Логистика 4.2ФК - Межвузовский информационно-образовательный портал

Межвузовский Информационно-Образовательный Портал

Demo
Demo

Логистика
Назад на образовательную программу


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ - МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы

Список Литературы

  1. Б.А. Аникина Логистика: Учебник / Государственный Университет Управления; Под ред. Б.А. Аникина. - 3-e изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2008. - 368 с. - читать в библиотеке
  2. Гаджинский, А. М. Логистика [Электронный ресурс] : Учебник для бакалавров / А. М. Гаджинский. - 21-е изд. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2013. - 420 с. - читать в библиотеке

Ваш библиотекарь

Анатолий Вассерман

Внимание!

Для входа в Электронную Библиотеку Вам нужно получить Логин и Пароль.
Для получения Логина и Пароля ВАМ нужно обратиться в деканат Вашего института
или заполнить форму для получения:

Форма заявки






Форма контроля

  • ЭССЕ

    Темы для ЭССЕ
    1. "Содержание логистики в связи с процессами дифференциации и интеграции наук о производстве"
    2. "Логистика как концепция развития социальных систем"
    3. "Учёт общих затрат и их взаимодействие при создании логистических систем"
    4. "Обеспечение необходимо уровня сервиса в рамках логистической системы"
    5. "Выбор поставщика. Получение и оценка предложений. Основные требования к выбору поставщика"
    6. "Управление заказами: составляющие цикла заказа, обработка заказов, выполнение заказов"
    7. "Основные модели управления запасами"
    8. "Методические основы проектирования эффективной логистической системы управления запасами"
    9. "Элементы системы складирования. Логистический процесс на складе"
    10. "Методы организации эффективного функционирования складов"
    11. "Политика транспортных предприятий в условиях конкуренции и изменения в характере их деятельности"
    12. "Определение грузооборота и оптимизация грузопотоков"
    13. "Сервис как одна из функций логистики распределения"
    14. "Критерии сервиса. Целесообразный уровень обслуживания"
    15. "Требования к организации и управлению материальными потоками"
    16. "Функционально-стоимостной анализ как метод повышения организованности изделий, процесса и структур"
    17. "Требования к информационному обслуживанию логистической системы"
    18. "Контроллинг, как ориентированная на перспективу система информационно-аналитической и методической поддержки менеджмента"
    19. "Управление с использованием имитационного моделирования"
    20. "Место логистического управления в организации"
  • ТЕСТ

    Бланки тестов
    "Логистика"
    - в данной дисциплине ТЕСТ заполнять не нужно!
  • РЕФЕРАТ

    Темы для рефератов
    "Логистика"
    - в данной дисциплине РЕФЕРАТ писать не нужно!

Форма отправки результатов (ТЕСТ, РЕФЕРАТ)




  • captcha



ВАШ Куратор

priemzao@inyaz-mil.ru

(495) 632-00-78




Содержание разделов печать раздела -    

Задачи и функции логистики.
верх

Термин «логистика» в переводе с греческого означает «искусство» вычислить, рассуждать». В настоящее время термин «логистика» в различных отечественных словарях и справочниках означает математическую логику, предназначенную для решения практических задач в различных отраслях человеческой деятельности. Изначально логистика является только военной дисциплиной, и её развитие насчитывает более 11 веков. Основными задачами логистики в течение столь продолжительного времени были (и остаются) вопросы тыла и оптимального обеспечения армии людскими и материально – техническими ресурсами, готовность к боевым действиям. «Без самой тщательной, основанной на точных математических расчётах организации тыла, без налаживания правильного питания фронта всем тем, что ему необходимо для введения военных операций, без самого точного учёта перевозки, обеспечивающих тыловое снабжение… немыслимо никакое сколько – нибудь правильное, разумное ведение больших военных операций». Сухопутные войска до середины XIX века доставлялись в районы боевых действий в основном «своим ходом»: кавалерия и артиллерия на лошадях, пехота пешком. Снабжение действующих войск представлено собой (и представляет) материальные потоки оружия, боеприпасов, амуниции, продуктов питания, медикаментов, солдат из тыла на фронт.

Чем больше район боевых действий, чем больше число участвующих родов войск, тем больше количество материальных потоков военного назначения направляется из тыла в зону боевых действий. Поставщиками военных материалов является военные предприятия, склады и базы. Потребителями являются различные воинские подразделения. Рассмотрим в качестве материального потока отряды пехоты, поступавшие в XIV – XVIII на поля сражений. Часть оружия, боеприпасов и других ресурсов солдаты несли на себе. Другая часть, в том числе продукты питания, перевозились на телегах. Сами солдаты, как это не гуманно, являются военным материалом. Наполеон цинично называл солдат «пушечное мясо». В районе боевых действий нужные отряды из тыла должны были доставляться в нужное место и в нужное время с минимальными затратами. Возможных маршрутов доставки может быть много, но из комбинаций материальных потоков помним только одна комбинация будет наиболее эффективной с точки зрения затрат, времени и ресурсов. Для определения количественной оценки эффективности доставки материального потока должен быть вычислен критерий оптимальности данного логического процесса. Разработанные методы логистики и эффективность их результатов для практики в военной области позволили с 1960 – х годов XX столетия широко использовать их в экономике, с учётом специфики последней.

Лекция 1 Факторы и тенденции развития логистики.

Рассмотрим факторы логистики на примере из военной области, чтобы по аналогии распространить на экономические задачи при дальнейшем изучении дисциплины. Допустим, действующие войска осуждают неприятельские крепости $B_1$ и $B_2$. Из за потерь личного состава убитыми, ранеными и пленными возникла потребность в пополнении войск в районах $B_1$ и $B_2$ соответственно семью и тремя отрядами пехоты не позднее, чем через 17 часов. В тылу в резерве имеется 6 отрядов пехоты в пункте $А_1$ и 4 отряда в пункте $А_2$, снаряжённых полностью к боевым действиям и отвечающих всем требованиям командования в районах $B_1$ и $B_2$. Отметим, что суммарное число требуемых отрядов (7+3) равно суммарному числу поставляемых отрядов (6+4=10). Имеется сеть из четырёх маршрутов доставки отрядов от пункта тыла $А_i$ до районов $B_j$ боевых действий: $А_1—>В_1; А_1—>В_2; А_2—>В_1 и А_2—>В_2$.

Эти маршруты пролегают как по дорогам, так и по бездорожью. Вследствие этого условия время движения пешком каждого из отрядов пехоты по каждому из маршрутов составляет: $t_{11}=3 часа/отряд$; $t_{12}=1час/отряд$;$t_{21}=1час/отряд$ и $t_{22}=2часа/отряд$. Первая цифра индекса обозначает номер пункта отправки, а вторая цифра – номер пункта доставки отряда. Требуется так организовать доставку всех 10 отрядов чтобы суммарное время их продвижения от пунктов $A_1$ и $B_2$ до пунктов $B_1$ и $B_2$ было минимальным и не превышало 17 часов. Цена превышения этой величины 17 часов означает с большой степенью вероятности поражение действующей армии в пункте $B_1$ и $B_2$. Классический пример цены подобного превышения имеется в военной истории. В битве при Waterloo 18 июня 1815 года французская армия великого полководца Наполеон была разбита английскими и прусскими войсками из – за того, что ожидавшееся французское подкрепление во главе с маршалом Груши опоздало к месту битвы, пойдя из тыла по более удалённому из возможных маршрутов.

«Наполеон верил в то, что концентрация нужных сил и средств в нужное время и в нужном месте неизменно приводит к успеху». Иными словами, в своей военной деятельности Наполеон использовал правила логистика. Но вернёмся к нашей задаче. Следует отметить, что принятые значения переменных $t_{11}$; $t_{12}$; $t_{21}$; $t_{22}$; являются средними величинами времени движения отрядов пехоты, вычисленные по данным многочисленных походов и манёвров в соответствующих природных условиях. Кроме того, в данной задаче принято, что отряды прибывают в пункте $B_1$ и $B_2$ не одновременно, а поочерёдно последовательно друг за другом. В ведём далее обозначения и сформулируем математическую задачу. Количество отрядов пехоты, направляющихся по соответствующим четырём маршрутам сети, обозначил $Х_{11}$; $Х_{12}$; $Х_{21}$ и $Х_{22}$. Тогда суммарное время $F$ доставки отрядов на фронт можно подсчитать по формуле:

$F=t_{11}*Х_{11}+t_{12}*Х_{12}+t_{21}*Х_{21}+t_{21}+t_{22}*Х_{22} =17 часов$ Это время $F$ в данной задаче является целевой функцией движения отрядов и оно должно быть минимизировано, т.е. быть меньше 17 часов.

Формулировка рассматриваемой военной задачи может быть представлена в виде следующей математической модели:

$$ Х_{11}+Х_{12}=6 отрядов\\ Х_{21}+Х_{22}=4 отряда\\ Х_{11}+Х_{21}=7 отрядов\\ Х_{12}+Х_{22}=3 отряда\\ Х_{11}+Х_{12}+Х_{21}+Х_{22}=Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=10 отрядам\\ $$

(1)

$F_k=t_{11}*Х_{11}+t_{12}*Х_{12}+t_{21}*Х_{21}+t_{22}*X_{22}$ < 17 часов – целевая функция.

Решение данной математической модели заключается:

  • в пошаговом рассмотрении нескольких вариантов задания переменным $Х_{11}$; $Х_{12}$; $Х_{21}$ и $Х_{22}$ значений, удовлетворяющих системе ограничений (1);
  • в вычислении на каждом шаге к величине целевой функции $F_k$, соответствующей набору значений переменных $Х_{11}$; $Х_{12}$; $Х_{21}$ и $Х_{22}$
  • в сравнении вычисленного на соответствующем шаге $K$ значения $F_k$ с заданным минимальным значением $F_{min}$.
  • при получении на $К_{ом}$ шаге неравенства $F_k < F_{min}$ оптимальное значение целевой функции $F_{min}$ (критерий оптимальности $F_k < F_{min}$ задан) достигнуто.

Решение.

  1. Шаг $К=1$ может быть произвольным $Х_{11}=6 отрядов$; $Х_{12}=0 отрядов$; $Х_{21}=1 отряду$ и $Х_{22}=3 отрядам$, но удовлетворять системе ограниченный (2):
  2. $$ Х_{11}+Х_{12}=6+0=6 отрядов\\ Х_{21}+Х_{22}=1+3=4 отряда\\ Х_{11}+Х_{21}=6+1=7 отрядов\\ Х_{12}+Х_{22}=0+3=3 отряда\\ Х_{11}+Х_{12}+Х_{21}+Х_{22}=Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=6+0+1+3=:6+1+0+3=10 отрядов\\ $$

    (2)

    Целевая функция

    $F_1=t_{11}*Х_{11}+t_{12}*Х_{12}+t_{21}*Х_{21}+t_{22}*X_{22}=\\ =3 час/отряд*6 отряд+1*0 +1 час/отряд*1отряд+2 час/отряд*3 отряд = 25 часов$

    Решение не достигнуто, т.к. $F_1=25 часов > F_{min.задан} = 17 часов$ показывает, что оно не оптимально. Поэтому переходим ко II шагу решения.

  3. Вариант (шаг $К=2$) принимаем $Х_{11}=5 отрядов$; $Х_{12}=1 отряд$; $Х_{21}=2 отряда$; $Х_{22}=2 отряда$
  4. Система ограничений (3) удовлетворяет условием задачи:

    $$ Х_{11}+Х_{12}=5+1=6 отрядов\\ Х_{21}+Х_{22}=2+2=4 отряда\\ Х_{11}+Х_{21}=5+2=7 отрядов\\ Х_{12}+Х_{22}=1+2=3 отряда\\ Х_{12}+Х_{22}+Х_{21}+Х_{22}=5+1+2+2=10 отрядов\\ Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=5+2+1+2=10 отрядов\\ $$

    (3)

    Целевая функция (суммированное время) на 2-ом шаге: $F=3час/отр.*5 отр.+1час/отр*1отр.+1отр./час*2отр.+2час/отр*2отр=22 часа$.Суммарное время движения отрядов снизилось на 3часа, но всё ещё превышает заданное. Поэтому переходим к 3-му шагу (варианту) решения.

  5. Вариант (шаг $К=3$): принимаем $Х_{11}=4 отряд$; $Х_{12}=2 отряд$; $Х_{21}=3 отряд$; $Х_{22}=1 отряд$.
  6. Система ограничений (4)удовлетворяет условиям задачи

    $$ Х_{11}+Х_{12}=4+2=6 отрядов\\ Х_{21}+Х_{22}=3+1=4 отряда\\ Х_{11}+Х_{21}=4+3=7 отрядов\\ Х_{12}+Х_{22}=2+1=3 отряда\\ Х_{11}+Х_{12}+Х_{21}+Х_{22}=4+2+3+1=10 отрядов\\ Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=3+3+2+1=10 отрядов\\ $$

    (4)

    Суммарное время $F_3=3*4+1*2+1*3+2*1=12+2+3+2=19 часов$ превышает заданное время 17 часов, хотя и уменьшилось ещё на 3 часа. Переходим к 4-му варианту

  7. Вариант (шаг $К=4$): принимаем $Х_{11}=3 отряд$; $Х_{12}=3 отряда$; $Х_{21}=4 отряда$; $Х_{22}=0 отрядов$
  8. Система ограничений (5) удовлетворяет условиям задачи

    $$ Х_{11}+Х_{12}=3+3=6 отрядов\\ Х_{21}+Х_{22}=4+0=4 отряда\\ Х_{11}+Х_{21}=3+4=7 отрядов\\ Х_{12}+Х_{22}=3+0=3 отряда\\ Х_{11}+Х_{12}+Х_{21}+Х_{22}=3+3+4+0=10 отрядов\\ Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=3+4+3+0=10 отрядов\\ $$

    (5)

    Суммарное время на 4-ом шаге (варианте) решения $F_4=3*3+1*3+4*1+0=9+3+4+0=16 часов < 17 часов$, т.е. удовлетворяет требованиям задачи вместе с системой ограничений (5).

На этом вычислительные процедуры заканчиваются, так как достигнуто оптимальное (минимальное) значение целевой функции из всех 4-ёх допустимых решений: без нарушения систем ограничений (2-5), т.е. $F_1>F_2>F_3>F_{задан}>F_4$ или в часовом выражении: $25 часов>22часа>20часов>17часов>16часов$. Студентам предлагается самостоятельно убедиться, что отсутствует другие решения, не нарушающие систему ограничений (1). Необходимо отметить, что в вариантах I и IV решения имеются неиспользованные маршруты соответственно $Х_{12}=0$ и $Х_{22}=0$. В дальнейшем будет показаны как факторы и неиспользованные маршруты при решении транспортной задачи.

1

Рис. 1.1. Общая блок – схема моделирования логистического объекта (доставка отрядов пехоты)

Сравнение составных частей и характеристик военных и экономических объектов логистики позволяет выявить аналогию между ними, достигнутую для использования общих подходов и методов решения логистических задач. Разумеется, с учётом специфики названных объектов логистики.

2

Далее в учебном пособии будем рассматривать вопросы, связанные только с экономическими объектами логистики. Логистика рассматривает вопросы управления продвижением ресурсов от поставщиков до потребителей. Потребность в логистической системе возникает тогда, когда необходимо управлять потоками разнообразных и многочисленных ресурсов между весьма большим количеством поставщиков и потребителей. Если число поставщиков равно $n$, а потребителей $m$, то общее число вариантов (комбинаций) маршрутов $n$ доставки или материальных потоков, ресурсов равно произведению $N=n*m$. Ограниченное число транспортных средств и возможных маршрутов транспортной сети снижает число $n$, а увеличение количества промежуточных складов увеличивает число $n$. Разнородность грузов ресурсов так же увеличивает общее число вариантов $N$. В некоторых случаях число возможных материальных потоков от поставщиков к потребителям может составлять десятки, сотни и даже тысячи вариантов. Из них только один вариант будет наиболее выгоден по заданному показателю: или по минимальной стоимости затрат, или по минимальному времени доставки. Отсюда следует главная задача и содержание логистики в современных условиях, а именно: математическое моделирование на компьютерах логистических процессов в той или иной сфере экономической деятельности с целью их оптимизации.

При решении логистических задач используют шесть правил логистики: «нужная потребителю продукция, нужного количества, нужного качества доставить в нужное место, в нужное время с минимальными затратами». Каждое из шести правил логистики имеет точное цифровое значение в каждом конкретном случае. Следует помнить, что при решении логистической задачи поиск (вычисление) оптимальной величины той или иной целевой функции осуществляется в условиях жёстких ограничений как самих ресурсов, так и транспортных средств, маршрутов и затрат на продвижение единиц ресурсов. Факторами логистики является тип, количества, качество грузов материальных ресурсов, число поставщиков и число потребителей, виды и количество транспортных средств и маршрутов, стоимостные тарифы и удельные временные затраты на логистические операции (перевозки и хранение) и т.п. Управляемым показателем логистического процесса является суммарная стоимость затрат на все операции по доставке грузов товаров. В логистике одним из основных объектов управления является не сам товар, а груз товаров, т.е. товары, помещённые в определённые тары и упаковки, надлежащим образом маркированные.

Размещённый груз на стандартной конструкции (на поддоне) является грузовой единицей, которая может находиться на складе в виде запаса или транспортироваться в виде материального потока. Материальный поток – это упорядоченное перемещение во времени и в пространстве грузов материальных ресурсов от многих поставщиков ко многим потребителям, с помощью технических средств. Материальный запас – это упорядоченное хранение грузов материальных ресурсов определённое время в определённом месте на пути перемещения от многих поставщиков ко многим потребителям. Техническими средствами, используемыми при организации потоков и запасов грузов материальных ресурсов, являются транспортные средства (автомобили, железнодорожные составы, самолёты, корабли) и погрузочно-разгрузочные средства (подъёмные краны, авто – и электрокары и др.), а так же соответствующие транспортные сети. При решении логистических задач применяются методы технических, экономических и математических наук. Основными тенденциями развития логистики являются:

  • разработка методики системного анализа и синтеза логистических систем,
  • разработка методов оптимизации логистических процессов,
  • повышение устойчивости функционирования фирмы в условиях возрастания неопределённостей окружающей среды,
  • направленность на устранение всех видов потерь в производстве,
  • повышение организованности производственных процессов и организованных отношений,
  • развитие системного мировоззрения как базы воспитания лидерских качеств,
  • рационализация хозяйственной деятельности,
  • устранение внутренних и межсистемных конфликтов за счёт развития корпоративного управления и развития корпоративной стратегии фирмы.

Одной из важных задач менеджмента организаций является организация учёта общих затрат и их взаимодействия при создании логистических систем. Вычисление общих затрат и минимального времени процессов осуществляться при организации и движении материальных, информационных, финансовых и прочих потоков логистических систем на основе соответствующих методов математического моделирования и оптимизации. Следует отметить, что логистические процессы протекают в условиях жёстких ограничений как запасов, так и потребностей в ресурсах, транспортных средств и сетей, удельной стоимости и времени передвижения продукции по доступным маршрутам и т.п.

Лекция 2 Принципы логистики.

Логистика является наукой о повышении организованности социальных систем в условиях стремительно расширяющегося массового производства и распределения многообразной продукции и сферы услуг. Принципы логистики основаны на следующих совместных управленческих процессах: корпоративность, концентрация, гибкость, синхронизация, интеграция, координация. Логистика индивидуальной фирмы заключается в индивидуализации выпускаемой продукции, своевременности производства продукции в необходимых объёмах и требуемого качества, в гуманизации технологических процессов и создании современных условий труда, в развитии адаптации логистических систем в условиях неопределённости окружающей среды. Корпоративная логистика фирмы требует взаимодействия с другими фирмами в выработки общей корпоративной стратегии, тотального обеспечения качества продукции, информационных и финансовых потоков, широкого использование контроллинга в координации внутренних усилий и взаимодействия с внешней средой, вертикальной и горизонтальной интеграции процессов производства, перехода к постоянной модернизации производства, синхронизация технического обслуживания производства с процессами основного производства, интеграции предметов труда, технологии, материальных потоков, оборудования и персонала.

Создание логистических систем на основе системного подхода основано на математическом моделировании процессов производства, обслуживания, преобразований в системах, конфликтов целей и затрат, управления сферами снабжения и реализации. Оптимизация логистического процесса – это максимизация или минимизация заданной целевой функции при известной совокупности логистических ограничений. Ограничения зависят от величины многих управляющих переменных, неуправляемых параметров, случайных и неопределённых факторов. Задача оптимизации состоит в поиске таких значений управляющих переменных, которые обеспечили бы наивысшую эффективность логистического процесса. Поскольку в математической модели мерой эффективности является целевая функция, то наилучшему решению отвечают экстремальные (максимальные или минимальные) значения целевой функции, соответственно прибыли или затрат. Оптимальные решение – это набор значений управляющих переменных процесса, который удовлетворяет всем логистическим ограничением математической модели оптимизации, и даёт экстремальное значение целевой функции. Следовательно, оптимальное решение, полученное с помощью математической модели логистического процесса, является наиболее эффективным методом управления этим процессом. Решение многофакторной математической модели логистического процесса позволяет не только вычислить максимальную прибыль или минимальные затраты, но и проанализировать влияние различных факторов, входящих в модель. Такой анализ часто необходимо провести по следующим причинам:

  • числовые значения параметров математической модели известны лишь с определённой погрешностью;
  • модель не включает ряд вторичных ограничений и факторов,
  • значения параметров могут изменяться во времени.
  • возможна оценка надёжности и точности получаемого оптимального решения.

Оптимизационные модели линейного программирования получили наибольшее распространение в практике применения методов оптимизации. В настоящее время более $75\%$ всех решаемых оптимизационных задач логистики является задачами линейного программирования. Это обеспечивает рядом достоинств, которыми обладает линейные модели оптимизации, к числу которых относятся:

  • возможность учёта в модели большого числа управляющих переменных и ограничений, что, как правило, недоступно нелинейным моделям;
  • наличие эффективного метода решения задач линейного программирования (симплекс – метода) и развитого программного обеспечения этого метода;
  • простота интерпретации получаемого решения и анализа его чувствительности к вариациям исходных данных и параметров оптимизационной модели.

Простые способы проверки противоречивости или недостаточности ограничений. В линейном программировании оптимизационная модель представляется в виде системы линейных неравенств (или равенств), которые описывают ограничения задачи, и линейной форм – целевой функции. Чаще всего в логистике методами линейного программирования решаются следующие оптимизационные задачи:

  • оптимальное распределение производства заданного ассортимента продукции на имеющимся оборудовании;
  • выбор оптимального маршрута транспортирования сырья, продукции от поставщиков к потребителям (транспортная задача);
  • выбор оптимального режима работы оборудования с целью получения наибольшей эффективности производства при заданных ограничениях.

При использовании линейного программирования исходная логистическая задача преобразуется в математическую модель процесса в виде системы неравенств (ограничений):

$\sum_{j=1}^n A_{ij}*x_{ij}≤M$

где
  • $i =1,2,…, m$число потребителей грузов продукции
  • $j =1,2,…, n$число поставщиков грузов продукции
  • $x_{j}>0$количество грузов продукции от $j – го$ поставщика
  • $M_i$количества грузов продукции, необходимое $i – ому$ потребителю.
  • $A_{ij}$коэффициенты и линейной формы $n$

$F=\sum_{j=1}^n c_{ij}*x_j$

(или целевой функции), где
  • $С_j$ - удельная стоимость перемещения грузов
  • $Х_j$ - продукции.

Информационная логистика
верх

Основными объектами логистики являются материальный поток и запас материальных ресурсов. Материальные потоки означают продвижение данной продукции в пространстве и во времени с помощью определённых транспортных средств. Запасы продукции представляют собой хранение её в определённых пунктах (базах, складах) то ли иное время. Следовательно, материальный поток – это динамический процесс, а запас (хранение) – статическое явление. Материальный поток характеризуется скоростью и интенсивностью движения продукции, габаритами и весом продукции, длиной пути от поставщика до потребителя. Запас характеризуется объёмом, площадью временем и тарифами хранения продукции. Материальный поток и запас могут являться компонентами одной логистической цепи, если на пути следования продукции от поставщика к потребителю имеется один или несколько складов (баз). При отсутствии таких баз (складов) хранения на пути от поставщика к потребителю продукция следует на транспортных средствах, не прерываясь на складирование. Так как готовая продукция перемещается или хранится в той или иной таре (упаковке), то указанные характеристики (вес, габариты, площадь) относятся к упакованной продукции. Количественные данные перечисленных характеристик являются основополагающей информацией о логистических процессах материальных потоков и логистических запасов. Количественные данные характеристик измеряются и представляются в соответствующих единицах измерения.

Основная информация о материальных потоках

1

Основная информация о запасе продукции

2

Договорные обязательства поставщиков, транспортных фирм и потребителей в рамках логистической системы предусматривает обмен информацией между ними о материальных потоках и запасах продукции на пути следования. Это условие определяет общий информационный поток логистической системы.

Лекция 1 Информационные обеспечения логистической системы.

1

Рис 2.1. Схема логистического потока как объекта управления (триединство материального, информационного и финансового потока).

Информационное обеспечения касается сведений о местонахождении, времени, промежуточных и окончательных затратах при движении продукции в логистической системе. Эти сведения необходимы для выработки, принятия и реализация менеджментом решений по управлению логистическими потоками. В создании первичного информационного обеспечения учувствуют все заинтересованные стороны логистического процесса в соответствии с рисунком 2.1. Направленность информационных потоков в логистике может быть прямой, т.е. совпадающей с направленностью материального потока продукции, а так же обратной – навстречу потоку продукции. Требованиями к информационному обеспечению логистического процесса является:

  • достоверность, точность;
  • своевременность, оперативность;
  • периодичность и время получения;
  • защищенность от несанкционированного доступа

Возможны три вида материальных потоков в логистике:

  1. доставка потребителем продукции транспортными средствами поставщиков;
  2. самовывоз продукции потребителями;
  3. перемещение продукции от поставщиков к потребителям транспортной или логистической компанией (посредником).

Материальный поток, реализуемый железнодорожным, авто- или авиатранспортом, морскими или речными судами, носит прерывистый дискретный характер. Это определяется ограниченным числом транспортных средств каждого, из перечисленных типов (видов). Поэтому информация о показателях перемещаемый продукции во времени и пространстве поступает логистическому менеджменту с каждого дискретного транспортного средства с оговорённой периодичностью. На рис 2.1. показано, что транспортирование продукции обеспечивается соответствующими финансированием логистического потока (или процесса), представляемый собой триединство материального, информационного и финансового потоков. В настоящее время информационное обеспечение рассматривается как комплекс систем классификации и кодирования логистической информации, унифицированных систем документации, используемых в автоматизированных системах управления (АСУ) логистическими процессами. Как и в других областях человеческой деятельности информационное обеспечение автоматизированных систем управления логистическими процессами имеет своей целью повышение качества и эффективности их. Эти результаты достигаются осуществлением полноты, достоверности информации для выработки и принятия логистических управленческих решений.

Информационные процедуры и операции формируют и накапливают информацию, вносят своевременные изменения в информационную базу, хранят и защищают данные, осуществляют поиск и выдачу её по регламенту или по запросам пользователей. Организация информационного обеспечения автоматизируемой системы управления логистическими процессами должны обеспечивать эффективность методов и средств сбора, хранения, обновления, поиска и выдачи информации; простоту и удобство доступна к данным, возможность для менеджмента получить необходимую информацию в установленной форме. Кроме того, информационное обеспечение АСУ логистическими процессами создаётся с целью реализации систематизации и кодирования данных, их документирования и документооборота; взаимосвязи и совместимости с другими технологиями АСУ предприятия (АСУП). Системный подход в организации информационного обеспечения АСУ логистическими процессами включает: создание единой информационной базы, унификацию форм первичной (входной) и выходной документации, сокращение до необходимого их количества, типовую схему обмена данными между подсистемами АСУ, единую схему ведения и хранения информации, снабжения решаемых задач контроля и управления подоходными данными.

Основными функциями информационного обеспечения АСУ логистическими процессами является: контроль текущих значений показателей и определение их отклонений от заданных величин; подготовка к обработке на компьютерах первичных документов, отражающих текущее состояние показателей процесса, осуществление на компьютерах обработки данных в соответствии с алгоритмами, представление информации на различные уровни менеджмента фирмы для выработки управленческих решений, ускорение управления логистическими процессами в результате получения обработанной информации в установленные сроки. Структуры информационного обеспечения автоматизированного системы управления, в т.ч. логистическими процессами, разделяется по общепринятому принципу на внемашинное и внутримашинное. В свою очередь внемашинное информационное обеспечения состоит из потоков первичной информации, из системы классификации и кодирования содержания первичной информации, из системы документации и блоков информационных массивов. Внутримашинное информационное обеспечение АСУ логистическими процессами состоит из информационного фонда и программ организации информационного фонда. Внемашинное информационное обеспечение создаётся вне компьютеров, но для ввода обработки в компьютерах.

