Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Модели и методы теории надежности в логистике и управлении цепями поставок 8
1.1. Анализ методов описания систем с точки зрения надежности 8
1.2. Развитие теории надежности цепей поставок 18
1.3. Задачи управления цепями поставок с учетом надежности 27
Глава 2. Разработка и совершенствование моделей и методов повышения надежности в цепях поставок 35
2.1. Разработка расчетных моделей формирования структуры цепи поставок с учетом надежности 35
2.2. Формирование модели взаимодействия материальных потоков в транспортно-терминальных системах 47
2.3. Разработка алгоритма синхронизации материальных потоков в транспортно-терминальных системах 61
Глава 3. Методические основы обеспечения надежности складских процессов 83
3.1. Оценка неравномерности поступления и генерации материальных потоков на терминалах : 83
3.2. Методические основы обеспечения надежности складских процессов 93
3.3. Использование специального программного обеспечения - пакета Mathcad при формировании структуры цепи поставок с учетом надежности 107
Заключение 119
Список используемой литературы 121
Приложение 1 134
Приложение 2 135
Приложение 3 136
Приложение 4 137
- Развитие теории надежности цепей поставок
- Разработка расчетных моделей формирования структуры цепи поставок с учетом надежности
- Разработка алгоритма синхронизации материальных потоков в транспортно-терминальных системах
- Использование специального программного обеспечения - пакета Mathcad при формировании структуры цепи поставок с учетом надежности
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одним из важнейших направлений в логистике в настоящее время является повышение надежности работы цепей поставок. Это отмечают в своем очередном отчете по оценке Индекса логистической эффективности (LPI) эксперты Всемирного банка. В первую очередь это вызвано требованиями клиентов, предъявляемыми к логистическому сервису, среди которых лидирующее место занимает требование по обеспечению надежности поставок (-97% по данным экспертов). При этом под надежностью поставок может пониматься не только доставка груза в требуемое место в назначенный срок, но и его сохранность, точность формирования заказа. В странах с низким уровнем LPI наблюдаются большие расхождения по выполнению сроков поставки экспортируемых и импортируемых товаров.
Цель управления цепями поставок состоит в минимизации общих логистических издержек при удовлетворении спроса. Любой даже незначительный сбой в процессе работы цепи поставок приводит к росту логистических издержек. Стабильность и устойчивость состояния цепи поставок определятся совокупностью состояний всех ее элементов и связей, которые оцениваются по критерию надежности. Повышение надежности каждого отдельного элемента логистической системы повлечет за собой повышение качества обслуживания и снижение затрат за счет уменьшения штрафных санкций из-за нарушений условий договора, затрат на восстановление работоспособного состояния цепи поставок.
Расчет показателей надежности цепей поставок является важным фактором при выработке форм и методов повышения их стабильности и защищенности. Идентификация угроз стабильности хозяйственных связей и правильный выбор измерителей их проявления позволяет сформировать комплекс необходимых мер и методов по предупреждению возможных отказов, соответствующих масштабу потерь, вызванных этими отказами.
Анализ общей надежности цепей поставок, включающий формирование требований к надежности их элементов и учет надежностных характеристик при оценке общих логистических издержек, является одним из актуальных направлений в исследовании возможностей повышения эффективности и конкурентоспособности цепей поставок.
Степень проработанности проблемы. Вопросам надежности цепей поставок посвящены работы отечественных ученых: Бочкарева А.А., Зайцева Е.И., Курганова В.М., Куликовой В.И., Лукинского B.C., Нагловского С.Н., Путилиной Т.И., Сергеева В.И., Схановой С.Э., Уварова С.А. и зарубежных ученых: Блеккера Т., Керстена В., Нагорной А., Иосси Ш. и др.
Проблемам организации терминалов, транспортировки, моделирования транспортно-терминальных систем и управления транспортно-терминальными операциями в цепях поставок посвящены работы:
Аникина Б.А., Волгина В.В., Гаджинского A.M., Герами В.Д., Горева Э.А., Дитриха М., Дыбской В.В., Королевой Е.А., Манжосова Г.П., Майзнера Н.А., Малевич Ю.В., Миротина Л.Б., Николайчука В.Е., Никифорова В.В., Новикова О.В., Тарана С.А., Цениной Т.Т., Шапиро Дж. и др.
