Имитационное моделирование как средство поддержки принятия решений в области складской логистики

Повышение эффективности работы складов – актуальная задача, стоящая перед российским бизнесом. Анализ работы склада – сложная задача, нелегко поддающаяся формализации. Предлагается в проектах по складской логистике использовать имитационное моделирование (ИМ) как средство обоснования изменений операционной модели склада. Приводится пример применения ИМ для решения задачи повышения пропускной способности склада.
Склад – неотъемлемая часть сетей дистрибуции различных товаров – от фруктов до сложного оборудования. Опыт выполнения консультационных проектов в области логистики показывает, что уровень зрелости многих компаний, занимающихся управлением складами, часто не соответствует не только международным стандартам, но и требованиям российских клиентов. Таким образом, очевидна необходимость повышения финансовой и операционной эффективности российских логистических компаний и складов как их основных активов.
Современный склад – сложная автоматизированная система, функционирующая с постоянно высокой операционной нагрузкой. Эта система – сложный объект управления, требующий принятия решений как на этапе проектирования, так и во время эксплуатации.

Например, при проектировании или реорганизации складского комплекса требуется:

  • сделать выбор между обычными и узкопроходными стеллажами;
  • выбрать тип стеллажей: обычные, набивные, наклонные и т.п.;
  • выбрать складское оборудование – конвейеры, погрузчики, карусели – и его конфигурацию.

В процессе эксплуатации склада также необходимо осуществлять «подстройку» алгоритмов его работы, например:

  • перенастраивать алгоритм расчета позиции в зоне основного хранения для размещения паллеты;
  • изменять принцип распределения заданий на размещение и подбор товара между исполнителями.

Обоснование этих и других изменений – непростая задача ввиду необходимости учитывать большое количество факторов.
Имитационное моделирование – метод исследования сложных систем с помощью построения их компьютерного представления и экспериментирования с ним. В имитационной модели отображается логическая структура реальной системы, а также имитируется ее динамика. Имитационные модели – не расчетные, а выполняемые: в них «проигрывается» поведение системы в ускоренном масштабе времени. Это позволяет учесть все необходимые особенности исследуемых процессов без необходимости строгой формализации задачи.
Поэтому имитационное моделирование – эффективный инструмент сценарного анализа работы склада, способный учитывать большое количество параметров, например, такие как:

  • особенности диспетчеризации погрузчиков,
  • политики размещения паллет и резервирования мест хранения,
  • особенности топологии и планировочного решения склада,
  • технические характеристики складского оборудования (скорость передвижения, размер, скорость подъема, вместимость и т.п.).

Практика показывает, что целесообразно включать имитационное моделирование в состав консультационных проектов двух типов:

  • проектов по проектированию складского комплекса и разработке операционной модели будущего склада;
  • проектов по повышению эффективности склада за счет оптимизации процессов и/или модернизации оборудования.

Рассмотрим пример использования ИМ для обоснования изменения политики размещения товаров на складе. Итак, некоторая компания владеет складом паллетного хранения и обслуживает нескольких дистрибьюторов бытовой техники. В периоды пиковой нагрузки склад выполняет комплектацию заказов несвоевременно, снижая качество обслуживания клиентов. В результате обследования выяснилось, что товар размещается в зоне основного хранения по принципу первой свободной ячейки. Между тем, оборачиваемость различных позиций хранимого товара сильно различается. Усугубляет ситуацию то, что расширение складских площадей и увеличение количества ворот невозможно.
Таким образом, целесообразно исследовать возможность повышения пропускной способности склада за счет использования правила размещения товаров, основанного на его оборачиваемости – чем она больше, тем ближе к зоне комплектации размещается товар.
Исследование проводится с помощью имитационной модели. Модель должна ответить на следующие вопросы:

  1. Как изменится среднее время комплектации заказа после внедрения новой политики размещения?
  2. Какая требуется продолжительность переходного периода?
  3. Как будет меняться производительность склада на протяжении переходного периода?
  4. Как изменится нагрузка на погрузчики после перехода на новую политику размещения?

Имитационная модель, предназначенная для ответа на поставленные вопросы, разработана в среде AnyLogic. «Снимок» состояния склада на 42-ой виртуальный день работы модели показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Состояние склада на 42-ой день при исходной (А) и исследуемой (Б) политике размещения

Результаты моделирования позволили определить, что среднее время комплектации заказа уменьшится на 8%, переходный период составит 42 дня, и на протяжении переходного периода производительность не будет опускаться ниже исходного уровня. Модель также показала, что коэффициент использования погрузчиков увеличится в среднем на 4%.

Выводы:
  • Имитационное моделирование – средство решения проблем склада, предоставляющее возможность проводить сложный сценарный анализ.
  • Применимость имитационного моделирования доказывается мировым и, в меньшей степени, российским опытом выполнения консультационных проектов в области операционной логистики.
  • В качестве иллюстрации применения предлагаемого подхода продемонстрирован прототип модели, позволяющей оценить ускорение работы склада за счет изменения политики размещения паллет.

Comments are closed.