В результате исследования первичных информационных потоков логистического объекта управления определяются: источники и потребители данных, данные, документы с содержанием данных, операторы систем сбора и обработки первичных данных, связи и взаимоотношения между ними, способы кодирования данных, динамика генерирования данных источниками, динамика потребности в результирующей информации. Первичные наименования сырья, материалов, готовые продукции, транспортных средств и т.п., которыми оперируют логистики, могут возникать произвольным образом. Такие произвольные названия не могут быть использованы при передаче и обработки данных с помощью технических средств автоматизированных систем управления. При построении АСУ логистическими процессами вместо произвольных названий вводится условные обозначения. Эти условные обозначения позволяет организовать обработку данных с использованием технических средств системы. Условные обозначения определяются правилами классификации и кодирования логистической информации. Классификацией называется распределение множества элементов на подмножества в соответствии с основанием классификации. Основанием классификации является признак сходства или различие элементов. Одно и тоже множество элементов классифицируются по нескольким основаниям. Классифицируемый элемент обозначает различными названиями: класс, подкласс, группа, подгруппа, вид, подвид и т.п.

Собственно логистические классификаторы существуют. В логистических процессах так же используются общепринятые экономические классификаторы. Совокупность классифицируемых элементов, находящихся на одних и тех же ступенях классификации, называется уровнем классификации. Классификаторы элементов логистической и экономической информации позволяет упорядочить данные, последовательно расположить единицы информации одной общей формы, создают возможность одинакового изображения этих единиц и однозначного их толкования для любых объектов управления. Классификаторы построены только в отношении признаков с известными значениями. Их построение, вместе с тем, обеспечивает возможность расширения номенклатуры за счёт новой продукции и сужения за счёт изъятия устаревшей продукции. Классификация логистических и экономических элементов создаёт единые классификаторы для разных предприятий, что является основой кодирования информации о выпускаемой и транспортируемой продукции. Кодированием называется процесс присвоения условных обозначений объектами и элементом классификации (материалом, изделиям и т.п.) логистического процесса. Цель кодирования заключается в представлении любой, в том числе логистической, информации в компонентной и удобной форме для электронной обработки на компьютерах и для передачи по электронным канала связи.

Условное обозначение, присвоенное конкретному логистическому объекту, называется кодом. Как правило, кодом является комбинации цифр, построенная по определённым правилам. Для этого используется цифры десятичного и двоичного исчислений. Совокупность правил составления кодов объектов называется системой кодирования. Наибольшее распространение получила позиционная или поразрядная система кодирования. Она применяется для кодирования сложных номенклатур, позиции (разряды) которых можно группировать по нескольким признакам. За каждым классифицируемым признаком закрепляется определённое число разрядов той или иной системы счисления. Это число устанавливает максимальное количество элементов в классе признаков. Порядок расположения классификационных признаков и их разрядов определяет структуры кода, а общее число разрядов в коде – его длину.

Возможный вариант кодирования промышленного изделия

2

Текст изделия состоит из 57 позиций (букв и цифр), код – десятичный из 10 знаков на 5 позициях (разряд), код двоичный – из 20 знаков на 5 позициях (по 4 знака в разряде). Система документации информационного обеспечения автоматизированных систем управления логистическими процессами состоит из первичных (входных) и результативных (выходных) документов. Первичные документы заполняются на каждом участке логистического процесса и подписываются должностными лицами, ответственными за соответствующие участки. Содержание первичных документов должно достоверно отражать фактические значения показателей логистического процесса на текущей момент. Форма первичных документов – это утвержденные бланки для соответствующих показателей логистического процесса. Заполнение бланков осуществляется как вручную, так и с использованием современных технических средств. В любом случае заполненный данными бланк подписывается вручную с указанием даты и времени заполнения и скрепляется печатью, что придаёт документу юридическую силу.

Оформленные по всем правилам данные первичных документов вводится в компьютеры автоматизированной системы управления логистическими процессами, и обрабатываются с помощью программ решения задач логистики конкретного объекта. Результаты решения задач является выходными документами в виде распечаток текстов, таблиц, графиков, а так же этой информации на магнитных дисках и т.п. Первичные и результатные документы являются основной для принятия и реализации управленческих решений. Документы выдаются пользователям системой в двух режимах: по регламенту и по запросу. Регламент строго устанавливает время и периодичность выдачи той или иной информации. Запрос обеспечивает выдачу информации в любое время. Отчётные результатные документы обладают юридической силой, а экспертные и справочные – нет. Блоки информационных массивов логистической деятельности предприятия создаются в автоматизированной системе управления для выполнения необходимых расчётов. Каждый создаваемый информационный блок взаимосвязан с соответствующими группами задач предприятия. Один из возможных вариантов формирования информационных массивов логистических задач АСУ предприятия должен включать четыре основных блока:

  • Блок 1сведения о договорах и их выполнения с конкретными логистическими предприятиями и об их потенциальных возможностях;
  • Блок 2сведения о договорах с поставщиками, о закупках сырья, материалов, энергоноситителей, комплектующих изделий и о расчётах с ними;
  • Блок 3данные о трудоёмкости, ценах и стоимости готовый продукции предприятия, о договорах, заказах, сроках выпуска, отгрузки и реализации готовой продукции.
  • Блок 4данные о финансовых операциях предприятия для осуществления управления логистическим процессом.

Введённые в компьютере АСУ логистического процесса блоки информационных массивов данного направления создают внутримашинный информационных фонд логистики предприятия. Внутримашинное информационное обеспечение состоит из информационного фонда и программ организации информационного фонда, обеспечивающих функционирование системы:

  • Необходимые преобразования данных и обработки их;
  • Поиск информации по запросам пользователей;
  • Одновременная работа нескольких прикладных программ;
  • Восстановление, обновление и формирование информационных массивов;
  • Защита информации от несанкционированного доступа в автоматизированную систему управления логистическими процессами и др.

Лекция 2 Организация информационных потоков в логистической системе.

Различают микрологистический (внутри предприятия) и макрологистический (между многими предприятиями) информационные потоки. Рассмотрим схему организации информационного потока в логистической системе производственного предприятия.

3

Рис. 2.1. Микрологистический информационный поток производственного предприятия:

  1. менеджмент предприятия:
  2. начальники цехов;
  3. мастера цехов;
  4. рабочие;
  5. бухгалтерия;
  6. отдел снабжения;
  7. склад сырья, материалов;
  8. сборочный цех;
  9. склад готовой продукции;
  10. автоматизированная система управление предприятием (АСУП).

Менеджмент предприятия 1 выдаёт основные управленческие решения начальником цехов 2 в виде объёмов и качества готовой продукции, а так же бухгалтерии 5 и отделу снабжения 6 о материальном обеспечении планируемого выпуска продукции за определённый период времени. Начальники цехов 2 в соответствии с специализацией своих подразделений выдают задания мастером 3 на выполнения порученных менеджментом объёмом работ в установленные сроки. Мастера 3 оформляют и направляют требования в бухгалтерию 5 и в отдел снабжения 6 для обеспечения сырьём, материалами и комплектующими изделиями рабочих (исполнителей) 4. По этим требованиям со склада сырья продукции 7 организуется материальный поток к исполнителем 4. Одновременно мастера 3 выдают наряды, технологическую, техническую и конструкторскую документацию каждому рабочему 4 своих цехов для выполнения заданий в указанные в нарядах сроки. Рабочие 4 на соответствующих технологических и производственных агрегатах преобразуют на основании получаемой документации доставленные сырьё, материалы в требуемые детали и узлы. Изготовленные детали и узлы направляются в сборочный цех 8, где осуществляются окончательное производство готовой продукции. Готовая продукция направляется на склад готовой продукции 9, где она упаковывается в тару и размещается на складских площадях и хранится до востребования её заказчиками.

Продвижение материального потока внутри предприятия от склада сырья и материалов 7 до рабочих мест 4 разных цехов и сборочного цеха 8 и далее до склада готовой продукции 9 осуществляется транспортными средствами предприятия (электрокары, автокары, транспортеры, краны и т.п.) Этот материальный поток управляется командами соответствующих субъектов иерархической структуры предприятия. Управленческие команды являются одной из частей информационного внутреннего потока. Другой частью внутреннего информационного потока предприятия являются отчёты исполнителей всех уровней управления о фактическом выполнении запланированных управленческих решений. Указанные отчёты представляют собой обратную связь в системах логистического управления предприятием. Поэтому вся информация о заданиях и отчётах поступает в автоматизированную систему управления предприятием (АСУП) 10 и его менеджменту высшего уровня (администрации).

Обратная связь (или обратный поток информации) позволяет определять величину отклонения объёмов фактически выполненных работ от их плановых заданий (управленческие решения). На основании величины отклонений менеджмент вырабатывает новые управленческие решения на компенсацию этих отклонений. Мощным и высокоэффективным средством обработки общего информационного потока и выработки вариантов новых управленческих решений, является АСУП (10). Она обеспечивает информационно – аналитическую и методическую поддержку менеджмента в процессе планирования, контроля, анализа и принятии управленческих решений по всем функциональным сферам деятельности предприятия, в т.ч. внутренней логистики. Внутри предприятия триединство логистического потока (материальный – информационный – финансовый) здесь не проявляется. Это связанно с тем, что внутренние подразделения предприятия не является юридическими лицами и не имеют собственных расчётных счетов. Однако, внутренний финансовый поток всё же существует, например, в виде выдачи зарплаты, дивидендов по акциям, премий, штрафов и т.п. физическим лицам. Триединство логистического потока наиболее ярко проявляется, когда в этом процессе взаимодействуют несколько разных самостоятельных юридических лиц: производственные предприятия, транспортные компании, оптовые базы и склады, банки, страховые кампания.

4

Рис. 2.2. Макрологистический поток:

  • А.В – производственные предприятия;
  • С – транспортная компания;
  • Д,Е – потребители (оптовые базы, магазины ит.п.)
  • а,в,с,d,е - банки;
  • одинарная сплошная и пунктирная линии – информация (информационные поток).

Информационные потоки в макрологистическом процессе содержат данные предприятий – участников, необходимые для производства товаров и продвижения грузов товаров между ними. К информационным потокам относятся транспортные документы, акты сдачи – приёмки грузов товаров, сообщения о местонахождения грузов, времени и т.п. Финансовые потоки в макрологистическом процессе образуют безналичные перечисления между предприятиями – участниками на основе счётов о выполнении транспортных, погрузочно-разгрузочных работ, о страховании грузов и многих других логистических операций. Все финансовые операции в макрологистическом процессе осуществляются на основе договоров, заключаемых в соответствии со статьями 702 – 729 о подряде, со статьями 784 – 806 о перевозке и транспортной экспедиции и со статьями 861 – 885 о расчётах Гражданского Кодекса Российской Федерации. В частности статья 711 «Порядок оплаты работы» устанавливает:

  1. Если договором подряда не предусмотрена предварительная оплата выполненной работы или отдельных её этапов, заказчик обязан уплатить подрядчику обусловленную цену после окончательной сдачи результатов работы при условии, что работа выполнена надлежащим образом и в согласованный срок, либо с согласия заказчика досрочно.
  2. Подрядчик вправе требовать выплатить ему авансы либо задатки только в случаях и в размере, указанных в законе или в договоре подряда.

Статья 790 «Провозная плата» обязывает:

  1. За провозку грузов, пассажиров и багажа взимается провозная плата, установленная соглашением сторон, если иное не предусмотрено законом или иными правовыми актами.
  2. Плата за провозку грузов, пассажиров и багажа транспортом общего пользования определяется на основании тарифов, утверждаемых в порядке, установленном транспортными условиями и кодексами.
  3. Работы и услуги, выполняемые перевозчиками по требованию грузовладельца и не предусмотренные тарифами, оплачиваются по соглашению сторон.
  4. Перевозчик имеет право удерживать переданные ему для перевозки грузы и багаж в обеспечение платы и других платежей по перевозке (статья 359,360), если иное не установлено законом, иными правовыми актами, договором перевозки или не вытекает из существа обязательства.
  5. В случаях, когда в соответствии с законом или иными правовыми актами, установлены льготы или преимущества по провозной плате за перевозку грузов, пассажиров и багажа, понесённые в связи с этим расходы возмещаются транспортной организации за счет средств соответствующего бюджета.

Статья 862 «Формы безналичных расчётов» устанавливает элементы финансовых потоков:

  1. При осуществлении безналичных расчётов допускаются расчёты платёжными поручениями, по аккредитиву, чеками, расчётами по инкассо, а так же расчёты в иных формах, предусмотренных законом, установленными в соответствии с ним банковской практике обычаями делового оборота.
  2. Стороны по договору вправе избрать и установить в договоре любую из форм расчётов, указанных в пункте 1 настоящей статьи.

Так как информационные потоки в логистических системах представляют собой для многих конкурентов чрезвычайную экономическую, технологическую и организационную ценность, то сведения, содержащиеся в этих потоках, должны быть надёжно защищены от несанкционированного доступа. Несанкционированный доступ обеспечивается применением целого ряда мер регламентного и шифровального характера. Наиболее эффективной из перечисленных мер является кодирование информации, существенно важной для предприятия, в том числе и логистической. Сведения, содержащиеся в различных ряда сообщениях, в первоначальном виде представлены в виде текстовых или словесных описаниях. Кодирование таких сведений представляет собой преобразование текста сообщения чаще всего в последовательность цифр с помощью шифровального ключа той или иной степени сложности. В основе ключа лежит определённое кодовое слово. Чем важнее и ценнее сообщение, тем более сложным кодовым ключом оно зашифровывается. При этом, важно знать на каком языке первоначальное сообщение составлено.

Процесс защиты важной информации заключается в следующем. Готовое к передаче сообщение на том или ином языке с помощью ключа зашифровывается и записывается на носитель. Зашифрованное сообщение по определённому каналу связи передаётся заинтересованному лицу, у которого имеется точная копия шифровального ключа. В качестве канала связи могут быть использованы телефон, факс, радио, курьер, электронная коммуникационная сеть. К каждому из этих каналов легко может быть организован несанкционированный доступ. Но он будет совершенно бесполезен, пока у подключившихся отсутствует ключ шифрования – дешифрования. У адресата имеется такой ключ, с помощью которого он расшифрует получаемое сообщение. Рассмотрим специализированный пример защиты сообщений в информационном потоке. Имеется ключ шифрования – дешифрования на русском языке (таблица 2.2). Данный ключ шифрования – дешифрования содержит 27 основных букв русского алфавита, расположенных в столбиках. Ключевыми словами можно, принять любое, связанное со спецификой информации в логистике, например, МАГАЗИН. Число букв ключевого слова определяет число столбцов шифровальной таблицы. Каждый столбец имеет ту или иную последовательность двузначных чисел, например, как в таблице 2.2. В результате построения такой шифровальной таблицы получена возможность кодировать в тексте сообщения каждую из неё букв семью разными двузначными числами. Кодирование по данной шифровальной таблице осуществляется сканированием построчно с целью последовательного нахождения двузначного числа, соответствующего букве в исходном тексте. Например, название «логистический поток» можно закодировать следующей последовательностью цифр:

$$ \begin{matrix} 26 & 33 & 1410443334\\ 38 & 25 & 2711362340\\ 29 & 37 & 24 & 11 \end{matrix} $$

Для сокрытия количества букв в ключевом слове и числа цифр в букве записывают полученную последовательность в виде непрерывного ряда:

$263314104433343825271136234029372411$

Предлагается студентам самостоятельно дешифровать с помощью таблицы 2.2. следующую зашифрованную телеграмму директора оптовой базы своему главному бухгалтеру: 04 июля 2005 г. 09 час. 15 мин.

$$ \begin{matrix} 19 & 35 & 29 & 09 & 47 & 24 & 41 & 27 & 28 & 22 & 07 & 29 & 21 & 36 & 23 & 20 & 15 & 07 & 43 & 22 & 26 & 33 & 24\\ 24 & 13 & 41 & 21 & 29 & 29 & 34 & 26 & 10 & 37 & 16 & 33 & 16 \end{matrix} $$

Таблицы 2.1

6

Лекция 3 Механизм закупочной логистики.

Как торговля, так и производство связаны с закупками разнообразных товаров в необходимых количествах. Закупками необходимой продукции занимается само предприятие, имея в своей структуре специальное функциональное подразделение – отдел снабжения. Выбор закупаемой продукции, как принятие управленческого решения закупочной логистики, осуществляется на основе глубокого, всестороннего и согласованного анализа, производимого отделом маркетинга, конструкторским, технологическим и производственным отделами, отделами снабжения, сбыта и финансовым. В задачу отдела маркетинга входит определение ассортимента товаров, имеющих достаточно стабильный опрос в настоящее время и в перспективе в соответствующем секторе рынка. Отдел маркетинга представляет подробную информацию о производствах рассматриваемого ассортимента товаров на основе отношения «цена – качество». Отдел маркетинга предлагает к выпуску данным предприятием ассортимент товаров, обладают повышенными потребительскими свойствами по сравнению с потребительскими характеристиками товаров – аналогов предприятий – конкурентов. Конструкторский отдел оценивает возможность конструирования предлагаемого товара силами собственных конструкторов предприятия. Конструкторский отдел так же определяет, какие детали и узлы можно покупать на рынке в качестве комплектующих изделий этого товара.

Технологический отдел оценивает возможности, имеющиеся технологического оборудования и персонала производить предприятиям предлагаемый товар необходимого качества. Технологический отдел в своей оценке исходит из физико – химических свойств сырья, используемого вида энергии и надёжности имеющегося технологического оборудования при интенсификации энергетического воздействия на него при новых технологических режимах производства. Технологический отдел рассматривает вопрос о закупке нового высокопроизводительного современного технологического оборудования для выпуска, предлагаемого товара. Производственный отдел оценивает объём выпуска предлагаемой продукции и имеющегося производственные мощности предприятия, определяет возможный процент загрузки производственных мощностей. Отдел снабжения на основании получаемых согласованных результатов анализа перечисленных подразделений определяет круг возможных поставщиков сырья, материалов, комплектующих изделий, технологического оборудования, энергоносителей, трудовых ресурсов, цены на них, тарифы на доставку в транспортных организациях. Финансовый отдел оценивает общие затраты по всем видам работ по выпуску и реализации продукции, возможных инвесторов рассматриваемого проекта, ожидаемую прибыль и вероятные риски. После принятия менеджментом предприятия решения о закупках по рассматриваемому проекту отдел снабжения начинает действовать по шести правилам логистики: «нужный товар, нужного количества, нужного качества закупить и доставить в нужное место, в нужное время с минимальными затратами».

Отдел снабжения действует в рамках ограниченного числа поставщиков на рынке и потребителей внутри предприятия. Он учитывает так же ограниченные запасы нужной продукции у поставщиков и ограниченные потребности в ней потребителей данного предприятия. Отдел снабжения выступает в качестве одного из элементов микрологистической системы предприятия. Его действия по закупке и по доставке товаров основываются на соответствующих статьях Гражданского кодекса Российской Федерации и других законах РФ. Гражданский кодекс РФ является основным регулятором экономических отношений в Российской Федерации, в том числе логистического управления материальными потоками. Купля – продажи товара предусматривает оформление договора купли – продажи заинтересованными сторонами с указанием условий, срока исполнения передачи товара продавцом покупателю, ассортимента количества и качества товаров, комплектности, тары и упаковки, цены и порядка оплаты товара (статья 454, 457, 465, 467, 469, 474, 478, 481, 485, 486, ГК РФ.) Задача отдела снабжения в закупочной логистике заключается в выборе надёжных и добросовестных поставщиков (производителей) необходимых грузов и транспортных организаций, предлагающих за свои работы умерённые цены. Стоимость материального потока в закупочной логистике складывается из стоимости закупки товара и стоимости его транспортировки до заказчика, т.е. собственно материального потока. Поэтому основной проблемой закупочной логистики является для отдела снабжения минимизация затрат на перевозку уже закупленных грузов товар от поставщиков. Рассмотрим решения этой проблемы на следующем примере: Пример логистической задачи: имеются поставщики товара в г.Орел и в г.Тула по 7тн и 3тн. Правила закупочной логистики:

  1. нужный товар - потребности цехов $В_1$ и $В_2$ предприятия в г. Тамбов в однородном товаре (например, крепёжные болты и гайки)
  2. нужного количества - составляют соответственно 6+4, т.е. 10 тонн;
  3. нужного качества - товар сертифицирован по системе ISO 9000 у обоих поставщиков, выбранных по рейтингам надёжности из многих возможных поставщиков;
  4. доставить в нужное место - в пункты $В_1$ и $В_2$ из пунктов $A_1$ и $A_2$
  5. в нужное время
  6. с минимальными затратами - минимизация суммарных затрат предприятия в г. Тамбов по перевозке закупленного груза.

Транспортные тарифы по перевозке из пункта $A_1$ в пункт $B_1$ обозначим $С_{11}$=1 тыс.руб./тн; из пункта $A_1$ в пункт $B_2$$C_{11}$=2 тыс.руб./тн; из пункта $A_2$ в пункт $B_2$$C_{22}$=1тыс.руб/тн; $C_{21}$=3тыс.руб./тн. Обозначим количество грузов по этим четырём возможным маршрутом соответственно $Х_{11}$; $Х_{12}$; $Х_{21}$ и $Х_{22}$. Решение:

Преобразуем данную логистическую задачу в математическую модель и используем алгоритм решения из военной сферы (рис 1.1):

$$ Х_{11}+Х_{12}=7 тн\\ Х_{21}+Х_{22}=3 тн\\ Х_{11}+Х_{21}=6 тн\\ Х_{12}+Х_{22}=4 тн \\ Х_{11}+Х_{12}+Х_{21}+Х_{22}=Х_{11}+Х_{21}+Х_{12}+Х_{22}=10 тн\\ $$

система ограничений

Суммарные затраты на перевозку (целевая функция) равны

$F=С_{11}*Х_{11}+С_{12}*Х_{12}+С_{21}*Х_{21}+С_{22}*X_{22}$ и должны быть минимальными из всех возможных допустимых решений:

Первое пробное решение может быть произвольным.

  1. решение:
  2. 1

    Затраты $F_1=1*6+21+0*3+1*3=11 тыс.рублей$

  3. решение:
  4. 2

    Затраты $F_2=1*5+2*2+1*3+1*2=14 тыс.рублей$

  5. решение:
  6. 3

    Затраты $F_3=1*4+2*3+2*3+1*1=17 тыс.рублей$

  7. решение:
  8. 4

    Затраты $F_4=1*3+2*4+3*3+0*1=20 тыс.рублей$

Оптимальным решением является минимальная величина затрат $F_1$ равная 11 тыс.рублей, т.к. $F_{min}=F_1 < F_2 < F_3 < F_4$ (1)

Решение $F_2$, $F_3$ и $F_4$ с математической точки зрения допустимы, так как они удовлетворяют заданной системе ограничений и необходимы для проверки условия (1). С экономической точки зрения они не приемлемы предприятию. Отдел снабжения поэтому при заключении договора с транспортной экспедицией или с логистической компанией должен чётко записать условия транспортировки груза:

  1. 6 тонн груза от поставщика $А_1$ в г. Орле доставить в цех $B_1$ предприятия в г. Тамбове;
  2. 1 тонну груза от поставщика $А_1$ в г. Орле доставить в цех $B_2$ предприятия в г. Тамбове;
  3. 3 тонны груза от поставщика $А_2$ в г. Туле доставить в цех $B_2$ предприятия в г.Тамбове
  4. От поставщика $А_2$ не доставляется никакого груза в пункте $B_1$, т.к. потребности предприятия в г. Тамбове полностью удовлетворены $(6тн+1тн+3тн=10тн)$, а запасы, так же равные 10тн в г. Орёл и Тула, исчерпаны.

Логистика производственных процессов.
верх

Производство товаров, особенно крупное, характеризуется сложными материальными потоками внутри предприятия со складов сырья, комплектующих изделий, энергоносителей, инструментов и машин, расположенных в различных цехах. Преобразование сырья, материалов в полуфабрикаты, детали, узлы и готовую продукцию осуществляется под воздействием той или иной энергией (тепловой, электрической, механической) на соответствующих технологических агрегатах. На производство единиц разной продукции на различных технологических агрегатах расходуется не одинаковое количество одних и тех же видов и энергетических ресурсов. Рассмотрим схему внутреннего производственного логистического потока предприятия (рис 3.1). Например, для изготовления на одном станке $L_1$ в цехе 1 одного узла $К_1$ требуется три вида сырья массой $М_{11}$, $М_{21}$, и $М_{31}$. Запасы видов сырья на складе составляют соответственно $М_1$, $М_2$, и $М_3$. Аналогично, на изготовление одного узла $К_2$ на станке $L_2$ требуется те же три вида сырья, но уже другой массы $М_{12}$, $М_{22}$ и $М_{32}$; и так далее:

  • $К_3$на станке $L_3$$М_{13}$; $М_{23}$ и $М_{33}$……
  • Кп на станке $L_n$$M_m$; $M_{22}$ и $М_{3n}$. В случае, когда производственная программа предприятия предусматривает изготовление $Х$ узлов типа $К_1$, $У$ узлов типа $К_2$, $Z$ узлов типа $К_3$……$I$ узлов типа $К_n$, то суммарные потребности во всех трёх видах сырья можно рассчитать по формуле: $П_{рас.}=Х*(М11+М21+М31)+У*(М12+М22+М32)+Z*(М13+М23+М33)+…+I*(М1n+М2n+М3n)$ Вычисленная величина потребностей $П_{расч.}$ должна быть меньше значения запасов $П_{запас}$ на складах, т.е. $П_{расч}<П_{запас}$. Это условие необходимо для учёта превышения норм отходов ресурсов, и доли брака при производстве.

1

Рис. 3.1. Схема внутреннего производственного логистического потока предприятия.

Потребности в каждом отдельном из трёх видов сырья $М_1$, $М_2$, и $М_3$ могут быть подсчитаны по формуле:

$$ М_1=Х*М_{11}+У*М_{12}+Z*М_{13}……+I*M_{1n}\\ М_2=Х*М_{21}+У*М_{22}+Z*М_{23}……+I*M_{2n}\\ М_3=Х*М_{31}+У*М_{32}+Z*M_{33}……+I*M_{3n}\\ $$

В расчётной формуле потребности $П$ рассчитываются количество узлов $Х$, $У$, $Z$$I$ в зависимости от производственной программы изготовления готовой продукции и могут принимать ограниченные положительные значения. Величины расходов материалов $М_{11}$……$М_{3n}$ так же могут изменяться в некоторых пределах неотрицательных чисел. Вследствие этих условий число вариантов выполнения производственной программы по выпуску продукции может достигать десятков или даже сотен. Каждый вариант представляет собой допустимую организацию материального потока со складов сырья до станков в цехах, далее от станков (узлы, детали, полуфабрикаты, комплектующие изделия) до сборочного цеха, и от сборочного цеха через упаковочный цех на склад готовой упакованной продукции. Из множества допустимых вариантов организации материальных потоков только 1 – 2 потока являются наиболее выгодными с точки зрения затрат ресурсов. Найти эти 1 – 2 оптимальных потоков среди огромного множества вариантов представляет собой очень сложную задачу производственной логистики. Решение подобной задачи обеспечивают методы математического моделирования логистических процессов. Следует отметить, что производственные логистические процессы внутри предприятия должны подчиняться известным шести правилам логистики: «нужный товар, нужного количества, нужного качества, в нужное место, в нужное время доставить с минимальными затратами». В любом логистическом процессе каждое из перечисленных правил должно иметь точное количественное представление.

Лекция 1 Организация материальных потоков в производстве.

Рассмотрим линейную задачу использования сырья в производстве. Для её решении применим алгоритм симплекс – метода линейного программирования. Предприятие производит продукцию двух видов $П_1$ и $П_2$ из четырёх видов сырья, имеющегося на складе предприятия. Запасы сырья ограничены и составляют $M_1=19 тонн$, $M_2=13 тонн$, $M_3=15 тонн$ и $M_4=18 тонн$. Изготовление продукции типа $П_1$ и $П_2$ требует соответственно расходов сырья

$$ \begin{matrix} П_1 & П_2\\ М_{11}= 2 кг/шт. & М_{12}= 3 кг/шт. & М_1\\ М_{21}= 2 кг/шт. & М_{22}= 1 кг/шт. & М_2\\ М_{31}= 0 кг/шт. & М_{32}= 3 кг/шт. & М_3\\ М_{41}= 3 кг/шт. & М_{42}= 0 кг/шт. & М_4\\ \end{matrix} $$
Доход от реализации одной единицы каждого вида продукции составляет соответственно $С_1=7 руб/шт$. и $С_2=5 руб/шт$. Требуется так организовать материальный поток ограниченного запаса сырья в производство и реализацию продукции, чтобы доход от продажи всей продукции $П_1$ и $П_2$ был максимальным. Математическая модель данного логистического процесса составляется следующим образом. Переменные искомые объёмы производства и реализации продукции $П_1$ и $П_2$ обозначаются соответственно $X_1$ и $X_2$. Для производства необходимо со склада направить сырьё $M_1$ Знак неравенства означает, что максимальный доход может быть достигнут и в том случае, когда запасы сырья вида $M_1$ могут использованы не полностью. Аналогичные неравенства могут быть получены для сырья видов $M_2$; $M_3$; и $M_4$:
$$ \begin{matrix} (М_{21}*Х_1+М_{22}*Х_2) & М_2\\ (М_{31}*Х_1+М_{32}*Х_2) & М_3\\ (М_{41}*Х_1+М_{42}*Х_2) & М_4\\ \end{matrix} $$

При реализации всей произведенной продукции $П_1$ и $П_2$ доход предприятия будет равен целевой функции $F=С_1*Х_1+С_2*Х_2$, значение которой должно быть максимизировано. Подставив заданные числовые значения коэффициентов при переменных $X_1$ и $X_2$, получим следующую числовую линейную математическую модель производственной логистики:

$F=7Х_1+5Х_2$ целевая функция (доход)

$$ \begin{cases} 2X_1+3X_2≤19\\ 2X_1+X_2≤13\\ 3X_2≤15\\ 3X_1≤18 \end{cases} $$

Система ограничений (запасы сырья)

Решение подобного рода задач управления запасами при производстве осуществляется методом линейного программирования, который называется симплекс – методом. Рассмотрим укреплённую блок – схему алгоритма симплекс – метода (3.2):

2

Рис 3.2. Блок – схема алгоритма симплекс – метода решения задач линейного программирования.

