Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia

Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia

PRACE
z. 69
NAUKOWE
POLITECHNIKI
WARSZAWSKIEJ
Transport
2009
Tomasz AMBROZIAK, Konrad LEWCZUK
Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej
Zakład Logistyki i Systemów Transportowych
ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa
[email protected]; [email protected]
MIARA POZIOMU DOPASOWANIA KANAŁU DYSTRYBUCJI DO
STRUMIENIA MATERIAŁÓW
Streszczenie
Kanał dystrybucji jest struktur, któr mona wyróni, ze wzgldu na specyficzne cechy strumienia
materiałów, w kadej sieci dystrybucji. Przepływ materiałów w kanale dystrybucji podlega zakłóceniom
natenia (piki), co przy projektowaniu kanałów wymusza przewymiarowanie technologiczne jego elementów, w
szczególnoci magazynów. Autorzy proponuj miar poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia
materiałów pozwalajc na ocen rozwizania projektowego dla danego kanału i jakoci zintegrowania łacucha
dostaw poprzez ocen poziomu przewymiarowania technologicznego.
Słowa kluczowe: łacuch dostaw, kanał dystrybucji, zintegrowanie łacucha dostaw.
WSTP
Systemy logistyczne, rozumiane jako zbiór rodków pracy (infrastruktury, maszyn
i ludzi) potrzebnych do przekształcenia obiektów, projektowane s w celu wiadczenia usług
logistycznych [3]. Wyodrbniane w ramach tych systemów kanały dystrybucji s strukturami
majcymi na celu realizacj definicyjnych funkcji logistyki – dostarczenia materiałów od
miejsca pozyskania do miejsca ostatecznej konsumpcji w odpowiednim czasie, po najniszym
koszcie i przy okrelonym poziomie usługi. Stopie spełnienia tych wymaga jest zaleny od
wzajemnego współdziałania uczestników kanałów dystrybucji (definicja kanału dystrybucji
w dalszej czci artykułu). W przypadku kanałów o wzgldnie duej skali, wzajemnie
dopasowanie elementów jest trudne.
W ramach rozwaa nad ocen funkcjonowania duych systemów logistycznych
autorzy zastanawiaj si, w jakim stopniu wymieniona w definicji jako usług logistycznych
jest zalena od rozwiza infrastrukturalnych i organizacyjnych systemu. W tym celu
stawiana jest teza, e niepewno danych projektowych, tj. charakterystyk opisujcych
strumienie materiałów, bdzie wpływała na rozwizania fizyczne obiektów logistycznych
i objawiała si w przewymiarowaniu technologicznym tych obiektów. Z kolei ocena stopnia
przewymiarowania infrastruktury elementów kanału dystrybucji bdzie miar zintegrowania
kanału dystrybucji. Przyjto, e kanał dystrybucji, w którym infrastruktura jest dopasowana do
strumienia materiałów i zapewnia najlepsz jego obsług jest kanałem wysoce
zintegrowanym.
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
18
1. KANAŁ DYSTRYBUCJI I ŁACUCH DOSTAW
Struktury zwane kanałami dystrybucji oraz łacuchami dostaw mog w pewnych
warunkach by uznane za tosame. Łacuch dostaw jest jednak pojciem szerszym ni kanał
dystrybucji gdy zawiera w sobie dodatkowo m.in. aspekty marketingowe, transport,
rozliczenia finansowe i regulacje prawne. Na potrzeby opracowania przyjto nastpujce
okrelenia:
Łacuch dostaw moe zosta zdefiniowany poprzez cel swojego istnienia, tj.
dostarczenie produktów lub usług od nadawcy bd oferenta do ostatecznego konsumenta.
Wszystkie ogniwa łacucha dostaw (odpowiedzialne za transport i składowanie materiałów)
bd odpowiadały miejscom, w których strumienie materiałów s przekształcane ze wzgldu
na czas, czyli składowane (efekt podany), a take spowalnianie poprzez dodatkowe
manipulacje (efekt niepodany). Miejsca takie nazywane bd ogniwami łacucha dostaw
i bd to obiekty magazynowe i przeładunkowe. Ponadto w przypadku łacucha dostaw
rozwaa si take wszystkie kwestie „około logistyczne” zwizane z przepływem materiałów,
takie jak przepływ informacji, marketing, aspekty socjologiczne, ekonomiczne i prawne.