Анализ вышеперечисленных работ показал, что:
исследования в области надежности цепей поставок носят разрозненный характер, нет четко определенного понятийно-методологического аппарата; большинство авторов в своих исследованиях берут за основу положения общей теории надежности;
в большинстве вопросов организации и управления транспортно-терминальными операциями критерий надежности редко учитывается в расчетных моделях;
аналитический инструментарий, позволяющий повысить надежность выполнения функций и операций в цепях поставок, требует дальнейшего совершенствования.
Целью диссертационного исследования является развитие моделей и методов управления цепями поставок и, в частности, транспортно-терминальными операциями с учетом надежности.
Достижение поставленной цели потребовало решение следующих задач:
рассмотреть эволюцию теории надежности цепей поставок, а также проанализировать различные способы описания сложных систем с точки зрения надежности и рисков, связанных с их функционированием;
осуществить оценку состояния цепей поставок по критерию надежности в Российской Федерации и раскрыть содержание задач повышения надежности цепей поставок;
разработать расчетные модели формирования структуры цепи поставок по критерию надежности и минимума затрат, связанных с ее функционированием;
разработать модель взаимодействия материальных потоков в транспортно-складских системах с условием обеспечения надежности, а также алгоритм синхронизации материальных потоков в транспортно-складских системах;
разработать методические основы формирования надежности внутрискладских процессов;
провести апробацию предлагаемых моделей формирования структуры цепи поставок в среде Mathcad.
Предметом исследования являются модели и методы повышения надежности цепей поставок и, в частности, модели формирования надежности транспортно-терминальных операций.
Объектом исследования являются транспортно-терминальные one-
рации в цепях поставок предприятий и организаций, управление которыми направлено на повышение надежности и оптимизацию ресурсов.
Теоретическую и методологическую основу исследования составляют труды отечественных и зарубежных ученых по разработке моделей управления цепями поставок, транспортно-терминальными операциями и организации терминалов, а также исследования, посвященные теории надежности и надежности цепей поставок. В ходе исследования были рассмотрены следующие разделы теории надежности: структурная надежность, параметрическая (или функциональная) надежность, надежность сложных систем. Были проанализированы специализированные справочники, результаты научных конференций, публикации в журналах.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
на основе анализа данных о состоянии цепей поставок в Российской Федерации обоснована необходимость обеспечения надежности как отдельных операций, так и цепей поставок в целом, и раскрыто содержание задач управления цепями поставок с учетом надежности;
разработан комплекс расчетных моделей формирования структуры цепи поставок с учетом надежности и минимума совокупных затрат;
разработана модель взаимодействия материальных потоков, позволяющая повысить надежность транспортно-терминальных операций за счет использования технологии тайм-слотирования и оптимизации временных параметров поставок;
сформированы методические основы обеспечения складских процессов, в рамках которых выполняется оценка неравномерности поступления и генерации материальных потоков, и определяются уровни, необходимые для обеспечения надежности всего процесса с учетом минимизации затрат.
Практическая значимость исследования заключается в том, что предложенные в работе подходы, модели и методы способствуют повышению надежности как отдельных элементов, так и цепей поставок в целом, что позволяет оптимизировать издержки на выполнение логистических операций.
Методические положения диссертации могут использоваться в системе высшей школы Российской Федерации для профессиональной подготовки по специальности «Логистика и управление цепями поставок» и направлению «Менеджмент» в рамках магистерских программ.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные аспекты работы изложены и обсуждены на ежегодных международных конференциях «Логистика: современные тенденции развития» (Санкт-Петербург, апрель 2009-2011 гг.), на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Эффективная логистика» (Челябинск, 3 декабря 2010 г.), на научно-практической конфе-
ренции с международным участием «Системный анализ и логистика на транспорте» (Санкт-Петербург, 21-22 апреля 2011 г.).