Вычислительные процедуры при решении данной задачи начинаются с блока 3 алгоритма, т.к. блоки 1 и 2 в нашем примере уже выполнены.

$$ \begin{cases} Х_0-7Х_1-5Х_2=0\\ 2Х_1+3Х_2+Х_3=19\\ 2Х_1+1Х_2+Х_4=13 \\ 3Х_2+Х_5=15\\ 3Х_1+Х_6=18 \end{cases} $$

Целевая функция; ввод дополнительных $Х_3$; $Х_4$; $Х_5$ и $Х_6$ позволил исходную систему неравенств превратить в систему равенств.

1 пробное решение (шаг1) заключается в приравнивании нулю переменных целевой функции, т.е. переменных $Х_1=0$ и $Х_2=0$, и вычислении значений переменных «построчно» (блок4) в уравнениях 1-4:

$$ \begin{matrix} Х_0=0 & -7 & ------\\ Х_3=19 & 2 & 9,5\\ Х_4=13 & 2 & 6,5\\ Х_5=15 & 0 & ------\\ Х_6=18 & 3 & 6\\ \end{matrix} $$

В соответствии с блоком 5 выбрана переменная $Х_1$ в строке целевой функции. В соответствии с блоком 6 вычисляются отношения результатов 1-го шага к коэффициенту при $Х_1$ построчно, причём учитываются только положительные значения этих отношений; (минимум) отношение 18:3=6 позволяет выбрать переменную $Х_6$ вместо $Х_1$ для (две ай английские большие) пробного решения. Это означает, что во всех строках модели (1) необходимо переменную $Х_1$ заменить на $Х_6$ (кроме строки 4). Для этого строку четыре необходимо представить в виде $1*Х_1+1/3Х_6=6$. Умножив эту строку на 7 и прибавив результат к строке 0 системы (1), имеем

$Х_0-7Х_1-5Х_2+7Х_1+\frac {7}{3}Х_6=0+6*7$ или новую строку 0: $Х_0-5Х_2+\frac {7}{3}Х_6=42$

Аналогично новую строку 4, умножив на (-2) и прибавив результат к строкам 1 и 2 системы (1). исключаем из них переменную $Х_1$:

$2Х_1+3Х_2+Х_3-2Х_1-\frac {2}{3}Х_6=19+(-2)*6$ новая строка 1: $3Х_2+Х_3-\frac {2}{3}Х_6=7$ $2Х_1+Х_2+Х_4-2Х_1-\frac {2}{3}Х_6=13+(-2)*6$новая строка 2: $Х_2+Х_4-\frac {2}{3}Х_6=1$

В строке 3 системы (1) коэффициент при $Х_1=0$. Итогом шага 1 является новая система (2)

$$ \begin{cases} Х_0-5Х_2+\frac {7}{3}Х_6=42\\ 3Х_2+Х_3-\frac{2}{3}Х_6=7\\ Х_2+Х_4-\frac{2}{3}Х_6=1 \\ 3Х_2+Х_5 =15\\ Х_1+\frac{1}{3}Х_6=6 \end{cases} $$

В соответствии с блоком 5 алгоритма в строке 0 имеется переменная $Х_2$ с коэффициентом -5. Поэтому из системы (2) нужно исключить переменную $Х_2$. 2 пробное решение (шаг2): $Х_2=0$ и $Х_6=0$

$$ \begin{matrix} Х_0=0 & -5 & ------\\ Х_3=7 & 3 & \frac {7}{3}\\ Х_4=1 & 1 & Х_2=1 Х_4=0\\ Х_5=15 & 3 & 5\\ Х_1=6 & 0 & ------\\ \end{matrix} $$

Процедура замены переменной $Х_2$ в строках 0, 1, и 3 системы (2) аналогична предыдущей замене переменной $Х_1$ в первом пробном решении. Строка 2 системы (2) является основной для такой замены. Умножив эту строку на 5 и прибавив полученный результат к строке 0 системы (2), имеем новую строку 0:

$Х_0-5Х_2+\frac {7}{3}Х_6+5Х_2+5Х_4-\frac {10}{3}Х_6=42+5*1$ $Х_0+5Х_4-Х_6=47$

Далее умножив строку 2 системы (2) на (-3) и прибавив результат к строкам 1 и 3 системы (2), имеем:

$3Х_2+Х_3-\frac {2}{3}Х_6-3Х_2-3Х_4+2Х_6=7+(-3)*1$ новая строка 1: $Х_3-3Х_4+\frac {4}{3}Х_6=4$ $3Х_2+Х_5-3Х_2-3Х_4+2Х_6=15+(-3)*1$ новая строка 3: $-3Х_4+Х_5+2Х_6=12$

В результате пробного решения 2 получена новая система (3):

$$ \begin{cases} Х_0+5Х_4-Х_6=47\\ Х_3-3Х_4+\frac{4}{3}Х_6=4\\ Х_2+Х_4-\frac{2}{3}Х_6=1 \\ -3Х_4+Х_5+2X_6 =12\\ Х_1+\frac{1}{3}Х_6=6 \end{cases} $$

В соответствии с блоками 5 и 6 алгоритма выбираем в строке 0 переменную $Х_6$ для её замены в выражении целевой функции.

3 пробное решение (шаг3): $Х_4=0$;$Х_6=0$

$$ \begin{matrix} Х_0=47 & -1 & ------\\ Х_3=4 & \frac {4}{3} & X_3=3; X_6=0\\ Х_2=1 & \frac {-2}{3} & ------\\ Х_5=12 & 2 & 6\\ Х_1=6 & \frac {1}{3} & 18\\ \end{matrix} $$

Процедура замены переменной $Х_6$ в уравнениях (строках) 0, 2, 3 и 4 с помощью новой строки 1. Коэффициент при переменной $Х_6$ приравниваем единице:

$\frac {3}{4}Х_3-\frac {2}{4}+Х_6=3$

Далее, как и в предыдущих пробных решениях, преобразуем строки 0; 2; 3 и 4 системы (3)

Новая строка 0: $Х_0+5Х_4-Х_6+\frac {3}{4}Х_3-\frac {9}{4} Х_4+Х_6=47+3$ $Х_0+\frac {3}{4}Х_3+11+4Х_4=50$;

Новая строка 1: $\frac {3}{4}Х_3-\frac {9}{4}Х_4+Х_6=3$;

Новая строка 2: $Х_2+Х_4-\frac {2}{3}Х_6+\frac {1}{2}Х_3-\frac {3}{2}Х_4+\frac {2}{3}Х_6=1+2/3*3$ $Х_2+\frac {1}{2}Х_3-\frac {1}{2}Х_3-\frac {1}{2}Х_4=3$;

Новая строка 3: $-3Х_4+Х_5+2Х_6-\frac {3}{2}Х_3+\frac {9}{2}Х_4-2Х_6=12=(-2)*3$

Новая строка 4: $Х_1+\frac {1}{3}Х_6-\frac {1}{4}Х_3-\frac {3}{4}Х_4-\frac {1}{3}Х_6=6+(\frac {-1}{3})*3$ $Х_1-\frac {1}{4}Х_3-\frac {3}{4}Х_4=5$

В результате 3 пробного решения имеем систему (4)

$$ \begin{cases} Х_0+\frac {2}{4}Х_3+\frac {11}{4}=50\\ \frac {3}{4}Х_3-\frac {9}{4}Х_4+Х_6=3\\ Х_2+\frac {1}{2}Х_3-\frac{1}{2}Х_4=3 \\ \frac {-3}{2}Х_3+\frac {3}{2}Х_4+X_5 =6\\ Х_1-\frac{1}{4}Х_3-\frac {3}{4}X_4=5 \end{cases} $$

4 пробное решение (шаг4): $Х_3=0$; $Х_4=0$

  • $Х_0=50$
  • $Х_6=3$
  • $Х_2=3$
  • $Х_5=6$
  • $Х_1=5$

Так как в соответствии с блоком 5 алгоритма в строке 0 (уравнение целевой функции) системы (4) нет отрицательных коэффициентов при переменных $Х_3$ и $Х_4$, то достигнуто максимальное (оптимальное) значение целевой функции (дохода) $Х_0=F=50 тыс. рублей.$ Этот доход достигнут при производстве и реализации продукции вида $П_1$ и $П_2$ в размере соответственно $Х_1=5 тыс. штук$ и $Х_2=3 тыс. штук.$ Для получения дохода в размере 50 тыс. рублей необходимо логистический процесс управления запасами сырья организовать следующим образом. Сырьё вида $М_1$ направить в размере$Х_1=5 тонн (5.000кг)$, в размере $Х_2 =3тн.$ на производство продукции $П_2$. Общий расход на производство сырья вида $М_1$ составит $М_{11}*Х_1+М_{12}*Х_2=2кг/шт.*5.000кг+3кг/шт.*3.000кг=19.000кг=19 тонн.$ Таким образом, заданное ограничение по сырью вида $М_1=19 тонн$ на складе не нарушается. Материальные потоки внутри предприятия должны быть направлены в размерах $М_{21}Х_1=2кг/шт.*5.000шт.=10.000кг=10 тонн$ на производство $Х_1=5.000шт.$ продукции$П_1$ и $3тн-П_2$. Суммарные производственные потребности в сырье вида$М_2=10 тонн+3 тонн$ равны запасам, имеющиеся на складе. Сырьё вида $М_3$ должно быть направленно в размере$М_{32}*Х_2=3 кг/шт.*3.000шт.=9 тонн$ на производство продукции только вида $П_2$. На складе по условию задачи сырья этого вида имеется 15 тонн, т.е. оно полностью не будет израсходовано на производство продукции только вида $П_1$, что тоже меньше запасов в 18 тонн на складе. Сырьё вида $М_4$ не будет полностью израсходовано. Проверка условий системы ограничений и целевой функции данной задачи

$$ \begin{cases} F=7Х_1+5Х_2=7*5+5*3=50 тыс. рублей max\\ 2*5+3*3=19=19\\ 2*5+1*3=13=13 \end{cases} $$
$$ 3*3=9<15\\ 3*5=15<18 $$

Условия ограничений запасов предприятия

Лекция 2 Организация производственного процесса во времени.

Симплекс – метод линейного программирования применим не только для решения задач логистического управления запасами на производственном предприятии. Симплекс – метод может быть использован для принятие логистических решений при организации производственного процесса во времени. Например, предприятию за время работы $T=6$ часов необходимо выпустить $N_1=30 штук$ продукции $П_1$ и $N_2=96 штук$ продукции $П_2$; каждый из видов продукции $П_1$ и $П_2$ может производится двумя машинами $А$ и $В$ с различными мощностями. Мощность машины $А$ составляет $a_1=6 штук/час$ изготовления продукции $П_1$ и $a_2=24 штук/час$ продукции вида $П_2$. Мощность машины $B$ составляет соответственно $b_1=13 штук/час$ и $b_2=13 штук/час$ изготовления продукции вида $П_1$ и $П_2$. Расходы, вызванные производством каждого из видов продукции на машине $А$ или машине $В$, различны. Величина $С_1=4 руб./час$ и $С_2=24 руб./час$ является ценой рабочего времени машины $А$ по производству продукции вида $П_1$ и $П_2$ соответственно. Значения $С_3=13руб/час$ и$С_4=26руб/час$ являются стоимостью рабочего времени машины В по производству продукции вида $П_1$ и $П_2$ соответственно. Требуется найти сколько времени каждая из машин $А$ и $В$ должна быть занята производством каждого из видов продукции $П_1$ и $П_2$ с тем, чтобы себестоимость всей продукции предприятия оказалась минимальной. При этом должен быть выполнен план производства как по времени, так и по номенклатуре. Составим математическую модель организации данного производственного процесса во времени в виде системы ограничений и целевой функции. Обозначим через $Х_1$ время работы машины $А$ по производству продукции $П_1$ и через $Х_2$ время работа машины $А$ по изготовлению продукции $П_2$. Переменная $Х_3$ и $Х_4$ обозначают время работы машины $В$ по производству продукции $П_1$ и $П_2$ соответственно. Так как машины $А$ и $В$ работают в одну смену $Т=6 часов$, то ограничения по времени обеспечиваются неравенствами:

$X_1+X_2≤6$ (для машины $А$) и $X_3+X_4≤6$ (для машины $В$).

Машина $А$ мощностью $а_1=6штук/час$ и машина $В$ мощностью $b_1=13штук/час$ производят в течение времени соответственно $Х_1$ и $Х_3$ часов продукцию $П_1$ в объёме $N_1=30штук.$ Следовательно, план по номенклатуре $П_1$ обеспечиваются равенством:$а_1Х_1+b_1Х_3=N$ или $6*Х_1+13Х_3=30.$ Машина $А$ мощностью $а_2=24штук/час$ и машина $В$ мощностью $b_2=13штук/час$ производят в течение времени соответственно $Х_2$ и $Х_4$ часов продукцию $П_2$ в объёме $N_2=96штук.$ Аналогично, план по номенклатуре $П_2$ обеспечивается равенством: $а_2Х_2+b_2Х_4=N_2$ или $24*Х_2+13Х_4=96.$ По условиям задачи общая стоимость продукции видов $П_1$ и $П_2$ (целевая функция $F$) составит $F=С_1*Х_1+С_2*Х_2+С_3*Х_3+С_4*Х_4=4*Х_1+24*Х_2+13Х_3+26*Х_4.$ В итоге данный производственный процесс может быть представлен следующей линейной математической моделью:

$F=4Х_1+24Х_2+13Х_3+26*Х_4→min$

$$ \begin{cases} Х_1+Х_2≤6\\ Х_3+Х_4≤6\\ 6Х_1+13Х_3=30\\ 2Х_2+13Х_4=96 \end{cases} $$

Система ограничений (время работы машин и объём выпуска продукции)

Решение данной линейной математической модели может быть получена с использованием алгоритма симплекс – метода (рис 3.2) Вычислительные процедуры при решении данной задачи начинаются с блока 3 алгоритма:

$$ \begin{cases} Х_0-4Х_1-24Х_2-13Х_3-26Х_4=0\\ Х_1+Х_2+Х_5=6\\ Х_3+Х_4+Х_6=6\\ 6Х_1+13Х_3+Х_7=30 24Х_2+13Х_4+Х_8=96 \end{cases} $$

1 пробное решение $Х_1=0$; $Х_2=0$; $Х_3=0$ и $Х_4=0$ Строка: 1шаг коэффициент отношение $min$ 2-ое пробное при $Х_4$ решение:

$$ \begin{matrix} Х_0=0 & -26 & ------\\ Х_5=6 & 0 & ------\\ Х_6=6 & 1 & Х_4=6; Х_6=0\\ Х_7=30 & 0 & -----------\\ Х_8=96 & 13 & 7,38\\ \end{matrix} $$

В соответствии с блоками 5 алгоритма выбрана переменная $Х_4$, т.к. коэффициент при ней отрицательный и наибольший по модулю (-26) по сравнению коэффициентами (-4), (-24) и (13) при переменных $Х_1$,$Х_2$ и $Х_3$. Минимальное отношение 6:1 в строке 2 позволяет выбрать (блок 6) переменную $Х_6$ вместо $Х_4$ для (две ай англ большие) пробного решения. Это означает, что во всех строках модели (1), кроме строки 2, заменить переменную $Х_4$ на $Х_6$. Для этого в новых строках 0, 1, 3 и 4 коэффициенты при переменной $Х_4$ должны равнять нулю, а в строке 2 – единице. Умножив строку 2 на +26 и прибавив результат к строке 0 система (1), получим

$Х_0-4Х_1-2Х_2-13Х_3-26Х_4+26Х_3+26Х_4+26*Х_6=0+6*26$ или новую строку 0: $Х_0-4Х_1-24Х_2+13Х_3+26Х_6=156$, которую включим в систему (2).

В строках 1 и 3 переменная $Х_4$ отсутствует, т.е. коэффициент при ней равны нулю. Эти строки без преобразований включаем в систему (2). Умножив строку 2 на (-13) результат прибавив у строке 4 системы (1), получим

$24Х_2+13Х_4+Х_8-13Х_3-13Х_4-13Х_6=96+6*(-13)$ или новую строку 4: $24Х_2-13Х_3-13Х_6+Х_8=18$, которую включим в систему (2).

Итак, имеем систему (2):

$$ \begin{cases} Х_0-4Х_1-24Х_2+13Х_3+26Х_6=156\\ Х_1+ Х_2 + Х_5=6\\ Х_3+Х_4+Х_6=6\\ 6Х_1+13Х_3+Х_7=30\\ 24Х_2-13Х_3-13Х_6+Х_8=18 \end{cases} $$

2 пробное решение: $Х_1=0$; $Х_2=0$; $Х_3=0$ и $Х_6=0$ Cтроки: 2шаг коэффициент отношение $min$ отношение 3-ье пробное при $Х_2$ решение

$$ \begin{matrix} Х_0=156 & -24 & ----- \\ Х_5=6 & 1 & 6\\ Х_4=6 & 0 & -----\\ X_7=30 & 0 & ----- \\ Х_8=18 & 24 & Х_2=0,75 Х_8=0 \end{matrix} $$

Процедура замены переменной $Х_2$ в строках 0, 1 и 4 системы (2) аналогична предыдущей замене переменой $Х_4$ в первом пробном решении. Строка 4 системы (2) является основной для такой замены. Преобразуем её таким образом, чтобы коэффициент при переменой $Х_2$ равнялась 1: $Х_2-0,54Х_3-0,54Х_6+0,04Х_8-0,75$ новая строка 4. Заменим переменную $Х_2$ на $Х_8$ в строке 0 системы (2), умножив новую строку 4 на (+24) и прибавив результат к строке 0 системы (2) получим:

$Х_0-4Х_1-24Х_2+13Х_3+26Х_6+24Х_2-12,96Х_3-12,96Х_6+0,96Х_8=156+0,75*24$ или новую строку 0.

Заменим переменную $Х_2$ на $Х_8$в строке 1 системы (2), умножив новую строку 4 на (-1) и прибавив результат к строке 1 системы (2), получим

$Х_1+X_2+X_5-1Х_2+0,54Х_3+0,54Х_6-0,04Х_8=6+0,75(-1)$ или новую строку 1: $Х_1+0,54Х_3+Х_5+0,54Х_6-0,04Х_8=5,25$

В строках 2 и 3 системы (2) не содержится переменной $Х_2$, поэтому их можно без преобразования включить в систему (3). Заменим переменную $Х_2$ в строке 4 системы (2) на переменную $Х_8$; умножив строку 4 на (-24) и прибавив результат к строке 4 системы (2):

$24Х_2-13Х_3-13Х_6+Х_8-24Х_2+12,96Х_3+12,9Х_6-0,96Х_8=18+0,75(-24)=0$ или новая строка 4.

В итоге 2 пробного решения (шаг 2) имеем систему (3)

$$ \begin{cases} Х_0-4Х_1+0,04Х_3+13,04Х_6+0,96Х8=174\\ Х_1+0,54Х_3+Х_5+0,54Х_6-0,04Х_8=5,25\\ Х_3+Х_4+Х_6 =6\\ 6Х_1+13Х_3+Х_7=30\\ -0,04Х_3-0,04Х_6+0,04Х_8=0 \end{cases} $$

3 пробное решение: $Х_1=0$;$Х_3=0$; $Х_4=0$ и $Х_8=8$ Строке: 3 шаг коэффициент отношение $min$отношение 4-ое пробное при $Х_1$ решение

$$ \begin{matrix} Х_0=174 & -4 & ------\\ Х_5=5,25 & 1 & 5,25\\ Х_4=6 & 0 & ------\\ Х_7=30 & 6 & Х_1=5; Х_7=0\\ Х_6=0 & 0 & 0 \end{matrix} $$

Для замены переменной $Х_1$ на $Х_7$ в строках 0 и 1 на переменную $Х_7$ строку 3 системы (3) преобразуем так, чтобы при переменной $Х_1$ коэффициент равнялся 1: $Х_1+2,17Х_3+0,17Х_7=5$. Умножив эту новую строку 3 на (+4) и результат прибавив к строке 0 системы (3), имеем новую строку 0: $Х_0-4Х_1+0,04*Х_3+13,04Х_6+0,96Х_8+4Х_1+8,68Х_3+0,68Х_7=174+5*4=194$ или $Х_0+8,72Х_3+13,04Х_6+0,68Х_7+0,96Х_8=194$

Умножите новую строку 3 на (-1) и результат прибавив к строке 1 системы (3), получаем

$Х_1+0,54Х_3+Х_5+0,54Х_6-0,04Х_8-Х_1-2,17Х_7=5,25+5*(-1)$ или новую строку 1: $-1,57Х_3+Х_5+0,54Х_6-0,17Х_8=0,25$

В результате 3 пробного решения имеем систему (4):

$$ \begin{cases} Х_0+8,72Х_3+13,04Х_6+0,68Х_7+0,96Х_8=194\\ -1,57Х_3+Х_5+0,54Х_6-0,17Х_7-0,04Х_8=0,25\\ Х_3+Х_4+Х_6=6\\ Х_1+2,17Х_3+0,17Х_7=5\\ -0,04Х_3-0,04Х_6+0,04Х_8=0 \end{cases} $$

4 пробное решение: $Х_3=0$; $Х_6=0$;$Х_7=0$; $Х_8=0$.

  • $Х_0=194$
  • $Х_5=0,25$
  • $Х_4=6$
  • $Х_1=5$
  • $------$

В соответствии с блоком 5 алгоритма в целевой функции (строка 0) системы (4) Нет переменных с отрицательными коэффициентами. В соответствии с блоками 5 и 7 вычислительные процедуры прекращаются, т.к. получено оптимальное (в данной задаче минимальное) значение себестоимости всей производственной продукции:

$Х_0=F=194 руб.$

Время работы машины $А$

$$ \begin{matrix}\begin{cases} Х_1=5 & часов & по & производству & продукции & П_1\\ Х_2=0,75 & часов & по & производству & продукции & П_2 \end{cases}\end{matrix} $$

Время работ машины $В$

$$ \begin{matrix}\begin{cases} Х_3=0 & часов & по & производству & продукции & П_1\\ Х_4=6 & часов & по & производству & продукции & П_2 \end{cases}\end{matrix} $$

Проверка правильности решения заключается в постановке полученных значений переменных $Х_0$, $Х_1$, $Х_2$, $Х_3$ и $Х_4$ в исходную математическую модель производственного процесса:

целевая функция $F=4Х_1+24Х_2+13Х_3+26*Х_4=4*5+24*0,75+13*0+26*6=194$

система ограничений

$$ \begin{matrix}\begin{cases} Х_1+Х_2<6 & или & 5+0,75<6\\ Х_3+Х_4<6 & или & 0+6=6\\ 6Х_1+13Х_3=30 & или & 6*5+13*0=30\\ 24Х_2+13Х_4=96 & или & 24*0,75+13*6=96\\ \end{cases}\end{matrix} $$

Полученные результаты расчётов работы каждой из машин $А$ и $В$ по выпуску продукции видов $П_1$ и $П_2$ в заданных объёмах $N_1$ и $N_2$ позволяют организовать логистический процесс во времени следующим образом. Машина $А$ должна работать 5 часов и производится за это время $6 штук/час*5 часов=30 штук$ продукции $П_1$, что равно запланированному объёму выпуска этого вида продукции всему предприятию. Кроме того, машина $А$ должна работать ещё 0, 75 часа и за это время произвести $24 штук/час*0,75 час=18 штук$ продукции $П_2$. Машина $В$ должна работать все 6 часов смены, и машина $В$ не должна производить по расчётам продукцию $П_1$. Объёмы материальных потоков со склада сырья и материалов должны быть строго синхронизированы с расчётными временами работы машин $А$ и $В$ для обеспечения бесперебойного производства продукции видов $П_1$ и $П_2$. Сырьё и материалы должны быть приобретены для выполнения договорных заказов в объёме 30 штук продукции $П_1$ и 96 штук продукции $П_2$ с учётом доли брака и отходов производства. Оптимизация материальных потоков в производстве и производственного процесса во времени с помощью симплекс – метода, рассмотренного в темах 3.1 и 3.2, эффективна в следующих ситуациях.

  1. На планируемом периоде логистического управления усредненные удельные стоимости и временные затраты на производство единиц продукции принимаются неизменными. В реальности они могут в этой период изменяться. Иными словами, фактор времени в построение математических моделей подобных процессов не включаются.
  2. Необходимо использовать уточнённую информацию относительно усредненных значений удельных затрат. После этого дополнительно вычислять при помощи симплекс – метода диапазон величин оптимизируемого показателя логистического процесса. Рассмотрение этого диапазона может явиться основным руководству предприятия для принятия и реализации управленческого решения.
  3. Необходимо учитывать все управляющие факторы и управляемые показатели логистического процесса при построении наиболее полной и точной его математической модели.
  4. Используются десятки прикладных программ, реализующих алгоритм симплекс – метода не только в производственной, но и в закупочной, и в распределённой логистике. Эти программы решают логистические задачи предприятий, у которых число переменных в формулах целевой функции и в зависимости систем ограничений достигает десятков и сотен. Это обстоятельство вынуждает руководство для решений столь объёмных задач логистики не только персональные компьютеры, но и Мини – ЭВМ.

Объединив две рассмотренные в разделе задачи в одну можно усложнить процесс оптимизации: минимизировать себестоимость продукции при производстве (тема 3.2) и максимизировать доход предприятия (тема 3.1) от реализации продукции.

Распределительная логистика.
верх

Произведенная на предприятиях материальная продукция должна быть распределена и доставлена потребителям для удовлетворения их спроса. Распределение и доставка продукции осуществляется по каналам распределения. Канал распределения – это множество юридических и физических лиц, имеющих право и несущих ответственность за своевременную доставку товара в нужное место от производителей. Канал распределения – это организованные участниками логистического процесса маршруты движения товаров от производственных предприятий до оптовых баз. Квалификация юридических и физических лиц, составляющих канал распределения, определяют скорость, время движения и сохранность продукции при ее доставке от производителя к потребителю с минимальными затратами. При этом хозяйствующие субъекты, составляющие канал распределения, организуют транспортировку и складирование продукции, финансируют ее продвижение, страхуют продукцию, обмениваются необходимой информацией со всеми участниками канала и т. п. Большой объем этих работ вынуждает производителей и потребителей продукции прибегать к услугам специализированных посреднических организаций или отдельных специалистов (физических лиц).

В таких случаях протяженность каналов распределения определяется количеством промежуточных посредников между производителями и потребителями. Каждый участник канала стремится обеспечить себе максимальную прибыль. Это стремление отдельных участников канала может привести к снижению прибыли общего процесса распределения, т. е. остальных участников. Это объясняется тем, что любой из участников канала не имеет достаточного контроля за деятельностью остальных. Такие каналы распределения называются горизонтальными. Для увеличения контроля за участниками используются вертикальные каналы распределения. Они представляют собой самостоятельную структуру, в составе которой жестко объединены на правовой основе производитель (или потребитель), оптовый посредник и розничный посредник. При создании каналов распределения могут рассматриваться различные варианты использования таких посредников как дилеры, дистрибьюторы, комиссионеры, агенты и брокеры.

Дилеры – это оптовые или розничные посредники. Дилер становится собственником продукции после полной оплаты по договору за свой счет поставки продукции. Дилеры являются держателями привилегий, контролируя процессы производства и распределения товаров. Дистрибьюторы получают от производителя право продавать произведенную продукцию на определенной территории и в течение определенного времени в соответствии с договором. Дистрибьюторы в логистическом канале действуют от чужого имени, но за свой счет. Комиссионеры как оптовые, так и розничные посредники, не являясь собственниками продаваемых товаров, действуют от своего имени и за чужой счет. Договор о поставке продукции заключается от имени комиссионера, который должен обеспечить сохранность товара. Агентами являются юридические лица, заключающие договоры о поставке товаров по доверенности с производителями или потребителями. При этом та или иная договаривающаяся сторона называется принципалом по отношению к агенту. Брокеры – посредники, действующие на основе отдельных поручений как производителей, так и потребителей вне договорных отношениях между ними.

Лекция 1 Логистика распределения и сбыта.

