КАКОВЫ ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ЦЕПЯХ ПОСТАВОК?
Современные исследования в области моделирования производственно-логистических систем (ПЛС) и цепей поставок можно классифицировать на следующих основных уровнях:
- • концептуальный уровень моделей;
- • математический уровень моделей;
- • уровень моделей информационных систем (ИС).
На каждом из этих уровней решаются задачи синтеза и анализа ПЛС и цепей поставок применительно к стадиям планирования и оперативного управления ПЛС и цепями поставок в целом (рис. 3.28). На концептуальном уровне моделируются организационно-экономические проблемы ПЛС и цепей поставок, бизнес-процессы (БП), оргструктуры и т.д. На математическом уровне формализовано описываются в
Рис. 3.28. Основные классы задач управления ПЛС и цепями поставок
виде математических моделей и решаются на основе различных алгоритмов различные задачи синтеза и анализа ПЛС и цепей поставок. На уровне И С моделируются отдельные программные продукты, а также среды их взаимодействия для интегрированной поддержки принятия решений в ПЛС и цепей поставок (табл. 3.9).
На концептуальном уровне разработано множество концепций межорганизационной производственно-логистической кооперации и взаимодействия (табл. 3.10), в частности:
- • SCM и его стратегии для промышленности и торговли JIT, VMI, CPFR, характеризующиеся стабильной структу-
- • гибкие формы межорганизационной кооперации, характеризующиеся динамическим формированием цепей поставок под конкретный проект и соответствующим временным характером взаимодействий.
Основными методами концептуального моделирования бизнес-процессов ПЛС и ЦП в настоящее время являются:
- • „ЮЗ/Смодель (Supply Chain Operation Reference)',
- • ARIS (Architecture of Information Systems)',
- • UML (Unified Modeling Language)',
- • IDEF (Integration Definition for Function Modeling).
Основные виды и классы задач моделирования ПЛС и ЦП
Таблица 3.9
|
Уровень моделирования |
Планирование |
Оперативное планирование |
||
|
Синтез |
Анализ |
Синтез |
Анализ |
|
|
Концептуальный |
Разработка стратегии и целей ПЛС и ЦП. Проектирование сетевой структуры ПЛС и ЦП. Выбор контрагентов и построение системы их взаимодействий |
Анализ сложности и неопределенности ПЛС и ЦП. Анализ устойчивости ПЛС и ЦП. Разработка системы контроллинга ПЛС и ЦП |
Реконфигурирование ПЛС и ЦП. Адаптация ПЛС и ЦП |
Мониторинг бизнес-процессов в ПЛС и ЦП. Оперативный контроллинг ПЛС и ЦП |
|
Математический |
Математические методы, модели и алгоритмы решения задач концептуального уровня Оптимизационные модели и алгоритмы (исследование операций) Имитационные модели (мультиагентные системы, сети Петри и др.) Эвристические алгоритмы (генетические алгоритмы и др.) Комбинированные модели и алгоритмы |
|||
|
Уровень моделирования ИС |
Построение единого информационного пространства ПЛС и ЦП |
Анализ единого информационного пространства ПЛС и ЦП на полноту и неизбыточность |
Оперативные изменения в моделях информационных систем |
Анализ соответствия единого информационного пространства ПЛС и ЦП реальным условиям выполнения работ |
рой поставщиков, производственной Если методологии ARIS, UML, IDEF яъ-
программой и долгосрочным уровнем ляются общими методами моделирования взаимодействий;
Таблица 3.10
Ключевые критерии классификации классических цепей поставок и цепей поставок в гибких формах межорганизационной кооперации
|
Критерий |
Классические цепи поставок в концепции SCM |
Цепи поставок в гибких формах межорганизационной кооперации |
|
Структура сети |
Стабильная |
Вариационная |
|
Степень открытости сети |
Низкая |
Высокая |
|
Горизонт планирования |
Долгосрочный и среднесрочный |
Оперативный, под проект |
|
Цели сети |
Создание системы долгосрочного взаимодействия предприятий |
Гибкое реагирование на рыночные потребности |
|
Роль ИТ |
«Закрытые» информационные системы |
Открытые системы, Интернет |
|
Центр организации взаимодействий |
Производитель конечного продукта |
«Плавающий» центр, под проект |
|
Конкуренция внутри сети |
Практически отсутствует |
Является неотъемлемым элементом |
|
Ориентация в планировании |
На выполнение объема работ согласно прогнозируемому спросу |
На выполнение заказа клиента |
процессов, то модель SCOR{ была специально разработана для реализации SCM. Это было вызвано необходимостью создания методики моделирования SCM и одинакового понимания лежащих в основе этого метода процессов с последующей их оценкой. С помощью б’СОЛ-моделей должны быть созданы единые, сравнимые и приспособленные для оценки модели процессов внутри цепей поставок. SCOR описывает процессы управления цепочками поставок и сравнивает их с данными бенчмаркинга (сравнение с эталоном) и функциями программного обеспечения. В качестве вспомогательного средства SCOR располагает инструкциями, стандартизированной терминологией и общими показателями для проведения бенчмаркинга цепей поставок.