W sieci transportowej, bdcej rozbudowanym układem transportowo-magazynowym,
wyrónia si kanały dystrybucji. Kanał dystrybucji jest zbiorem elementów sieci składajcym
si z wybranych elementów podzbiorów: ródeł, elementów porednich i uj strumieni
materiałów (lub ich grup). Kanały dystrybucji s drogami w sieci okrelonymi dla relacji, po
których przemieszczane s materiały (rys. 1). Na potrzeby opracowania przyjto, e kanał
dystrybucji wyróniony w danej sieci transportowej bdzie składał si z ogniw (baz
magazynowo-przeładunkowych), które jednoczenie s
Fragment sieci
transportowej
g-ty kanał
dystrybucji
G
R( g )
... = PWE
(i )
i
R( g )
R( g )
PWY
( i ) = PWE ( j )
j
R( g )
R( g )
PWY
( j ) = PWE ( k )
k
R( g )
PWY
( k ) = ...
R( g )
PWY
( i ) – przeładunek roczny na wyjciu z i-tego elementu g-tego kanału dystrybucji,
R( g )
PWE
( j ) – przeładunek roczny na wejciu do j-tego elementu g-tego kanału dystrybucji.
G
– generator (ródło) strumienia materiałów w g-tym kanale dystrybucji
(Załoenie: przepływy materiałowe bilansuj si w skali roku)
Rys. 1. Kanał dystrybucji wyróniony w sieci transportowej
ródło: opracowanie własne.
Relacje wyznaczajce kanały dystrybucji obejmuj okrelone strumienie materiałów
i informacji wyrónione ze wzgldu na wybrane cechy. Wyrónianie kanałów dystrybucji
w sieci moe nastpowa ze wzgldu na charakterystyki strumieni materiałów, takie jak:
•
przynaleno materiału do danego właciciela, który bdzie starał si realizowa
transporty za pomoc dostpnych mu rodków dc do konsolidacji wysyłek,
Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
•
•
•
•
19
przynaleno materiału do grupy okrelonej przez cechy materiału, takie jak:
o typ jednostki logistycznej (np. kontener, paleta, wagon kolejowy, koperta),
o typ rodka transportu, gał transportu,
o cechy fizyczne, gabaryty,
o brana (np. FMCG, chemia, elektronika, materiały kopalne, paliwa i gaz
płynny, przemysł stalowy itd.),
kierunek (geograficzny, fizyczny) przepływu (szlak handlowy),
wspólne miejsce nadania/docelowe,
wspólny przewonik/operator.
Moliwe jest wyrónienie wikszej liczby cech w przypadkach indywidualnych.
Wyodrbnienie kanału dystrybucji nastpuje poprzez wybór okrelonych cech
strumienia materiałów. Cz jednostek strumienia materiałów moe nalee do wicej ni
jednego kanału dystrybucji. W takim przypadku prawdopodobne jest, e jednostki bd nosiły
cechy wspólne rónym kanałom dystrybucji.
2. MAGAZYN JAKO WIERZCHOŁEK SIECI TRANSPORTOWEJ
Rol obiektów magazynowych jest stabilizowanie działania kanału dystrybucji, poprzez
przeciwdziałanie skutkom nieprzewidzianych zakłóce natenia strumieni materiałów.
Zakłócenie takie, przy niedostatecznej zdolnoci regulujcej i tłumicej magazynów,
bdzie narastało przemieszczajc si sukcesywnie wzdłu kanału dystrybucji. Narastanie to
bdzie wynikało z opónie w przepływie informacji i podejmowania szybkich decyzji bez
przeanalizowania sytuacji całego kanału dystrybucji. Efekt ten jest dobrze opisany przez
literatur jako „efekt bicza” (ang. bullwhip effect – rysunek 2).
a)
G
O1
O2
O3
b)
G
O1
O2
M1
M2
O3
strumie MATERIAŁÓW
Rys. 2. Magazyn jako element wytłumiajcy w łacuchu dostaw; a) wzmacnianie impulsu w strukturze o
ograniczonym zakresie magazynowania (tzw. efekt bicza), b) wytłumiajca rola magazynów (M) w ogniwach (O)
łacucha
ródło: opracowanie własne.
20
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
Zdolno magazynu do obsługi strumieni znajduje swoje odzwierciedlenie w kosztach
generowanych przez magazyn i musi zosta uwzgldniona w czasie projektowania. Dua
wydajno magazynu oznacza zastosowanie drogich, wydajnych i niezawodnych technologii,
a take dysponowanie duymi przestrzeniami wyposaonymi w urzdzenia do składowania
i zabezpieczania materiałów. Z kolei magazyny mniej wydajne, przewidziane do obsługi
strumienia materiałów o mniejszym nateniu i rónorodnoci, bd generowały mniejsze
koszty lokalnie. Globalnie za moe okaza si, e straty poniesione przez innych
uczestników łacucha dostaw, a wynikajce z ograniczenia roli magazynu jako tłumika
i regulatora przepływu materiałów bd znaczne i w dłuszej perspektywie wpłyn
negatywnie na cały system.