Маркетинговая логистика – это раздел предпринимательской деятельности логистики, включающий методологию, теорию, методику и алгоритмизацию процесса оптимизации потоков всех видов, которые сопровождают маркетинговую деятельность. Это определяет также совокупность методов, с помощью которых в системе маркетинга осуществляется анализ, синтез и оптимизация потоков, сопровождающих товар от производителя до конкретного покупателя и систему коммуникации субъектов маркетинговой системы в процессе их взаимодействия. Маркетинговая логистика изучает последний этап (не в отрыве, а в глубокой системной взаимосвязи с предыдущими этапами), то есть представляет собой науку (деятельность) о планировании, контроле и управлении транспортированием, складированием и другими материальными и не материальными операциями, совершаемыми в процессе доведения готовой продукции до потребителя в соответствии с интересами и требованиями последнего, а также передачи, хранения и обработки соответствующей информации. Принципиальное отличие распределительной логистики от традиционных сбыта и продажи заключается в следующем:

  • Подчинение процесса управления материальными и информационными потоками целям и задачам маркетинга;
  • Системная взаимосвязь процесса распределения с процессами производства и закупок (в плане управления материальными потоками);
  • Системная взаимосвязь всех функций внутри самого распределения.

Маркетинговую логистику можно определить как планирование, организацию, учет и контроль, анализ и регулирование всех операций по перемещению и складированию, связанных с потоком готовой продукции от конца производственной линии до прибытия продукции на рынок, а также каналов распределения, требующихся для организации и обеспечения взаимодействия между фирмой и ее рынками. Выделяют два взаимосвязанных аспекта маркетинговой логистики: функциональный, связанный с прохождением материального потока и институциональный, связанный с выбором канала распределения и управления им. Реализация подобного подхода, несомненно, служит достижению конкретной цели стратегии фирмы – наиболее полного удовлетворения запросов потребителей за счет обеспечения доступности необходимой им продукции, но не раскрывает всех возможностей системного использования маркетинга и логистики. Во многом это связано с тем, что в общепринятом смысле продажу продукции связывают с маркетингом, то есть речь идет о маркетинге продаж, а не о сбытовой логистике, которая развита значительно меньше. В задачу фирм и их структурных подразделений, управляющих различными потоками от поставщиков к конечным потребителям, входит координация действий поставщиков, агентов по закупкам, производителей, маркетологов, участников каналов товародвижения и покупателей. Функциями и объектами управления маркетинговой логистики как функционального менеджмента, соответственно, являются:

  • прогнозирование сбыта,
  • планирование распределения,
  • планирование производства,
  • приобретение сырья и материалов,
  • входящие транспортные потоки,
  • склады фирмы, приемка, упаковка, внутризаводское складирование,
  • отправка,
  • исходящие транспортные потоки,
  • заказы покупателей,
  • доставка и сервисное обслуживание.

Маркетинговая логистика охватывает всю деятельность, которая обеспечивает целенаправленное влияние на рынки – за счет высокого уровня поставки, постоянной готовности поставки и соответствующей презентации товара для сохранения и развития доли рынка конкретного предприятия (фирмы). Маркетинговая логистика направлена на физическое распределение продуктов от производства к клиенту и при этом на контролируемый предприятиями путь товаров. Оба пути соединены друг с другом не в принудительном порядке. Клиентами могут быть как привлеченные к пути сбыта частные специалисты по сбыту, так и конечные потребители. Основным условием эффективности товародвижения является совершенствование системы физического распределения. Физическое распределение является одной из наиболее сложных функций маркетинговой логистики, которая включает в себя обработку и управление товарными потоками, а также информационные потоки, связанные с перемещением товаров. В физическое распределение в качестве составных частей входят:

  • производственные запасы;
  • перевозка товаров;
  • складирование и хранение;
  • погрузочно-разгрузочные работы;
  • упаковка.

Объединить разные взгляды на распределительные процессы, перемещения товаров и соответствующую этим перемещениям информацию помогли концепции маркетинга и маркетинговой логистики. Объединение этих процессов под общим управленческим началом содержит большой резерв повышения эффективности, поскольку позволяет задействовать все каналы для контроля и реализации производственной и маркетинговой деятельности. Таким образом, для успешной деятельности фирме необходимо решить комплекс задач по анализу материальных потоков, рационализации тары и упаковки, унификации грузовых единиц, введению эффективной системы складирования, оптимизации величины и уровня запасов, выбору оптимальных маршрутов перевозок на транспорте, рационализации транспортно-складских работ на складах предприятий и т. п. Распределительная логистика охватывает весь комплекс задач по управлению материальным потоком на участке поставщик – потребитель, начиная от момента постановки задачи реализации и заканчивая моментом выхода поставленного продукта из сферы внимания поставщика. При этом основной удельный вес занимают задачи управления материальными потоками, решаемые в процессе продвижения уже готовой продукции к потребителю. Состав задач распределительной логистики на микро- и макроуровне различен. На уровне предприятия, то есть на микроуровне, распределительная логистика ставит и решает следующие задачи:

  1. планирование процесса реализации;
  2. организация получения и обработки заказа;
  3. выбор вида упаковки, принятие решения о комплектации, а также организация выполнения других операций, непосредственно предшествующих отгрузке;
  4. организация отгрузки продукции;
  5. организация доставки и контроль за транспортированием;
  6. организация послереализационного обслуживания.

На макроуровне к задачам распределительной логистики относят:

  1. выбор схемы распределения материального потока;
  2. определение оптимального количества распределительных центров (складов) на обслуживаемой территории;
  3. определение оптимального места расположения распределительного центра (склада) на обслуживаемой территории;
  4. ряд других задач, связанных с управлением процессом прохождения материального потока по территории района, области, страны, материка или всего земного шара.

Затраты на маркетинговую логистику могут достигать $30 – 40\%$ себестоимости готовой продукции. Стратегия маркетинговой логистики является элементом стратегии маркетинга в целом и касается установления долгосрочных целей и структур маркетинговой логистики. Вовлечение логистики в концепцию стратегии конкуренции, а также в стратегический маркетинг на практике осуществляется редко, хотя потенциал логистики как стратегический фактор успеха и как инструмент реализации преимуществ конкуренции давно известен. Известно, что сквозной материальный поток состоит из трех частей: закупочная логистика, производственная логистика и распределительная логистика.

Таблица 4.1.

1

Таблица 4.1. представляет собой пример логистического канала из $А_1,А_2, …, А_n$ производственных предприятий, посредников и транспортных организаций $Т_1, Т_2, Т_3, Т_4$ и $Т_5$ и из $В_1, В_2, …В_m$ оптовых предприятий-заказчиков продукции. Любое предприятие производит соответствующий ассортимент продукции видов $П_1, П_2, …,П_l$. Например, обозначение $П_3А_4$ может расшифровываться как «продукция вида $П_3$ производит предприятие $А_4$», а обозначение $П_l$ $А_n$-«продукцию вида $П_l$ производит предприятие $А_n$». Логистическая цепь распределения продукции, например, вида $П_1$ предприятия $A_1$ и вида $П_8$ предприятия $A_2$ между предприятиями $B_1$ и $B_2$ с помощью соответственно авто- и железнодорожного транспорта $T_1$ и $T_2$ может быть обозначено :

$$ \begin{matrix} П_1 & А_1 & Т_1 & В_1 & В_2\\ П_8 & А_2 & Т_2 & В_1 & В_2 \end{matrix} $$
Аналогично может быть представлена логистическая цепь для продукции вида $П_8$ и $П_l$ соответственно предприятий $А_2$ и $А_n$:
$$ \begin{matrix} П_8 & А_2 & Т_2 & В_1 & В_2\\ П_l & А_n & Т_5 & В_2 & В_m \end{matrix} $$

Первые две части были рассмотрены в разделах 2 и 3. Доставка логистическими посредниками продукции, произведенной многими заводами и фабриками, еще большему числу оптовых предприятий, представляет собой существо распределительной логистики. Доставка осуществляется логистическими посредниками, использующими различные транспортные средства и сети (автотранспорт, железнодорожный транспорт, авиатранспорт, морской и речной флот). Множество возможных поставщиков, посредников и заказчиков – потребителей образуют логистический канал, специализирующийся на определенных видах продукции. Вид груза определяет специализацию логистического канала. Например, насыпной груз (руда, уголь, щебень, песок и т. п.) требует использования авто- и железнодорожного транспорта (самосвалы, вагоны - думкары), а также морских и речных судов (сухогрузов и барж). Авиатранспорт для перевозок больших объемов таких грузов не пригоден, как не пригоден для перевозки наливных грузов: нефти, нефтепродуктов, химических жидкостей и т. п.

Выбор из логистического канала необходимой последовательности определенного числа конкретных участников логистического процесса приводит к созданию логистической цепи. Иными словами, та или иная логистическая цепь формируется из объектов логистического канала. Выбор логистической цепи из логистического канала является первоочередной задачей управления распределением множества готовой продукции между множеством оптовых предприятий. Решение этой задачи определяет объект логистического управления. Любая сформированная посредником (дилером, дистрибьютором и т. п.) логистическая цепь имеет количественные характеристики:

  • масса грузов (тн);
  • расстояния (км) от пунктов отправки до промежуточных пунктов перевалки грузов и до конечного пункта назначения;
  • стоимость (руб./тн. км) перевозки грузов отдельными видами транспортных средств;
  • время (час) продвижения грузов по отдельным участкам и в целом по логистической цепи.

Например, некоторые из этих характеристик:

2

Имеющийся логистический канал (таблица 4.1.) распределения представляет множество комбинаций или вариантов доставки множество видов продукции от множества производителей, множеством видов транспорта до множества потребителей. Подсчет всего множества вариантов осуществляется методами комбинаторики. Выбор конкретной логистической цепи из перечисленных множеств основывается на алгоритмах вычислительных процедур минимизации значений затрат по стоимости или во во времени доставки при удовлетворении условия равенства спроса и предложения для потребителей. Иными словами, это выбор в большой степени является решением классической транспортной задачи, которое будет рассмотрено далее.

Лекция 2 Логистика запасов.

Материальные запасы участвуют в логистическом процессе и играют в нём значительную роль. Логистический процесс может рассматриваться в трёх видах:

  1. поставки сырья для производства товаров
  2. производства товаров для поставок к оптовым базам
  3. поставки сырья для производства товаров, поставляемых оптовым базам, далее конечным потребителям, т.е. так называемый сквозной материальный поток.

В любом из этих видов материальных потоков создаются материальные запасы сырья и товаров. «Общепринятая формулировка гласит: материальные запасы – это находящиеся на разных стадиях производства и обращения продукция производственно-технического назначения, изделия народного потребления и другие товары, ожидающие вступления в процесс производственного или личного потребления». Сущность материально-товарных запасов предприятия заключается в обеспечении гарантированного выполнения обязательств договора с заказчиками по поставкам товаров в полном объеме требуемого качества в установленный срок. Риск невыполнения обязательств связан с реальным колебанием управляющих и возмущающих воздействий на продвижение материалов и товаров от поставщиков сырья до конечного потребителя товаров. К этим воздействиям относятся техническая и технологическая документация на производство товаров, сырьё, комплектующие изделия, энергоносители, заказы (спрос) потребителей, инфляция, текучесть кадров, налоги, показанные на рисунке 4.2.

1

Рис. 4.1. Управляющие и возмущающие воздействия при организации пополнений запасов.

Колебание перечисленных воздействий на логистический процесс могут быть вызваны экономическими, социальными и политическими причинами. Материально-товарные запасы служат сглаживающими элементами логистического процесса предприятия. Например, по какой-либо из перечисленных причин возможно прекращения поставки сырья на предприятие в установленный срок. В этом случае определённый запас сырья предприятия обеспечивает его бесперебойную работу по производству и поставке товаров в соответствии с договором с потребителями некоторое время. В течение этого времени отдел снабжения предприятия должно найти новых поставщиков сырья, быстро заключить с ними договора на поставку сырья в требуемых объемах и в установленный срок. В случае текучести кадров или забастовок работников предприятия для гарантированного выполнения договорных заказов по производству и поставке товаров руководство может нанять другой персонал такой же квалификации.

Таким образом, материальные запасы сырья и энергоресурсов создаются для обеспечения сферы производства предприятия. В свою очередь запасы товаров(рис. 4.2.) создаются с целью обеспечения сферы обращения предприятия. Эти запасы товаров могут использоваться при резком увеличении спроса на них, при кратковременном прекращении поставок сырья, комплектующих изделий или энергоресурсов. При прогнозированном росте цен на товары предприятия его руководство может придерживать запасы с целью получения в дальнейшем незапланированной прибыли от их реализации. Так как любой производственный процесс на выходе имеет товар (годную продукцию), брак и отходы, то материально-товарные запасы должны рассчитываться и создаваться с учётом долей этих показателей в общем нормируемом расходе сырья и материалов. Запасы, как резервы, вводятся в сферу производства и обращения на основе управленческих решений руководства предприятия. На рис.4.2. эти изменения показаны штриховыми линиями, они появляются по необходимости сглаживания резких изменений перечисленных управляющих и возмущающих воздействий. Следует отметить, что за положительное свойство материально – товарных запасов по стабилизации процессов производства и обращение товаров предприятие несет определенные затраты.

Организация и содержание, как запасов сырья, так и запасов товаров, выводит из сферы производства и сферы обращение материальные ресурсы предприятия. В конечном итоге это влечет снижению прибыли предприятия,так как они хранятся, а не реализуются на рынке. Однако, перечисленные положительные свойства материально-товарных запасов преобладают над их отрицательными свойствами. По этой причине на всех предприятиях стремятся создавать материально товарные запасы. При этом перед руководством предприятия возникает проблема определения оптимального варианта управления запасами. Оптимальный вариант – это один из многих допустимых вариантов управления в условиях известных ограничений. Инструментом поиска оптимального варианта из многих допустимых является метод математического моделирование логического управления запасами (с помощью динамического программирования). Рассмотрим математическую модель управления запасами товаров. Предприятие производит товары и отпускает их через склад заказчикам, удовлетворяя их спрос. Весь процесс производства и поставки товаров можно разделить на равные последовательные временные интервалы (сутки, неделя, месяц). Если известен спрос на конец каждого такого интервала, то для того чтобы удовлетворить этот спрос предприятие должно выполнить два условия:

  • иметь на складе, на начала интервала определенный запас товара и,
  • учитывая этот запас, произвести продукции на конец интервала в объеме не менее разности между спросом и запасом.

Иными словами математическую модель управления запасами можно представить формулой

$Х_t+3_{t-1}>=C_t$

(4.2.1)

Где
  • $С_t$спрос товара на конец интервала $t$
  • $З_t$ - запас товара на начало интервала $t$
  • $Х_t$ - объем производства на конец интервала $t$

Неравенство (4.2.1) свидетельствует о том, что после отпуска заказчику товара в размере спроса $С_t$ на конец интервала $t$ на складе производителя останется запас $З_{t+1}$ на следующий интервал. Поэтому неравенство (4.2.1) можно преобразовать в равенство:

$З_t=З_{t+1}=Х_t+З_{t-1}-С_t$

(4.2.2)

Ограничение модели

$З_{t+1}>=0$; $З_{t-1}>=0$; $Х_t>=0$ и $C_t>0$

(4.2.3.)

Эта математическая модель управления запасами с фиксированным интервалом и размером заказов. Рассмотрим модель в цифровом выражении на следующем примере. В течение 10 дней предприятие в соответствие с договором должна отпустить заказчику продукцию в натуральных единицах (штук, кг и т.п.) в размерах по графику (рис.4.2.2). Для того чтобы гарантировать удовлетворение спроса каждый из 10 дней, предприятие должно организовать и поддерживать, пополнять запас товара в течение всего процесса в размере не менее 2 единиц. Причём на конец десятого дня запас предприятия должен быть равен нулю с тем, чтобы расходы на дальнейшее содержание запасов также равнялись нулю. На начало $t=1$ процесса на складе имелся запас в размере 8 единиц товара от предыдущего производства.

В соответствии с моделью (4.2.2) и ограничениями (4.2.3) составим следующую таблицу решений. В итоге за 10 дней было произведено 47 единиц продукции и удовлетворен договорной заказ (спрос) в 57 единиц. При этом запас составлял 2 единицы каждый день с первого девятый дни. Этот запас образовывался в результате производства дополнительной продукции в соответствии с неравенством(4.2.1). В дни 0,1 и 10 продукция не производилась, но хранилась на складе. Для покрытия спроса в день 10 использовался запас 2 единицы, произведённый в день 9,что равно спросу в день 10. Таким образам, на складе в течение 10 дней находилось $(8+2*9)=26 единиц$. Стоимость содержания на складе единицы продукции равна 2 руб./единицу в день или 52 руб. за все 26 единиц продукции за 10 дней. Допустим также, что стоимость содержания единицы продукции составляет $25\%$ от стоимости её производства в размере 8 руб./единиц. Производство 47 единиц продукции обошлось предприятию в 376 рублей. Следовательно, общие затраты на производство и на содержание продукции составили 428 рублей. Возникает вопрос; какую сумму будут составлять общие затраты, если поставить условием в этой задаче обновляемый, фиксируемый размер запаса в размере 3 единиц на каждый день?

Составим для этого условия аналогичную таблицу решений (4.2.2). За 10 дней было произведено 48 единиц продукции и удовлетворен спрос в 57 единиц продукции. При этом на складе в течение всего срока договора содержалось 36 единиц * день запаса продукции. Стоимость запаса на производство 48 единиц продукции составила $8руб/единиц*48единицы=384рубля$, а на содержание – $2руб/единицы * день* 36единиц * день =72 рубля$, т.е. суммарные затраты равны 456 рублей. Из двух вариантов возможных решений данной задачи оптимальным решением является вариант, у которого при всех прочих условиях задачи фиксированный уровень запасов составляет 2 единицы*день а не 3 единицы*день. При этом варианте затраты на производство и содержание запасов будут меньше на 28 рублей, чем при втором варианте или на ($6,5\%$). По математической модели с фиксированным размером и интервалом заказов выгодно организовывать и управлять запасами на основе минимально возможного уровня. В пределе нулевой запас такого процесса означает производство и поставку товаров заказчикам без организации запасов, т.е. «с колёс». Но это идеальный, а не реальный случай. В реальной жизни чаще встречаются случаи процессов управления запасами по минимальному или максимальному спросу и с определённой периодичностью пополнения запасов. На рис.4.2.3. показан процесс изменения спроса в пределах от минимальных до максимальных его возможных значений за всё время планируемого периода. Так как величина спроса (заказов) на каждом интервале планируемого периода носит вероятный характер в пределах минимум-максимум, то модель управления запасами может быть представлена формулой:

$З_{t+1}=Х_t+З_{t-1}-(С_t+-С_t)$

(4.2.4)

где
  • $ +- С_t$возможные отклонения спроса от его среднего значения $С_t$ в пределах от $С_{max}t$ до $С_{min}t$ на каждом интервале.

Использование этой модели для управления реальным процессом связано с риском невыполнением заказов(спроса) и с затратами на содержание и пополнения запасов.

2

Рис.4.2. Динамика производства при управлении запасами в условиях гарантированного спроса каждого дня.

3

Рис.4.3. Динамика вероятностного спроса каждого дня планируемого периода.

Если содержать и пополнять запасы, исходя из предположения максимального спроса на каждом интервале всего планированного периода, то выполнение заказов ( спроса) будет гарантировано . Однако, затраты на производство и содержание нужных запасов будет максимальным. Если содержать и пополнять запасы, исходя из предположения минимального спроса на каждый интервал планируемого периода, то очень велика вероятность невыполнения договорных заказов. В любом случае суммарные минимизируемые затраты можно вычислить по формуле:

$min \sum_{t=1}^{t=n}S=min \sum_{t=1}^{t=n}(s_n* x_t+s_3*з_t)$

(4.2.5)

где
  • $S_n$ и $S_3$ - соответственно стоимость производства и содержание запасов единицы продукции,
  • $Х_t$объем производства на интервале $t$ ,
  • $З_t$объём запасов на интервале $t$,
  • $n$ - число интервалов времени в планируемом периоде управления запасами.

Следует отметить, что даже при условии постоянства во всех интервалах времени значений спроса, стоимости производства единицы продукции и стоимости содержания запаса вычислительный процесс решения задачи представляет сложную процедуру. Рассмотренная задача управления запасами относятся к задачам динамического программирования. Имеются типовые прикладные программы для решения таких логических задач в автоматизированных системах управления предприятием. Задачи динамического программирования отличаются от задач линейного программирования тем, что в них вводится ещё один важный фактор – время для реализации логистического процесса. Поэтому методы решения задач динамического программирования радикально отличается от методов решения задач линейного программирования логистических процессов.

Решение.

Задачи управления запасами, равным 2 единицам, производственного предприятия с фиксированными временем $t$ и уровнем заказов (спросом):

Таблица 4.2.1

4

Организация и пополнение запасов на всех интервалах планируемого периода управление выполнением заказов предусматривает уровень запасов на начало и конец в размере двух единиц продукции(кроме интервалов 0 и 10). Если же принять за фиксированный уровень запасов 3 единицы продукции на интервалах от 1 до 9, то второй вариант решения данной задачи можно представить таблицей 4.2.2

Решение

Задачи управления запасами равным 3 единицам производственного предприятия с фиксированным временем $t$ и уровнем запасов(спросом)

Таблица 4.2.2

5

Лекция 3 Динамическое программирование в логистике.

Увеличение длительности планового периода может существенно повлиять на правильность текущего выбора. Наряду с этим вопросом будет также изучено влияние начальных условий (начальный уровень запасов) и ограничений (ограниченность производственных мощностей). За увеличение глубины анализа динамических процессов приходится платить. Так, в этом случае необходимо радикально сокращать размерность (число ограничений) динамических оптимизацион¬ных моделей по сравнению с типичными задачами линейного програм¬мирования. Однако предлагаемый подход дает не только ценные дополнительные результаты, но и ряд практических преимуществ. Одно из них уже упоминалось выше: это возможность использования динамического программирования при бесконечном плановом периоде. Другое его преимущество состоит в том, что такой подход позволяет решать ряд задач небольшой размерности, являющихся тем не менее важными частными случаями задач нелинейного программирования. К ним относятся задачи с нелинейной целевой функцией и небольшим числом нелинейных ограничений, а также задачи с целочисленными переменными. Наконец, приведенные численные методы применимы и к ряду проблем принятия решений, по существу не являющихся динамическими, которые, однако, для удобства алгоритмизации можно рассматривать как динамические или преобразовывать в многошаговые.

Для того чтобы студент видел все излагаемые вопросы в должной перспективе, подчеркивается, что численные решения всех моделей можно получить с помощью ранее изученных алгоритмов (в частности, алгоритма нахождения кратчайшего пути на ориентированной ациклической сети). Важнейшая наша цель — научиться представлять модели в таком виде, в котором выявляются их динамические свойства. Эта цель достигается отчасти благодаря тому, что наш словарь в области исследования операций пополняется новыми терминами, а отчасти благодаря введению удобной системы математических обозначений. Однако студент поймет, что не существует простых правил, механическое применение которых в любой задаче позволяет выявить ее динамические свойства. Лучшим учителем является опыт. Многие конкретные оптимизационные задачи удается сформулировать несколькими внешне различными способами, причем, в каждой из формулировок в центре внимания находится та или иная из структурных зависимостей. Значение динамического программирования. Сделанные выше вводные замечания должны облегчить студенту переход к новой точке зрения, отличной от той, которая развивалась в предыдущих главах. Однако до сих пор ничего не говорилось о практической важности изучаемых далее моделей. Велико ли их экономическое значение?

Как было показано в предыдущих главах, модели линейного программирования в большинстве случаев используются в промышленности для принятия крупномасштабных плановых решений в сложных ситуациях. В то же время модели динамического программирования обычно применяются при решении задач значительно меньшего масштаба. Вот некоторые типичные области применения моделей динамического программирования при принятии решений:

  • Разработка правил управления запасами, устанавливающих момент пополнения запасов и размер пополняющего заказа.
  • Разработка принципов календарного планирования производства и выравнивания занятости в условиях колеблющегося спроса на продукцию.
  • Определение необходимого объема запасных частей, гарантирующего эффективное использование дорогостоящего оборудования.
  • Распределение дефицитных капитальных вложений между возможными новыми направлениями их использования.
  • Систематизация методов поиска ценного вида ресурсов.
  • Составление календарных планов текущего и капитального ремонта сложного оборудования.
  • Разработка долгосрочных правил замены выбывающих из эксплуатации основных фондов.

Процессы принятия решений, к которым относится ряд упомянутых выше моделей, часто относятся к числу микроэкономических. Однако во многих реально функционирующих системах еженедельно требуется принимать тысячи таких решений. В связи с этим модели динамического программирования ценны именно тем, что они позволяют принимать миллионы решений на основе стандартного подхода (часто с использованием ЭВМ) при минимальном вмешательстве человека. Без слов понятно, что даже если каждое из таких решений, взятое в отдельности, не является существенным, то в совокупности они могут оказывать большое влияние на прибыли фирм. Многие фирмы, воспользовавшиеся моделями динамического программирования, были неплохо вознаграждены — им удалось добиться сокращения затрат на обслуживание и ремонт или же уровня запасов на $25\%$ и более, причем без какого-либо ухудшения качества обслуживания. Общей особенностью всех моделей динамического программирования является сведение задачи принятия решений к получению рекуррентных соотношений. Если студент никогда не пользовался подобными формализованными методами для решения задач, то связанная с этим система математических обозначений может показаться ему странной и даже вызывающей недоумение. Приводимые ниже советы помогут студенту преодолеть подобные трудности.

Текст рекомендуется прочесть не менее двух раз. При первом чтении следует постараться понять смысл поставленной задачи и хорошо ознакомиться с условными обозначениями; при втором чтении больше внимания целесообразно уделять деталям постановки, в том числе и характеру математических выражений. Необходимо внимательно ознакомиться с численными примерами и проверить правильность расчетов во всех тех случаях, когда это рекомендуется в тексте. Наконец, необходимо проявить терпение и не жалеть времени на изучение материала. Быстро усвоить методы динамического программирования удается далеко не всем, причем дело может медленно продвигаться даже у тех, кто сталкивался с рекуррентными соотношениями прежде. Однако если следовать приведенным советам, то после рассмотрения нескольких примеров в какой-то момент внезапно наступает «озарение», после чего студент перестает испытывать трудности в понимании смысла рекуррентных соотношений.

Лекция 4 Задача о дилижансах.

На аллегорическом примере объясним некоторые важные идеи динамического программирования, а также построим систему условных обозначений динамических моделей. Сама задача не содержит ничего нового — в ней попросту требуется найти кратчайший путь на ориентированной ациклической сети. Пример: Жил некогда мистер М., который решил отправиться - искать счастья в Сан-Франциско. В те дни дилижансы были единственным видом общественного транспорта для поездки из восточных штатов, где проживал мистер М., на Запад. В бюро путешествий ему показали карту Соединенных Штатов (рис. 1) с нанесенными на ней дилижансовыми маршрутами, которые обслуживались в то время. Каждый квадрат на карте изображает один из штатов (состояний); для удобства штаты пронумерованы. Заметим, что, какой бы из вариантов пути от штата 1 (Восток) до штата 10 (Запад) мы ни выбрали, он включает 4 дилижансовых маршрута — или 4 «шага». Поскольку мистеру М. было известно, что путешествие связано с серьезными опасностями для здоровья и жизни, перед отъездом он решил застраховаться. Ставка страхового платежа (иными словами, стоимость, отвечающая принятой стратегии выбора пути) зависела от избираемых дилижансовых маршрутов, и она была тем выше, чем опаснее маршрут. Обозначим через $c_{tj}$ стоимость страхового полиса для переезда из штата $i$ в штат $j$. Условные численные значения $с_{ij}$ проставлены на рис. 1. Цель мистера М.— выбрать такой путь от штата 1 до штата 10, для которого общая стоимость страхования является минимальной (читателю рекомендуется отыскать оптимальный путь самостоятельно).

1

Рис. 4.4. Задача о дилижансах.

Мистер М. начал анализ проблемы с того, что признал существенным сформулированный ниже принцип. Принцип оптимальности. Оптимальная стратегия обладает тем свойством, что, каков бы ни был путь достижения некоторого штата (или состояния), последующие решения должны принадлежать оптимальной стратегии для части пути, начинающейся с этого состояния. Таким образом, мистер М. понял, что, например, оптимальный путь из штата 6 не зависит от того, каким маршрутом он прибудет в него. (Вопрос читателю:. как найти оптимальный маршрут из штата 6?) Развивая эту логическую идею далее, мистер М. пришел к выводу, что если бы он знал оптимальные пути из штатов 5, 6 и 7, то смог бы достаточно легко определить и оптимальный путь из штата 3 — конечно, если бы он решил ехать через этот штат. В самом деле, потребовалось бы лишь суммировать стоимость переезда из штата 3 (будь то $C_{35}$, $C_{36}$ или $C_{37}$) с ранее вычисленной стоимостью оптимального пути (соответственно из штатов 5, 6 или 7), а затем сравнить полученные суммы и выбрать тот штат, для которого эта сумма минимальна. Аналогичным образом, найдя оптимальные пути из штатов 2, 3 и 4, можно определить оптимальный путь из штата 1. (Вопрос читателю: как это сделать?) Для того чтобы учесть сформулированный принцип оптимальности и его вычислительный смысл, удобно использовать следующие обозначения:

  • $f_n (s)$стоимость, отвечающая стратегии минимальных затрат для пути от штата (состояния) $s$, если до конечного штата остается $n$ шагов;
  • $j_n (s)$решение, позволяющее достичь $f_n (s)$.

