Обеспечение надежности цепей поставок

Логистические системы — упорядоченные структуры,

и которых осуществляется управление реализацией и раз-

питием совокупного ресурсного потенциала, организован-

ного в виде логистического потока, начиная с отчуждения

ресурсов у окружающей среды вплоть до реализации ко-

нечной продукции — представляют собой большие слож-

ные системы.

Некоторые специалисты рассматривают эти определения

как идентичные, мы же проводим между ними различия.

В определении большой системы (large — scale system)

акцентируется то, что она состоит из множества частей

и элементов, выполняющих определенные функции и свя-

занных между собой. Подобный размерный аспект, в основ-

ном, отражает количество ее частей и элементов и связей

между ними, хотя значительный размер не только не от-

рицает, но и предполагает неоднородность этих элементов

и связей.

В изучении сложных систем (complex system) подчерки-

вается именно неоднородность элементов и связей. Изуче-

ние сложных систем требует их четкого структурирования

и самостоятельного изучения подсистем, не столько в силу

их размера, сколько из-за специфики алгоритмического

описания. Так, даже микрологистическая система малой

предпринимательской структуры является сложной систе-

мой, состоящей из материальной, информационной, финан-

совой и др. подсистем. Кроме того, микрологистическая си-

стема предприятия может быть расчленена на ЛС закупок,

поддержки производственного процесса, распределения

и т.д. Таким образом, возможность множественного (по раз-

личным факторам) членения системы на подсистемы также

является признаком ее сложности.

Следует особо отметить относительность данных поня-

тий. Один и тот же объект в зависимости от цели и условий

исследования может, как рассматриваться, так и не рассма-

триваться как большая и сложная система. Микрологисти-



Глава 8. Логистические концепции и системы


ческая система как таковая в процессе ее проектирования,

создания, функционирования, реструктуризации не мо-

жет не квалифицироваться как большая сложная система.

В то же время на макрологистическом уровне исследования

микрологистическая система рассматривается как элемент

(объект, не подлежащий дальнейшей декомпозиции) ма-

крологистической системы.

Цепи поставок (объект SCM) представляют собой ме-

зологистические системы (в ряде случаев тяготеющие

к макроуровню), однако интеграция как процесс взаи-

модействия субъектов цепей поставок, не позволяет от-

казаться от трактовки микрологистических систем как

больших и сложных. Здесь также требуется системный

подход, т.е. рассмотрение надежности логистической си-

стемы как ее свойство сохранять значения установлен-

ных параметров функционирования в определенных пре-

делах, соответствующих изначально заданным режимам

и условиям.

Возрастающая конкуренция на рынке логистических

услуг, увеличивающаяся сложность ЛС, повышающаяся

ответственность поддержания заданного уровня логисти-

ческого обслуживания конечного потребителя в цепях

поставок, множащиеся возможности информационных

технологий — вот основные факторы, определяющие на-

правления исследований надежности ЛС в цепях поставок.

В этом случае оказывается востребованной научная и учеб-

ная дисциплина — теория надежности ЛС и цепей поста-

вок. В ней следует детерминировать основной понятийный

аппарат, обосновать требования к надежности отдельных

объектов и систем с учетом технических, организационно-

технологических, экономических, социальных и экологиче-

ских факторов, разработать рекомендации по обеспечению

заданных требований к надежности объектов на разных

этапах жизненного цикла товаров и услуг, и на всех этапах

воспроизводственного процесса.

Остановимся на наиболее важных, по нашему мнению,

аспектах данной проблемы.

Проблема повышения надежности функционирования

отдельной логистической системы может быть рассмотрена

в процессе решения задачи оптимизации товарного запаса

фирмы. Допустим, характер реализации товара задается

статистическими данными табл. 8.5.


8.7. Обеспечение надежности цепей поставок



Таблица 85

Статистика реализации товара фирмы

В этом случае величина товарного запаса определяется

по формуле


Q = b + m.y


(8.1)


где Q — дневной товарный запас в натуральных единицах;

h — среднедневной размер продаж (отгрузки) товара; и — па-

раметр нормального распределения Гаусса; — среднеква-

дратическое отклонение среднедневных объемов продаж.