Celem projektanta magazynu jest zaproponowanie rozwiza, które bd gwarantowały
odpowiedni zdolno reakcji w sytuacjach spitrze materiałów, a jednoczenie
charakteryzowały si minimalnymi kosztami utrzymania. Magazyn projektowany jest dla
konkretnych grup materiałowych, a wic dla konkretnych kanałów dystrybucji. Obiekt
magazynowy zawsze naley rozpatrywa w funkcji parametrów strumienia materiałów
przemieszczanych we wszystkich kanałach przechodzcych przez ten magazyn. Jest on
bowiem elementem wikszego systemu – sieci transportowej.
Due systemy logistyczne, tj. obejmujce wiele odrbnych przedsibiorstw
produkcyjnych i dystrybucyjnych, maj wyodrbnione w swojej strukturze kanały dystrybucji.
Ich celem jest zwikszanie jakoci obsługi wybranych strumieni materiałów poprzez
indywidualne dopasowanie do nich rozwiza w ramach kanałów. Sukces takiego
przedsiwzicia zaley od wzajemnej współpracy pomidzy elementami kanału. W taki
przypadku, w zalenoci od charakteru obsługiwanej brany kolejne elementy kanału
dystrybucji mog by ze sob cile, bd luno powizane, tj. wykazywa duy bd mały
stopie zalenoci wzgldem dopasowania do obsługiwanych strumieni materiałów. Stopie
zalenoci midzy kolejnymi elementami kanału mona opisa poprzez tzw. wskanik
zintegrowania kanału dystrybucji.
Magazyn jest obowizkowym elementem kadego systemu logistycznego. Strumienie
materiałów przekształcane w systemach logistycznych opisane s rónorodnymi
charakterystykami determinujcymi natenie i rónorodno strumienia. Charakterystyki te,
ze wzgldu na liczno czynników majcych na nie wpływ, mona jedynie szacowa
i przyblia i nastpnie wykorzysta je jako dane projektowe. Poniewa co do rzeczywistych
charakterystyk strumienia materiałów zawsze pozostaje znaczca i nieusuwalna niepewno,
konieczne jest podjcie odpowiednich działa zabezpieczajcych w sferze fizycznej.
Działania te maj niwelowa tak niepewno. Infrastruktura systemu logistycznego musi by
dostosowana do potrzeb przekształce strumieni materiałów. W tym celu naley uwzgldni
odpowiednie współczynniki zwiĊkszające (współczynniki spitrze) w fazie projektowej
powodujce przewymiarowanie obiektów logistycznych pod wzgldem wydajnoci
technologicznej.
Obiekty magazynowe powinny by projektowane pod obcienia maksymalne lub do
nich zblione tak, aby ich wydajno (w sensie pojemnoci stref buforowych oraz
efektywnoci podukładów przeładunkowych) była w stanie obsłuy zwikszone natenia
strumienia. Dziki temu podstawowa rola magazynu, czyli zdolno wytłumiania waha
natenia strumienia materiałów, tj. zapewnianie rytmicznoci dostaw (rys. 2) jest spełniana.
Im wahania te s wiksze, tym wiksze i wydajniejsze potrzebne bd magazyny, a co za tym
idzie wiksze nakłady oraz koszty operacyjne i eksploatacyjne.
Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
21
Generalna zasada projektowania obiektów logistycznych stanowi, i im wiksza jest
rónica pomidzy strumieniem wejciowym do magazynu a strumieniem wyjciowym (pod
wzgldem ilociowym, postaci fizycznej, rytmicznoci i rónorodnoci) tym wikszy
i droszy musi by obiekt przekształcajcy (rys. 3).
przepływ materiałów
transformacja
przepływ materiałów
magazynowanie
strumie równomierny
Magazyn
zbdny
strumie równomierny
strumie nierównomierny
Magazyn
„mały”
strumie równomierny
strumie równomierny
strumie nierównomierny
Magazyn
„duy”
Rys. 3. Rola regulujca magazynów w systemie logistycznym (wybrane przykłady)
ródło: opracowanie własne.
Próby wyeliminowania magazynów z łacuchów dostaw mog by podejmowane
jedynie przy spełnieniu restrykcyjnych załoe oraz przy pełnej przewidywalnoci rozkładu
strumienia materiałów. Sytuacja taka jest niezwykle trudna do osignicia i w praktyce
w znacznej wikszoci przypadków niemoliwa. Przyczyny takiego stanu rzeczy s róne,
a wynikaj przewanie z braku odgórnego nakazu dopasowania rytmów dostaw/wysyłek oraz
wielkoci partii wysyłkowych pomidzy ogniwami – uczestnikami kanału dystrybucji.