Многих начинающих чрезвычайно затрудняет подобная система обозначений, которую всегда используют в моделях динамического программирования, и это объясняется тем, что она выглядит весьма сложной. Однако все эти буквы и индексы необходимы и несут важную смысловую нагрузку: $f$ означает, что данное число есть значение целевой функции, $s$ — что это значение зависит от состояния системы, подстрочный индекс $n$ несет динамическую информацию о. том, что из состояния $s$ необходимо сделать еще $n$ шагов; наконец, символ $j$ зависит как от шага $n$, так и от состояния $s$ и соответствует некоторому фиксированному пути. Читая описание приводимых здесь и далее задач динамического программирования, иногда полезно просто выучить смысл обозначений, как заучивают значения слов при овладении иностранным языком. В моделях линейного программирования нет необходимости в столь сложной системе обозначений, поскольку эти модели решаются «за один шаг». Иное положение в динамическом программировании, где мы приходим к решению за ряд шагов. Будем надеяться, что эти соображения послужат некоторым утешением для читателя. Возвратимся к задаче, стоящей перед мистером М. Он знает $f_0 (10)$:

$f_0 (10) = 0$ для $j_0 (10) = Остановка$,

(1)

поскольку для штата 10 число оставшихся шагов равно нулю, т. е. в этом штате путешествие заканчивается. Затем он видит, что очень легко вычисляются $f_i (8)$ и $f_1 (9)$: к $f_0 (10)$ попросту надо прибавить соответственно с 8,10 или с 9,10. Ободренный достигнутыми успехами, мистер М. решил вычислить $f_2 (6)$ — стоимость стратегии минимальных затрат, отвечающей его нахождению в штате 6, т. е. за два шага до конечного пункта. Он заметил, что если он попадет в штат 6, то далее можно следовать только по двум путям. Первый из них — через штат 8; стоимость соответствующей стратегии определится, если прибавить $C_{6,8}$ к вычисленному ранее значению $f_1 (8)$. Второй путь — через штат 9; для вычисления его стоимости прибавим $C_{6,9}$ к значению $f_1 (9)$, которое также уже вычислено. Мистер М. понял, что значение $f_2 (6)$ должно равняться меньшей из этих двух сумм. (Вопрос читателю: таким ли способом он определял оптимальный маршрут из штата б?) Здесь мистер М. начал подозревать, что в его подходе можно обнаружить известную методичность, и, разумеется, он был прав. Кратко описываемый метод можно представить в виде так называемого динамического рекуррентного соотношения:

$f_n(s)=min[c_{sj} + f_n-i(h)]$,$n = l, 2, 3, 4$ по всем $s$ и $j$ на сети

(2)

Выражение (2) означает, что мистер М. должен вычислить все возможные значения стоимости, отвечающие различным стратегиям, суммируя соответствующую стоимость для очередного шага пути (переезда из штата $s$ в штат $j$), и стоимость, отвечающую оптимальной стратегии выбора пути, от штата $j$, из которого до конца пути остается только $(n — 1)$ шагов. Вычисленные суммы следует сравнить между собой и выбрать такое $j$, для которого значение этой суммы минимально. Мистер М. пришел к выводу, что он должен применять выражение (2) следующим образом: вначале вычислить все $f_1 (s)$, т. е. $f_i (8)$ и $f_i (9)$; затем в свою очередь для $n = 2$ вычислить $f_2 (5)$, $f_2 (6)$ и $f_2 (7)$; затем определить $f_3 (2)$, $f_3 (3)$ и $f_3 (4)$. Задача будет решена после вычисления $f_4 (1)$, так как штат 1 — начало путешествия вдоль пути, включающего 4 шага. Описанный выше метод решения задач можно назвать «методом самообеспечения». Вычислительный процесс начинается с простых, пожалуй, даже тривиальных расчетов. Полученный результат используется для выполнения дальнейших вычислений, после чего процедура повторяется снова. В принятых условных обозначениях формула (2) означает, что, зная $f_о (s)$, можно вычислить $f_1 (х)$, зная $f_1 (s)$,— $f_2 (s)$ и т, д. Такая вычислительная процедура именуется рекуррентным алгоритмом, а выражение (2) — рекуррентной формулой или рекуррентным соотношением. Вычислительный процесс. Рассмотрим применение рекуррентного алгоритма, выполнив необходимые вычисления для численных значений $c$,$j$, проставленных на рис. 1. Для $n = 1$, руководствуясь выражениями (2) и (1), следует выполнить следующие тривиальные вычисления:

$$ \begin{matrix} f_0 (8) = C_{810} + 0 = 1 & для & f_0 (8) = 10 (s = 8), f_0 (9) = C_{9J0} + 0 = 4 & для & f_0 (9) = Ю (s = 9). \end{matrix} $$

(3)

Упорядоченная запись остальных вычислений выполняется в таблицах, приведенных на рис. 8.5—4.8.

Исходное состояние

2

Рис. 4.5. Задача о дилижансах.

$n=1$ $С_{sj} + f_0 (j)$

Переход в состояние (штат)

3

Рис. 4.6. Задача о дилижансах.

Для каждого из фиксированных значений числа оставшихся шагов $n$ (а именно для $n$, равного 1, 2, 3 или 4) построена одна таблица. В ней предусмотрено: по одной строке для каждого состояния, из которого остается сделать $n$ шагов и по одному столбцу для каждого состояния, из которого остается сделать на шаг меньше. Так, в таблице для $n— 1$ (рис. 4.5) имеются две строки, для штатов 8 и 9, поскольку мистер М. может выбрать маршрут, проходящий через любой из них. Однако в этой таблице — всего один столбец (для штата 10), поскольку из штатов 8 и 9 можно попасть только в штат 10. Для $n = 2$ (рис. 4.6) мистер М. может выбрать штаты 5, 6 или 7, поэтому в таблице три строки; но из этих штатов он может попасть только в штаты 8 или 9, поэтому в таблице два столбца.

Цифры в основных столбцах таблицы (слева от двойной вертикальной черты) представляют собой сумму стоимости очередного шага $c_{sj}$ — перехода из состояния $s$ в состояние $j — й$ стоимости $f_{n1} (j)$, соответствующей оптимальной стратегии для части пути, начинающейся из состояния $j$. В каждой строке выбирается наименьшая из этих сумм; она проставлена в первом столбце справа и обозначена $f_n (s)$. Соответствующий оптимальный выбор состояния $j$ обозначен $j_n (s)$ и проставлен во втором столбце справа. Вычисления для $n = 1$ повторно приведены на рис. 4.5. В данном примере, при $n = 1$, единственным возможным выбором является $j=10$.- Поэтому $j_1 (8) = j_1 (9) = 10$, что уже было отмечено в выражениях (3). Вспомним, что при $n = 2$ значение $j$ может равняться только 8 или 9. Для выполнения вычислений при $n = 2$ должны быть известны $c_{sj}$, а кроме них лишь значения $f_1 (j)$. Вычисления приведены в таблице рис. 4.6. Отметим, что $j_1 (8)= 1$ прибавляется к каждой из величин $c_{si}$ в столбце для $j = 8$, а $f_1 (9) = 4$ — к каждой из $c_{s9}$ в столбце для $j = 9$. Из таблицы видно, что оптимальный маршрут при $n = 2$ из штатов 5 и б проходит через штат $S$, а из штата 7 — через 9. Вычисления для $n = 3$ приведены в таблице рис. 4.7. Заметим, что здесь две клетки не заполнены («запрещены»), поскольку из штата 2 нельзя попасть в штат 7, а из штата 4 — в штат 5. Еще раз отметим, что из предыдущей таблицы (рис. 4.6) потребовалось взять только значения $f_2 (j)$ Это важнейший момент во всех методах динамического программирования: стратегия оптимальных затрат для $n$ шагов определяется экономическими последствиями очередного решения и стратегией оптимальных затрат для остальных $(n — 1)$ шагов.

$n=3$ $С_{sj} + f_2 (j)$

Переход в состояние (штат)

4

Рис. 4.7. Задача о дилижансах.

Завершающие вычисления (для $n = 4$) приведены в таблице рис. 4.8. Из этой таблицы видно, что стоимость, отвечающая стратегии минимальных затрат, равна

$f_4(1) = 17$ для $f_4 (1) =3$.

(4)

Какая оптимальная стратегия соответствует этому значению целевой функции? Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо использовать таблицы следующим образом:

$C_{ssj} + f_{s3} (j)9$

Переход в состояние (штат)

5

Рис. 4.8 Задача о дилижансах.

Начнем с таблицы для $n = 4$ (рис. 4.8) и установим, что оптимальный маршрут из штата 1 проходит через штат 3. Перейдем к таблице для $n = 3$ (рис. 4.7), из которого видно, что, если мистер М. следует через штат 3 (вторая строка), оптимальный путь заключается в переезде в штат 7. Продолжим рассмотрение, перейдя к таблице для $n = 2$ (рис. 4.6), согласно которой оптимальный путь из штата 7 проходит через штат 9. Наконец, из штата 9 мистер М. следует в штат 10, где путешествие заканчивается. В целом оптимальным является путь 1—3—7—9—10, затраты по которому составляют $f_4 (1) = 5 + 7 + 1 + 4 = 17$. Очевидно, динамическое программирование здесь более эффективно, чем прямой перебор всех возможных маршрутов, сопровождаемый их оценкой. В данной задаче имеется 14 возможных путей; чтобы для каждого из них определить стоимость, отвечающую выбранной стратегии, придется суммировать четыре (по одному для каждого шага) соответствующие величины $C_{ij}$ . Следовательно, для простого перебора потребуется 42 (14*3 = 42)- операции сложения. В то же время в рис. 4.6—4.8 сделано всего лишь 16 операций сложения. Преимущество рекуррентного подхода может оказаться огромным при практическом применении, когда полный перебор обычно неосуществим. Вопросы для повторения. Метод решения аллегорической задачи о дилижансах основан на ряде идей и подходов, которыми мы будем пользоваться и в дальнейшем. Для того чтобы овладеть ими, при изучении каждой новой модели необходимо попытаться самостоятельно ответить на следующие вопросы:

  1. Значения каких переменных определяет выбираемая стратегия, иными словами — какие переменные являются «управляющими»?
  2. Какова целевая функция, на основе которой определяется оптимальная стратегия?
  3. Каким образом в модели и при анализе учитывается многошаговый характер задачи?
  4. Что является характеристикой состояния на каждом шаге?
  5. Каким образом вводимые ограничения влияют на состояние системы и на определение допустимых значений управляющих переменных?

Если студент сумеет сформулировать модель в терминах многошагового процесса, он тем самым выполнит первый этап анализа динамических свойств задачи.

Лекция 5 Простейшая задача управления запасами.

В ранее рассмотренных задачах планирования, например в общей задаче планирования производственной программы, решения об управлении запасами определялись большой и сложной системой ограничений. В настоящем разделе рамки рассмотрения существенно сужены, что позволяет сосредоточить внимание на небольшом числе важнейших особенностей динамических процессов управления запасами. Модель, к изучению которой мы приступаем, играет такую же — или почти такую же — роль в исследовании операций, как законы Ньютона в физике. Хотя рассматриваемая ситуация и является идеализированной, в модели все же учитывается множество важных факторов, влияющих на выбор правил управления запасами. Следует помнить, что нашей основной целью в дальнейшем явится анализ динамических свойств процессов управления запасами. Поэтому при описании модели не обсуждается строгость или реалистичность исходных предположений. По этой же причине, вводимые экономические понятия сопровождаются лишь краткими пояснениями. Важно отметить, что внедрение модификаций рассматриваемой модели рядом промышленных фирм дало заметный экономический эффект. Разумеется, в таких случаях все необходимые вычислительные операции выполнялись на ЭВМ.

Пример фирмы «Надежный поставщик». Фирма должна разработать календарную программу выпуска некоторого вида изделий на плановый период, состоящий из $N$ отрезков. Предполагается, что для каждого из этих отрезков имеется точный прогноз спроса на выпускаемую продукцию. Время изготовления партии изделий настолько мало, что им можно пренебречь; соответственно продукция, изготавливаемая в течение отрезка $t$, может быть использована для полного или частичного покрытия спроса в течение этого отрезка. 'Для разных отрезков спрос неодинаков; кроме того, на экономические показатели производства влияют размеры изготовляемых партий. Поэтому фирме нередко бывает выгодно изготовлять в течение некоторого месяца продукцию в объеме, превышающем спрос в пределах этого отрезка, и хранить излишки, используя их для удовлетворения последующего спроса. Вместе с тем хранение возникающих при этом запасов связано с определенными затратами. В зависимости от обстоятельств затраты обусловлены такими факторами, как проценты на капитал, взятый взаймы для создания запасов, арендная плата за складские помещения, страховые взносы и расходы по содержанию запасов. Эти затраты необходимо учитывать и при установлении программы выпуска. Цель фирмы «Надежный поставщик»— разработать такую программу, при которой общая сумма затрат на производство и на содержание запасов минимизируется при условии полного и своевременного удовлетворения спроса на продукцию. Анализ этой задачи начнем с преобразования качественного ее описания в математическую модель. Построение модели. Введем переменные:

  • $x_t$выпуск продукции в течение отрезка $t$;
  • $i_t$уровень запасов на конец отрезка $t$.

Спрос на продукцию для отрезка $t$ обозначим $D_t$; предполагается, что величины $D_t$ для всех $t$ отображаются неотрицательными целыми числами и что к началу планового периода все $D_t$ известны. Предположим также, что для каждого отрезка $t$ затраты зависят от выпуска продукции хи уровня запасов $i_t$ на конец отрезка $t$ и, кроме того, возможно, от значения $i$; обозначим затраты на отрезке $t$ $C_t(x_t, i_t)$. Тогда целевую функцию можно записать в следующем виде:

$min \sum_{t=1}^N C_t(x_t, i_t) $

(1)

На значения переменных $x_t$ и $i_t$ наложено несколько ограничений. Во-первых, предполагается целочисленность объемов выпуска:

$x_t = 0, 1, 2, 3. . . (t = 1, 2, . .-., N)$.

(2)

Во-вторых, предполагается, что для администрации фирмы желателен нулевой уровень запасов на конец отрезка $N$;

$i_N = 0$ (конечный запас равен нулю).

(3)

Наконец, в-третьих, ставится условие полного и своевременного удовлетворения спроса в пределах каждого месяца. Выполнение этого условия можно обеспечить, введя два ограничения. Первое из них назовем «балансовым», поскольку в нем утверждается, что уровень запасов на конец отрезка $t = $ (Уровень запасов на начало отрезка $t$) + (Выпуск продукции на отрезке $t$) — (Спрос на отрезке $t$). Если воспользоваться принятыми условными обозначениями, то это ограничение можно будет записать в следующем виде:

$i_t = i_{t-1} + x_t – D_t$ или в более удобном для нас виде: $i_{t-1} + x_t – i_t = D_t (t= 1, 2 …, N)$

(4)

где
  • $i_0$ заданный уровень запасов на начало планового периода.
Согласно второму вводимому ограничению, обеспечивающему своевременное выполнение фирмой «Надежный поставщик» своих обязательств, уровень запасов на начало каждого отрезка и объем выпуска продукции в течение этого отрезка должны быть достаточно велики для того, чтобы уровень запасов на конец отрезка был бы неотрицательным. На самом же деле требуется не только неотрицательность, но и целочисленность уровней запасов (правда, если предположить целочисленность объемов спроса и выпуска продукции, то предположение о целочисленности уровней запасов не создает дополнительных трудностей). Таким образом, требуется, чтобы

$i_t =0, 1, 2, 3 ... (t = 1, 2, . . ., N — 1)$.

(5)

Отметим, что ограничение (4) является линейным. Если бы все величины затрат $C_t (x_t, i_t)$ линейно зависели от значений переменных, то, как показано ниже, полученная модель была бы эквивалентна сетевой модели. Однако в большинстве практических случаев применения производственных моделей функция затрат нелинейна. Так, для выпуска партии изделий могут потребоваться дорогостоящие подготовительные операции (переналадка), из-за которых затраты на производство первой единицы партии изделий превышают дополнительные затраты на производство остальных единиц. В тех же случаях, когда объем производства в течение некоторого периода превышает нормальную мощность производственного участка, дополнительные затраты на единицу изделия могут возрастать из-за использования сверхурочных работ. Для того чтобы решить задачу при нелинейности каждой из величин $C_t (x_t, i_t)$, сформулируем ее в терминах динамического программирования.

1

Рис. 4.9. Матрица ограничений задачи управления запасами.

Пусть $N = 4$. Составим балансовые уравнения (4) для $t = 1,2,3,4$. Матрица этой системы ограничений представлена на рис. 6

2

Рис. 4.10. Сеть, отображающая производство продукции и движение запасов.

Построим пятое уравнение, просуммировав четыре уравнения, а затем составим систему из пяти уравнений, содержащую наряду с пятым - четыре исходных уравнения, умноженных на —1. Студент может убедиться в том, что построенная система адекватна сети, изображенной на рис. 4.10. Динамическая постановка. Вспомним, что в задаче о дилижансах мы строили вычислительный процесс от конечного состояния (сделаны все шаги многошагового процесса) к исходному. Такой же подход будет использован и в настоящей задаче. Здесь конечным состоянием будет начало последнего отрезка планового периода, а исходным — начальный момент первого отрезка (впереди еще $N$ отрезков). При составлении математической модели удобно использовать систему индексов, при которой подстрочный индекс «1» соответствует конечному, a «$N$» — начальному состоянию. Применим следующие обозначения:

  • $d_n$спрос на продукцию на отрезке $n$, отстоящем от конца планового периода на п отрезков (включая рассматриваемый) ;
  • $c_N (х, j)$затраты на отрезке $n$, связанные с выпуском х единиц продукции и с содержанием запасов, уровень которых на конец отрезка равен $j$ единиц.

В этой системе обозначений $d_1 = DN$ и $d_N = D1$, a $c_1 (x, j) = CN (х, j)$. Пусть $N = 4$, а плановый период начинается с января. Тогда $D$, есть январский спрос, $D_4$апрельский. В модели же используется «обратная система индексов»: январский спрос обозначен $d_4$, апрельский — $d_1$. Следовательно, $d_2$мартовский спрос (до конца планового периода — два отрезка, включая март). Что же определяет состояние системы в начале любого отрезка? Можно считать, что уровень запасов на начало отрезка. Для принятия текущего решения об объеме выпуска не нужно знать, каким образом достигнут начальный уровень. Учитывая это обстоятельство, введем следующие обозначения:

  • $f_n (i)$стоимость, отвечающая стратегии минимальных затрат на $n$ оставшихся отрезков при начальном уровне запасов $i$;
  • $x_n (i)$выпуск, обеспечивающий достижение $f_N$ (i)

Согласно (3), уровень запасов на конец планового периода равен нулю, поэтому можно записать, что

$f_0 (i) = 0$ $(n = 0)$.

(6)

Затем перейдем к $n = 1$. Начальный уровень запасов $i$ может определяться любым неотрицательным целым числом, не большим, чем $d_1$; вне зависимости от значения $i$ для полного удовлетворения потребности в пределах последнего отрезка объем выпуска должен быть равен ($d_1 — i$). Следовательно,

$f_1 (i) = c_1 (d_1 – i, 0), i = 0, 1, . . ., d_1$

(7)

Перейдем к $n — 2$. Заметим, что если начальный уровень запасов $n$ равен $i$, а объем выпуска$x$, то общие затраты для двух месяцев составляют $c_2(х, i + х — d_2) + f_1 (i + x — d_2)$, причем предполагается, что выбранная стратегия для $n = 1$ была оптимальной. Заметим, что величина $(i + х — d_2)$ есть попросту уровень запасов на конец отрезка 2. Величина 2 может принимать любые неотрицательные целочисленные значения, не превышающие $(d_t + d_2)$; вопрос к студенту: объясните, почему? При заданном $i$ целочисленное значение $х$ должно быть не меньше, чем $(d_2 - i)t$ что обеспечивает полное удовлетворение потребности на отрезке 2, но не больше, чем $(d_t + d_2-i)$, так как конечный запас равен 0. Оптимальному объему выпуска соответствует такое значение $x$, при котором, минимизируется указанная выше сумма. Выполненный нами анализ ситуации для $n = 2$ можно выразить следующим общим выражением:

$f_2 (i) = min [c_2 (x, i + x – d_2)+ f_1 (i + x – d_2)]$, $х$

Где
  • $i = 0,1, . . ., d_1 + d_2$, причем для отыскания минимума перебираются все неотрицательные целые значения в пределах $d_2 — i * d_4 + d_2 — i$.

Как и в задаче о дилижансах, значения $f_3 (i)$ можно вычислить, если известны значения $f_2 (i)$, и т. д. В конце концов в данной задаче можно вычислить $f_N (i_0)$, где $i_0$уровень запасов на начало планового периода. Общее рекуррентное соотношение записывается в следующем виде:

$f_n(i)= \underset{x}min[c_n(x,i+x-d_n)+f_{n-1}(i+x-d_n)]$

(8)

где
  • $i = 0, 1, . . ., d_1 + . . . + d_n,$ причем для отыскания минимума перебираются все неотрицательные целые значения $х$, заключенные в пределах $d_n — i*d_1 + d_2 '+ … + d_n — i$.

Заметим, что, поскольку начальный уровень запасов $i$ рассматривается как переменная величина, полностью характеризующая состояние системы, единственной независимой управляющий переменной в рекуррентном соотношении (8) является $х$, так как уровень запасов на конец отрезка равен ($i + х — d_n$). Заметим также, что, поскольку $f_i (0)$ и $f_i (i)$ без труда вычисляются по формулам (6) и (7), можно непосредственно и поочередно вычислить значения $f_2 (0)$,$ f_2 (1)$…, $f_2 (d1)$ а затем $f_3(0)$, $f_3 (1), . . ., f_3 (d_1 + d_2)$. Последовательно переходя ко все большим значениям $n$, мы дойдем до вычисления $f_n-1 (0)$, $f_n-1 (1), . . ., f_N-i (d_t + d_2 + …… + d_N-1)$ и, наконец, до $f_N(i_0)$. Для отыскания оптимальной производственной программы определим, какой объем выпуска $x_N (i_0)$- позволяет достичь полученного значения $f_N (i_0)$. Соответствующее решение о выпуске является оптимальным решением для начального отрезка планового периода. Уровень запасов на начало следующего отрезка равен $i_0 + x_N (i_0) — d_N$. Найдем объем выпуска, позволяющий достичь полученного нами значения $f_N-1[i_0+x_n(i_0)-d_N]$ и т. д.

Прежде чем идти дальше, студенту следует удостовериться в том, что ему ясна описываемая постановка задачи в терминах динамического программирования. Процесс принятия решений рассматривается как многошаговый; $n$ — число шагов (в данной задаче число отрезков планового периода) до конца процесса. В иллюстративных целях снова примем $N = 4$, причем эти отрезки соответствуют январю, февралю, марту и апрелю; $n = 1$ относится к апрелю, а $n = 4$ — к январю. В рекуррентном соотношении (8) динамического программирования январский спрос обозначен $d_4$. Аналогичные индексы использованы для целевой функции. До этого момента нет ничего сложного. Использовано лишь одно новое положение: начальный уровень запасов считается характеристикой состояния системы за $n$ шагов до конца планового периода. Продолжая рассмотрение примера, построенного для четырех месяцев, заметим, что если известен уровень запасов на начало апреля и апрельский спрос, то необходимый объем производства в точности должен быть равен разнице между этими двумя величинами. Такая зависимость отображается уравнением (7). Таким образом, если уровень запасов на начало апреля известен, нахождение оптимального выпуска для этого месяца чрезвычайно просто. Аналогично этому при известном уровне запасов на начало марта и мартовском спросе необходимый объем выпуска должен быть не меньше, чем разность между этими двумя величинами.

В свою очередь принимаемое решение об объеме производства в марте влияет на уровень запасов на начало апреля — этот уровень равен ($i + x — d_2$). Если последняя величина известна, то можно действовать в апреле оптимальным образом. Однако апрельский выпуск уже был оптимизирован на предыдущем шаге. Поэтому при определении оптимального мартовского объема производства необходимо рассматривать только сумму затрат в марте и соответствующих оптимальных затрат после марта. Вся совокупность этих соображений представлена правой частью рекуррентного соотношения (8) динамического программирования. Те же рассуждения можно повторить для февраля и, наконец, для января. Рекуррентное соотношение (8) эквивалентно алгоритму нахождения кратчайшего пути на ориентированной ациклической сети. Но какова структура сети, адекватной рассматриваемой модели? Ввиду нелинейности затрат такая сеть не аналогична изображенной на рис. 8.7. В схематическом изображении сети, адекватной соотношению (8) и построенной для реальной задачи, может быть очень много вершин и дуг. Однако лежащую в ее основе структуру можно охарактеризовать на следующем простом примере. Пусть

$d_n = 1$ для $n = 1, 2, 3, 4$ (спрос постоянен во времени),

(I)

$\begin{matrix}х = 0, 1, 2 & (выпуск & ограничен)\end{matrix}$.

(II)

Сеть, построенная для этого примера, изображена на рис. 4.11. Вершина, обозначенная индексами ($i, n$), соответствует возможному значению переменной состояния $i$ за $n$ отрезков до конца планового периода. Пять вершин в левой части сети отображают различные возможности, возникающие при $i_0$, равном 0, 1, 2, 3 или 4.

4

Рис. 4.11. Сеть, отображающая производство продукции и движение запасов.

Индексы вершины: ($i, n$). Обозначение на дуге: $с_n (х , j) = nxj$. Наличие только одной вершины в правой части сети обусловлено тем, что конечный запас должен быть нулевым. Рассмотрим дугу, направленную из вершины ($i,n$) В вершину ($j, n — 1$). Поскольку $j = i + х — d_n$, то за $n$ отрезков до конца планового периода переменная $х = j— i + d_n$. Каждое допустимое значение переменной отображено одной из дуг, на которой проставлено обозначение $nхj$, являющееся сокращением от $c_n(x, j)$. Так, вместо $с_4 (0,1)$ проставлено 401. Несомненно, схема рис. 4.11. кажется более сложной, чем сеть, изображенная на рис. 4.10. Это объясняется тем, что при нелинейных функциях $C_t (x_t, i_t)$ задача действительно усложняется. В рекуррентном соотношении (8) последовательность операций обратна действительной их последовательности во времени. Это означает, что вычислительный процесс направлен от последнего отрезка планового периода к первому. В примере, где $N = 4, f_1(i)$ вычисляется для апреля. Однако можно также разработать и прямой алгоритм, при котором вычислительный процесс направлен от первого отрезка к последнему. В этом случае необходимо задаться некоторым значением исходного уровня запаса $i_0$. Предположим, что $i_0 = 0$. В случае прямого алгоритма наш подход основывается на вычислении $g_n$ (I):

  • $g_n (i)$минимальные затраты с первого по $n-й$ отрезок при условии, что уровень запасов на конец отрезка $n$ от начала планового периода равен $i$.

При этом $g_o (0) = 0$, (III) $g_1 (i) = c_1(D_t + i, i) (i = 0, 1, . . D_2 + D_3 + D_N + i_N)$, (IV) $g_n(i) = [g_n-1(i-x+D_n)+C_n(x,i)], n=1,2,. . . ,N,$(V)

где
  • $i = 0, 1, . . ., D_n+1+ ... + D_N+ i_N$ и для отыскания минимума перебираются все неотрицательные целые значения $х$, не превышающие ($D_n+i$). Конечной целью наших вычислений является определение значения $g_N (i_N)$- где $i_N$заданный уровень запаса на конец планового периода.

Заметим, что ($i — х + D_n$) в выражении (V) есть уровень запаса на начало отрезка $n$. Оптимальное значение $х$ в соотношении (8), позволяющее достичь $f_n(i)$ в течение $n$ последних отрезков планового периода, относится к выпуску первого отрезка. Напротив, оптимальное значение $х$, позволяющее достичь $g_n(i)$ в соотношении (V), относится к выпуску на отрезке $n$. Следовательно, после представления $g_n (i)$ для всех $n$$u$$i$ в табличном виде мы получим решение, для чего нам придется начать со значения $i_N$ для отрезков $N$, затем определить соответствующее оптимальное значение $x_N$, зафиксировать отвечающий ему уровень запасов на начало последнего отрезка, отыскать соответствующее оптимальное значение $x_N - 1$ и т. д.

Лекция 6 Транспортная логистика.

Транспортная логистика имеет существенное экономическое значение для множества производственных предприятий, оптовых баз, крупных складов магазинов и транспортных экспозиций

3

Рис. 4.3.1. Схема логистического взаимодействия между хозяйствующими субъектами.

Сумма запасов произведенных товаров у поставщиков. $А_1, А_2…. А_n$ равна $а_1+а_2…+а_n=∑^nа$. Сумма потребностей в этих товарах заказчиков $В_1, В_2…В_m$ равна $b_1+b_2+…b_m= ∑_{j=1}^{i=1m}b_j $. Классическая (закрытая) транспортная задача предполагает, что все произведённые товары всех поставщиков имеют однородный характер. Например, мебельные фабрики поставляют мебель, в которую входят кухни, спальни, столовые, кабинеты. Потребности заказчиков заключаются в приобретении подобного однородного товара причём запасы однородного товара у поставщиков должны быть равны потребностям получателей, т.е.