Ряд положений диссертации нашли практическое применение в учебном процессе в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет» при подготовке дисциплин «Экономико-математические методы и модели в логистике» и «Информационные системы и технологии в логистике и управлении цепями поставок», а также в деятельности предприятия ОАО «Колпинская автобаза «Спецтранс».
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложений.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 19 научных работах общим объемом 5,42 п. л., в том числе в 6 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Развитие теории надежности цепей поставок
Существует несколько причин перехода от классического риск-менеджмента (который подразумевает качественную и количественную оценку рисков, связанных с работой отдельных участников цепи поставок) к использованию основ теории надежности (дляг количественной оценки надежности работы всей цепи поставок); среди которых можно выделить следующие.
1. Клиентоориентированность цепей поставок. Возрастающая конкуренция на рынке требует удовлетворения всех требований клиента;, среди которых присутствует требования по обеспечению надежности (табл. 1.5):
2. Развитие технологии аутсорсинга [12, 30, 31]. Добиться ожидаемых результатов возможно только при доверительности и координированности действий всех участников цепи поставок. Существует достаточно большой риск разрывов цепи поставок на границе областей отдельных ее участников. Разрывы подобного рода могут привести к нарушению контрактных обязательств и нарушению классического правила 7R: обеспечение нужного продукта в необходимом количестве требуемого качества в заданном месте в установленное время конкретному потребителю с наименьшими затратами [67].
3. Интегрированность участников цепей поставок, что позволяет говорить о цепи поставок, как о сложной системе, в которой все взаимосвязано и подчинено определенным закономерностям. Взаимодействие отдельных участников в процессе выполнения их функций строго определено и возможные нарушения в этих процессах могут привести к нарушению контрактных обязательств (например, осуществление погрузочно-разгрузочных работ при перевалке грузов).
Уваров С.А. в своей работе [105] определяет причины развития теории надежности несколько иначе. Среди основных причин он выделяет возрастающую конкуренцию на рынке логистических услуг, увеличивающуюся сложность логистических систем, повышающуюся ответственность за поддержание определенного уровня логистического обслуживания, а также развитие информационных технологий [105].
В одной из своих работ Ксенофонтова Е.М. отмечает важность таких понятий как надежность, качество и эффективность при управлении процессом доставки товаров, поскольку с помощью этих понятий участники транс портного процесса конкретизируют цели, которые они ставят перед собой.
1 Качество является компонентом системы оценки эффективности, а надеж ность - компонентом системы качества (рис. 1.2) [37].
Надежность доставки определяется надежностью - транспортных средств, надежностью водителей, а также организацией доставки и условиями ее реализации. В свою очередь качество транспортных услуг определяется сроком доставки, сохранностью груза, гарантией доставки груза точно в срок, полной и достоверной информацией о месте нахождения груза и др. [38].
Первые шаги в изучении надежности цепей поставок при переходе от классического риск-менеджмента представляли собой попытку «перенести» основы теории надежности на логистические системы. В ранних работах, посвященных этой проблеме [37, 69], фигурируют среди показателей надежности, такие показатели, как интенсивность отказов и наработка на отказ, что, на наш взгляд, в первую очередь, свойственно техническим системам.
На данном этапе развития теории надежности логистических систем, отечественными авторами предложены идеи в области надежности контейнерных перевозок [36, 69, 70], нормирования и обеспечения надежности складских процессов [117, 118], разработаны модели формирования структу 21 ры цепей поставок с учетом критерия надежности [12, 31, 32, 33], предложена процессная модель надежности [13, 14, 30, 31], предложены решения конкретных задач с учетом ограничений по обеспечению требований надежности цепей поставок [32], ведутся работы в исследовании надежности транс-портно-логистических систем [40, 42, 43].
Однако, не смотря на сделанные в данной области шаги, как отмечает в своей работе Сханова С. Э. [94], существует ряд проблем в развитии теории надежности цепей поставок, основными из которых являются следующие.
1. Нет четко сформулированного понятийного аппарата, системы требований и показателей оценки надежности как всей цепи в целом, так и ее отдельных элементов.