Среднедневной объем продаж и среднеквадратическое

отклонение объема продаж определены по формулам:


_


п



= 393,


(8.2)


<�ь =


і=1


п


І371010


= 192,6.


(8.3)

временной Фактическая b-b, {ь-ь;)-'
период реализация    
       
      37 249
    -207 42 849
    -107 И 449
    -257 66 049
    -307 94 249
       
      20 449
      59 049
      29 929
Итого   371 010
 



Глава 8. Логистические концепции и системы


Величина товарного запаса рассчитывается по формуле

Гаусса:

Q=393 + wx 192 Д (8.4)

С точки зрения принятия управленческого решения

в формуле (8.4) ключевым является параметр нормально-

го распределения Гаусса. Установлено однозначное соот-

ветствие этого параметра надежности ожидаемого события

Р(х)у т.е. надежности поставки, которая с известной долей

приближения может быть трактована как качество логисти-

ческого обслуживания. В табл. 8.6 представлены наиболее

характерные сочетания параметров нормального распреде-

ления Гаусса и и потребного для этого уровня товарного

запаса.

Таблица 8.6

Соотношение величины товарного запаса

и уровня логистического обслуживания

Выбор уровня надежности системы в значительной

мере зависит от области ее функционирования. Многие

системы, связанные с обеспечением безопасности жизне-

деятельности человека, должны иметь максимально воз-

можную надежность (военная техника, энергетические

установки, транспортные средства, в особенности, лета-

тельные аппараты). Как видно из табл. 8.6, такой уровень,

близкий к абсолютному (99,87%), достигается при параме-

тре нормального распределения а = 3,0. Такое положение

носит название «правило трех сигм»: при проектировании

подобных систем предусматривается запас прочности,

адекватный трехкратному среднеквадратическому откло-

нению от среднестатистического параметра функциониро-

вания данной системы.

В нашем случае такая постановка вопроса неправомер-

на: требуется не максимально возможная, а оптимальная

Пока- затели Варианты уровня логистического обслуживания
и   0,50 1,00 1,50 1,65 2,00 2,33 2,50 3,0
Р(х1 % 50,00 69Д5 84ДЗ 93,32 95,05 97,72 99,0 99,38 99,87
Q                  
 


8.7. Обеспечение надежности цепей поставок



пздежность системы (уровень логистического обслужива-

нии), приносящая максимальную прибыль. В самом общем

іиіде соотношение прибыли (как разности дохода от реали-

иіции и затрат на запасы) представлены на рис. 8.6.

Рис. 8.6, Определение оптимального уровня надежности

по критерию максимальной прибыли

В специальной литературе указывается на снижение

прибыли фирмы при превышении уровня логистического

обслуживания 95%, однако не дается объяснения этому яв-

лению.

Из табл. 8.6 видно, что подобный уровень надежности

(95,05%) достигается при величине параметра нормально-

го распределения (а = 1,65), при котором величина товар-

ного запаса (710 единиц) практически равняется объему

максимального спроса 700) в наблюдаемом процес-

се (табл. 8.5). Такая ситуация (правило 1,65 а) представ-

ляется оптимальной, исходя из соотношения «затраты —

результат».

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в любых

условиях, в том числе будучи субъектом цепи поставки,

при прочих равных условиях фирма будет заинтересова-

на в поддержании качества логистического обслуживания

своих поставщиков, не превышающего 95%. Дальнейшее

увеличение реализуется за счет наращивания величины за-

пасов товарно-материальных ресурсов, что нельзя признать

эффективным, так как это ведет к исключению из оборота

большого объема оборотных средств.



Глава 8. Логистические концепции и системы


Рассмотрим различные варианты функционирования

подсистем цепи поставок (рис. 8.7).

Рис. 8,7. Обобщенный вид максимальной цепи поставок

В самом общем виде цепь поставок (или ее часть) может

быть представлена как последовательная система предпри-

нимательских структур (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Произвольная часть цепи поставок

Надежность такой системы определяется как произведе-

ние надежностей всех участников этой цепи (формулы (8.5)

и (8.6)). Если надежности всех звеньев цепи одинаковы,

то применима формула (8.7):

Р(5) = Р(Э,) X X Р(Э.) ж... X Р(Э„); (8.5)


Р(5) = ПР(Э


і): (8.6)


P(S) = Р(Э,П (8.7)

Э,

э

э

Э,
Э,   э   э  
· · · · ··  
 
г   п  


87. Обеспечение надежностѵі цепей поставок



I ![ѵ P(S) — надежность цепи поставок; Р(Э.) — надежность

іиіждого элемента цепи поставок; п — количество элементов

іичіи поставок.