$\sum_{i=1}^n a_i$

$\sum_{j=1}^m b_j$

Тарифы транспортных компаний и экспедиций на перевозку грузов от поставщиков к заказчикам обозначены $CL_j$, где $L$поставщик, $J$потребитель. Например $С_{11}$стоимость перевозки единицы груза от поставщика $А_1$ к потребителю $В_1$,$С_{n1}$стоимость перевозки единицы груза от поставщика $А_n$ к потребителю $В_1$ и т.д. Количество транспортных средств компаний (автомобили, самолёты и т.п.) ограничено. Поэтому для перевозки грузов одновременно не могут быть использованы все возможные маршруты, общее число которых равно произведению $n$, $m$. Например, если число поставщиков $n=5$, а число потребителей $m=10$, то общее число маршрутов задаётся формою $n+m-1$; для данного примера число допустимых маршрутов равно 14. Транспортная логистика заключается не только в доставке нужного груза, в нужном количестве, нужного качества, в нужное место и в нужное время. Доставка груза должна быть произведена так же с наименьшими из возможных затрат. Стоимость $F$ затрат доставки однородного груза может быть подсчитана по формуле $F=∑_{i,j}^{n+m-1}c_{ij}*X_{ij}$

где
  • $Х_{ij}$количество груза для перевозки по одному из доступных маршрутов $n+m-1$.

Таким образом, стоимость затрат $F$ является целевой функцией транспортной задачи, которую необходимо минимизировать. Решением задачи является вычисление значений количество грузов $Хl_j$ для разных комбинаций $n+m-1$ маршрутов. Эти значения $Хl_j$, должны быть неотрицательными в силу своего экономического смысла. Решение классической транспортной задачи может быть осуществлена симплекс – методом, методом потенциалов и др. На рис. 4.3.2. приведена схема алгоритма решения этой задачи методом потенциалов. Так как все входные данные (блок 1) задачи принимаются постоянными лишь на планируемый период поставок (месяц, квартал, год), то решение является приближённым. Оно носит характер прогноза, так как трудно учитывать вероятность изменения тарифов перевозок особенно на длительный период. Тем не менее, менеджменту рекомендуется результаты вычислений для принятия решения по управлению данным логистическим процессом. Если входные данные изменили свои значения на планируемый период, то необходимо для новых значений найти минимальную величину целевой функции $F$ с помощью того же алгоритма решения. Рассмотрим простой пример классической транспортной задачи. Две мебельные фабрики $А_1$ и $А_2$ произвели и имеют на своих складах соответственно 20 и 30 штук однородного груза. Три оптовые базы $В_1$, $В_2$ и $В_3$ имеют потребности в этом грузе в размере соответственно 10, 30 и 10 штук. То есть выполняются ограничение $∑_{i=1}^nа_i=∑_{j=1}^mb_j=50 штук$

На плановый период поставок груза известны шесть маршрутов и соответственно шесть тарифов $C_{ij}$ (руб/штук) по каждому из маршрутов в виде таблицы:

1

Рис. 4.3.2. Схема алгоритма решения транспортной задачи линейного программирования методом потенциалов.

$$ \begin{matrix} Оптовые & базы & В_1 & В_2 & В_3\\ Мебельные & & А_1 & С_{11}=4 & С_{12}=9 & С_{13}=3\\ Фабрики & & А_2 & С_{21}=4 & С_{22}=8 & С_{23}=1 \end{matrix} $$

Число допустимых маршрутов из шести возможных доставки груза равно 4 и зависит от числа транспортных средств. Требуется вычислить минимальное значение затрат на доставку груза.

Решение

В соответствии с блоком 2 алгоритма рис 4.3.2. определяем первую допустимую комбинацию распределения грузов по маршрутам. Эта операция является первым пробным решением (произвольным):

2

Первое пробное решение удовлетворяет заданным ограничением:

$\begin{matrix}∑_i^2a_i=∑_j^3b_j=50 & штук & и & 4 & маршрута\end{matrix}$

Поэтому в соответствии с блоком 3 алгоритма вычисляем величину целевой функции $F_1$ по формуле:

$F_1=С_{12}*Х_{12}+С_{21}*Х_{21}+С_{22}*Х_{22}+С_{23}*Х_{23}=9*20+4*10+8*10+1*10= 310 рублей$

Далее в соответствии с блоком 4 алгоритма вычисляются потенциалы использованных в первом решении маршрутов по формуле$D_l+f_j=C_{lj}$:

$$ \begin{matrix} маршруты & потенциалы\\ 12 & D_1+f_1=9\\ 21 & D_2+f_1=4\\ 22 & D_2+f_2=8\\ 23 & D_2+f_3=1 \end{matrix} $$

Для решения полученной системы потенциалов использованных маршрутов можно любому потенциалу, задать любое значение, например $D_2=0$. Тогда решение системы будет следующим:

  • $f_1=4$
  • $f_2=8$
  • $f_3=1$
  • $D_1=9-f_2=9-8=1$

В соответствии с блоком 5 производится оценка двух неиспользованных в первом решении маршрутов с помощью формулы $D_l+f_j-C_{lj}=?$

$$ \begin{matrix} маршруты & потенциалы\\ 11 & D_1+f_1-C_{11}=1+4-4=+1\\ 13 & D_1+f_3-C_{13}=1+1-3=-1 \end{matrix} $$

В соответствии с блоком 6 в рассмотрение вводится маршрут 11, так как его оценка (+1) положительна и больше оценки маршрута 13 (-1). Это сравнение оценок неиспользуемых в первом пробном решении маршрутов свидетельствует о возможности уменьшения целевой функции $F_1=310 руб.$ Поэтому возвращается к блоку 2 алгоритма. Второе пробное решение начинается с определения второй допустимой комбинации распределения грузов по маршрутам с учётом маршрута 11.

4

Второе пробное решение удовлетворяет заданным ограничением:

$\begin{matrix}∑_L^2a_l=∑_j^3b_j=50 & штук & и & 4 & маршрута\end{matrix}$

В соответствии с блоком 3 алгоритма вычисляется величина целевой функции $F_2$ по формуле:

$F_2=С_{11}*Х_{11}+С_{12}*Х_{12}+С_{22}*Х_{22}+С_{23}*Х_{23}=4*10+9*10+8*20+1*10=300 руб.$

По сравнению с результатом первого решения $F_1=310 руб.$ значения целевой функции уменьшилось и стало $F_2=300 руб.$ Далее в соответствии с блоком 4 алгоритма вычисляются потенциалы использованных во втором решении маршрутов по формуле $D_l+f_j=C_{lj}$

$$ \begin{matrix} маршруты & потенциалы\\ 11 & D1+f1=4\\ 12 & D1+f2=9\\ 22 & D2+f2=8\\ 23 & D2+f3=1 \end{matrix} $$

Задаём потенциалу $D_2$ значение 0, т.е. $D_2=0$ и решаем систему потенциалов использованных маршрутов:

  • $f_2=8-0=8$
  • $f_3=1-0=1$
  • $D_1=9-8=1$
  • $f_1=4-1=3$

В соответствии с блоком 5 производится оценка двух неиспользованных во втором пробном решении маршрутов с помощью формулы $D_l+f_j-C_{lj}=?$

$$ \begin{matrix} маршруты & потенциалы\\ 21 & D_2+f_1-C_{21}=0+3-4=-1\\ 13 & D_1+f_3-C_{13}=1+1-3=-1 \end{matrix} $$

В соответствии с блоком 6 оценки неиспользованных маршрутов во втором решении потенциалы (-1) отрицательны, т.е. отсутствуют возможность дальнейшего уменьшения целевой функции $F_2=300 рублей$ Это означает в соответствии с блоком 7, что во втором решении получено минимальное значение целевой функции. При этом вычислительные процедуры по алгоритму прекращаются, так как задача решена. По результатам расчётов менеджер – логистик должен организовать доставку грузов от поставщиков к потребителям по маршрутам:

$$ \begin{matrix} А1 & В1 & 10 тонн\\ А1 & В2 & 10 тонн\\ А2 & В2 & 20 тонн\\ А2 & В3 & 10 тонн \end{matrix} $$

По сравнению с первым допустимым пробным решением затраты на доставку грузов будут меньше на $F_1-\frac{F_2}{F_2}*100\%=310-\frac{300}{300}*100\%=3,3\%$ Простота рассмотренной данной транспортной задачи заключается в том, что число поставщиков (2) и потребителей (3) мало. Это определяет незначительное количество комбинаций допустимых маршрутов в условиях ограничения «суммарный спрос равен суммарному предложению». Поэтому решение было достигнуто за два цикла. Если те же размерность транспортной задачи превышает десятки поставщиков и потребителей, то для решения такой задачи необходимо применение компьютера и прикладного программного обеспечения, реализующего рассмотренный алгоритм в составе автоматизированной системы управления логистическими процессами. В настоящее время на предприятиях использования таких систем становится обыденным явлением, так как её экономическое выгоды очевидны.

Лекция 7 Логистический процесс на складе

Логистический процесс на складе весьма сложен, поскольку требует полной согласованности функций снабжения запасами, переработки груза и физического распределения заказов. Практически логистика на складе охватывает все основные функциональные области, рассматриваемые на микроуровне. Поэтому логистический процесс на складе гораздо шире технологического процесса и включает:

  • снабжение запасами;
  • контроль за поставками;
  • разгрузку и приемку грузов;
  • внутри складскую транспортировку и перевалку грузов;
  • складирование и хранение грузов;
  • комплектацию (комиссионирование) заказов клиентов и отгрузку;
  • транспортировку и экспедицию заказов;
  • сбор и доставку порожних товароносителей;
  • контроль за выполнением заказов;
  • информационное обслуживание склада;
  • обеспечение обслуживания клиентов (оказание услуг).

Функционирование всех составляющих логистического процесса должно рассматриваться во взаимосвязи и взаимозависимости. Такой подход позволяет не только четко координировать деятельность служб склада, он является основой планирования и контроля за продвижением груза на складе с минимальными затратами. Условно весь процесс можно разделить на три части:

  1. операции, направленные на координацию службы закупки;
  2. операции, непосредственно связанные с переработкой груза и его документацией;
  3. операции, направленные на координацию службы продаж.

Координация службы закупки осуществляется в ходе операций по снабжению запасами и посредством контроля за ведением поставок. Основная задача снабжения запасами состоит в обеспечении склада товаром (или материалом) в соответствии с возможностями его переработки на данный период при полном удовлетворении заказов потребителей. Поэтому определение потребности в закупке запасов должно согласовываться со службой продаж и имеющейся мощностью склада. Учет и контроль за поступлением запасов и отправкой заказов позволяет обеспечить ритмичность переработки грузопотоков, максимальное использование имеющегося объема склада и необходимые условия хранения, сократить сроки хранения, сократить сроки хранения запасов и тем самым увеличить оборот склада. При осуществлении этих операций необходимо ориентироваться на условия поставки заключенного договора. Соответственно подготавливаются места разгрузки под указанное погрузо-разгрузочное оборудование. Разгрузка на современных складах осуществляется на разгрузочных автомобильных или железнодорожных рампах и контейнерных площадках. Специальное оснащение мест разгрузки и правильный выбор погрузочно-разгрузочного оборудования позволяют эффективно проводить разгрузку (в кратчайшие сроки и с минимальными потерями груза), в связи, с чем сокращаются простои транспортных средств, а, следовательно, и снижаются издержки обращения. Проводимые на данном этапе операции включают:

  • разгрузку транспортных средств;
  • контроль документального и физического соответствия заказов поставки;
  • документальное оформление прибывшего груза через информационную систему;
  • формирование складской грузовой единицы.

Внутрискладская транспортировка предполагает перемещение груза между различными зонами склада: с разгрузочной рампы в зону приемки, оттуда в зону хранения, комплектации и на погрузочную рампу. Эта операция выполняется с помощью подъемно-транспортных машин и механизмов. Транспортировка грузов внутри склада должна осуществляться при минимальной протяженности во времени и пространстве по сквозным «прямоточным» маршрутам. Это позволит избежать повторного возвращения в любую из складских зон и неэффективного выполнения операций. Число перевалок (с одного вида оборудования на другое) должно быть минимальным. Процесс складирования заключается в размещении и укладке груза на хранение. Основной принцип рационального складирования - эффективное использование объема зоны хранения. Предпосылкой этого является оптимальный выбор системы складирования, и в первую очередь складского оборудования. Оборудование под хранение должно отвечать специфическим особенностям груза и обеспечивать максимальное использование высоты и площади склада. При этом пространство под рабочие проходы должно быть минимальным, но с учетом нормальных условий работы подъемно-транспортных машин и механизмов. Для упорядоченного хранения груза и экономического его размещения используют систему адресного хранения по принципу твердого (фиксированного) или свободного (груз размещается на любом свободном месте) выбора места складирования. Процесс складирования и хранения включает:

  • закладку груза на хранение;
  • хранение груза и обеспечение соответствующих для этого условий;
  • контроль за наличностью запасов на складе, осуществляемый через информационную систему.

Процесс комплектации сводится к подготовке товара в соответствии с заказами потребителей. Комплектация и отгрузка заказов включают:

  • получение заказа клиента (отборочный лист);
  • отбор товара каждого наименования по заказу клиента;
  • комплектацию отобранного товара для конкретного клиента в соответствии с его заказом;
  • подготовку товара к отправке (укладывание в тару, на товароноситель);
  • документальное оформление подготовленного заказа и контроль за подготовкой заказа;
  • объединение заказов клиентов в партию отправки и оформление транспортных накладных;
  • отгрузку грузов в транспортное средство.

Комиссионирование заказов клиентов проводится в зоне комплектации. Подготовка и оформление документации осуществляется через информационную систему. Адресная система хранения позволяет указывать в отборочном листе место отбираемого товара, что значительно сокращает время отборки и помогает отслеживать отпуск товара со склада. При комплектации отправки благодаря информационной системе облегчается выполнение функции объединения грузов в экономичную партию отгрузки, позволяющую максимально использовать транспортное средство. При этом выбирается оптимальный маршрут доставки заказов. Отгрузка ведется на погрузочной рампе (требования к проведению эффективной отгрузки аналогичны требованиям к разгрузке). Транспортировка и экспедиция заказов могут осуществляться как складом, так и самим заказчиком. Последний вариант оправдывает себя лишь в том случае, когда заказ осуществляется партиями, равными вместимости транспортного средства, и при этом запасы потребителя не увеличиваются. Наиболее распространена и экономически оправдана централизованная доставка заказов складом. В этом случае благодаря унитизации грузов и оптимальным маршрутам доставки достигается значительное сокращение транспортных расходов и появляется реальная возможность осуществлять поставки мелкими и более частыми партиями, что приводит к сокращению ненужных страховых запасов у потребителя.

Сбор и доставка порожних товароносителей играют существенную роль в статье расходов. Товароносители (поддоны, контейнеры, тара-оборудование) при внутригородских перевозках чаще всего бывают многооборотные, а потому требуют возврата отправителю. Эффективный обмен товароносителей возможен лишь в тех случаях, когда достоверно определено их оптимальное количество и четко выполняется график их обмена с потребителями. Информационное обслуживание склада предполагает управление информационными потоками и является связующим стержнем функционирования всех служб склада. В зависимости от технической оснащенности управление информационными потоками может быть как самостоятельной системой (на механизированных складах), так и составной подсистемой общей автоматизированной системы управления материальными и информационными потоками (на автоматизированных складах). Информационное обслуживание охватывает:

  • обработку входящей документации;
  • предложения по заказам поставщиков;
  • оформление заказов поставщиков;
  • управление приемом и отправкой;
  • контроль наличия товаров на складе;
  • прием заказов потребителей;
  • оформление документации отправки;
  • диспетчерскую помощь, включая оптимальный выбор партий отгрузки и маршруты доставки;
  • обработку счетов клиентов;
  • обмен информацией с оперативным персоналом и верхним иерархическим уровнем организации;
  • различную статистическую информацию.

На обеспечение координации деятельности службы продаж в первую очередь направлены операции контроля за выполнением заказов и оказание услуг клиентам, от выполнения которых зависит уровень обслуживания. Успешно осуществляемое логистическое обслуживание покупателей может легко стать важнейшим, к тому же стратегическим признаком, выгодно отличающим данную фирму от конкурентов. Выделяют три основные категории элементов обслуживания: до продажное, во время продажи и послепродажное. Осуществлением до продажных услуг занимается служба продаж (маркетинговая служба). Склад обеспечивает выполнение как продажных, так и послепродажных услуг. К продажным услугам относят:

  • сортировку товаров;
  • полную проверку качества поставляемых товаров;
  • фасовку и упаковку;
  • замену заказанного товара (изменение заказа);
  • экспедиторские услуги с осуществлением разгрузки;
  • информационные услуги;
  • заключение договора с транспортными агентствами.

Послепродажные услуги охватывают спектр услуг, оказываемых потребителям продукции:

  • установку изделий;
  • гарантийное обслуживание;
  • обеспечение запасными частями;
  • временную замену товаров;
  • прием дефектной продукции и замену ее.

Рациональное осуществление логистического процесса на складе -залог его рентабельности. Поэтому при организации логистического процесса необходимо добиваться:

  1. рациональной планировки склада при выделении рабочих зон, способствующей снижению затрат и усовершенствованию процесса переработки груза;
  2. эффективного использования пространства при расстановке оборудования, что позволяет увеличить мощность склада;
  3. использования универсального оборудования, выполняющего различные складские операции, что дает существенное сокращение парка подъемно-транспортных машин;
  4. минимизации маршрутов внутрискладской перевозки с целью сокращения эксплуатационных затрат и увеличения пропускной способности склада;
  5. осуществления унификации партий отгрузок и применения централизованной доставки, что позволяет существенно сократить транспортные издержки;
  6. максимального использования возможностей информационной системы, что значительно сокращает время и затраты, связанные с документооборотом и обменом информацией, и т.д.

Иногда резервы рациональной организации логистического процесса, пусть и не столь значительные, заключаются в весьма простых вещах: расчистке загроможденных проходов, улучшении освещения, организации рабочего места. В поиске резервов эффективности функционирования склада нет мелочей, все должно анализироваться, а результаты анализа -использоваться для улучшения организации логистического процесса. Система складирования (СС) предполагает оптимальное размещение груза на складе и рациональное управление им. При разработке системы складирования необходимо учитывать все взаимосвязи и взаимозависимости между внешними (входящими на склад и исходящими из него) и внутренними (складскими) потоками объекта и связанные с ними факторы (параметры склада, технические средства, особенности груза и т.д.). Разработка СС основывается на выборе рациональной системы из всех технически возможных систем для решения поставленной задачи методом количественной и качественной оценки. Этот процесс выбора и оптимизации предполагает выявление связанных между собой факторов, систематизированных в несколько основных подсистем. Итак, система складирования включает следующие складские подсистемы:

  • складируемая грузовая единица;
  • вид складирования;
  • оборудование по обслуживанию склада;
  • система комплектации;
  • управление перемещением груза;
  • обработка информации;
  • «здание» (конструктивные особенности зданий и сооружений).

Каждая подсистема включает в себя целый ряд возможных элементов. При этом число элементов, составляющих основные подсистемы, может быть достаточно значительным, а сочетание их в различные комбинации еще более увеличивает многовариантность системы. Это означает, что альтернативный выбор всех конкурентных вариантов должен осуществляться в определенной последовательности с учетом технико-экономической оценки каждого из них. Выбор рациональной системы складирования должен осуществляться в следующем порядке:

  1. определяются место склада в логистической цепи и его функции;
  2. устанавливается общая направленность технической оснащенности складской системы (механизированная, автоматизированная, автоматическая);
  3. определяется задача, которой подчинена разработка системы складирования;
  4. выбираются элементы каждой складской подсистемы;
  5. создаются комбинации выбранных элементов всех подсистем;
  6. осуществляется предварительный выбор конкурентных вариантов из всех технически возможных;
  7. проводится технико-экономическая оценка каждого конкурентного варианта;
  8. осуществляется альтернативный выбор рационального варианта.

Выбор элементов складских подсистем ведется с помощью схем и диаграмм или разработанных программ на ЭВМ. Это обеспечивает методический подход с учетом всех возможных вариантов. Место склада в логистической системе и его функции напрямую влияют на техническую оснащенность склада. Склады встречаются в различных функциональных областях логистики (снабженческой, производственной и распределительной). Склады в области снабжения с учетом их хозяйственной принадлежности (поставщика, посредника, производителя) условно можно разделить на две группы:

  1. склады сырья и материалов (груз, как правило, в жидком или сыпучем состоянии) работают с однородным грузом, с большими партиями поставки, относительно постоянной оборачиваемостью, что дает возможность ставить вопрос об автоматизированной складской переработке груза;
  2. склады продукции производственного назначения (тарных и штучных грузов). Как правило, это грузы с высокой массой, относительно однородной номенклатуры, требующие в основном высокого уровня механизации и автоматизации складских работ.

Склады производственной логистики связаны с обработкой груза относительно постоянной номенклатуры, поступающего и уходящего со склада с определенной периодичностью и малым сроком хранения, что позволяет добиться автоматизированной обработки груза или высокого уровня механизации проводимых работ. Склады распределительной логистики, основное назначение которых - преобразование производственного ассортимента в торговый и бесперебойное обеспечение различных потребителей, включая розничную сеть, составляют наиболее многочисленную и разнообразную группу. Они могут принадлежать как производителям, так и оптовой торговле. Склады готовой продукции и распределительные склады производителей в различных регионах сбыта (филиальные склады) занимаются обработкой тарных и штучных грузов однородной номенклатуры с быстрой оборачиваемостью, реализуемых крупными партиями. Это дает возможность осуществлять автоматизированную и высокомеханизированную обработку груза. Практически это единственная категория складов распределительной логистики, где можно ставить вопрос о целесообразности автоматизированной обработки груза.

Склады оптовой торговли товарами народного потребления в основном обеспечивают снабжение розничной сети и мелких потребителей. Такие склады в силу своего назначения концентрируют товары очень широкой номенклатуры и неравномерной оборачиваемости (иногда сезонные), реализуемые различными партиями поставки (от объема менее одного поддона до нескольких единиц поддонов одной группы товаров). Все это делает нецелесообразным внедрение автоматизированной обработки грузов на таких складах, здесь необходимо осуществлять механизированную обработку грузов, и возможно даже с ручной комплектацией. Необходимо помнить, что независимо от направленности технической оснащенности переработки груза обработка информационных потоков должна быть автоматизированной. Тем более что современные логистические системы должны иметь единую информационную систему для всех ее участников. Следующим шагом при разработке системы складирования является определение задачи, на решение которой и направлена данная разработка, а именно:

  • строительство нового склада;
  • расширение или реконструкция действующего склада;
  • дооснащение или переоснащение действующего склада;
  • рационализация технологических решений на действующих складах.

Эти принципиальные отличия порождают различные подходы к разработке системы складирования. В первых двух случаях система складирования подчинена задаче выбора параметров складского здания и установления конструктивных его особенностей, обеспечивающих проведение оптимальных технологических процессов. В этих случаях отправной точкой при создании системы складирования должна стать подсистема «складируемая грузовая единица». При разработке системы для действующих складов она должна быть ориентирована на уже существующее здание и его параметры. Склады различаются по виду складских зданий (по конструкции): открытые площадки, полузакрытые (навес) и закрытые. Закрытые являются основным типом складских сооружений, представляя собой обособленное здание со складскими помещениями. Само здание может быть многоэтажным и одноэтажным, при этом последние в зависимости от высоты делятся на обычные (высотой, как правило, $6 м$), высотные (высотой свыше $6 м$) и смешанные с высотной зоной хранения (высота зоны хранения выше остальных рабочих зон). Приоритетным направлением является строительство одноэтажных складов. Одна из основных целей разработки системы - добиться максимального использования площадей и объемов склада. Поэтому в подсистеме «Здание» учитывают те особенности склада, которые непосредственно влияют на его вместимость по трем направлениям в пространстве: по ширине, длине, высоте.

Высота складских помещений в складах старой постройки колеблется от $4,5$ до $5,6 м$, отечественные типовые склады, как правило, имеют высоту $6 м$ (механизированные) и $12 м$ (автоматизированные склады). За рубежом эта высота достигает $18 м$ и выше. В современном складском хозяйстве предпочтение отдается одноэтажным складам, а с учетом удорожания стоимости земельных участков и достижений в области складской техники - складам с высотной зоной хранения. Общие затраты на высотный склад меньше в несколько раз, чем затраты на склад с тем же объемом, но с более низкой высотой. На практике различают следующие основные «типоразмеры» складов: 600; 800; 1000; 1250; 2500; 5000; 7500; 10000; 25000 $м^2$. При этом, чем больше площадь складского помещения, тем легче и рациональнее может быть размещено технологическое оборудование под хранение груза и использованы технические средства, а значит, имеются возможности для повышения уровня механизации. Эффективность использования складского объема во многом зависит также и от высоты складирования груза, которая должна максимально приближаться к высоте склада. Оптимальная система складирования предопределяет рациональность технологического процесса на складе. Основным условием здесь является минимальное количество операций по переработке груза. Именно поэтому огромное значение придается определению оптимального вида и размеров товароносителя, на котором формируется складская грузовая единица. Такими товароносителями могут стать: стоечные, сетчатые, ящичные, плоские поддоны и полуподдоны, а также кассеты, ящики для мелких грузов и т.д. Складской товароноситель увязывает между собой номенклатуру перерабатываемого груза, внешние и внутренние материальные потоки и все элементы системы. На выбор товароносителя влияют:

  • вид и размеры упаковки и транспортной тары;
  • система комплектации заказа;
  • оборачиваемость товара;
  • применяемое технологическое оборудование для складирования груза;
  • особенности подъемно-транспортных машин и механизмов, обслуживающих склад.

Основной критерий правильности выбора товароносителя - отсутствие возврата складской грузовой единицы из зоны комплектации в зону хранения при формировании заказа покупателя. Вид складирования предполагает выбор технологического оборудования, на котором складируется груз, и форму размещения его в пространстве складского помещения. На выбор оказывают влияние: складская площадь, высота склада, используемый товароноситель, объемы партий поставки, особенности комиссионирования груза, свободный доступ к товару, условия хранения товара, широта ассортимента товара, простота обслуживания и капитальные затраты. Размещение технологического оборудования должно обеспечивать максимальное использование площади и высоты склада. Выделяются следующие основные виды складирования:

  • складирование в штабеле блоками;
  • складирование в полочных стеллажах до 6м;
  • складирование в полочных высотных стеллажах;
  • складирование в проходных (въездных) стеллажах;
  • складирование в передвижных стеллажах;
  • складирование в элеваторных стеллажах и т.д.

В качестве преимуществ различных видов складирования рассматриваются:

  • высокая степень используемой площади и объема;
  • свободный доступ к товару;
  • обеспечение контроля структурных изменений запасов;
  • возможность высотного складирования;
  • легкость обслуживания;
  • возможность автоматизированного управления;
  • выполнение принципа ФИФО (груз «первым пришел - первым ушел»);
  • низкие капиталовложения и строительные затраты;
  • низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание.

На современных складах чаще всего используют комбинации различных видов складирования, в особенности на складах оптовой торговли распределительной логистики. Объясняется это разнообразием хранимой продукции со своими специфическими особенностями. Для обслуживания складов используют различные виды подъемно-транспортных машин и механизмов. Выбор их тесно связан с уже перечисленными подсистемами и зависит от характеристик самих технических средств и общей направленности технической оснащенности склада. При этом высокий уровень механизации и автоматизации складских работ, а значит, использование высокопроизводительных технических средств целесообразны на крупных складах с большой складской площадью и устойчивым однородным материальным потоком. На складах, задействованных на снабжении различных розничных предприятий, могут использоваться и средства малой механизации, в особенности при комплектации заказа. Наиболее распространены на механизированных такие виды подъемно-транспортных средств, как электропогрузчики и электроштабелеры, а на автоматизированных складах - межстеллажные краны-штабелеры. В процессе переработки груза процесс комплектации проходит три этапа:

  1. отборка товара по заказам покупателя;
  2. комплектация полного заказа покупателя в соответствии с его заявкой;
  3. комплектация партий отправки покупателям для централизованной или децентрализованной доставки.

Система комиссионирования определяется независимо от того, где будет осуществляться отбор товара — с мест хранения (в зоне основного складирования) или в зоне комплектации. Существует несколько схем системы комиссионирования, которые включают различное сочетание следующих позиций:

  • исходное положение груза по отношению к отборщику (статическое и динамическое) при подготовке материала;
  • перемещение груза в пространстве при отборе (одномерное, двухмерное);
  • выполнение отбора груза (с помощью и без помощи технических средств);
  • степень комплектации заказа (централизованная - отбор груза одновременно для нескольких клиентов и децентрализованная — для одного клиента).

Управление перемещением груза определяется возможностями технологического и обслуживающего оборудования:

  • в автономном ручном режиме;
  • в автоматическом местном режиме управления (из кабины) с помощью пульта управления;
  • в автоматическом дистанционном режиме управления с помощью пульта, расположенного вне стеллажного прохода;
  • с использованием режима «он-лайн» (автоматический режим управления от ЭВМ).

Логистический процесс на современных складах, и в первую очередь автоматизированных складах, предполагает наличие систем управления информационными потоками, которые осуществляют:

  • управление приемом и отправкой грузов;
  • управление запасами на складе;
  • обработку поступающей документации;
  • подготовку сопроводительных документов при отправке грузов и т.д.

