Оптимизирующее планирование 

Назначение

Оптимизатор SNP предоставляет возможность планирования на основе затрат. Таким образом, при попытке найти наиболее экономически эффективный план с точки зрения совокупных затрат выполняется поиск по всем выполнимым планам. В состав совокупных затраты включены следующие затраты:

●      Производственные и транспортные затраты, затраты на заготовку и складирование

●      Затраты на увеличение производственной мощности, емкости склада, транспортной мощности и мощности обработки

●      Затраты на нарушение уровня страхового запаса (ниже минимального уровня)

●      Затраты для поздней поставки

●      Затраты по дефициту

Профиль затрат SNP позволяет скорректировать относительную важность различных типов затрат.

В ракурсе оптимизатора план является выполнимым, если он соответствует всем ограничениям модели логистической цепочки, установленным в профиле оптимизатора SNP. Реально выполнимое решение может включать в себя нарушения ограничений срока оплаты или страхового запаса. Сроки выполнения и страховые запасы являются мягкими ограничениями (т.е. ограничениями, которым присваиваются затраты нарушения). План, нарушающий мягкие краевые условия, предлагается только в том случае, если по указанным в системе затратам он является наиболее экономически эффективным.

Оптимизатор принимает решения о выборе источника поставки в пределах оптимизирующего планирования. Таким образом, затраты используются в качестве основы для принятия следующих решений:

●      Выбор произведенных, перенесенных, заготовленных, сохраненных и поставленных продуктов, а также определение их количеств (комбинация продуктов)

●      Выбор используемых ресурсов и моделей производственных процессов (МПП) или структур производственных данных (СПД) (комбинация технологии)

●      Дата и время производства, транспортировки, заготовки, складирования и поставки

●      Местоположения для производства, заготовки, складирования, поставки, исходных и целевых местоположений для транспортировки

Так как модели производственных процессов или структуры производственных данных с фиксированным потреблением ресурсов можно ввести в основных данных, можно также включить операции настройки в планирование логистических сетей. Таким образом, можно также использовать оптимизатор SNP для планирования размеров партий. Оптимизатор также поддерживает общее для нескольких периодов планирование размеров партий, при котором заказы группируются в крупные партии из-за высоких затрат.

Оптимизатор использует метод линейного программирования для одновременного учета всех факторов, относящихся к проблеме, в пределах одного оптимального решения. По мере активации других ограничений задача оптимизации становится более сложной, что обычно увеличивает время, необходимое для решения проблемы. Оптимизация должна как правило выполняться в качестве фонового задания.

Оптимизатор учитывает различие между задачами непрерывной линейной и дискретной оптимизации.

Линейная оптимизация

В профиле оптимизатора перераспределения SNP можно выбрать один из трех методов, которые позволяют решить задачи непрерывной линейной оптимизации перераспределения:

●      Одинарный симплекс-метод

●      Двойственный симплекс-метод

●      Внутренний точечный метод

Все три метода приводят к оптимальному решению. Среда выполнения может быть основным определяющим фактором для определения используемых методов. В то же время общее правило выбора лучшего метода для указанной проблемы отсутствует (кроме проверки каждого метода по отдельности). Для оценки приложения следует выполнить эталонное тестирование на основе тестового сценария. Это вызвано тем, что выбор оптимального метода в большей мере зависит от структуры логистической цепочки, чем от данных ввода. Таким образом, в продуктивной среде выполнение ежедневного эталонного тестирования не требуется.

Дискретная оптимизация

Проблема не является непрерывной (т.е. дискретной) в планировании логистических сетей, если модель содержит следующие объекты:

●      Дискретные размеры партии (целое значение) для транспортировки или моделей производственных процессов/структур производственных данных

●      Дискретное транспортное средство

●      Дискретное увеличение производственной мощности

●      Минимальные размеры партии для транспортировки или моделей производственных процессов/структур производственных данных

●      Кусочно-линейные функции затрат для транспортировки, производства или заготовки

●      Фиксированное потребление ресурсов МПП/СПД

●      Фиксированный расход материала МПП/СПД

●      Общее для нескольких периодов планирование размеров партий

Чтобы учитывать в оптимизаторе указанные выше ограничения, необходимо использовать один из методов дискретной оптимизации из профиля оптимизатора SNP.