Podmioty wchodzce w skład kanału jako priorytet bd uwaały osiganie zysku własnego,
a dopiero na miejscach dalszych stawiaj moliwo ogólnej poprawy jakoci systemu
poprzez integrowanie swojej działalnoci z działalnoci swoich nadrzdnych i podrzdnych
ssiadów w systemie.
Do czasu, do kiedy nie bd stworzone silne podstawy ekonomiczne i mentalne dla
współpracy pomidzy uczestnikami danego kanału, obiekty magazynowe zawsze bd
musiały oferowa naddatek efektywnoci wzgldem przecitnego zapotrzebowania.
3. ANALIZA DANYCH PRZED-PROJEKTOWYCH – WSPÓŁCZYNNIKI SPITRZE
MATERIAŁÓW
Uzyskanie uytecznych, tj. miarodajnych dla procesu projektowego danych, a zwłaszcza
tzw. współczynników spitrze materiałów, wymaga przeprowadzenia analizy danych
historycznych, bd skorzystania z metod wnioskowania statystycznego.
Wyznaczanie współczynników spitrze jest krytycznym elementem formułowania
zadania logistycznego, gdy bdzie decydowało o stosunku wydajnoci zaimplementowanej
w układzie do wydajnoci wykorzystanej, a tym samym ekonomicznej opłacalnoci
działalnoci. Współczynnik spitrze opisuje stopie przewymiarowania technologicznego
układu, czyli zapasu efektywnoci układu wzgldem wartoci rednich obcie. System
logistyczny naley wymiarowa pod obcienia maksymalne m przewidywane przez
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
22
projektanta, jednak obcienia te nie musz oznacza spitrze maksymalnych max
napotykanych ju w trakcie pracy obiektu logistycznego (np. magazynu).
Klasycznie pojmowany współczynnik spitrze jest stosunkiem wartoci maksymalnej
z próby do wartoci redniej z próby. W przypadku procesu magazynowego okazuje si, e
maksymalne spitrzenia materiałów w wielu przypadkach pojawiaj si na tyle rzadko, aby
pomin je jako miarodajne dla procesu. Przyjmuje si inn warto maksymaln, co
zaprezentowano w poniszym przykładzie.
Na rysunku 4 przedstawiono rozkład spitrze materiałów na wejciu do magazynu
w cigu miesica. Przy maksymalnej wartoci spitrze dobowych wynoszcej max = 9 tys. oz
(opakowa zbiorczych) na dob i redniej r = 3,95 tys. oz/dob ustalono warto miarodajn
natenia strumienia materiałów na m = 5,8 tys. oz/dob. Przeprowadzona analiza wykazała,
e nie jest uzasadnione projektowanie systemu pod maksymalne wartoci przepływów, które
zdarzaj si okazjonalnie. Tak zaprojektowany system przez wikszo czasu nie
wykorzystywałby swoich pełnych moliwoci. W tym przykładzie okazuje si, i bardziej
opłacalne ni utrzymanie przewymiarowanego układu bdzie podjcie działa zaradczych
w okresach spitrze. W razie koniecznoci moliwe bdzie: przedłuenie czasu pracy,
wypoyczenie dodatkowego sprztu, rozłoenie spitrze na kolejne dni bd ostatecznie
zapłacenie kary za niedotrzymanie terminu realizacji zlecenia. Tak przyjte współczynniki s
współczynnikami spitrze materiałów w systemie.
10
Ȝ
[tys.
oz/dob]
λ max = 9,0
9
8
7
λ m = 5,80
miarodajna wielko
przepływu
6
5
max
λ sr = 3,95
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
dzie
Okresowo (?)
Okresowo (?)
Rys. 4. Miarodajna wielko przepływu materiałów dla systemu
ródło: opracowanie własne.
4. WSPÓŁCZYNNIKI SPITRZE A PROJEKT MAGAZYNU
Dane pozyskiwane w celu obróbki do zastosowa projektowych czsto maj posta
zagregowan rednich dla doby, rednich dla miesicy i lat. Dane takie s łatwe do pozyskania
z informatycznych systemów transakcyjnych i finansowych jednak konieczne jest przeliczanie
ich na wartoci miarodajne.
Okrelenie poprawnego współczynnika spitrze dla grupy materiałowej okazuje si
by trudnym zadaniem. Odnalezienie takiej wartoci dla całego magazynu jest jeszcze
trudniejsze i dodatkowo warto ta bdzie obarczona niepewnoci wszystkich swoich
składowych. Ponisza formuła okrela warunek dla ustalenia wartoci współczynnika
Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
23
spitrze strumieni materiałów w projektowanym magazynie. Zaproponowane krzywe K, W
i D, opisane odpowiednio jako krzywa kosztów, wydajnoci i zysku bd miały pewn posta
analityczn ustalon przez projektanta i zalen od rozwiza projektowych.
( (
)
)
K (W (ϕ ) ) + K W ϕ max , W (ϕ ) ≤ δ D (W (ϕ ) )
(1)
przy czym:
ϕ=
gdzie:
W (ϕ )
λm
λ sr
(2)
– współczynnik spitrze strumienia materiałów w systemie, ϕ ≥ 1 ;
– wydajno systemu w funkcji zastosowanego współczynnika spitrze ;
K (W (ϕ ) ) – koszty operacyjne wynikajce z utrzymywania wydajnoci W();
( (
)
K W ϕ max , W (ϕ )
)
– koszty operacyjne wynikajce z koniecznoci zapewnienia
dodatkowej wydajnoci w okresach spitrze;
– wskanik zysków ustalany przez inwestora, δ ≥ 1 ;
D (W (ϕ ) ) – przychody wynikajce z oferowania wydajnoci W().
Współczynnik spitrze powinien zosta okrelony ze wzgldu na:
• wartoci waha amplitudy natenia przepływu materiałów,
• „okresowo” waha (jeeli jest ona moliwa do przewidzenia).
Strumienie o wyranie wyrónionym okresie w wahaniach natenia, nawet posiadajce
znaczne wahania amplitudy mog by w pewnych warunkach opisywane niszymi
wskanikami spitrzenia w przepływach materiałów. Sytuacja taka moe zosta
zaobserwowana jako sezonowo, zmiany tygodniowe lub dobowe.
Wartoci współczynników spitrze bd miały ogromne znaczenie dla projektu
i musz zosta ustalone indywidualnie do potrzeb i charakterystyki pracy magazynu tak, aby
magazyn był jednoczenie wydajny technologicznie i efektywny ekonomicznie.
Naley podkreli, e w praktyce projektowej nie wyznacza siĊ generalnego
współczynnika spiĊtrzeĔ dla całego obiektu magazynowego. Jest to praktycznie nie moliwe
(chyba, e dla magazynów obsługujcych jednolite, pod wzgldem wymienionych
w punkcie 2 cech, materiały) i nie byłoby miarodajne. Naley przeprowadzi analiz danych
historycznych pod ktem wyrónienia grup materiałowych w obsługiwanym strumieniu
ładunków. Liczba i cechy tych grup s zalene od charakterystyk strumienia i wyrónienie ich
nastpuje indywidualnie ze wzgldu na cechy znaczce, np.: typ jednostki logistycznej,
właciciel, miejsce składowania, charakterystyki fizyczne, gabaryty, charakterystyki kosztowe
materiałów, uwarunkowania prawne, parametry rozkładu natenia strumienia danej grupy,
ustalenia organizacyjne itd.
Zastosowanie pojcia wskanika spitrze materiałów ma na celu zobrazowanie roli
buforujcej magazynu w kanale dystrybucji. Wskanik spitrze moe by wykorzystany
jedynie dla dokonania obserwacji w duej skali i do modelowania przepływu materiałów
w duych systemach logistycznych. W codziennym wykorzystaniu parametry opisujce
strumie materiałów musz by ustalone dla kadej grupy materiałowej, których liczba nie
jest ograniczona.
24
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
5. MIARA POZIOMU DOPASOWANIA KANAŁU DYSTRYBUCJI DO STRUMIENIA
MATERIAŁÓW
Miara okrelajca poziom dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
wynika z zastosowanych technologii i organizacji pracy. Ogniwa kanału mona uzna za
wzajemnie dopasowane, jeeli procesy magazynowe i manipulacyjne w nich zachodzce pod
wzgldami technologicznymi i wydajnociowymi s dopasowane do obsługiwanego w nich
strumienia materiałów, tj. s efektywne ekonomicznie. Sposoby osignicia tego dopasowania
nie s tematem artykułu. Do, e wród nich najwaniejszymi bd; wzajemna współpraca
organizacji wchodzcych w skład kanału dystrybucji oraz spojrzenie globalne na łacuch
dostaw i dostrzeenie korzyci własnej w poprawie sytuacji globalnej łacucha.
Proponowana poniej miara jest syntetycznym parametrem opisujcym poziom
wzajemnych relacji pomidzy kolejnymi elementami kanału dystrybucji. Oceniany jest zakres
przewymiarowania technologicznego zastosowanego w fazie projektowej w celu
umoliwienia obsługi obcie ekstremalnych, a wynikajcych ze spitrze w strumieniach
materiałów.