В зависимости от уровня организации программно-технических средств выделяют:

  • обработку информации вручную;
  • обработку информации в пакетном режиме (имеется в виду подготовка данных о поступающих и отгруженных грузах, которые периодически вводятся в ЭВМ, обрабатываются вручную или автоматически; в этом случае речь идет об использовании машинного времени, а вычислительная техника может не являться «собственностью» склада).
  • обработку информации в режиме реального времени. В этом случае информация вводится в ЭВМ одновременно с движением грузов, или, точнее, в момент их перехода через контрольные пункты. Для ввода и обработки информации используются развитая терминальная сеть и определенная вычислительная мощность ЭВМ.В зависимости от конкретных условий это может быть отдельная машина, общая для нескольких складов, или машина, управляющая всем производством (системы управления информацией в пакетном режиме и в режиме реального времени не зависят от технических характеристик грузов и технологии их обработки на складе. Они могут применяться как на складах с ручным обслуживанием, так и на складах с высоким уровнем механизации;
  • непосредственное управление от компьютера. На практике это предполагает интегрированное управление материальными и сопутствующими им информационными потоками в режиме реального времени.

Следующая фаза разработки системы складирования предполагает возможные комбинации элементов всех перечисленных подсистем складирования в конкурентные варианты. Альтернативный выбор оптимального варианта системы складирования осуществляется после технико-экономической оценки каждого из них. В качестве критериев оценки могут быть применены:

  1. показатель эффективности использования складской площади и объема;
  2. показатель общих затрат на 1 т товара, связанных с оснащенностью склада по данному варианту.

Показатель эффективности использования складской площади и объема показывает, насколько эффективно используется складское пространство при установке конкретных видов оборудования, а экономический показатель дает возможность оценить затраты, связанные с их приобретением и эксплуатацией. Коэффициент полезно используемой площади $K_s$ равен отношению площади, занятой под складирование (под технологическое оборудование), - $S_{гp}$, к общей площади склада - $S_{oc}$

$K_s= \frac{S_{гp}}{S_{oc}}≤1$

Аналогично определяют коэффициент полезно используемого объема $K_v$:

$K_v=\frac {V_{гр}}{V_{oc}}=\frac {(S_{гp}* h_{скл})}{( S_{oc}* h_{oc})}≤1$

где
  • $V_{oc}$ - общий складской объем, $м^3$;
  • $V_{гр}$ - складской объем, занимаемый оборудованием, на котором хранится груз, $м^3$;
  • $h_{oc}$ - высота складского помещения, $м$ ;
  • $h_{скл}$используемая высота складского помещения под хранение груза, $м$.

Экономическим критерием при оценке вариантов систем складирования может быть показатель общих затрат (в рублях на 1 т товара), рассчитанный как сумма единовременных и текущих затрат:

$03= Э+0,29 К$;

где
  • $Э$ - текущие затраты, руб./т;
  • $К$ - единовременные затраты, руб./т;
  • $0,29$ - коэффициент эффективности капитальных вложений.

Текущие затраты (издержки производства и обращения в рублях на 1 т товара) исчисляются по формуле:

$Э=\frac {А}{τ*М_с}$

где
  • $А$ затраты, связанные с амортизацией, эксплуатацией и ремонтом оборудования склада, руб.;
  • $τ$ - оборачиваемость товара (365 дней: t3); здесь $t_3$ - средняя продолжительность срока хранения товара на складе, т.е. товарный запас в днях;
  • $М_с$ - вес товара, размещенного на оборудовании склада, т.

Единовременные затраты (в рублях на 1 т товара) определяются следующим образом:

$К=\frac {С_т}{τ*М_с}$

где
  • $С_т$ - стоимость оборудования, размещенного на данном складе.

При альтернативном выборе системы складирования на основе применяемого при этом оборудовании оптимальным является вариант с максимальным значением показателя эффективности использования складского объема при минимальных затратах. Осуществляя выбор систем складирования на практике, необходимо помнить, что в одном складском помещении возможно сочетание различных вариантов в зависимости от перерабатываемого груза. Склады в логистическом процессе являются временными хранилищами материальных ресурсов. Роль складирования сырья, материалов или товаров в определённых местах заключается в создании запасов ресурсов. Кроме того, роль складов заключается в формировании материальных потоков к потребителям. В зависимости от хранимых материальных ресурсов склады различаются по размерам площадей, высоте, конструкции, наличию или отсутствию специального климатического оборудования и систем охраны. Склады могут занимать большие площади в виде площадок под открытым небом , например, для хранения сотен автомобилей. Склады могут представлять собой герметические закрытые помещения с автоматическим регулированием температуры и влажности воздуха для хранения высокотехнологических устройств или скоропортящихся продуктов питания.

Склады могут входить в состав производственных предприятий и оптовых баз. Они могут быть самостоятельными хозяйственными субъектами или использоваться на правах аренды другими посредническими фирмами. Основные проблемы функционирования склада, как объекта логистики, связанны с шестью правилами логистики в масштабах территории и конструкции склада, складского транспортного и погрузочно-разгрузочного оборудования. Каждые из шести правил реализуются внутри склада при помощи соответствующих логистических операций. Все операции на складе связаны с формированием, маркировкой, разгрузкой, хранением, погрузкой единиц груза. Единица груза для удобства осуществления операций формируется на стандартных поддонах с размерами $1200*800мм$ и $1200*1000мм$.

Таблица 4.4.

1

В условиях массового товарооборота используется унифицированная система размеров тары, которая основана на базовом модуле размером $600*400мм$. Базовый модуль является условной единицей площади, применяемой для размещения груза на стандартном поддоне. Такое размещение называется, пакетированием, которое должно быть кратно базовому модулю. Основные логистические издержки на складе определяются количеством единиц груза, обрабатываемых и хранящихся в течение конкретного отрезка времени. Максимальное заполнение грузами склада приводит к максимальным затратам. Отсутствие грузов на складе обеспечивает минимальные издержки. Реальные издержки находятся в этих пределах. Их значения вычисляются с помощью экономико-математических моделей логистических процессов на складе. Решение этих моделей основано на методах линейного и динамического программирования, рассмотренных выше.

Организация логистического управления.
верх

Логистическая миссия предприятий заключается в обеспечении оптимального продвижения множества сырья, энергоносителей и материалов из одних секторов (месторождения полезных ископаемых) через производство множества товаров в другие секторы (массовые потребители) внешний среды, т.е. в реализации сквозного оптимального материального потока. Основными направлениями деятельности предприятия является маркетинг, финансирование, снабжение, производство, сбыт, реализация, контроллинг. Каждое из этих направлений обеспечивается соответствующим подразделением в структуре системы управления предприятием. Логистическая миссия определяет место подсистемы логистического управления в организации - оптимальное управление материальными потоками и запасами как вне, так и внутри предприятия. Последовательность выполнения логистической миссии:

1

Лекция 1 Взаимодействие логистического управления с общими функциями управления предприятия.

Система логистического управления, являясь подсистемой в составе общей системы управления предприятия, в свою очередь подразделяется на подсистемы управления закупочной логистикой, производственной логистикой и распределительной логистикой. В силу своих позиций в сквозном материальном потоке закупочная и распределительная логистики тесно контактируют с внешними организациями. Потому закупочная и распределительная подсистема логистического управления отличаются от подсистемы управления производственной логистикой. Производство товаров включает этапы:

  • возникновение идеи товара на основе маркетинговых исследований;
  • составление технико-экономического обоснования (ТЭО) или бизнес – проекта производства и реализации товара;
  • составление технического задания (ТЗ) на проведение научно – исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИИОКР);
  • проведение НИИОКР (изготовление и испытание макета и опытного образца товара);
  • разработка технической, конструкторской и технологической документации на производство товара;
  • изготовление и испытание опытной партии товара;
  • корректировка проектной документации;
  • сертификация товара;
  • серийное или массовое производство и реализация товара.

Содержанием всех этапов, кроме последнего, являются, информационные потоки в виде документов, необходимых для управления производством товарной продукцией. Из внешней среды для разработки документации могут привлекаться предприятием соответствующие научно – исследовательские и проектные институты, конструкторские организации.

1

Рис. 5.1. Схема взаимодействия закупочной логистики с посредниками.

Привлечение подобных организаций для разработки документации на товар является одной из общих функций системы управления предприятием. Однако, содержание указанных этапов не является логистическим процессом, т.к. не связано с собственно материальными потоками. Внутренним логистическим процессом (производственной логистикой) является организация массового производства товара. В этом управляемом процессе движется внутри цеха множества разнообразных материальных ресурсов и энергоносителей от одних технологических агрегатов, машин и станков к другим. В сборочном цехе происходит сборка товара из деталей и узлов, т.е. готовая продукция. Из сборочного цеха товар направляется на склад готовой продукции. Распределяете производных товаров осуществляется на основе договоров, заключаемых между дистрибьютором, дилером (посредником) с производителем и потребителями, согласно схемы рис. 5.2. При распределении множества товаров многих производителей между множеством потребителей возникает логистическая сеть, состоящая из большого числа параллельных схем, аналогичных схеме рис. 5.2. Логистическое управление взаимосвязано со всеми направлениями деятельности предприятия, в том числе с маркетингом и контроллингом. Маркетинг не является непосредственным инструментом продвижения материальных потоков. Маркетинговые исследования, как основополагающая информация, служит для оценки возможностей потребительского спроса, и возможностей получения прибыли от реализации тех или иных товаров.

2

Рис. 5.2. Схема взаимодействия распределительной логистики с посредниками и потребителями.

На основе подобной оценке разрабатываются и принимаются управленческие решения о производстве и реализации наиболее перспективных товаров. Контроллинг, как информация, служит в процессе продвижения материальных потоков для выявления отклонений фактических показателей логистического процесса от плановых или договорных. К функциям контроллинга относится получение информации о причинах возникновения отклонений, а так же рекомендации по устранению этих отклонений. Причины отклонений могут быть вызваны сбоями в системе управления персоналом организации, и в других системах, выполняющих общие функции управления. Поэтому логистическое управление тесно взаимодействует с названными системами. Для этого объединяют подсистемы закупочной производственной и распределительной логистики в единую логистическую систему управления предприятия. С точки зрения теории автоматического управления логистическая система функционирует по принципу отклонения. Этот принцип осуществляет устранение обнаруженного отклонения фактических значений от заданных выходных показателей логистического объекта управления. Функции контроллинга в системе управления заключаются в регистрации фактических значений, и в сравнении их с заданными с целью обнаружения отклонений. Иными словами, контроллинг является обратной связью логистического процесса.

Лекция 2 Интегрированное логистическое управление организацией и контроллинг.

Традиционные методы планирования и управления производством характеризуется недостаточно тесными логистическими связями между процессами закупки сырья, производством товаров и сбыта продукции. Каждое из подразделений, осуществляющих процессы логистики, весьма в большой степени действуют несогласованно. Несогласованность приводит к неоправданным затратам времени и ресурсов, что создаёт трудности в управлении материальными потоками. Ответственность подразделений за результаты продвижения сырья, материалов и товаров распределяется в традиционной схеме между несколькими подсистемами, что снимает эффективность логистического управления в целом. Включение подсистем управления материально – техническим снабжением, производством товаров и реализации продукции в единую логистического систему планирования и управления устраняет несогласованность действий между подразделениями. Такая интегрированная система логистического управления, кроме того, эффективнее, чем традиционная, реагирует на возможности расширения ассортимента и увеличение объёмов производства товаров. Интегрированная система управления должна соответствовать четырём логистическим стандартам. Стандарт MRP регламентирует планирование календарной потребности в материалах для производства в составе подсистемы снабжения. Стандарт ERP регламентирует управление всеми ресурсами предприятия, интеграцию управления заказами, снабжением, запасами, производством, сбытом, финансами и т.д. Стандарт CSRP устанавливает:

  • логистическое планирование ресурсов,
  • взаимодействие с клиентами (оформление, наряд – заказа, технического задания и т.д.)
  • возможность дальнейшей интеграции процессов управления от проектирования нового товара, с учётом требования потребности, до гарантийного и серийного обслуживания после продажи.

Стандарт ERP объединяет стандарт MRP с финансовыми службами предприятия.

Лекция 3 Создание логистических управляющих систем.

При рационализации логистических процессов в прошлом основное внимание, как правило, уделялось физическому подъёмно – транспортному процессу. Сегодня внимание всё более обращается на информационный поток, при помощи которого планируют материальный поток, управляют им и контролируют его. Улучшение информатики и организации нередко может принести большой эффект, чем технические инновации. Каждое движение материалов связано с передачей информации. Некоторые сообщения опережают груз, авизируют его прибытие. Информационное опережение позволяет получателю своевременно подготовить его приёмку. Другие данные сопровождают груз, они характеризуют вид и количество товаров, отправителя, получателя и владельца, обращают внимание на опасные свойства товара. Третий вид информации следует за материальным потоком, и часто идёт в обратном направлении (подтверждение приёма, фактурирование, предъявление рекламаций, дополнительный заказы, запросы и т.п.). Информационный поток бывает более сложным, чем материальный, он охватывает и такие подразделения, через которые материал прямо не проходит.

Информация становится логистическим производственным фактором. Благодаря ей может сократится складирование (лучшее управление запасами, согласованность действий поставщика и потребителя, замена складирования готовой продукции складированием полуфабрикатов и сырья.) Благодаря информации удаётся так же ускорить транспортировку (согласованность всех звеньев транспортной цепочки). Недостаток своевременной информации вызывает накопленные материалы, поскольку неуверенность потребителя, как и неуверенность поставщика, обычно вызывает желание подстраховаться. Рынок предъявляет предприятиям значительные требования. Надо всё быстрее модернизировать продукцию, лучше владеть ценами, учитывать расходы, анализировать эффективность отдельных заказов и продуктов. От крупносерийной продукции «для складирования» (по усмотрению производителя, т.е. конкретных заказов в момент запуска производства) в ряде отраслей всё чаще переходят к штучному производству по конкретным заказам с быстрыми поставками. Чтобы предприятие могло оперативно реагировать на требования рынка, ему необходимо повысить:

  • прозрачность деятельности (надо располагать актуальными данными о состоянии и тенденциях развития рынка);
  • гибкость (изменения требования рынка надо быстро внедрять в производство);
  • эффективность (требования рынка должны выполняться с предельно низкими издержками, чтобы предприятия выдерживало конкуренцию).

Информационная техника может значительно способствовать выполнению этих требований. Определённого роста эффективности можно достичь и с помощью локальных вычислительных систем, но прозрачность и гибкость значительно повышаются лишь в результате применения интегрированных информационных и управленческих систем, которые «перешагивают» границы между подразделениями предприятия. Интеграция информационных процессов означает, что любая информация подготавливается и записывается в базу данных только один раз, причём она может использоваться через посредство единой базы данных. Содержание и структуру всей базы данных поэтому надо проектировать совместно с учётом требований всех информационных систем предприятия.

Информационные системы обеспечивают подготовку, ввод, хранения, обработку, контроль и передачу данных. Они отличаются иерархической структурой. Степень их автоматизации обычно относительно высока. Информационные системы бывают реализованы как сеть взаимосвязанных вычислительных машин разной величины и абонентский пунктов (терминалов,). Их подсистемы выполняют функции на различных уровнях управления, как правило, используя общий банк данных. Информацию всё более высокого уровня получают сжатием данных из детальной базы более низких уровней. Детальные данные передаются на более высокий уровень только в случае значительных отклонений от требуемого или ожидаемого состояния. Логистические информационные системы представляют собой соответствующие информационные сети, начинающие с дневных требований заказчиков (представляющих чисто стохастическую величину), распространяющие через распределение и производство до поставщиков. Эти системы обычно разделяются на три группы.

  • Информационные системы для принятия долгосрочных решений о структурах и стратегиях (так называемые плановые системы). Они служат главным образом для создания и оптимизации звеньев логистической цепочки. Для плановых систем характерна пакетная обработка задач.
  • Информационные системы для принятия решений на среднесрочную и краткосрочную перспективу (так называемые диспозитивные или диспетчерские системы.). Они направлены на обеспечение отлаженной работы логистических систем. Речь идёт, например, о распоряжении (диспозиции) внутризаводским транспортом, запасами готовой продукции, обеспечении материалами и подрядными поставками, запуске заказов и производство. Некоторые задачи могут быть обработаны в пакетном режиме, другие требуют интерактивной обработки (on – line) из – за необходимости использовать как можно более актуальные данные. Диапозитивная система подготавливает все исходные для принятия решений и фиксирует актуальное состояние системы в базе данных.
  • Информационные системы для исполнения повседневных дел (так называемые исполнительные системы.). Они используются главным образом на административном и оперативном уровнях управления, но иногда содержат так же некоторые элементы краткосрочной диспозиции. Особенно важны для этих систем скорость обработки, и фиксированные физического состояния без запаздывания (т.е. актуальность всех данных), поэтому они в большинстве случаев работают в режиме on – line. Речь идёт, например, об управлении складами и учёте запасов, подготовке отправки, оперативном управлении производством, управлении автоматизированным оборудованием. Управление процессами и оборудованием требует интеграции информационных систем коммерческого характера и систем управления автоматикой.

Создание информационных систем требует системного мышления. Структура логистической системы предприятия, материальный поток, обеспечивающие логистические, информационные системы взаимосвязаны и взаимозависимы. Чтобы логистические информационные системы могли обеспечить требуемую эффективность логистических процессов, их надо интегрировать вертикально и горизонтально. Вертикальная интеграция – связь плановых, диспозитивных и исполнительных систем. Под горизонтальной интеграцией понимается связь отдельных комплексов задач в диспозитивных и исполнительных системах. Главную роль во всей архитектуре логистических систем играют диспозитивные системы, которые определяют требования к соответствующих исполнительным системам. Вычислительная техника так же применяется в отдельных звеньях логистической цепочки для управления сложными техническими процессами и для контроля за ними. В области экономического контроля, наоборот, роль регулятора (прерогативу принятия решений) оставляет за собой человек, а вычислительная техника предоставляет ему нужную информацию. Для управления оперативными логистическими процессами и для контроля за ними важным является диалог с ЭВМ в режиме on – line, который позволяет минимизировать время реакции регулятора. Для экономического контроля часто достаточно периодической пакетной обработки данных.

Благодаря миниатюризации и удешевлению вычислительной техники становится возможной её децентрализации, т.е. приближение к рабочим местам. Децентрализация ЭВМ позволяет существенно сократить объём передачи данных. Ряд данных о логистических процесса можно обрабатывать автономно прямо в данном подразделении, например, на складе. Принципиальной идеей создания децентрализации баз данных является возможность принимать решения на месте при информационной связанности всех децентрализованных подразделений. Взаимная связь средств вычислительной техники на территории предприятия или между несколькими близко расположенными частями предприятия (например, в отдельном городе) реализуется, как правило, стационарной линией, предназначенной только для этой цели. У передвижных средств и у бортовых вычислительных машин некоторая часть трассы линии связи бывает беспроволочной. ЭВМ и абонентские пункты соединяются в так называемые локальные сети (LAN – Local Area Networks). Отдалённые предприятия соединяются при помощи глобальной коммуникационной сети (Wan – Wide Area Network), которая обычно используется сеть общего назначения, эксплуатируемой почтой. Ограничивающим фактором для ЭВМ в последние годы становится сложность создания программного обеспечения. Поэтому обычно стремится, с одной стороны, рационализировать и повысить производительность труда программистов, с другой стороны, создавать пакеты прикладных программ широкого применения, пригодных для (особенно персональных) ЭВМ и относительно легко адаптируемых к конкретным условиям пользователя.

По оценкам специалистов, на логистические информационные системы приходится $10 – 20\%$ всех логистических издержек. Цены аппаратного оборудования в мире быстро понижаются; растёт отношение производительности ЭВМ к их цене. Несколько лет назад отношение стоимости аппаратного оборудования к программному обеспечению составляло около 1:3; вес программного обеспечения в этом соотношении неустанно растёт как из – за увеличения масштаба и сложности информационных систем, так и из – за удешевления аппаратного оборудования. Для построения логистических информационных систем на базе ЭВМ важны следующие принципы:

  • нужно стремиться к модулярной структуре систем как в аппаратном оборудовании, так и в программном обеспечении,
  • надо обеспечить возможность поэтапного создания системы;
  • очень важным является чёткое установление месть стыка;
  • нужно обеспечить гибкость системы с точки зрения специфических требований конкретного применения;
  • ведущую роль приемлемость системы для пользователя диалога «человек – машина».

При проектировании информационных систем возникает опасность сохранения традиционных процессов, в то время как необходимо добиться коренных изменений в организации. Надо иметь в виду, что вычислительные системы не являются универсальным лекарством от плохо управляемых операций. Кроме того, при неконтролируемом использовании новых информационных технологий легко возникает расплыв излишней информации и в результате возрастает стоимость обработки данных без заметного эффекта для предприятия. Недостаточная эффективность информационных систем может иметь и другие причины: например, организационные барьеры между подразделениями предприятия, низкое качество (по критериям «верность» и «актуальность») данных, неподготовленность подразделений предприятия к внедрению системы. Стратегическое планирование информационной системы включают следующие шаги:

  • определение подразделений предприятия, которые будут включены в интегрированную информационную систему (так же с учётом перспективы);
  • грубый проект функциональных областей информационной системы и соотношений между ними;
  • определение важных для работы предприятия объектов (заказчики, поставщики материалов, деталей и т.п.) и их отображение в информационной системе (это наиболее сложная задач стратегического планирования, тесно связанная с предыдущим шагом);
  • определение возможностей использования функциональных областей системы в различных подразделениях предприятия и оценка ожидаемого эффекта;
  • установление правил для архитектуры и технической реализации подсистем и соединяющих звеньев, создаваемых собственными силами;
  • установление общих, независимых от функций правил и форматов для передачи данных между функциональными областями информационной системы;
  • установление параметров для вычислительной техники (аппаратное оборудование, операционная система, система управления данными, иерархические уровни ЭВМ, технические методы передачи);
  • разработка проекта реализации (приоритеты, сроки и т.д.).

Стратегический общий план создается в течение нескольких месяцев. Необходима его ежегодная актуализация с учетом нового опыта реализации отдельных проектов, изменений в рыночной среде и дальнейшего развития информационной техники. Для создания стратегического общего плана рекомендуется образование немногочисленной группы специалистов по информатике и сотрудников пользовательских подразделений. Решающей предпосылкой успешной работы такой группы является поддержка руководства предприятия; оно формулирует цели и контролирует ход работ. Ситуативное действие означает быстрое реагирование на внешние события (например, на изменения на рынке, технические новшества, организационные или персональные изменения на предприятии), т.е. начало работы над соответствующим проектом. Решение принимается на основе ситуации в настоящий момент, оно не зависит от долгосрочного планирования. Однако в благоприятном случае можно сформулировать проект так, чтобы он покрыл предусмотренную в стратегическом плане функциональную область, или в худшем случае включить новый проект в общий план. Ситуативное действие также подразумевает проверку появившегося на рынке нового стандартного программного обеспечения на совместимость, со стратегическим общим планом и на его применимость без учета предусмотренных в плане приоритетов . Комбинирование стратегического общего планирования информационной системы с ситуативным действием позволяет принимать решения об отдельных проектах гибко и с учетом потребностей отдельных подразделений, но без возникновения изолированных, несогласованных частных решений.

Лекция 4 Виды логистических систем управления

Логистические информационные системы подразделяются на три группы:

  • плановые;
  • диспозитивные (или диспетчерские);
  • исполнительные (или оперативные).

Логистические информационные системы, входящие в разные группы, отличаются как своими функциональными, так и обеспечивающими подсистемами. Функциональные подсистемы отличаются составом решаемых задач. Обеспечивающие подсистемы могут отличаться всеми своими элементами, т.е. техническим, информационным и математическим обеспечением. Остановимся подробнее на специфике отдельных информационных систем. Плановые информационные системы. Эти системы создаются на административном уровне управления и служат для принятия долгосрочных решений стратегического характера. Среди решаемых задач могут быть следующие:

  • создание и оптимизация звеньев логистической цепи;
  • управление условно-постоянными, т.е. малоизменяющимися данными;
  • планирование производства;
  • общее управление запасами;
  • управление резервами и другие задачи.

Диспозитивные информационные системы. Эти системы создаются на уровне управления складом или цехом и служат для обеспечения отлаженной работы логистических систем. Здесь могут решаться следующие задачи:

  • детальное управление запасами (местами складирования);
  • распоряжение внутрискладским (или внутризаводским) транспортом;
  • отбор грузов по заказам и их комплектование, учет отправляемых грузов и другие задачи.

Исполнительные информационные системы. Создаются на уровне административного или оперативного управления. Обработка информации в этих системах производится в темпе, определяемом скоростью ее поступления в ЭВМ. Это так называемый режим работы в реальном масштабе времени, который позволяет получать необходимую информацию о движении грузов в текущий момент времени и своевременно выдавать соответствующие административные и управляющие воздействия на объект управления. Этими системами могут решаться разнообразные задачи, связанные с контролем материальных потоков, оперативным управлением обслуживания производства, управлением перемещениями и т.п. Выше рассмотрены особенности информационных систем различных видов в разрезе их функциональных подсистем. Но, как уже отмечалось. Различия имеются и в обеспечивающих подсистемах. Остановимся подробнее на характерных особенностях программного обеспечения плановых, диспозитивных и исполнительных информационных систем.

Создание многоуровневых автоматизированных систем управления материальными потоками связано со значительными затратами, в основном в области разработки программного обеспечения, которое, с одной стороны, должно обеспечить многофункциональность системы, а с другой - высокую степень ее интеграции. В связи с этим при создании автоматизированных систем управления в сфере логистики должна исследоваться возможность использования сравнительно недорогого стандартного программного обеспечения, с его адаптацией к местным условиям. В настоящее время создаются достаточно совершенные пакеты программ. Однако применимы они не во всех видах информационных систем. Это зависит от уровня стандартизации решаемых при управлении материальными потоками задач. Наиболее высок уровень стандартизации при решении задач в плановых информационных системах, что позволяет с наименьшими трудностями адаптировать здесь стандартное программное обеспечение. В диспозитивных информационных системах возможность приспособить стандартный пакет программ ниже. Это вызвано рядом причин, например:

  • производственный процесс на предприятиях складывается исторически и трудно поддается существенным изменениям во имя стандартизации;
  • структура обрабатываемых данных существенно различается у разных пользователей.

В исполнительных информационных системах на оперативном уровне применяют, как правило, индивидуальное программное обеспечение.

Лекция 5 Принципы построения логистических систем управления

В соответствии с принципами системного подхода любая система сначала должна исследоваться во взаимоотношении с внешней средой, а уж затем внутри своей структуры. Этот принцип, принцип последовательного продвижения по этапам создания системы, должен соблюдаться и при проектировании логистических информационных систем. С позиций системного подхода в процессах логистики выделяют три уровня.

1

Первый уровень - рабочее место, на котором осуществляется логистическая операция с материальным потоком, т.е. передвигается, разгружается, упаковывается и т.п. грузовая единица, деталь или любой другой элемент материального потока. Второй уровень - участок, цех, склад, где происходят процессы транспортировки грузов, размещаются рабочие места. Третий уровень - система транспортирования и перемещения в целом, охватывающая цепь событий, за начало которой можно принять момент отгрузки сырья поставщиком. Оканчивается эта цепь при поступлении готовых изделий в конечное потребление.

В плановых информационных системах решаются задачи, связывающие логистическую систему с совокупным материальным потоком. При этом осуществляется сквозное планирование в цепи «сбыт - производство - снабжение», что позволяет создать эффективную систему организации производства, построенную на требованиях рынка, с выдачей необходимых требований в систему материально-технического обеспечения предприятия. Этим плановые системы как бы «ввязывают» логистическую систему во внешнюю среду, в совокупный материальный поток. Диспозитивные и исполнительные системы детализируют намеченные планы и обеспечивают их выполнение на отдельных производственных участках, в складах, а также на конкретных рабочих местах. В соответствии с концепцией логистики информационные системы, относящиеся к различным группам, интегрируются в единую информационную систему. Различают вертикальную и горизонтальную интеграцию. Вертикальной интеграцией считается связь между плановой, диспозитивной и исполнительной системами посредством вертикальных информационных потоков. Горизонтальной интеграцией считается связь между отдельными комплексами задач в диспозитивных и исполнительных системах посредством горизонтальных информационных потоков. В целом преимущества интегрированных информационных систем заключается в следующем:

  • возрастает скорость обмена информацией;
  • уменьшается количество ошибок в учете;
  • уменьшается объем непроизводительной, «бумажной» работы;
  • совмещаются разрозненные информационные блоки.

При построении логистических информационных систем на базе ЭВМ необходимо соблюдать определенные принципы.