Псли принять надежность каждого элемента цепи поста-

иоіс Р(Э.) = 0,95, что обеспечивает оптимальность соотно-

пкчіия «затраты — результат», то надежность прямой цепи

поставок (п = 3) составит P(S) = 0,95� = 0,8574 (85,74%),

,1 расширенной цепи поставок (п = 5) P(S) = 0,95� = 0,7738

(77,38%), что никак нельзя признать удовлетворительным.

(Следующий шаг к максимальной цепи поставок в этом слу-

чзе приближает надежность цепи поставок к 50%, что дела-

г г ее практически неработоспособной.

Мы можем определить потребный уровень надежности

каждого из элементов цепи поставок Р(Э.)у необходимый

Д.ДЯ обеспечения надежности всей цепи в приемлемых пре-

д(�лах Р (5) = 0,95. Эту операцию выполним по формуле

Р(Э,) = Ѵ�- (8.8)

Тогда в прямой цепи поставок потребуется надежность

каждого элемента Р (Э.) = �0,95 = 0,9831, а в расширен-

ной — Р (Э.) = �0,95 = 0,9897. Как видно, в обоих случа-

ях требуемый уровень надежности повлечет значительное

увеличение уровня товарных запасов у субъектов цепи

поставок, что может сделать их деятельность нерента-

бельной.

В этом случае встает проблема резервирования каналов

в цепях поставок, т.е. применения наряду с основным по-

ставщиком и резервного (резервных). Рассмотрим случай

резервирования одного произвольного субъекта цепи по-

ставок (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Резервирование звена цепи поставок



Глава 8. Логистические концепции и системы


Рассмотрим различные варианты функционирования

подсистем цепи поставок (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Обобщенный вид максимальной цепи поставок

В самом общем виде цепь поставок (или ее часть) может

быть представлена как последовательная система предпри-

нимательских структур (рис. 8.8).

Рис, 8.8. Произвольная часть цепи поставок

Надежность такой системы определяется как произведе-

ние надежностей всех участников этой цепи (формулы (8.5)

и (8.6)). Если надежности всех звеньев цепи одинаковы,

то применима формула (8.7):

P(S) = Р(Э,) X X Р(Э.) X... X Р(Э„); (8.5)

Р(5) = ПР(Э,); (8.6)

P(S) = Р(Э)", (8.7)

э.

э

    э.   э  
· ·· · · ·  
 
1   п  


8.7. Обеспечение надежности цепей поставок



где Р(5) — надежность цепи поставок; Р(Э.) — надежность

каждого элемента цепи поставок; п — количество элементов

ікміи поставок.

Если принять надежность каждого элемента цепи поста-

нок Р{Э-) = 0,95, что обеспечивает оптимальность соотно-

шения «затраты — результат», то надежность прямой цепи

поставок (п = 3) составит P(S) = 0,95� = 0,8574 (85,74%),

а расширенной цепи поставок (п = 5) P(S) = 0,95� = 0,7738

(77,38%), что никак нельзя признать удовлетворительным.

Следующий шаг к максимальной цепи поставок в этом слу-

чае приближает надежность цепи поставок к 50%, что дела-

ет ее практически неработоспособной.

Мы можем определить потребный уровень надежности

каждого из элементов цепи поставок Р(Э.), необходимый

для обеспечения надежности всей цепи в приемлемых пре-

делах Р (5) = 0,95. Эту операцию выполним по формуле


Р(Э,) = #�-


(8.8)


Тогда в прямой цепи поставок потребуется надежность

каждого элемента Р (Э-) = �0,95 = 0,9831, а в расширен-

ной — Р (Э.) = �0,95 = 0,9897. Как видно, в обоих случа-

ях требуемый уровень надежности повлечет значительное

увеличение уровня товарных запасов у субъектов цепи

поставок, что может сделать их деятельность нерента-

бельной.