Niech W = {1, 2,..., i, j , k , l ,..., I } bdzie zbiorem wierzchołków sieci transportowej, tj.
baz magazynowych, a L = {( i, j ) : i, j ∈ W , i ≠ j} zbiorem łuków sieci. Okrelono zbiór
G = {1, 2,...g ,..., G} numerów dróg w sieci bdcy zbiorem wyrónionych kanałów
dystrybucji. Ponadto Lg jest zbiorem łuków sieci transportowej składajcych si na g-ty kanał
dystrybucji takim, e Lg ⊂ L . Kady i-ty wierzchołek sieci/baza magazynowa/element kanału
Dm
Dm
dystrybucji opisany jest przez par uporzdkowan λ( i ) = λWE
( i ) , λWY ( i ) , której elementy
Dm
oznaczaj odpowiednio: λWE
( i ) – warto miarodajna dobowa strumienia materiałów na
Dm
wejciu do i-tego elementu kanału dystrybucji oraz warto analogiczna λWY
( i ) na wyjciu.
Jednostk dla tych wartoci w rzeczywistym systemie bdzie liczba cykli przeładunkowych,
jakie naley wykona aby wprowadzi do obiektu magazynowego wszystkie pojawiajce si
na wejciu jednostki logistyczne lub wyprowadzi wszystkie jednostki pojawiajce si na
wyjciu.
W procesie magazynowym mona wyróni fragmenty stacjonarne i dynamiczne1 ze
wzgldu na przepływ materiałów. Cz stacjonarna – składowanie, generuje koszty zwizane
z zamroeniem kapitału w postaci składowanych materiałów oraz z koniecznoci utrzymania
kubatur magazynu. Na wielko kubatur i koszty składowania bdzie miał wpływ przeładunek
roczny PR w obiekcie magazynowym oraz rotacja materiału. Cz dynamiczna procesu –
transport wewntrzny i manipulacje (w tym komisjonowanie), generuj koszty wynikajce
z uycia rodków transportowych, zatrudnienia ludzi i wykorzystania przestrzeni buforowych
na wejciu i wyjciu z magazynu. Ta cz procesu jest silnie zalena od wartoci
Dm
Dm
przeładunków dobowych λWE
, λWY
i spitrze pojawiajcych si w tych przeładunkach.
W ogólnoci przepływy materiałowe nie bilansuj si dla obiektów logistycznych
w krótkich okresach czasu. Załoono, e zbilansowanie nastpuje dla przepływów rocznych.
Wiadomo te, e jednostki strumienia materiałów mog nalee do wielu kanałów dystrybucji
jednoczenie, a w bazach magazynowych nastpuje ich przekierowanie. Tak wic przepływy
roczne po kolejnych łukach danego kanału dystrybucji nie musz by sobie równe. Wane
1
Dynamika w tym przypadku jest pojmowana jako fizyczne przemieszczanie materiałów, w przeciwiestwie do
stacjonarnoci, w której rozwaamy tylko składowanie jako zajmowanie przestrzeni w czasie.
Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
25
jest, e pomidzy przepływami rocznymi na wyjciu i wejciu ssiadujcych ogniw zachodzi
R
R
R
równo co do wartoci przeładunków rocznych, tj. PWY
( i ) = PWE ( j ) = P( i , j ) , przy czym ( i , j ) ∈ L
(rys. 5).
Projektowania obiektów logistycznych dokonuje si przewanie dla cykli dobowych
w przepływie materiałów i informacji std te naley okreli liczb dni roboczych w roku
d r (i ) , w których pracuje i-ty element kanału dystrybucji.
Na podstawie znajomoci przeładunków rocznych i liczby dni roboczych okrela si
warto redni dobow dla strumienia materiałów w i-tym ogniwie kanału:
R
PWE
(i )
D sr
na wejciu: λWY
(i ) =
(3)
d r (i )
R
PWY
(i )
Dsr
na wyjciu: λWY
(i ) =
(4)
d r (i)
Przekształcajc wzór (2) otrzymuje si wartoci współczynników spitrze w i-tym
obiekcie (oznaczenia podano w tekcie):
R
PWE
(i )
Dsr
λWY
(i ) =
d r (i )
≠
na wejciu: ϕWE (i ) =
Dm
λWE
(i)
Dsr
λWE
(i)
(5)
na wyjciu: ϕWY (i ) =
Dm
λWY
(i )
Dsr
λWY
(i )
(6)
R
PWE
( j)
dr( j)
ª w szczególnych przypadkach º
Dsr
= λWE
»
( j ) « Dsr
Dsr
¬«λWY (i ) = λWE ( j )
¼»
Dsr
Dsr
λWY
( i ) ⋅ d r ( i ) = λWE ( j ) ⋅ d r ( j )
ϕWY (i ) =
(8)
Dm
Dm
ª w szczególnych przypadkach º
λWY
λWE
(i )
( j)
≠
= ϕWE( j ) «
»
Dsr
Dsr
λWY ( i ) λWE ( j )
¬«ϕWY (i ) = ϕWE ( j )
¼»
d r (i )
R
WY ( i )
P
R
WE ( i )
P
WE
i
WY
=P
R
WE ( j )
(7)
(9)
dr( j )
=P
R
(i , j )
WE
j
WY
R
PWY
( j)
ª w szczególnych przypadkach º
»
¼»
ϕWY (i ) ≠ ϕWE ( j ) «
¬«ϕWY ( i ) = ϕWE ( j )
Rys. 5. Parametry strumienia materiałów dla ssiadujcych elementów kanału dystrybucji (oznaczenia podano
w tekcie)
ródło: opracowanie własne.