Моделирование бизнес-процессов ПЛС и цепей поставок в этих концепциях невозможно в полной мере с помощью традиционных методик. В них не учитываются взаимодействия активных элементов сети, процессы трактуются как замкнутые в рамках одного предприятия и привязанные к определенной функции управления предприятием (а не сервиса, направленного на выполнение заказа клиента). Кроме того, в традиционном моделировании БП практически не уделяется внимание динамическому аспекту изменения БП, анализу неопределенности, оценки устойчивости ПЛС и т.д. Описание межорганизационных бизнес-процессов должно осуществляться с помощью специальных инструментальных средств моделирования БП.
Новые требования выдвигаются и к методам математического моделирования ПЛС и цепей поставок. Существующие модели и алгоритмы синтеза ПЛС и цепей поставок ориентированы на нахождение оптимальных по тем или иным критериям планов, структуры поставщиков и т.д. При этом вопросы анализа этих планов относительно их выполнимости и устойчивости остаются открытыми. Задачи анализа ПЛС и цепей поставок в динамике и оперативного реконфигурирования также остаются малоизученными. Существующим методам моделирования ПЛС и цепей поставок свойственен и ряд общих недостатков. Прежде всего в них практически не учитывается свойство активности элементов ПЛС и цепей поставок в целом. Структурная и функциональная стадии синтеза цепей поставок, а также задачи планирования и управления рассматривались отдельно, на основе различных, методологически не связанных друг с другом методов и моделей. Большинство из известных математических моделей носят статичный и детерминированный характер, не учитывающий факторы неопределенности при планировании ПЛС и цепей поставок.
Используемые концепции математического моделирования ПЛС и цепей поставок традиционно разделяются на три основные группы: оптимизационные (аналитические) методы, имитационное моделирование и эвристики. В табл. 3.11 представлены преимущества и недостатки наиболее распространенных концепций математического моделирования ПЛС и цепей поставок.
1 См. также п. 29.
Наиболее распространенные концепции математического моделирования ПЛС и цепей поставок. Табл. 3.11
Помимо рассмотренных трех основных концепций моделирования ПЛС и цепей поставок следует также рассмотреть концепцию, объединяющую в себе элементы этих трех концепций,— теорию систем управления. Современные теории систем и управления имеют достаточно проработанную теоретическую базу методов моделирования закрытых систем. В то же время возможности формализации сложных открытых систем с активными элементами ограничены. Многие методы теории управления, разработанные для технических систем, не всегда применимы для анализа социально- экономических систем и зачастую могут быть использованы лишь как общие модельные конструкции, помогающие понять основные общесистемные принципы управления в сложных системах.
Важной особенностью математического моделирования цепей поставок является сложность, взаимосвязанность и междисциплинарность задач синтеза и анализа ПЛС и цепей поставок. Современной тенденцией в моделировании цепей поставок является комбинирование различных методов моделирования. В специальной литературе описано множество примеров комбинирования различных методов моделирования цепей поставок. Существуют также разработки в области специальных языков моделирования цепей поставок, например SCML (Supply
Chain Markup Language), предназначенный для обмена моделями цепей поставок независимо от метода их решения и компьютерной реализации, а также в области программных продуктов для поддержки принятия решений в распределенных кооперационных системах.
В настоящее время ощущается острая необходимость в разработке специальных методик математического моделирования ПЛС и цепей поставок, позволяющих гибко применять различные методы и алгоритмы, а также их комбинированные модельные конструкции для решения различных задач управления ПЛС в зависимости от характера и полноты данных, взаимосвязи данной задачи с другими задачами и т.д. Разработка подобного комплексного подхода к математическому моделированию ПЛС и цепей поставок должна основываться на сочетании различных дисциплин и методов, таких как теории систем и управление, исследование операций, мультиагентные системы, нечеткая логика и т.д. (рис. 3.29).
Кратко рассмотрим уровень моделей информационных систем. Вследствие высокой сложности интеграции процессов на межпроизводственном уровне возникают задачи, которые не могут быть реализованы с помощью информационных технологий, в частности ERP-cwciqu. Для решения подобных задач был разработан специальный тип информационных систем — ЛДЗ’-системы «расширенного» планирования (см. п. 53). Однако ограниченная лишь областью пла-
Рис. 3.29. Комбинация различных методов моделирования как основа исследования ПЛС и цепей поставок
нирования производства функциональность и иерархическое построение А AS-систем не позволяют относить их к универсальным решениям для построения целостного информационного .SCM-пространства. В его состав помимо ERP- и A PS-систем должны входить системы CRM, SRM, SCEM и e-SCM. Применительно к виртуальным предприятиям широкое распространение получают открытые интернет-ориентированные системные архитектуры. Основной проблемой исследований в области И С является их определенная абстрагированность от бизнес-концепций и математических методов и моделей, что приводит в одних случаях к избыточной функциональность ИС, а в других — к отсутствию элементарной функциональности в местах непосредственного принятия решений.
Одной из основных тенденций в моделировании ПЛС и цепей поставок является формирование концепций комплексного моделирования.
Концепции комплексного моделирования ПЛС и цепей поставок. Рис. 3.30
- [1] См. также: Иванов Д.А. Указ. соч.