В этом случае встает проблема резервирования каналов

в цепях поставок, т.е. применения наряду с основным по-

ставщиком и резервного (резервных). Рассмотрим случай

резервирования одного произвольного субъекта цепи по-

ставок (рис. 8.9).

Рис, 8,9. Резервирование звена цепи поставок



Глава 8. Логистические концепции и системы


В этом случае надежность звена цепи поставок опреде-

ляется по формуле (8.9), а в случае одинаковой надежности

основного и резервных каналов — по формуле (8.10):

�(3)=1-П[1-�(Э,)]: (8.9)

t=l

Р(3)=1-(1-Р(Э.))«, (8.10)

где Р(3) — надежность звена цепи поставок при резервиро-

вании каналов; Р(Э.) — надежность основного и резервных

каналов звена; п — общее количество каналов в звене цепи

поставок. �

Надежность звена, состоящего из основного и одного

резервного канала, составит: Р(3) = 1 - (1 - 0,95)� = 0,9975

(99,75%); основного и двух резервных каналов: Р(3) = 1 -

- (1 - 0,95)� = 0,999875 (99,98%); основного и трех резерв-

ных: Р(3) = 1 - (1 - 0,95)� = 0,99999375 (99,99%). Исходя

из этого, очевиден вывод о достаточности применения на-

ряду с основным поставщиком лишь одного резервного.

В случае если каждый из участников цепи поставок

будет представлять собой звено с однократным резерви-

рованием и надежностью Р(3) = 99,75%, надежность пря-

мой цепи поставок (п = 3) составит Р(5) = 0,9975� = 0,9925

(99,25%), а расширенной цепи поставок (п = 5) P(S) =

= 0,9975� = 0,9876 (98,76%), что является залогом надежно-

сти дальнейшего усложнения цепи поставок.

В самом общем виде возможна постановка вопроса о ре-

зервировании в цепи поставок как основного, так и резерв-

ного поставщиков (рис. 8.10).

Очевидно, в этом случае достаточная надежность си-

стемы может быть обеспечена и при надежности каждого

из элементов менее 95%.

Следует заметить, что предыдущие рассуждения спра-

ведливы, если для переключения в рамках резервирован-

ного звена с основного канала на резервный не требуется

специального элемента (переключателя), либо надежность

переключающего устройства Р(П) = 1. Переключение

с основного канала поставок на резервный может осущест-

вляться как автоматически (в рамках компьютерной под-

держки), так и непосредственно менеджером по логисти-

ке. В обоих случаях следует учесть неполную надежность

переключателя. Особо показательным может стать второй


8.7. Обеспечение надежности цепей поставок



г.лучай (наличие человеческого фактора). Принципиальная

схема отдельного звена цепи поставок примет следующий

МИД (рис. 8.11).

Расширенная цепь поставок

Рис. 8.10. Фрагмент цепи поставок с резервированием

поставіциков I и II уровня

Рис. 8,11. Резервирование звена цепи поставок при наличии

переключателя



Глава 8. Логистические концепции и системы


Надежность звена цепи поставок при наличии переклю-

чателя и в случае одинаковой надежности основного и ре-

зервных каналов определяется по формуле

Р(3) = 1 -(1 - Д э,.)) X (і -Р(ГІ) X [1 -(1 -Р(Э�)У ]), (8.11)

где Р(3) — надежность звена цепи поставок при резервиро-

вании каналов и при наличии переключателя; — на-

дежность основного и резервных каналов звена; Р(Г1) — на-

дежность переключателя; k — число резервных каналов.

Очевидно, что общее количествб каналов (основного

и резервных) в звене цепи поставок составит и = � + 1. При-

меры различных вариантов резервирования звеньев цепей

поставок и соответствующие им расчетные параметры при-

ведены в табл. 8.7.