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
26
Zgodnie z przedstawionym w punkcie 2 wnioskiem, przewymiarowanie technologiczne
magazynu (czyli zapasu mocy przerobowych wykorzystywanych do obsługi spitrze
materiałów) wynikajce z niepewnoci danych projektowych wyraone poprzez
współczynniki spitrze ϕWE ( i ) i ϕWY ( i ) moe by miar poziomu zintegrowania kanału
dystrybucji. Zaproponowano miar Z g poziomu dopasowania g-tego kanału dystrybucji do
obsługiwanego strumienia materiałów bdc jednoczenie miar zintegrowania g-tego
łacucha dostawczego:
Zg =
¦
(ϕ
g
WY ( i )
( i , j )∈L
g
2⋅
)
g
R
+ ϕWE
( j ) ⋅ P( i , j )
¦
( k ,l )∈Lg
P( Rk ,l )
,
∀g ∈ G
(10)
gdzie:
P(iR, j )
g
ϕWY
(i )
g
ϕWE
( j)
¦
( k ,l )∈Lg
g
L
– przeładunek roczny na wejciu do j-tego ogniwa kanału dystrybucji
pochodzcy z wyjcia ogniwa i-tego [jednostek/rok],
– współczynnik spitrze na wyjciu z i-tego ogniwa g-tego kanału
dystrybucji,
– współczynnik spitrze na wejciu do j-tego ogniwa g-tego kanału
dystrybucji,
P( Rk,l ) – suma przepływów materiałów po wszystkich łukach kanału dystrybucji
[jednostek/rok],
– zbiór łuków sieci transportowej nalecych do g-tego kanału dystrybucji.
Tak ustanowiona miara bdzie przyjmowała wartoci liczbowe z zakresu 1, ∞ ) , przy
czym warto Z g = 1 wystpuje w sytuacji, w której wartoci rednie przepływów dobowych
s jednoczenie wartociami miarodajnymi dla wymiarowania. Sytuacja taka moe by
opisana jako idealny przypadek strategii just-in-time i nie jest realnie moliwa do osignicia
ze wzgldu na wystpujc w rzeczywistym wiecie losowo.
Nie mona arbitralnie okreli, która warto wskanika jest najlepsza. Zawsze naley
dokona porównania z innymi wariantami dla tego samego zestawu danych. Dobrze te jest
dokona wywaenia wartoci wskanika np. przez realn wydajno magazynu.
5. ZADANIE OPTYMALIZACYJNE
Przedstawiona miara jest prób opisu nierównomiernoci w nateniach przepływu
materiałów w kanałach dystrybucji (a w szerszym sensie take łacuchach logistycznych)
z załoeniem, e najbardziej znaczce dla utrzymania całoci kanału s te jego ogniwa, które
generuj najwiksze koszty.
Warto miernika jest funkcj wac wartoci współczynników spitrze wielkoci
strumienia materiałów midzy ogniwami. Budowa wskanika pozwala na ocen wpływu
obiektów najbardziej obcionych na koszty operacyjne systemu [wzór (1)]. Miara ta moe
słuy do oceny jakoci rozwiza w fazie projektowania systemów logistycznych i kanałów
dystrybucji w tych systemach.
Miara poziomu dopasowania kanału dystrybucji do strumienia materiałów
27
Moliwe jest take sformułowanie zadania optymalizacyjnego dla danej sieci
transportowej, które bdzie minimalizowało wartoci współczynnika Z dla wyrónionych
kanałów dystrybucji w sieci przy wyznaczonych postaciach krzywych funkcyjnych W, K, D,
stosowanych we wzorze (1):
Z=¦
¦
g∈G ( i , j )∈Lg
(
)
(
)
g
ªϕ g
º R
W
,K
, D + ϕWE
( j ) WWE ( j ) , KWE ( j ) , D( j ) ¼ ⋅ P( i , j )
¬ WY (i ) WY ( i ) WY (i ) (i )
⎯⎯
→ min (11)
2 ⋅ ¦ P( Rk ,l )
( k ,l )∈Lg
gdzie:
(
)
g
ϕWY
( i ) WWY ( i ) , KWY ( i ) , D( i ) – maksymalna warto współczynnika spitrze moliwa do
obsłuenia na wyjciu z i-tego ogniwa g-tego kanału
dystrybucji zalena od WWY(i) – wydajnoci tego podukładu,
KWY(i) – kosztów operacyjnych podukładu i D(i) – przychodu
uzyskiwanego z uytkowania tego i-tego ogniwa, przy czym
W, K, D s funkcjami o parametrach opisujcych
rozwizanie projektowe danego podukładu.
(
)
g
ϕWE
( j ) WWE ( j ) , KWE ( j ) , D( i ) – j.w. tylko dla układu na wejciu do j-tego ogniwa.
Sformułowanie takiego zadania, ustanowienie ogranicze i zmiennych decyzyjnych,
a take adekwatnej postaci funkcji kryterium jest problemem niezwykle obszernym ze
wzgldu mnogo zmiennych majcych wpływ na kształt krzywych W – wydajnoci, K –
kosztów oraz D – dochodu z obiektu magazynowego.
PODSUMOWANIE
Rzeczywiste systemy – takie jak systemy logistyczne, zalene s od niezwykle duej
liczby zmiennych oraz zakłóce majcych wpływ na stany tych systemów. Mnogo
zmiennych oraz zakresy, w jakich zmieniaj si ich wartoci sprawiaj, e dokładne
planowanie przepływów materiałowych staje si niemoliwe.
Pomimo to podejmuje si wysiłki budowania kanałów dystrybucji dla wybranych grup
materiałowych w tych systemach, które bd lepiej dopasowane do charakterystyk strumienia
ni rozwizanie, które nazwalibymy „uniwersalnym”. Działanie takie oznacza pogłbianie
wzajemnej zalenoci – integrowanie kolejnych elementów kanału dystrybucji poprzez
zacienianie współpracy.
W myl przedstawionych rozwaa kanał zintegrowany to taki, w którym udało si
jasno wyspecyfikowa charakterystyki strumieni materiałów i dobra do nich rozwizanie
najlepsze pod wzgldem technologicznym. Oczywicie proponowana miara ma charakter
ogólny. W rozumieniu autorów moe by narzdziem do oceny duych systemów i by
przydatna w fazie eksperymentów z modelami tych systemów.
Kanały dystrybucji nie s tworami izolowanymi. Strumienie materiałów podajce
rónymi kanałami wzajemnie krzyuj si i mieszaj. Przenikanie takie ma miejsce zarówno
pomidzy bazami magazynowymi (wspólny transport), jak i w bazach magazynowych.
Rozwaanie układów o wikszej złoonoci bdzie wymagało rozszerzenia miary z jednego
kanału na cał sie.
Tomasz Ambroziak, Konrad Lewczuk
28
LITERATURA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
Dolgui A., Soldek J., Zaikin O., Applied Optimization: Supply Chain Optimization,
Produkt/Process Design, Facility Location and Flow Control, Sprinter Scence + Bussines
Media, Inc., Boston 2005.
Fijałkowski J., Technologia magazynowania. Wybrane zagadnienia, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995.
Fijałkowski J., Transport wewnĊtrzny w systemach logistycznych. Wybrane zagadnienia,
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
Geunes J., Pardalos P. M. (Eds.), Applied Optimization. Supply Chain Optimizaton, Springer
Science+Business Media, Inc., USA 2005.
Jacyna M., Modelowanie i ocena systemów transportowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej, Warszawa 2009 r.
Jacyna M., Ambroziak T., Fijałkowski J., The shape of technical and economical conditioning
of distribution center in optimization problem of supply chain. UNLV. Proceedings of XIXth
International Conference on System Engineering, 19-21 August 2008, Las Vegas.
Jacyna M., Aspekty modelowania rozłoĪenia ruchu w multimodalnym korytarzu transportowym.
Prace Naukowe PW, TRANSPORT, z. 37, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,
Warszawa 1998 r.
MEASURE OF FITTING DISTRIBUTION CHANNEL TO STREAM OF MATERIALS
Abstract
Channel of distribution is a structure that can be isolated from any network of distribution. This isolating
can be performed according to specific features of material stream. Material flow intensity in a distribution
channel is a subject to variations (peaks) what takes effect in technical overmotoring during designing channel
elements, especially warehouses. Authors propose measure of fitting distribution channel to stream of materials
allowing to evaluate designing alternatives for given channel and quality as well as supply chain integration by
rating used technological allowances.
Key words: supply chain, channel of distribution, supply chain integration.
Recenzent: Marianna Jacyna