2. Отсутствие общего методологического аппарата, позволяющего комплексно рассмотреть цепь поставок, выявить значение каждого фактора, который так или иначе влияет на уровень ее надежности.
3. Изолированное использование подходов в оценке надежности цепей поставок.
Попробуем разобраться, что понимается под определением «надежность поставок». Стандартизованное определение надежности, приведенное в ГОСТ 27.002-89 относится лишь к техническим системам. Применительно к экономическим системам, к числу которых относятся цепи поставок, можно использовать термин экономической надежности. Существует множество определений этого понятия, приводимых разными авторами [3, 37, 39, 69, 87].
На наш взгляд, наиболее распространенное на сегодняшний момент определение экономической надежности приведено в работе [69].
Под экономической надежностью рассматривается свойство системы обеспечить в планируемом периоде времени значения экономических показателей функционирования системы в параметрах, гарантирующих системе своевременное достижение ее целей, с минимальными затратами материальных, трудовых и других ресурсов или с максимально возможным экономическим эффектом [69].
Таким образом, следует, что надежность цепей поставок должна оцениваться комплексом параметров, перечень которых может варьироваться в зависимости от условий работы цепи. Например, для транспортировки груза можно выделить три основных показателя, наиболее значимых для. клиента (потребителя услуг) — это-доставка груза в заданный промежуток времени и обеспечение сохранности груза, а также суммарные логистические издержки.
Еще одно понятие надежности цепей поставок предложено Сергеевым В1И. [91]. Надежность цепи поставок непосредственно связана с их устойчивостью. В своей работе он определяет надежность цепей поставок как свойство системы сохранять свои параметры в соответствии с требованиями KPI или же их варьирование в определенных интервалах. В таком случае предлагается. цепь, поставок рассматривать как сложную- систему, в которой возможно наличие нескольких работоспособных состояний за счет наличия, резервных элементов — альтернативных производственных и логистических мощностей-[91].
Таким образом, можно утверждать, что надежность цепей поставок непосредственно связана с их безотказностью, т.е. соответствии всех параметров установленным критериям. В свою очередьд устойчивость поставок определяется способностью цепи к восстановлению. Более подробное определение всех понятий, связанных с устойчивостью и надежностью, приведено в таблице 1.6
В своих работах Зайцев Е.И. и Бочкарев А.А. под отказом цепи поставок понимают событие, состоящее в невыполнении обязательств по доставке товара по какому-либо пункту контракта, являющемуся фактором риска (время, объем и т.п.), из-за сбоев в цепи поставок [30, 31].
В этом случае, цепь поставок следует рассматривать не с традиционных подходов, основанных на объектно-функциональных позициях (поставщик, производитель, посредник и т.п.), а с точки зрения процессно-операционных основ.
Разработка расчетных моделей формирования структуры цепи поставок с учетом надежности
В настоящее время на рынке логистических услуг большое развитие получила технология аутсорсинга, используемая,в управлении цепями поставок. Эффективность использования подобной технологии- во многом зависит от скоординированное действий всех компаний, которые задействованы в цепи поставок. Неправильные действия одного из участников цепи поставок в его функциональной- области могут привести к невозможности выполнения своих функций следующим за. ним в цепи- партнером; что, в. свою очередь, ведет к невыполнению контрактных обязательств по сохранности, полноте и точности поставки груза. Нарушения по одному из перечисленных критериев одним из участников «.цепи поставок можно назвать отказом данного элемента. А нарушение контрактных обязательств перед потребителем следует определить, как отказ всей цепочки, поскольку экономические последствия таких нарушений будут весьма существенны для головной компании и ее партнеров, задействованных в цепи поставок.
Например, в случае опоздания транспортного средства на региональный терминал для осуществления терминальной обработки происходит асин-хронизация работ, что, в свою очередь, приводит к невозможности выполнения погрузочных работ в назначенный срок и, как следствие — сбой в работе следующего по цепи поставок участника, например, перевозчика (который осуществляет доставку груза с данного терминала конечным потребителям или на другие региональные склады). Согласованность в работе цепи поставок нарушается. Таким образом, следует разрабатывать такую структуру цепи поставок, которая способна повысить ее надежность в целом, дабы увеличить свои конкурентные преимущества перед другими фирмами и заинтересовать возможного клиента предлагаемым уровнем сервиса. С другой стороны, для клиента немаловажным является величина затрат, связанных с организацией перевозки. Необходимо определить тот приемлемый уровень надежности цепи поставок (или ее участка), при котором затраты будут иметь минимальное значение, но при этом не будет потеряно конкурентное преимущество.
Для решения подобной задачи можно использовать основы теории надежности. Наиболее приемлема на сегодняшний день для решения задач по расчету уровня надежности цепей поставок структурная теория надежности, которая использует логическую (структурную) схему рассматриваемой системы. Наиболее часто встречаемыми соединениями в таких схемах являются последовательное и параллельное соединение элементов.
Последовательно соединенным считается такой элемент системы, нарушение работы которого приводит к нарушению работы всей цепи в целом. Если все элементы в цепочке соединены последовательно, то достаточно хотя бы одного отказа, чтобы отказала вся системам целом. Вероятность безотказной работы такойгцепи поставок можно определить по формуле
В современных условиях при проектировании цепи поставок следует делать акцент на повышение надежности всей цепи в целом. Этого можно достичь различными-способами, среди которых можно условно выделить три основных.
1. Количественный - приращение дополнительных резервных элементов в цепи поставок. Например, привлечение дополнительных перевозчиков, которые будут осуществлять дальнейшую перевозку груза в случае, если основной перевозчик будет не в состоянии выполнить контрактные обязательства по тем или иным причинам.
2. Качественный - повышение надежности каждого элемента цепи (или самых ненадежных из них), т.е., например повышение точности доставки груза или создание специальных условий его транспортировки для увеличения сохранности.
3. Комбинированный - проведение мероприятий по первым двум пунктам.
Наибольшее количество затрат, связанных с нарушениями в работе цепи поставок, приходятся на транспортировку и хранение. Поэтому повышение надежности цепи поставок- следует начинать именно с этих участков, а также в местах стыковки этих операций.
Допустим, что требуется разработать такую структуру цепи поставок, в которой груз от поставщика будет доставляться тремя основными перевозчиками. Работа перевозчиков координируется через терминалы, в которых в назначенное время осуществляется перевалка груза с одного транспортного средства на другое с проведением требуемой обработки груза. Непребытие перевозчика в назначенный срок на терминал срывает работу остальных перевозчиков и влечет за собой штрафные санкции, установленные в контракте.
Однако в некоторых случаях требования клиента по обеспечению надежности поставок могут быть таковы, что для их обеспечения потребуется усложнение структуры цепи поставок и введение дополнительных резервных перевозчиков на наиболее проблемных участках цепи (т.е. на тех участках цепи поставок, где уровень надежности будет ниже требуемого).
В некоторых случаях возможно организовать цепочку поставок с резервированием, путем подбора основных и резервных перевозчиков (или «элементов») из имеющегося набора возможных вариантов, представленных на рынке данного региона, каждый из которых характеризуется обеспечиваемым уровнем надежности и затратами, возникающими при его использовании. Например, в регионе существует ряд перевозчиков, оказывающих требуемые услуги, каждый из которых характеризуется, своим уровнем надежности (в рассматриваемом примере под отказом будет пониматься опоздание перевозчика на-терминал и как следствие срыв работы цепи) и запрашивает за свои-услуги определенную-сумму (в том числе за-резервирование транспортного средства). В -таком случае возможно решение двух задач:
- определение уровня надежности1, обеспечиваемого» цепью поставок с определенной» структурой1 при заданном уровне издержек, связанных с функционированием цепи. Другими словами, сумма затрат связанных с функционированием цепи поставок уже оговорена и необходимо определить такую структуру цепи поставок, при- которой уровень надежности всей цепи будет максимальным;
- определение издержек, связанных с обеспечением функционирования цепи определенной структуры и заданным уровнем надежности. Задача заключается в определении возможных минимальных затрат, связанных с выполнением обязательств по перевозки груза и обеспечению требуемого уровня-надежности, оговоренного в контрактных обязательствах.
Рассмотрим на примерах обе задачи.
Допустим, что доставка груза осуществляется т основными перевозчиками (перевозчиками первого уровня), каждый из которых может резервироваться п-1 перевозчиком. В свою очередь каждый перевозчик характеризуется следующими параметрами: - вероятностью нормального функционирования (доставки груза в указанный срок) Р1:
- затратами, связанными с резервированием элемента (перевозчика)
- стоимостью использования элемента (доставки груза) G,}; где: /e[l;w] и je[l;n].
Разработка алгоритма синхронизации материальных потоков в транспортно-терминальных системах
Одной из основ повышения общей надежности цепи поставок служит синхронизация движения материальных потоков. Поскольку основными функциями, превалирующими в общем объеме работ осуществляемых при движении материального потока по цепи поставок, являются транспортировка, складирование и грузопереработка, рассмотрим пути синхронизации, материальных потоков в транспортно-складских системах.
Обобщенная классификация материальных потоков, полученная на основе анализа работ отечественных ученых, приведена в таблице 2.5.
Синхронизация, материальных потоков позволяет повысить эффективность взаимодействия отдельных участниковщепи поставок, снизить величину страховых запасов (и, соответственно аккумулированных в них денежных средств), сократить возможные очереди перед складом и др. Синхронизация материальных потоков подразумевает под собой, во-первых, согласованную работу всех участников цепи поставок на основе правильно построенного движения информационных потоков.
Одно из определений информационного потока дано в работе [80]. Информационный поток - это поток сообщений в речевой, документальной (бумажной и электронной) и другой форме, генерируемый исходным материальным потоком в рассматриваемой логистической системе, между логистической системой и внешней средой и предназначенный для реализации управляющих функций. Одна из классификаций информационных потоков приведена в таблице 2.6.
Синхронизация материальных потоков в полной мере возможна только при большой степени интегрированности всех участников цепи поставок. Во-первых, это наличие единых стандартов обмена информацией, открытость и доступность информации (даже использование технологии RFID подразумевает наличие единого стандарта на всем протяжении цепи поставок). Во-вторых, существующая информационная система должна позволять участникам быстро обмениваться всей необходимой информацией.
Отправитель груза должен заблаговременно сообщать о готовящейся отправке груза. Кроме этого он должен сообщить все (предполагаемые) параметры партии: объем партии, характер груза, вероятное время отправки. Объем партии может быть рассчитан по модели оптимальной партии поставки EOQ с учетом конкретной специфики.
Перевозчик (или перевозчики, если есть альтернативные транспортные предприятия, обслуживающие данного отправителя), должен проанализировать полученную информацию и выдать на ее основе следующие данные: откорректированное время отправки, количество и тип транспортных средств, маршрут транспортировки, предполагаемое время в пути (время прибытия к получателю). Если перевозка передана на аутсорсинг и для отправки каждой новой партии товара привлекается новый перевозчик, он также должен заблаговременно объявить все параметры доставки груза, чтобы синхронизировать свою работу с терминалом. В том случае, если синхронизировать работу не удается по тем или иным причинам, можно прибегнуть, к услугам другого перевозчика. Если доставка груза на склад осуществляется средствами поставщика или потребителя, это должно быть учтено при расчете оптимальной партии поставки. Более подробно этот вопрос рассмотрен вфаботах [58, 59]. Синхронизации, в данном случае, можно добиться за счет изменения сроков отправки или прибытия груза.
В свою очередь получатель (если в качестве получателя выступает складской комплекс, который обслуживает ряд потребителей) должен выдать подтверждение тому, что он сможет принять груз, или предложить альтернативное время приемки груза. Более подробно этот процесс рассмотрен на рис. 2.13 и 2.14.
На терминале должно формироваться расписание или график, согласно которому в заданные интервалы времени ожидается прибытие определенного количества транспортных средств с фиксированными объемами партий.
Время на обработку каждого транспортного средства рассчитывается исходя из специфики и объема груза. В свою очередь величина предоставляемого терминалом тайм-слота должна складываться из времени, затрачиваемого непосредственно на выполнение погрузочно-разгрузочных работ, и некоторого времени, обеспечивающего возможность возникновения нарушений в данном процессе (опоздание транспортного средства, срыв в процессе погрузки-разгрузки). Чем шире тайм-слот, тем он дороже и тем выше надежность обработки входящих и исходящих материальных потоков.
Формирование расписания может осуществляться различными способами. Например, с применением технологии тайм-слотирования [58]. Суть технологии заключается в следующем: время работы терминала разбивается на временные отрезки - тайм-слоты. В эти временные интервала клиенты терминала размещают свои заявки на обслуживание. Зачастую получается таким образом, что в часы «пик» наблюдается явная перегрузка терминала, проявляющаяся в больших очередях, на обслуживание. Перераспределение загрузки слотов можно осуществить с помощью регулирования тарифов: При этом должно осуществляться максимальное удовлетворение спроса и клиентских предпочтений относительно времени обслуживания заявок.
Результатом применения технологии тайм-слотирования должно быть формирование плана обслуживания заявок. Y и тарифного плана С, который обеспечивает баланс оборота денежных средств на терминале. На первом шаге требуется определитьіплан загрузки тайм-слотов, следуя принципу клиен-ториентированности (приближения к фактическому спросу). На втором шаге следует определить тарифный план.
Важным условием является неравенство (2.39), означающее достаточность производственных мощностей для обслуживания всех заявок. В том случае, если это неравенство не выполняется, заявки, выполнение которых невозможно в рассматриваемый период, переносятсяша следующий период.
Однако, на наш взгляд, немаловажным фактором при составлении расписания должно быть время подачи заявок. Заявки, поданные раньше должны устанавливаться в расписание на приоритетных условиях, кроме этого возможно учесть наличие скидок на стоимость их обслуживания. Например, если время подачи заявки / будет меньше, чем некоторое время Т, после которого скидки на обслуживание не предоставляются.
Заявки, поданные позже, могут устанавливаться в расписание в случае наличия свободного тайм-слота; который устроил бы заказчика и должны обслуживаться по базовому тарифу. Заявки, которые поданы позже всех (в том случае, если нет ближайших к запрашиваемому времени свободных тайм-слотов) могут обслуживаться с применением технологии тайм-слотирования (т.е в указанный тайм-слот, по указанному тарифу) либо в порядке общей очереди по базовому тарифу. Более подробно данный алгоритм приведен на рис. 2.15.
В том случае, если кого-то из заказчиков не устраивает предложенный тайм-слот и тариф на обслуживание, и они готовы обслуживаться в порядке общей очереди или, например, воспользоваться услугами другого терминала, следует внести изменениям исходные данные и выполнить перерасчет.
Перерасчет плана загрузки тайм-слотов и тарифного плана может осуществляться до тех пор, пока не будет полностью утвержден всеми заказчиками.
Последний перерасчет должен осуществляться за определенный промежуток времени до начала планируемого периода. Все заявки, которые поступят позже этого срока, должны обслуживаться в порядке общей очереди.
После всех согласований между поставщиком, перевозчиком и терминалом, когда определено время формирования партии поставки груза, определен размер партии поставки, рассчитано время доставки груза и зарезервировано «окно» на терминале, и определена его величина, движение материального потока будет осуществляться по заданному расписанию.
Подобная схема позволяет устранить простои транспортных средств в ожидании на погрузку у отправителя и, соответственно, разгрузку у получателя, тем самым уменьшив затраты на транспортировку.
Приведенный алгоритм возможно использовать не только между поставщиком, перевозчиком и терминалом, но и другими участниками цепи поставок, которые связаны с терминалом.
Рассмотрим другую ситуацию. Конечный потребитель запрашивает со склада определенную партию товара. Если на складе1 имеется весь объем товара, склад сообщает заказчику вероятное время, когда заказ будет сформирован и готов к поставке, другими словами, когда склад будет готов принять перевозчика. Кроме этого сообщаются все параметры предполагаемого материального потока.
Использование специального программного обеспечения - пакета Mathcad при формировании структуры цепи поставок с учетом надежности
Рассмотрим следующий пример. Допустим, рассматриваемый фрагмент цепи состоит из четырех последовательно соединенных звеньев (рис. 3.6): поставщика, перевозчика (который осуществляет доставку от поставщика на региональный склад), терминала и второго перевозчика (который осуществляет доставку груза со, склада потребителю). В качестве критерия надежности будем рассматривать точность выполнения логистических операций. Р/ - вероятность комплектования поставщиком требуемой партии товара к заданному интервалу времени, Р2 — вероятность доставки груза первым перевозчиком на региональный склад в заданный интервал времени, Р3 — вероятность выполнения погрузочно-разгрузочных работ и внутрискладской обработки груза за заданный промежуток времени, и Р4 — вероятность доставки груза потребителю в заданный интервал времени. С другой стороны, в качестве критерия надежности можно рассматривать сохранность и комплектность партии груза на каждом из этапов.
Выход за допустимые рамки любого из параметров на одном из участков цепи поставок приведет к нарушению контрактных обязательств, т.е отказу цепи поставок.
Поскольку нас интересует только та часть затрат, которая отвечает за повышение надежности каждого из элементов цепи поставок, представим функцию затрат, например, в виде функции (3.41), которая учитывает строго монотонный характер зависимости затрат при изменении значений показателей надежности каждого из элементов
Для рассматриваемого примера примем следующие параметры функции затрат: а0 = 50, а, = 0,5, а2 = 1,3, а3 = 0,4, а4 = 0,7. Требуемая надежность, которую необходимо обеспечить для того, чтобы удержаться на рынке данных логистических услуг, должна быть равна 0,9. Максимальный уровень надежности, который может быть обеспечен на каждом участке цепи поставок, должна быть не ниже 0,99.
Решение поставленной задачи аналитически очень сложно и требует использование математических пакетов. Результаты расчетов в среде Math-cad приведены на рис. 3.7.
Как видно из рисунка, ходе решения поставленной задачи были получены следующие результаты:
При более высоком значении Ра задача не будет иметь решений. В таком случае уже не обойтись без резервирования, т.е привлечения дополнительных поставщиков, перевозчиков, использования дополнительных складских мощностей для обеспечения заданного (более высокого, чем существующий) уровня надежности. В этом случае возможная структура цепи поставок для нашего примера будет иметь вид, представленный на рис. 3.8.
Целью решения задачи формирования структуры цепи поставок при минимизации затрат в таком случае должно быть определение количества резервных элементов на каждом участке цепи поставок, а также тех уровней надежности, которые должны ими обеспечиваться.
Надежность всей цепи поставок, где каждый последовательно соединенный элемент цепи резервируется, должна определяться следующим образом Mathcad В алгоритме решения были организованы четыре составных цикла, которые отвечали за изменение структуры сети, т.е значений элементов вектора X (количества элементов для каждого участка цепи). Для каждого нового значения X проводились вычисления по блоку на рис. 3.10. после чего по полученным значениям Р для заданной конфигурации рассчитывались значения затрат и общего уровня надежности и проверялось выполнение условия (3.47). Данный алгоритм приведен на рис. 3.11.
Как видно из результатов расчетов, резервируются второй и четвертый участок цепи поставок (т.е. первый и второй перевозчик) ввиду того, что обеспечение высоких уровней надежности этих участков достаточно дорого и целесообразнее держать двух перевозчиков вместо одного, но с более низким уровнем надежности и при этом платить за использование основного и резервного.
Таким образом, использование математических пакетов программного обеспечения позволяет решать достаточно сложные оптимизационные задачи, связанные с обеспечением надежности цепей поставок. Сформулированная задача может быть достаточно сложной и присутствие большого количества ограничений не всегда позволяет решить задачу аналитическим способом. Однако можно организовать сложный цикл и попытаться решить задачу методом перебора возможных вариантов из заданной ограниченной области поиска. Кроме этого применение специализированного программного обеспечения позволяет использовать другие формы функции затрат вместо приведенных выше.
Похожие диссертации на Модели и методы управления транспортно-терминальными операциями в цепях поставок с учетом надежности
