Используемая терминология
Компания — взаимодействующие друг с другом по средствам перемещения ТМЦ предприятия, склады, порты, производственное оборудование и другие элементы (узлы) производственно-логистической цепочки.
Цифровая модель – цифровое представление возможностей, ограничений и состояния Компании. Моделируются все основные элементы производственно-логистической цепочки:
- Производство (мощность, доступность оборудования, ремонты, технология и т. д.)
- Поставщики (макс. объемы поставок, цены на сырье и др.)
- Логистика (стоимость, варианты доставки, ограничения)
- Места хранения(склады), политика управления остатками (мин., макс. и т. д.)
- Продажи (каналы продаж, спрос, заказы, цена продукции)
- Управленческие решения
Горизонт планирования – временной интервал (месяц, год, и т.п.), на котором формируется план. Горизонт планирования разбивается на интервалы (бакеты) в каждом из которых могут быть свои параметры и ограничения.
Назначение системы
Организация процессов S&OP/IBP и оперативного планирования. Горизонт планирования не ограничен, минимальной размер интервала планирования – одни сутки. Интервалы планирования могут иметь различный размер.
Функциональность моделирования
Система планирования S&OP/IBP поддерживает моделирование всех основных элементов производственно-логистической цепочки:
- Структура Компании – организации, предприятия, подразделения, станции, порты, местоположения
- Производство
- Параметры необходимого оборудования, режимы работы и простои
- Технологические процессы и операции, основные и альтернативные
- Настройки оборудования, монтажные партии производства
- Материалы для технологического процесса, определяемые технологией или параметрами используемых и производимых материалов (оптимизация рецептуры).
- Со-продукты
- Затраты на производство по статьям затрат
- Производственные ограничения – минимальная загрузка оборудования, минимальная/процент использования оборудования на производство выделенных групп продукции
- Перемещения материалов между узлами производственно-логистическими цепочки различными типами перевозок с учетом существующих ограничений по типам перевозок и затрат, связанных с перевозками
- Цены передачи материалов между местоположениями (трансфертные цены)
- Закупки сырья и материалов у поставщиков с учетом ограничений на возможности закупок (максимальный/минимальный закуп в натуральном и денежном выражении). Цены закупок
- Спрос в разрезе каналов продажи и клиентов:
- Прогноз продаж готовой продукции
- Заказы клиентов на готовую продукции
- Ограничения на возможности продаж (мин/макс по каналу продаж и клиенту в натуральном и денежном выражении)
- Склады и остатки
- Моделирование возможностей хранения на складах
- Остатки материалов на начало планирования
- Планируемый график поступления ТМЦ
- Политика управление остатками (мин макс на интервалах планирования по номенклатуре и группам номенклатур)
Функциональность формирования планов
План в системе планирования S&OP/IBP формируется в результате решения математической задачи целочисленного линейного программирования (MILP), сформированной на основе модели производственно-логистической цепочки. Основной критерий оптимизации – максимизации прибыли.
Для оперативного планирования используется трехуровневый метод формирования плана:
- Балансировка (оптимизацией MILP) по цепочке поставок для определения:
- Объемных сбалансированных планов по интервалам
- интервала поставки заказов
- возможного интервала поставки для прогнозов сбыта (ATP)
- варианта производства и поставок из возможных альтернатив
- Формирование мастер графика для планирования производственных и логистических операций на временной шкале. Используется генетический алгоритм (GA) для нахождения оптимального решения.
- Ручная корректировка плана специалистом.
Результаты планирования
На основании решенной задачи оптимизации системой планирования S&OP/IBP рассчитываются себестоимости номенклатуры, показатели плана, формируются и выгружаются в базу данных для анализа:
- Сбалансированные по каждому интервалу планирования планы:
- план закупок
- план производства
- план перевозок
- план продаж
- план изменения остатков
- Показатели плана
- финансовый результат
- калькуляции себестоимости продукции по статьям затрат
- загрузка мощностей
- удовлетворение спроса
- информация об ошибках в модели и т. д.
Структура базы данных с результатами планирования оптимизировано под использования BI решений для анализа планов.
Архитектура системы
Модули системе планирования S&OP/IBP
- База данных
- Хранения цифровые модели объектов элементов производственно-логистической цепочки
- Хранилище сформированных планов
- Метаданные управления процессом
- Модуль бизнес-логики, реализация С++
- Преобразование бизнес-модели в математическую задачу линейного программирования
- Интерпретация результатов
- Расчет себестоимости
- Экспорт полученного варианта планов
- Управление процессом
- Модуль подключения внешних математических библиотек линейного программирования MILP (GUROBI, SCIP и др)
- Модуль оптимизации производственного планирования на основе генетического алгоритма (GA), реализация С++
- Модуль пользовательского интерфейса производственного планирования, реализация Java
- Модуль визуализации (BI) для разработки дашбордов, отчетов в соответствии со спецификой Компании