Кусочно-линейная функция затрат, которая определяется в основных данных, учитывает различие между выпуклой функцией затрат (затраты на единицу увеличиваются по мере увеличения объема; например, для моделирования сверхурочной работы или ночных смен) и вогнутой функцией затрат (затраты на единицу уменьшаются по мере увеличения объема; например, для моделирования фрахтовых ставок).

Выпуклые функции затрат не усложняют задачу планирования и могут быть решены эффективно. Их также можно смоделировать в альтернативных режимах без использования кусочно-линейных функций затрат.

●        Режим 1 с затратами 50$ на единицу и ограниченной мощностью в восемь моделей

●        Режим 2 с затратами 100$ на единицу и ограниченной мощностью в шесть моделей

●        Выпуклые функции затрат по содержанию персонала в день из расчета в восемь стандартных рабочих часов и максимум шести сверхурочных часов, оплачиваемых по двойному тарифу

Напротив, вогнутые кусочно-линейные функции затрат не могут быть вычислены решателем линейной программы, а только с помощью методов дискретизации (линейное программирование смешанных целых чисел). Если кусочно-линейные функции смоделированы, а оптимизатор выполнен без дискретизации или горизонт дискретизации меньше горизонта планирования, то оптимизатор учитывает линейную функцию затрат, определенную в дополнение к кусочно-линейной функции затрат.

Метод дискретной оптимизации не может использоваться со строгим определением приоритета (см. ниже).

Использование метода дискретной оптимизации может значительно увеличить требования ко времени выполнения. Следует отметить, что планирование логистических сетей является функцией среднесрочного планирования. Эта функция не предназначена для решения целочисленных задач (т.е. с помощью метода дискретной оптимизации).

Определение приоритета

Оптимизатор позволяет разграничить приоритет заказов клиента и прогнозируемой потребности. При строгом определении приоритета заказы клиента всегда имеют приоритет 1, исправленный приоритет прогноза по сбыту 5 и приоритет прогноза по сбыту 6. В пределах каждого класса приоритета для выбора окончательного решения используется вся доступная информация о затратах. При определении приоритета на основе затрат для выбора оптимального решения в оптимизаторе используется информация о штрафных затратах из основных данных продукта (закладка SNP1).

Декомпозиция

Методы декомпозиции, определенные в профиле оптимизатора SNP, позволяют сократить время выполнения и потребности в памяти для оптимизации. Декомпозиция может также являться единственным способом поиска выполнимого решения в случае больших дискретных проблем в оптимизаторе. Для получения дополнительной информации см. раздел Декомпозиция.

Агрегированное планирование - по вертикали

Чтобы сократить размер оптимизируемой модели, оптимизатор может ограничить планирование уровнем группы продуктов местоположения с учетом того, что потребности определены на более низком уровне. Планы распределяются по продуктам более низкого уровня на основе потребности в продуктах этого уровня. Чтобы выполнить планирование на уровне группы продуктов, следует определить иерархии для продуктов и местоположений в основной записи иерархии. Это данные используется для создания иерархии продуктов местоположения. Необходимо также определить модели производственных процессов или структуры производственных данных для групп продуктов и создать МПП или СПД в основной записи иерархии. Если в профиле оптимизатора SNPустановлен индикатор Агрегированное планирование – по вертикали, то продукты агрегируются автоматически по соответствующим группам для планирования. После завершения планирования они повторно дезагрегируются.

Агрегированное планирование – по горизонтали

Эта функция позволяет планировать подмножество логистической цепочки. Можно ограничить продукты или местоположения, учитываемые при прогоне оптимизации. Например, если оптимизация выполняется только до уровня завода, а прогнозы находятся на уровне клиента, то оптимизатор может суммировать (агрегировать) потребности до уровня завода и использовать это значение во время прогона оптимизации. Например, учитывается время транспортировки с завода в центр распределения и до клиента, а также продолжительности моделей производственных процессов или структур производственных данных.