Таблица 8.7

Варианты резервирования звена цепи поставок

До сих пор мы рассматривали варианты так называемо-

го горячего резервирования, для которого характерна неза-

висимость надежности резервного канала от времени его

включения в работу звена. На практике это может означать

параллельное функционирование основного и резервного

Надеж-

ность зве-

на с пере-

ключате-

лем

= 90.00%

Надеж-

ность зве-

на с пере-

ключате-

лем

= 50,00%

Параметры Звено без резерви- рования Звено с резервированием
Общее число каналов (п)      
Число резервных кана- лов (k)      
Надежность каналов Р о,) 95,00% 95,00% 95,00%
Надежность звена без переключателя 95,00%; м=1,65 99,75%; и = 2,81 99,99%; и = 3,5
Надеж- ность зве- на с пере- ключате- лем Р(П) = = 95,00% 99,51%; и - 2,58 99,73%; и = 2,78
Р(П) = 99,27%; и = 2,44 99,48%; и = 2,57
Р(П) = 97,37%; w= 1,94 97,49%; и ~ 1,96


8.7. Обеспечение надежности цепей поставок



каналов (реальное соотношение пропускной способности

и их каналов зависит от конкретной ситуации).

Ситуация усложняется, когда резервные каналы до заме-

нам шя неисправного основного канала считаются абсолют-

но надежными, так как находятся в выключенном состоя-

нии и не расходуют свой ресурс (случай так называемого

холодного резервирования). Другой вариант: резервные ка-

налы до замещения неисправного основного канала могут

о і казывать, но с меньшей вероятностью, так как изначаль-

но резервные каналы тоже функционируют, но с меньшей,

чем основной канал, интенсивностью (так называемое об-

легченное резервирование).

Случаи холодного и облегченного резервирования кана-

лов в цепях поставок предусматривают значительное коли-

чество вариантов и требуют самостоятельного рассмотре-

ния.

В самом общем смысле можно заметить, что в системе

с холодным резервированием (при этом резервирование

осуществляется так, как указано на рис. 8.11) при отка-

зе основного канала подключается первый резервный

канал Э2, при отказе которого подключается следующий

Э3 и т.д. До включения каждый из резервных каналов на-

ходится в нерабочем состоянии, а потому его отказ невоз-

можен. Тогда возможны следующие состояния системы

в целом (5�):

— раоотает основной канал Э,;

5*2 — работает резервный канал Э2;

5з — работает резервный канал Э3;

5� — не работает ни один канал.

В этом случае надежность системы P(S) будет равна сум-

ме всех состояний, при которых система работает:

P(S) = P(S,) + P(S,)�P(S,) (8.12)

или

Р{5) = 1 - Р(5,). (8,13)

В системе с облегченным резервированием очеред-

ность подключения аналогична предыдущей, однако число

вариантов увеличивается из-за необходимости учета со-

стояния резервных каналов в момент подключения. Пусть

— основной канал, а Э�у Э3 и — резервные каналы.

Основной канал подвержен простейшему потоку отказов



Глава 8. Логистические концепции и системы


Каждый из резервных каналов до своего включения

подвергается потоку отказов (Х� << �|), но после включения

резервного канала эта интенсивность мгновенно возрас-

тает (Х'2» '�2' �'2 �і)* Подключение резервных каналов

осуществляется аналогично случаю холодного резервиро-

вания. В описании состояний системы (S.�) соблюдаются

следующие условия:

/ = 1, если основной канал работает;

і = О, если основной канал неисправен;

у равен числу исправных резервных каналов.

Тогда возможны следующие состояния системы:

5із — основной канал работает, все�ри резервных ис-

правны;

5�2 ~ основной канал работает, из трех резервных один

отказал, два исправны;

— основной канал работает, из трех резервных два от-

казали, один исправен;

— основной канал работает, все три резервных отка-

зали;

— основной канал отказал, работает один из резерв-

ных, остальные два резервных исправны;

Sq2 — основной канал отказал, работает один из резерв-

ных, из остальных резервных один исправен, другой от-

казал;

— основной канал отказал, работает один из резерв-

ных, остальные два резервных отказали;

— все каналы отказали.

Надежность системы P{S) равна сумме вероятностей,

при которых система в целом работоспособна:

P(S) = P(S,,) + P(S,2) + P(S,,) + P(S,,) + P(S,,) +

+ P(S,2) � P(S,,) (8,14)

или

P(S) = \-P(SJ. (8.15)

Основная же сложность заключается не в моделиро-

вании характера резервирования ЛС в цепях поставок,

а в идентификации разработанных моделей в конкретных

формах механизма хозяйствования, в построении реальных

эффективных хозяйственных связей фокусной (централь-

ной) компании с прочими субъектами цепей поставок.


Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы



Контрольные вопросы и задания


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: