранение, транспортировку и дистрибуцию продукции. Уже сейчас многие отечественные производители и дистрибьюторы столкнулись с усиливающейся конкуренцией со стороны вторгающихся на наш рынок международных компаний, ростом расходов на складскую и транспортную логистику и необходимостью налаживания прямых связей с поставщиками и клиентами. Мировые лидеры используют SCM, чтобы иметь конкурентные преимущества перед игроками второго и третьего эшелона [4].

В качестве примера сетевого распределенного объекта управления рассмотрена сеть АЗС. Данный объект обладает всеми типовыми свойствами объектов такого класса и кроме того для него одной из актуальных задач эффективного функционирования является задача SCM в рамках транспортной логистики, т.е. своевременное и оптимальное обеспечение терминальных узлов – АЗС топливным ресурсом.

АЗС состоит из набора инженерно технических объектов. Для обеспечения качественной работы этих объектов важно обеспечить:

· контроль утечек топлива;

· контроль уровня воды в цистерне;

· заблаговременное получение информации о снижения уровня топлива в цистерне (для повышения качества логистики);

· контроль состояния бензоколонок;

· контроль состояния оборудования минимаркета и других инженерных систем объекта.

Сейчас, как правило, такого вида контроль выполняется с помощью плановых выездных проверок или по инициированной жалобе с объекта. Работоспособность всего оборудования проверяется операторами АЗС, не имеющими необходимой квалификации, по косвенным признакам – «на глаз», так как подбор высококвалифицированных инженеров для каждой из смен на каждую станцию влечет за собой достаточно высокую долю постоянных расходов, да и найти эти кадры бывает очень непросто.

По мере роста сети АЗС и увеличения площади рассредоточения объектов друг от друга увеличиваются и затраты на контроль качества работы сети, кроме того, такой контроль не дает 100% результата. Зачастую у клиентов складывается впечатление, что расположенные в глубинке станции плохо обслуживаются. После покупки топлива на таких АЗС может сложиться ложное негативное впечатление о качестве предоставляемых услуг всей сети заправок данной компании.

Ежедневно компании, владеющие сетью АЗС, встречаются с задачами прогнозирования объемов доставки нефтепродуктов в цепочке "Сеть нефтебаз – Сеть АЗС". А также задачей распределения этих объемов по доступному парку бензовозов и созданию оптимальных маршрутов с учетом всевозможных правил и ограничений по перевозке топлива. При этом, необходимо учитывать технические особенности автопарка.

В процессе работы в среде ИУС на этапе SCM диспетчерскому персоналу предоставляется широкий набор средств визуализации: индикаторные панели, информационные табло, приборные щиты, мнемосхемы на экране компьютера. Основная задача человека – правильно и вовремя оценить ситуацию по показаниям индикаторов. В ряде случаев, если нет автоматизированного измерения и сбора данных, необходимо непосредственное наблюдение за работой транспортной системы в целом; тогда оператор выступает в роли регистратора и инициатора события. Например, определение простоев транспорта или изменение интенсивности обслуживания АЗС – задача оператора объекта. По факту наблюдения либо сразу принимается решение об управлении объектом, либо результат наблюдения как исходные данные вносятся в ИУС. Можно выделить следующие типы диалога системы с оператором.

На этапе анализа в операторском контуре современные ИУС предоставляют вычислительные средства для выполнения аналитических расчетов, средства графического отображения истории событий. Сопоставление совокупности всей текущей информации о процессе и исторических данных с требованиями технологии производства выполняется оператором самостоятельно, без помощи каких-либо средств автоматизации. Требования технологии содержатся в представлении человека о технологическом процессе. Эти представления формируются нормативными документами, регламентами, инструкциями. Следовательно, связь между технологическим процессом и требованиями к управлению им проходит через неформализованное звено – человека, который и осуществляет сравнение текущей ситуации и параметров оборудования с требуемыми.

Этап принятия решений на уровне диспетчера также выполняется оперативным персоналом самостоятельно без поддержки средствами автоматизации на основе представлений человека о нормах технологического процесса. Здесь основная проблема состоит в качестве анализа текущей ситуации и оптимальности выбора управления.

Для моделирования транспортной сети используются метод декомпозиции сложного объекта и применение иерархических конечно-автоматных моделей в виде иерархических стековых структурированных автоматов (ССА) [1,2]. Моделирование начинается с декомпозиции общей транспортной сети предприятия на участки, закрепленные за теми или иными технологическими службами (например, обеспечение топливом или ремонтное обслуживание) общего производственного процесса. Поскольку декомпозиция объекта на отдельные моделируемые участки носит субъективный характер, строго не регламентируется, и производится с целью удобства представления всей структуры сети и её обслуживания, то возможны различные варианты сочленения моделей фрагментов транспортных маршрутов.

Модель каждого сформированного фрагмента на любом уровне иерархии может быть представлена в виде ССА и отображаться для пользователя как соответствующая формула и базис составляющих её более простых фрагментов. Предположим, что часть нашей общей транспортной сети по обслуживанию АЗС моделируется ССА рисунок.

Тогда на первом этапе декомпозиции диспетчер может представить данную сеть в виде формулы из цепочки фрагментов:

(1)

где (цифрами обозначены терминальные вершины)

рис. Пример использования стековых структурированных автоматов

При следующей итерации могут быть раскрыты оставшиеся фрагменты:

И соответственно формула может выглядеть следующим образом:

(2)

Таким образом, с помощью формул и базиса разложения возможно представить транспортную сеть любой сложности в виде ССА.

Для моделирования транспортной сети используются метод декомпозиции сложного объекта и применение иерархических конечно-автоматных моделей в виде иерархических стековых структурированных автоматов (ССА). Моделирование начинается с декомпозиции общей транспортной сети предприятия на участки, закрепленные за теми или иными технологическими службами (например, обеспечение топливом или ремонтное обслуживание) общего производственного процесса. Поскольку декомпозиция объекта на отдельные моделируемые участки носит субъективный характер, строго не регламентируется, и производится с целью удобства представления всей структуры сети и её обслуживания, то возможны различные варианты сочленения моделей фрагментов транспортных маршрутов.

Модель каждого сформированного фрагмента на любом уровне иерархии может быть представлена в виде ССА и отображаться для пользователя как соответствующая формула и базис составляющих её более простых фрагментов, т.е. с помощью формул и базиса разложения возможно представить транспортную сеть любой сложности в виде ССА.

С помощью системы моделирования в рамках ИУС возможно осуществить расчет и оптимизации маршрутов движения нефтевозов по доставке запланированных объемов на АЗС, с учетом всевозможных правил и ограничений доставки нефтепродуктов, учета индивидуальных характеристик бензовозов и АЗС, доступного парка бензовозов.

Кроме этого значительно сокращается время на планирование маршрутов, планирование графика доставок на АЗС и их автоматизированного оповещения. Отслеживается движение бензовозов и их отклонения фактических маршрутов по расстоянию или времени от плана. Также облегчается анализ статистических данных по стоимости доставки в разрезе АЗС, различным параметрам используемого автотранспорта, работе водителей, использованию наемного транспорта и т.п.

Литература

1. Амбарцумян А.А., Хадеев А.С. Анализ функциональности систем управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования/ Проблемы управления № 6, 2005.

2. Росс Г.В. Система информационной поддержки диспетчера по управлению обслуживанием судов в морском порту в экстремальных ситуациях. - В сб. Докладов 7-й Международной конференции Проблемы управления безопасностью сложных систем., ИПУ РАН., М., 1999.

3. Сайт компании Oracle Transportation Management (OTM) http://www.red-tree.ru/www/scm/otm.xml 2010.

4. Сайт консалтинговой компании Фронтстеп СНГ (www.frontstep.ru) 2010.