Частичная оптимизация

Частичная оптимизация – это оптимизирующее планирование, выполняемое только для части модели или на основе уже существующего плана. План с этим видом оптимизации может оказаться невыполнимым, так как оптимизатор не способен планировать поступления для дефицита, который является результатом фиксированных заказов из предыдущих прогонов планирования. Оптимизатор также можнт игнорировать продукты ввода со связанным запасом, которые определены в моделях производственных процессов/структурах производственных данных, а также продукты, которые доступны для заготовки в исходном местоположении с помщью транспортного отношения (продукты исходного местоположения).

Чтобы предотвратить это поведение, в профиле оптимизатора SNP можно указать на необходимость учета запасов невыбранных продуктов ввода или продуктов исходных местоположений. Можно также указать необходимость обработки вторичной потребности и распределенной потребности фиксированных заказов в качестве первичной потребности. Таким образом, в зависимости от результатов расчета штрафных затрат за непоставку в оптимизаторе может быть разрешен дефицит. Штрафные затраты за непоставку для потребности клиента, прогноза потребности и исправленного прогноза потребности определяются в основных данных продукта. Можно также указать необходимость учета вторичной потребности и распределенной потребности фиксированных заказов, а также запасов невыбранных продуктов ввода или продуктов исходного местоположения в виде псевдо-жесткого ограничения. Это означает, что дефицит возможен в зависимости от результатов калькуляции неограниченно высоких штрафных затрат, которые определены в оптимизаторе. Установка этого параметра позволяет добиться того, что дефицит будет разрешен только в том случае, если найти другое реально выполнимое решение невозможно.

Выполнение

...

       1.      Запустите оптимизатор.

       2.      Выполните перераспределение.

       3.      Запустите построитель транспортной загрузки.

Прогон оптимизации

Примечание: Оптимизатор позволяет планировать потребность распределения для всех местоположений в пределах сети распределения перед развертыванием спецификации и обработкой вторичной потребности в производственных местоположениях.

Факторы, учитываемые во время прогона

●      Действительные транспортные отношения

●      Время выполнения

●      Транспортная мощность

●      Транспортные затраты

●      Мощность обработки

●      Затраты на обработку

●      Производственная мощность

●      Производственные затраты

●      Емкость склада

●      Складские затраты

●      Шкала времени (основные данные местоположения)

●      Размер партии (минимальное и максимальное значение, а также значение округления)

●      Брак

●      Альтернативные ресурсы

●      Штрафные затраты за неудовлетворение потребности (недопокрытие потребности)

●      Штрафные затраты нарушения страхового запаса

●      Затраты на закупку

●      Срок годности

●      Коэффициенты затрат

●      Продукты местоположения

●      Фиксированное потребление ресурсов МПП/СПД

●      Фиксированный расход материала МПП/СПД

Другие рекомендации

●      Результаты прогона оптимизации не включают в себя разметку заказов по исходным отдельным потребностям, так как потребности распределены по периодам.

●      Так как заказы не размечены по отдельным потребностям, система планирования логистических сетей не поддерживает планирование на основе заказа. После прогона оптимизации или эвристики выбор информации о ссылках между специфичными плановыми заказами и исходными заказами клиента невозможен. При этом CTM может предоставить эту информацию путем отслеживания заказов.

●      Оптимизатор учитывает всю мощность и альтернативную мощность, которая доступна глобально (во всех местоположениях).

●      В случае перегрузки мощности оптимизатор не предоставляет решение или увеличивает мощность на основе расчета штрафных затрат (в зависимости от системных параметров настройки).

●      Оптимизатор учитывает все активные виды ограничений мощности, включая ограничения транспортировки, производства, обработки и складирования. Параметры настройки в профиле оптимизатора SNP определяют активность ограничения.

●      Оптимизатор учитывает срок годности продуктов ограниченным способом (для получения дополнительной информации см. Планирование запаса).

См. также:

Профили оптимизации

Запуск оптимизатора из интерактивного планирования

Запуск оптимизатора в фоновом режиме

Общее для нескольких периодов планирование размеров партий

Сравнение методов планирования

Примеры приложений для оптимизатора SNP