  1. Принцип использования аппаратных и программных модулей. Под аппаратным модулем понимается унифицированный функциональный узел радиоэлектронной аппаратуры, выполненный в виде самостоятельного изделия. Модулем программного обеспечения можно считать унифицированный, в определенной степени самостоятельный, программный элемент, выполняющий определенную функцию в общем программном обеспечении. Соблюдение принципа использования программных и аппаратных модулей позволит:
    • обеспечить совместимость вычислительной техники и программного обеспечения на разных уровнях управления;
    • повысить эффективность функционирования логистических информационных систем;
    • снизить их стоимость;
    • ускорить их построение.
  2. Принцип возможности поэтапного создания системы. Логистические информационные системы, построенные на базе ЭВМ, как и другие автоматизированные системы управления, являются постоянно развиваемыми системами. Это означает, что при их проектировании необходимо предусмотреть возможность постоянного увеличения число объектов автоматизации, возможность расширения состава реализуемых информационной системой функций и количества решаемых задач. При этом следует иметь ввиду, что определение этапов создания системы, т.е. выбор первоочередных задач, оказывает большое влияние на последующее развитие логистической информационной системы и на эффективность ее функционирования.
  3. Принцип четкого установления мест стыка. «В местах стыка материальный и информационный поток переходит через границы правомочия и ответственности отдельных подразделений предприятия или через границы самостоятельных организаций. Обеспечение плавного преодоления мест стыка является одной из важных задач логистики».
  4. Принцип гибкости системы с точки зрения специфических требований конкретного применения.
  5. Принцип приемлемости системы для пользователя диалога «человек - машина».

Совершенствование количественных показателей микропроцессорной техники, таких, как быстродействие процессора, объем памяти, простота обращение с компьютером, стоимость вычислительной техники и др., обеспечило качественную возможность интеграции различных участников в единую систему. При этом следует иметь ввиду, что каждый из этих участников оперирует большими объемами информации. В плановых и, частично, в диспозитивных информационных системах обработка логистической информации осуществляется в вычислительных центрах или в отделах на рабочих местах специалистов. Совокупность решаемых здесь задач зависит от роли участника в общем логистическом процессе. В исполнительных информационных системах осуществляется оперативное управление материальными потоками. Для этих систем особенно важно фиксировать и обрабатывать информацию в темпе прохождения материального потока. Решение возникающих при этом задач зачастую возможно лишь при условии применения современной техники и технологии сбора, обработки и передачи информации в режиме реального масштаба времени.

Лекция 6 Дистанционная передача данных

Предпосылкой для оптимизации движения материального потока в логистической цепочке является оперативный обмен информацией между звеньями цепочки в интегрированной информационной системе. Значительная часть повседневных дел предприятий обеспечивается, как правило, с помощью ЭВМ. При этом обрабатываются также данные, которые позже передаются коммерческим или транспортным партнерам в качестве предложения, заказа, накладной, счета-фактуры и т.п., по большей части в виде бумажного документа. Этот малоэффективный способ передачи информации можно заменить передачей данных прямо на носителе информации или телесвязью. Последние два способа относятся к электронной передаче данных (EDI - Electronic Data Intercnange). Электронная передача данных представляет собой автоматизированное соединение информационных систем или разных организаций, или территориально удаленных друг от друга подразделений одного предприятия. Связь между ними обеспечивают коммуникационные системы при помощи средств техники связи. Эта деятельность обычно называется дистанционной передачей данных. Дистанционная передача данных является предпосылкой для полной интеграции информационных систем не только в масштабе одной страны, но и в международном.

До сих пор широко распространенным способом реализации дистанционной передачи данных является применение сетей общего пользования, которые эксплуатируются почтой и обычно покрывают всю территорию страны. Для коммуникации уже много лет используется телетайп. Его скорость передачи низка, но преимуществом является то, что сеть телетайпа относительно густа и распространена во всем мире. При помощи дополнительных устройств телетайп можно использовать также для непрямого соединения между ЭВМ (off-line): файл с данными передается на носителях, к созданию и чтению которых способна ЭВМ (например, перфолента). Телефонная сеть допускает также прямую связь (on-line) между двумя ЭВМ или между ЭВМ и отдаленным абонентским пунктом (терминалом). Созданные в прошлом телефонные сети почти все без исключения являются аналоговыми; для них характерны относительно низкая пропускная способность и опасность возникновения при передаче случайных ошибок. ЭВМ работают с цифровыми данными, поэтому они должны быть оснащены соответствующей аппаратурой, которая преобразует аналоговые данные в цифровые и наоборот. В последнее время в развитых странах появляются цифровые сети передачи, часто использующие оптические кабели; создаются также спутниковые системы. Пропускная способность у цифровых сетей гораздо больше, чем у аналоговых, поэтому они в большей степени отвечают быстродействию ЭВМ. Переход от аналоговой к цифровой передаче имеет революционный характер. Конечно, строительство цифровой сети связано с крупными расходами, но вместе с тем уменьшаются удельные затраты на «транспортировку» данных, потому что преобразовывать данные не нужно, передача происходит намного быстрее.

В ряде стан предусматривают создание цифровой сети интегрированных услуг (ISDN - Integrated Service Digital Network). Это сеть вычислительных машин, которая передает информацию в разных видах на большой территории, а также в международном масштабе. Все данные преобразуются в единый цифровой базис. Поэтому одна такая сеть может заменить несколько самостоятельных специализированных сетей. Информация разных видов передается параллельно, т.е. одновременно, при одной связи. Для организации электронной передачи данных между предприятиями нужно прежде всего достичь совместимости аппаратного оборудования и программного обеспечения. К этой цели ведут три пути. Первый путь предполагает договор с партнером о всех деталях: наборе знаков и их кодах, протоколе передачи, синтаксисе, структуре сообщений и т.д. Затем каждый из партнеров создает для своей ЭВМ соответствующее программное обеспечение по установленным принципам. Данные передаются, как правило, прямо - в реальном масштабе времени (on-line). Такая связь называется билатеральной. Ее подготовка бывает дорогостоящей и поэтому приемлемой только для больших предприятий с малым числом партнеров. Поэтому билатеральная связь применяется преимущественно между отдельными информационными системами внутри предприятия, так как на предприятии ассортимент вычислительной техники бывает ограничен, поэтому и объем требуемых работ по согласованию небольшой. Второй путь состоит в перенесении всей проблемы создания совместимости на специализированное предприятие услуг связи. Описывается только, как и в какой форме данные будут передаваться и в каком виде их хочет принимать партнер. Предприятие услуг связи обеспечивает все необходимые преобразования и приспособления. Таким образом, в передачу включается технический партнер, поэтому в большинстве случаев ЭВМ связываются непрямо (off-line).

Как правило, предприятие услуг связи работает на принципе клирингового долга (clearing-house). Его информационная система содержит так называемую узловую ЭВМ (или же сеть узловых ЭВМ). В памяти этой ЭВМ создан для каждого абонента электронный «абонентский ящик» (mailbox). ЭВМ абонента отправляет сообщение в узловую ЭВМ, которая записывает его в «ящик» адресата. Поступившие сообщения все время находятся в распоряжении адресата; они «вынимаются» из соответствующего ящика после вступления ЭВМ адресата в связь с системой. Кроме функции абонентского ящика, клиринговые системы предоставляют часто и другие услуги при обработке данных. Клиринговая служба связи между предприятиями приобретает все большее значение по двум причинам. С одной стороны, возрастает необходимость эффективной связи между партнерами вдоль все удлиняющихся логистических цепочек. С другой стороны, клиринговые системы делают возможной связь несовместимых ЭВМ разных изготовителей с различными структурами баз данных и записей файлов. Этот путь подходит для передачи небольшого или среднего объема данных в единицу времени, которая не требует прямой связи в реальном масштабе времени. Примером сети общего пользования с электронными «абонентскими ящиками» служит видеотекст, значительно развитый в ФРГ. Эту систему использует почта. Для связи между абонентами и узловыми ЭВМ служит телефонная сеть общего пользования. Абоненты используют персональные компьютеры или абонентские пункты (терминалы) с дисплеем. Дополнительное устройство преобразует передаваемые данные в знаки видеотекста, и наоборот. Могут передаваться сообщения и целые файлы данных. Адресат может изобразить полученную информацию на дисплее, отпечатать или записать в файл для последующей автоматизированной обработки.

Третий путь представляет электронную передачу данных на основе стандартизированных методов. Ведущую роль в этой области играют стандарты, разработанные Международной организацией по стандартизации (ИСО). Стандарты для определенных отраслей разрабатываются также в некоторых странах. Упомянем о двух важных стандартах ИСО. Стандарт ИСО 7498 регламентирует связь открытых систем (OSI - Open Systems Interconnection). Он устанавливает модель для открытой передачи данных, которая применяется в международном масштабе в качестве эталона. Стандарт описывает задачи, которые должна решать ЭВМ, чтобы «договориться» с ЭВМ другого производителя. Он систематизирует потребность приспособления и стандартизации. Каждый из семи уровней модели представляет совокупность связанных по содержанию функций. Установлены места стыка между уровнями. При том можно вносить изменения в способы реализации функций определенного уровня, не влияя на остальные уровни и на всю передачу. Этот стандарт (OSI) определяет модель связи, которой следует придерживаться всем производителям информационной техники. Он считается основой для международной стандартизации протокола передачи (т.е. правил коммуникации и форматов данных). Для детальной деятельности на отдельных уровнях модели уже утвержден ряд стандартов, дальнейшие разрабатываются. Стандарт ИСО 9735 «Электронная передача данных для управления, торговли и транспорта» (EDIFACT - Electronic Data Interchange for Administrtion, Commerce and Transport) устанавливает синтаксис для единого кодирования информации о коммерческих процессах и правила для их записывания в передаваемый файл. Данные укладываются в заранее определенные сегменты переменной длины, т.е. в сообщения разных типов. Система является открытой, она позволяет производить последующее внедрение новых типов сообщений. Информация передается в закодированной (сжатой) форме, благодаря чему экономятся время и расходы на связь.

Применение этого международного стандарта позволяет осуществлять прямое сотрудничество вычислительных машин в промышленности, торговле, транспорте, экспедиции, таможенной службе и т.п. без проблем совместимости информационных систем разных организаций. EDIFACT может быть использован в качестве «мостика» между информационными системами предприятий; их не нужно принципиально менять. Достаточно преобразовать передаваемые данные в стандартную форму или, наоборот, во внутреннюю форму. Как правило, системы обработки данных предприятий не нуждаются в больших изменениях. На рынке предлагают разные программы-преобразователи для больших и персональных ЭВМ. Стремление использовать все возможности для ускорения и облегчения связи между партнерами вдоль логистических цепочек приводит к тому, что большие пред¬приятия экспедиционных услуг строят собственные коммуникационные системы. Эти системы позволяют оптимизировать информационные цепи внутри собственной организации при включении внешних сетей так, что возникает возможность сообщаться с вычислительными центрами всех партнеров, которые принимают участие в материалодвижении. Примером служит система международного экспедиционного концерна Шенкер. Примером иного типа коммуникационной системы служит транспортная справочная система международного общества транспотел для Западной Европы. Ее главной целью является сбор и предоставление информации о грузовом транспорте.' Центральная ЭВМ, работающая в непрерывном режиме, хранит в банке данных постоянно меняющуюся информацию, например, о грузах для перевозки или о свободной мощности транспортных средств. Речь идет о своего рода «фрахтовой бирже». Кроме того, система предоставляет услуги электронного «абонентского ящика» для передачи индивидуальных сообщений, заказов и предложений абонентов. Абоненты могут вступать в связь с системой посредством абонентского ввода для видеотекста. Грузовладельцы предлагают грузы для перевозки, транспортные организации предлагают свои свободные мощности. Абоненты могут на дисплее своего терминала наблюдать все предложения и тут же выяснять интересующие их детали. Контакт между грузовладельцем и транспортной организацией устанавливается потом обычно по телефону.

Уже работает такая система для морского транспорта. Она накапливает данные о движении судов. Подготавливаются подобные справочные системы для железно¬дорожного и воздушного транспорта. Соединение вычислительной техники с дистанционной передачей данных может значительно изменить весь характер розничной торговли. В США начинает развиваться так называемая продажа без посредников (Direct Marketing). Торговые общества создают электронный торговый каталог, который клиенты могут просматривать на дисплее абонентского пункта у себя дома или в бюро. Товары можно заказать также с помощью электроники. Они отправляются прямо из распределительных центров или даже изготовляются по принципу just in time после приема заказа. В результате уменьшается доля товаров, проходящих через торговую сеть. При продаже без посредников цены ниже, чем в розничной торговле. Этим компенсируется ожидание клиентом товара в течение нескольких дней. Транспортные издержки из-за мелких отправок повышаются, зато снижается торговая наценка для всей сети распределения (в США торговая наценка розничной торговли составляет в среднем около половины продажной цены). Клиент получает товары, не выходя из дома. Если эти товары не нужны ему немедленно, то продажа без посредников, учитывая низкие цены, будет для него вне конкуренции. Развитие продажи без посредников окажет сильное действие на логистические системы. Изменится роль распределителей, запасы будут централизоваться и снижаться. Повысится спрос на наземный и воздушный транспорт для перевозки мелких партий. Будут развиваться концентрированные дальние перевозки. Информационные системы и электронная передача данных открывают дальнейшие перспективы для рационализации в логистике, но они требуют серьезной работы по организации и стандартизации. Коммуникационные системы позволяют обеспечить интегрированный информационный поток вдоль логистической цепочки без необходимости изменять существующие системы обработки данных на предприятиях. Новая информационная техника способствует также кооперации между транспортными организациями. Небольшие экспедиторы могут объединяться и образовывать логистическую сеть, покрывающую определенную территорию.

Лекция 7 Информационная структура.

Новые задачи, которые встают перед организаторами и руководителями производства в области практической реализации логистических принципов, приводят их к необходимости создания информационной инфраструктуры, которая позволила бы собирать, организовывать и транспортировать информацию в соответствии с поставленными целями. Необходимая основа работы - идентификация, стандартизация источников информации, ее обработки и передачи. Это вполне достижимо путем создания компьютерной сети производства. На примере коммуникационной сети западноевропейских филиалов IBM можно рассмотреть уровень охвата и возможности такой системы. Все производственные подразделения фирмы IBM в Западной Германии объединены с целью информационного обеспечения через компьютерную сеть, являющуюся основой коммуникационной системы PROFS - Professional Office System. Эта система позволяет каждому включенному в нее сотруднику связаться с любым другим подразделением фирмы. Сегодня более чем 26 из 30 тысяч работников западногерманского филиала IBM объединены в эту систему. Производственная сеть вместе с системой PROFS образует инфраструктуру для всего информационного потока в фирме. В «традиционной» и уже отходящей на второй план в развитых странах концепции организации материально-технического снабжения функции собственно снабжения (закупок) всегда были отделены от функций производства, складирования, маркетинга и сбыта. Они подчиняются разным структурам управления (соответственно: коммерческой, производственной и сбытовой) и слабо связаны между собой (такая связь обнаруживается - и то эпизодически - лишь на уровне генерального управления фирмой или предприятием). Это приводит к глубокому разделению задач названных служб (в этом отношении данная система напоминает отечественную схему организации снабжения предприятий).

Следствием такой организации является положение, когда задачи управления транспортом, складированием и материальными потоками решаются недостаточно, так как они находятся в компетенции конкретных подразделений, которые в рамках крупных предприятий больше конкурируют между собой за фонды и место в иерархии, чем подчиняются единой системе ценностей и целей. Это видно из анализа деятельности производства, которое стремится использовать собственное складское хозяйство с соответствующими резервными запасами и противостоять непрерывному давлению системы рынков на производство. Задачи сбыта приводят к необходимости ориентации на потребителей, а следовательно, степень готовности к поставкам продукции на рынок становится критерием оценки эффективности управления. Рассмотренная система организации может возникать и работать в условиях рыночной экономики, когда сложность задач снабжения и транспортировки невысока и когда затраты, связанные с решением этих задач, относительно низки, а влияние услуг, предоставляемых системой снабжения, складирования и транспорта сравнительно невелико. Слабая взаимосвязь отдельных сфер деятельности при неизбежных ошибках их согласования ведет к завышению складских запасов и оборотных фондов, диспропорции производственных мощностей, неполноте исходной информации при принятии альтернативных решений типа «производить или покупать», а также к неравноценной загрузке отдельных производственных линий.

Информационная логистика организует поток данных, сопровождающий материальный поток, и является тем существенным для предприятия звеном, который связывает снабжение, производство и сбыт. Она охватывает управление всеми процессами движения и складирования реальных товаров на предприятии, позволяя обеспечит своевременную доставку этих товаров в необходимых количествах, комплектации, качестве из точки из возникновения в точку потребления с минимальными затратами и оптимальным сервисом. Для этого система материального обеспечения производства подвергается общей иерархической структуризации. Подзадачи материального обеспечения: транспортировка, перегрузка, складирование и распределение - выполняются с помощью существенно автоматизированных функциональных элементов. Комбинация этих элементов в подсистеме образует сетевую структуру, которая представляет подобласти материального обеспечения производства (рис.5.3). Логистическая система на производстве эффективна только тогда, когда создаются условия для ее интеграции в текущие производственные процессы. Эта проблема решается путем создания соответствующего информационного базиса. Сюда относятся «актуальные обзоры» фондов (наличие фактических и планируемых заказов, содержание производственных основных и промежуточных складов) и сроков (поставки, обработки, ожидания и простоев, соблюдения сроков). Для сбора этих данных производственная система по всему предприятию располагает «датчиками и измерительными инструментами», которые контролируют объемы и сроки текущих процессов и передают эти сведения далее для интерпретации. Логистическая система предъявляет к своей «измерительной» сети следующие требования:

  • быстрый и надежный, ручной или автоматизированный сбор данных о транспортных средствах и средствах производства;
  • структурирование внутрипроизводственной информационной системы поддержки принятия решений, которая в каждый момент содержит актуальную информацию о ходе производственных процессов по каждому из участков.

2

Рис 5.3. Сетевая структура материального обеспечения производства и реализации.

Таким образом, управление транспортом в целом, а также функциями создания промежуточных запасов и складирование (в смысле системы материального обеспечения) может быть централизовано, причем полностью автоматические технологические элементы (высотные склады, безмашинные транспортные системы, манипуляционные системы) интегрируются в общий процесс с помощью единых интерфейсов. В ряде случаев на производстве отдельных компаний после выполнения мероприятий по организации сетей информационной логистики и их автоматизации не получают сколько-нибудь значительного эффекта. Как правило, это происходит там, где современным принципам логистического подхода не соответствует организационная структура принятия стратегических решений. Это еще раз доказывает, что организация логистических цепей является комплексной задачей, требующей своего решения на всех уровнях руководства компанией.

В странах Западной Европы, США и Японии речь идет уже не только об управлении большими объемами данных с помощью вычислительных машин или о полной автоматизации отдельных функций логистической системы, но и в возрастающей мере о предварительном и оптимизированном текущем и перспективном планировании. Причем в планирование в равной мере включаются и средства производства, и необходимые коммерческие и организационные процессы. По существу происходит сращивание функций материально-технического снабжения и производственных функций. Такое планирование предполагает централизацию полномочий по управлению на основе децентрализованного сбора данных и требует как можно более оперативной информации и детальной интерпретации собранных данных. Так как качество планирования растет вместе с ростом полноты информации и скорости обработки данных, внутренняя структура производственных систем материального обеспечения последовательно оснащается пунктами управления, снабженными мощными вычислительными машинами, которые объединяются в единую сеть. Связь таких пунктов управления с окружающей их средой через интерфейсы вычислительных машин и системы беспроводной связи представлена на (рис 5.4.) Система сбора производственных данных - важный компонент без документального информационного потока. Вместе с тем, для сферы стратегического управления производством только такой сбор данных, ориентированный на получение сведений о его состоянии (объемы, времена, пункты), уже недостаточен. Требуется оценка этой информации для обеспечения возможных административных реакций, вытекающих из сравнения заданных целевых и параметрических систем предприятия.

3

Рис 5.4. Пример организации связи пункта управления материальным обеспечением производства

Принципиальная схема автоматизированного материального и информационного потока производственной компании, включающая прохождение управляющих импульсов заказа до сбыта, может быть описана следующим образом. Организационная структура компании, занимающаяся планированием и управлением сбытом (УС), принимает заказы на поставку продукции фирмы. С помощью исполнительных систем (компьютеризованные конторы) заказы обрабатываются, учитываются и регистрируются с помощью введения текста в персональные компьютеры и его обработки. Затем заказы передаются в сферу разработок и далее - в систему планирования и управления разработками. Осуществление конструкторских проработок по полученному заказу берет на себя система автоматического проектирования. По мере конструирования заказанного изделия оформляются запросы на необходимое для изготовления сырье, материалы и узлы. Все отсутствующее на складах компании заказывается у поставщиков. По мере необходимости детали и материалы передаются в производство. Управление процессами осуществляется с помощью систем управления закупками и складированием. Техническое исполнение передачи предметов снабжения в зону производства берут на себя автоматизированные системы складирования, включенные в структуру автоматизированного производства. Когда заготовки для производства деталей и детали для монтажа переданы на склад, начинается собственно производство. Планирование и управление им возложено на особую систему, в структуре которой работают подсистемы автоматизированного планирования производства, с которыми совмещены структуры автоматизированного производства. Из приведенного описания видно, что в структуре автоматизированного (безлюдного) производства выделяются четыре функциональных уровня:

  1. система управления и принятия коммерческих решений;
  2. система планирования и управления производством;
  3. исполнительная система;
  4. система контроля.

Характерно, что основную часть приема, диспетчирования и обработки информации на уровне исполнительной системы берут на себя автоматизированные конторы, собирающие информацию через локальные сети и связанные с системами управления сбытом и (или) коммерческим управлением (закупки). После изготовления продукта составляются отгрузочные документы и фактуры, а также рассчитывается исполнительная калькуляция. Локальная сеть в принципе делится на управленческую и производственную, которые соединяются между собой каналами связи. На исполнительном уровне находятся структуры контроля. С помощью информационной логистики и совершенствования на ее базе методов планирования и управления в компаниях ведущих промышленных стран Запада происходит в настоящее время процесс, сутью которого является замена физических запасов надежной информацией. Информационное обеспечение логистики требует и соответствующего программного обеспечения, с помощью которого вся логистическая система, начиная с уровня субсистем, и кончая фирмой в целом, работала бы как единое целое. Главная задача в этом направлении - объединить все подразделения через созданную инфраструктуру (коммуникационную и информационную системы). Это позволило бы наладить эффективную связь между участниками процесса управления. Коммуникационная система должна охватывать всех поставщиков и заказчиков данного предприятия.

Вопросы информационной логистики отнюдь не сводятся к организации информационного обслуживания производственных и транспортных подразделений предприятия. Проблемы недостатка в получении и обработке данных, требуемых для функционирования производства в развитых странах, на сегодняшний день в традиционном ее понимании не существует. На современном этапе развития информационной логистики в развитых странах ставится следующая задача: на базе повсеместного внедрения ЭВМ создать интегрированные автоматизированные системы управления логистическим процессом, включающие АСУ и АСПРы и тем самым обеспечить гибкое реагирование производства на потребности рынка, минимизировать издержки и получить дополнительные преимущества в конкурентной борьбе за покупателя. Пока что эта идея еще не воплощена в жизнь, но следует сказать, что ее реализация принципиально возможна лишь там, где производство обеспечено в достаточной мере компьютерами и программами. Системы, состоящие из большого количества магазинов розничной торговли, используют оборудование кассовых терминалов для получения электронным путем информации о покупках по мере того, как они совершаются. В супермаркетах повсеместно используются сканеры для считывания штриховых кодов непосредственно с товаров. Электронные сети получения и обработки информации используют пакеты программ, позволяющих планировать распределяемые ресурсы. В этом инструменте планирования соединяются различные функции распределения, в том числе и такие немаловажные, как уровни учета товаров, распоряжения на пополнение ассортимента, составление графика перевозок товаров.

С помощью таких пакетов, используя мощные ЭВМ и современные языки программирования, можно решить задачи относительно большого объема распределения товаров для разветвленной сети торговых точек. Преимущества этой системы выражаются в улучшении показателей обслуживания клиентов за счет доставки товаров в четко обусловленное время, снижении потерь товаров в результате длительного хранения, снижении затрат фирмы на учет товарной массы, сокращении и рациональном использовании складских площадей, контроле за моральным старением товаров и их уценкой, а также в сокращении затрат на перевозки (более низкие страховые налоги, меньший процент повторных заказов). Использование штриховых кодов - достаточно мелкая, но показательная деталь в новом подходе к управлению информационными системами логистики. Формализуя вышеприведенный пример из области конечного пункта сбыта (розничной торговой сети), можно отметить, что штриховое кодирование позволяет выйти на новый технологический уровень в двух аспектах:

  • автоматизация физических товарных потоков;
  • управления информационным потоком.

Область применения штрихового кода в распределении весьма разнообразна. В сфере товарных потоков это контроль за поступлением и выходом продукции (товара), инвентаризация и текущий учет не только в торговле, но и на производстве. В сфере управления информацией - планирование распределения, составление счетов-фактур, управление складским хозяйством, оперативное уяснение сущности заказов. Применение технологии кодирования положительно сказывается на складских запасах, затратах на делопроизводство, персонал и др. На многих предприятиях уже действуют крупные информационные системы, использующие штриховые коды, позволяющие объединять передачу данных в реальном масштабе времени между различными ступенями производства, различными предприятиями через их системы электронной обработки данных. Процесс выполнения торговых или производственных функций характеризуется увеличением количества деловых связей в виде телефонных переговоров, телеграфных и телефаксных обменов между покупателем и продавцом, грузоотправителем, транспортными агентствами, складами, магазинами и пр. В настоящее время широко распространяются технологии безбумажных обменов информацией. Если в конце 60-х годов между компаниями заключались соглашения об упрощении оформления всевозможных заказов на покупки появившихся тогда возможностей электронного обмена данными, то в последние годы это направление организации менеджмента превратилось в развитые технологии, подкрепленные программными и аппаратными средствами.

Сегодня на базе безбумажного обмена сам покупатель может непосредственно оформить заказы на покупку. В банковской сфере на основе безбумажных технологий осуществляется автоматическая запись в дебет банковских счетов. Возможен автоматический обмен расписками между производителями товаров и крупными магазинами для населения, включающий обмен накладными с транспортными конторами при прямой отправке товаров от производителя покупателю. Грузоотправители получили в ряде случаев доступ к файлам, отражающим состояние транспортных услуг и загрузку транспорта. По существу электронный обмен данными - это процесс, который позволяет компьютером какой-либо одной компании наладить связь и заключать сделки с компьютером другой компании. Чтобы реализовать эти возможности, компании применяют стандартные протоколы обмена и заключают между собой коммерческие договоры. В области распределения в США, например, действуют две системы стандартных протоколов - стандарты сетей обмена информацией между торговыми учреждениями и общий стандарт связи. Там же разработаны и применяются стандартные компьютерные протоколы оформления сделок при следующих операциях:

  • заказах на покупку;
  • заказах на отправку партии грузов;
  • получении консультации для грузоотправителей;
  • заполнение фактурных счетов;
  • различных выплатах;
  • оформлении накладных на перевозку грузов;
  • получении информации о перевозимых товарах.

Заглядывая в недалекое будущее, можно предположить развитие новых подходов к организации информационных логистических систем. В последние годы на базе новых мощных ЭВМ успешно внедряются комплексы машин и приборов, формирующих элементы искусственного интеллекта. Практически решены вопросы распознавания человеческого голоса и графических символов; вы промышленности нашли применение системы технического зрения; машины приобрели возможности к техническому обучению; в ряде областей науки и практики действуют машинные экспертные системы, способные находить оптимальные решения и сообщать их в виде советов, вырабатывать некие заключения. В вопросах логистики экспертные системы могут применяться всякий раз, когда нельзя удовлетвориться одним аналитическими процедурами и когда для принятия решений требуется опыт и квалификация высокого уровня. Они могут использоваться в таких областях, как оценка работы компании по обслуживанию, резервированию товаров, оценка поставщиков, выбор направления деятельности. Вероятно, со временем экспертные системы вберут в себя знания экспертов и сделают их доступными для менее опытных работников сферы логистики. В целом материально-техническое снабжение, как и вся сфера логистики, вообще, становится полем применения новейших коммуникационных и вычислительных систем, реализуя потребность в информационном насыщении.

Современный уровень развития компьютерной технологии позволяет получить необходимые данные по сути дела в любом количестве и во всех сферах производства. Однако специалисты по логистике ведущих западноевропейских компаний считают, что до тех пор, пока информационное обслуживание не будет выделено в особую сферу и с ним не будут считаться как со специфической производительной силой, потенциальные возможности информационной логистики не могут быть в полной мере задействованы. Сегодня на западе подошли к такому рубежу в организации собственно производства, когда нарастание объема информации и уровень ее обработки уже не в состоянии существенным образом улучшить производственные показатели, и вопрос о дальнейшем совершенствовании информационной базы производства с этой точки зрения становится бессмысленным. Будущее видится за интегрированием информационных систем на уровне фирмы или отдельной группы фирм. Для решения таких задач информационная логистика предоставляет новые возможности, с помощью которых вся необходимая информация организуется в соответствии с принципами, разработанными логистикой, в строгую систему. Ее основная функция состоит в получении, обработке и передаче информации в соответствии с поставленными этой системе задачами. Информационная инфраструктура, создаваемая как в рамках отдельных производственных единиц, так и во всей фирме в целом на базе современных, быстродействующих ЭВМ, соответствующего программного обеспечения, превращает информацию из вспомогательного (обслуживающего) фактора в самостоятельную производительную силу, способную и в короткие сроки повысить производительность труда и минимизировать издержки производства.



Заметили опечатку?

Выделите текст и нажмите CTRL+ENTER.

Поступить в МИЛ

  • captcha

Поступить в МФЭИ

  • captcha

Demo Demo