PROJEKTOWANIE SYSTEMW LOGISTYCZNYCH Dr h c prof dr

„PROJEKTOWANIE” SYSTEMÓW LOGISTYCZNYCH Dr h. c. , prof. dr hab. inż. Dušan Malindžák CSc. Bud. Arcus, p. 309, tel. : 017 743 2517, https: //dusanm. v. prz. edu. pl, dusanm@prz. edu. pl, dusan. malindzak@tuke. sk

Plan treści przedmiotu: Wykład I (21. 03. 2020) 1. Metody analizy 1. Podstawowe pojęcia * analiza systemowa 2. Podstawy teorii projektowania * analiza SWOT 3. Schemat projektowania * analiza symulacyjna 4. Fazy i kroki w projektowaniu * analiza heurystyczna 5. Sposoby zapisu projektu, klasyfikacja projektów * analiza wielokryterialna 6. Systemy logistyczne w przedsiębiorstwie, modele 2. Metody syntezy logistyczne * studium przypadku * synteza na podstawie modelu analitycznego * synteza na podstawie modelu symulacyjnego * synteza na podstawie modelu heurystycznego 3. Przykłady projektów systemów logistycznych Wykład II (22. 03. 2020)

PODSTAWOWE POJĘCIA: PROJEKT Definicja projektu z różnych punktów widzenia: Z punktu widzenia finansów: Systematyczne inwestowanie środków finansowych w celu tworzenia czegoś fabryka, biznes, …) • nowego (dom, Z punktu widzenia zarządzania: Projekt to innowacyjny łańcuch skoordynowanych procesów i działań ograniczony czasem i kosztami, mający na celu uzyskanie zbioru określonych uprzednio produktów (zakres spełniający cele projektu), przy zachowaniu norm jakości i wymagań. • Z punktu widzenia logistyki: Wnioski, koncepcje, struktury procesów do kreowania systemów zarządzania w celu zapewnienia realizacji przepływów w łańcuchach i sieciach. • • Przepływy mogą być: Materialne Informacyjne Finansowe

PODSTAWOWE POJĘCIA: PROJEKTOWANIE 1. Projektowanie to koncepcyjny teoretyczny punkt widzenia wdrożony do technicznej realizacji. Projektowanie zarazem to techniczna strona kreowania jak również projektowaniem można nazwać proces przygotowania projektu. Know how Do it Design Wiedza jak zrobić Realizacja Synteza Analiza Koncepcyjny teoretyczny punkt widzenia Realizacja Projektowanie

PODSTAWOWE POJĘCIA: KREOWANIE 1. Kreowanie- to wykorzystywanie posiadanej wiedzy doświadczenia, wdrożenie metod i zasad do realizacji określonego celu. Wiedza • • Doświadzenia Założenia Metody i zasady Metody projektowania KNOW HOW WNIOSE K

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Leonardo Fogel 1. Fogel dzieli sposoby kreowania na trzy grupy: dedukcję, abdukcje i indukcję.

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Leonardo Fogel R

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Leonardo Fogel R

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Leonardo Fogel R?

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Analogia 4. W indukcji tworzenie następuje na bazie analogii Doświadczenia Praca Intuicja Bazy danych Zasoby internetu Komputerowe programy wspomagające Analogia Poszukiwanie rozwiązań podobnych Dopasowanie rozwiązania

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Właściwości projektowania systemów logistycznych: Cykliczność- iteracja Nowość- kontynuacja Rozwój- ewolucja Cykliczność, czyli informacje, wiedza doświadczenia w czasie t ≤ jak ∑ t + Δt Projektowanie jest procesem gnozeologicznym, czyli procesem uczenia się. Problem jest wynikiem różnicy pomiędzy rezultatem planowania a stanem osiągniętym.

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Cykliczność Zaakceptowane rozwiązanie Ewolucja to rozwój systemu logistycznego w celu Analiza przeniesienia go na wyższy … poziom. Proces projektowania kończy się zaakceptowaniem nowego projektu lub wniosku. Rozwiązanie realizacja Warianty i rozwiązania Obiekt t + Δt Obiekt w procesie w systemie logistycznym Definicja problemu Analiza

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Założenia Projektowanie systemu logistycznego obejmuje między innymi rozwiązanie problemów „słabo ustrukturyzowanych” do stworzenia modelu matematycznego. Utrudnienia w stworzeniu takiego modelu mogą występować poprzez: 1. Niedostateczne informacje 2. Brak znajomości alternatywnych rozwiązań, (które pojawiają się podczas projektowania) Nie oczekuje się, że „optymalne rozwiązanie” będzie dobrym rozwiązaniem Za innowację jest uważana nowość wynalazku, metody, reguły, nowego systemu logistycznego, kiedy jest wprowadzona nowa struktura z nowymi algorytmami i procesami. Innowacyjność oznacza: • Nowy projekt • Nowe wnioski • Nowe rozwiązanie • Nowe cele • Nowy System Logistyczny

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Cele Główne cele projektowania systemów logistycznych: Minimalizacja: Maksymalizacja: Kosztów Czasów produkcji Czasu dostawy Zdolności produkcyjnych Wydajności pracowników Pojemności magazynów Zysków

PODSTAWY TEORII PROJEKTOWANIA : Podział celów logistycznych: Cele czasowe Zdolności produkcyjne Ogólny cel Koszty Zyski Otoczenie Pozycja Lokalizacja ukłąd

SCHEMAT PROJEKTOWANIA : Paradygmat- to schemat, filozofia, sposób podejścia do rozwiązania problemu, strumień myśli, grupa metod a zarazem metodologia. Istnieją dwa podstawowe paradygmaty: 1. Studium przypadku (SP) - oznacza pragmatyczne szybkie rozwiązanie na bazie analogi i benchmarkingu. (Rozwiązanie zaczerpnięte z innego podobnego przypadku) 2. Podejście modelowe (PM) - naukowe podejście na podstawie analizy modelu. Modele dzielą się na: • Analityczne • Symulacyjne • Heurystyczne 3. Re-engineering – oznacza radykalną zmianę istniejącego systemu (przebudowa procesów funkcji a zarazem struktury) Łańcuch zastosowania paradygmatów: D →A→ S→ R→ O D- Definicja problemu A- Analiza problemu S- Synteza problemu R- Realizacja O- Ocena

FAZY I KROKI W PROJEKTOWANIU : Schemat blokowy

SPOSOBY ZAPISU PROJEKTU Projektom są stawiana bezpośrednie wymagania tj. : 1. Funkcjonalność- nowy system logistyczny powinien posiadać funkcję realizujące określone cele. 2. Wydajność-, w jakim stopniu są realizowane cele całego systemu logistycznego. 3. Wiarygodność- prawdopodobieństwo zrealizowania wymaganych procesów z zachowaniem systemu i procesów. 4. Adaptowalność- zdolność systemu do zastosowania go w różnych warunkach.

KLASYFIKACJA PROJEKTÓW: Kreatywność Podział projektów ze względu na ich kreatywność: 1. Projekt kreatywny- nowa struktura, nowy oryginalny system z nowymi funkcjami i procesami. 2. Projekt innowacyjny- zmiany funkcji i procesów bez zmian systemu. 3. Projekt rutynowy ( Powtórny) - adaptuje rozwiązania z innego przypadku na podstawie otworzenia i analogi.

KLASYFIKACJA PROJEKTÓW: formalność Podział projektów z punktu widzenia formalności: 1. Projekt formalny- stworzone matematyczne modele, programy, wykresy. 2. Projekt półformalny- opisany za pomocą tabel, algorytmów, schematów blokowych. 3. Projekt nieformalny- przedstawiony i opisany za pomocą tekstu. 4. Projekt kombinowany- wykorzystuje wymienione wyżej sposoby do przedstawienia i opisu projektu.

KLASYFIKACJA PROJEKTÓW: szczegółowość Podział projektów ze względu na szczegółowość: 1. Projekt koncepcyjny- opisany wstępny pomysł na projekt poprzez przedstawienie zamiarów inwestycyjnych, teoretyczne projekty i metody. 2. Projekt techniczny- przedstawione procedury algorytmy, bazy danych, dane wejściowe i wyjściowe, potrzebne oprogramowanie i sprzęt. 3. Projekt wykonawczy- programy, realne bazy danych, forma testowa. 4. Projektu działającego- Dokumentacja operacyjna, instrukcje i przewodniki dla użytkownika.

KLASYFIKACJA PROJEKTÓW: wstępna błyskawiczna analiza WBA Wstępna błyskawiczna analiza WBA Powody realizowania WBA: 1. Umowa pomiędzy stronami (umowa przedwstępna zlecenia rozwiązania problemu). 2. Określenie terminów i harmonogramu rozwiązania problemu. 3. Określenie wydajności maszyn. 4. Oszacowanie nakładów finansowych. 5. Określenie nakładów pracy. 6. Określenie zawartości projektu.

KLASYFIKACJA PROJEKTÓW: WBA realizacja WBA realizuje się w czterech krokach: 1. Prezentacja przez inwestora definicji i określenia problemu. 2. Wizyta studyjna i poznanie przedsiębiorstwa od zaopatrzenia poprzez produkcje do dystrybucji. 3. Weryfikacja dokumentacji przedsiębiorstwa tj: a) Historycznych teoretycznych wariantów rozwiązań problemów b) Schemat organizacyjny: kompetencje, podporządkowanie, odpowiedzialność. c) Ewolucje technologiczną. d) Maszyny, transport, magazynowanie, oraz ich układ. e) Plany roczne, plany wydajnościowe, harmonogram produkcji, planowanie operacyjne. f) Analogiczne wyniki w podobnych przedsiębiorstwach. 4. Po zebraniu danych istnieje kilka sposobów ich przetworzenia i przeanalizowania, jednymi z nich są: Brainstorming- burza mózgów- giełda pomysłów i rozwiązań. Workshop rozwiązań- określenie ramy definiującej problem do rozwiązania przez projekt.

SYSTEMY LOGISTYCZNE W PRZEDSIĘBIORSTWIE, MODELE LOGISTYCZNE System Logistyczny- jest strukturą łańcuchów logistycznych kreowanych działaniami w przedsiębiorstwie. Ze względu na poziom i wagę systemu logistycznego rozróżniamy: Makro logistyczny model przedsiębiorstwa Mikro logistyczny model przedsiębiorstwa Nano logistyczny model przedsiębiorstwa

SYSTEMY LOGISTYCZNE W PRZEDSIĘBIORSTWIE, MODEL MAKRO LOGISTYCZNY Makro logistyczny model przedsiębiorstwa produkcyjnego kreowany jest strategicznymi działaniami logistycznymi, które określają ramy i strukturę przebiegu działań modelu mikrologicznego. Lokalizacja przedsiębiorstwa Ukłąd maszyn i budynków . . . Mikro logistyczny model przedsiębiorsta Strategia zaopatrzenia Strategia produktowa Stratygia produkcyjna Strategia dystrybucji Strategia mocy przerobowych Przedsiębiorstwo N+1 Przedsiębiorstwo N-1 Struktura organizacyjna przedsiębiorstwa

SYSTEMY LOGISTYCZNE W PRZEDSIĘBIORSTWIE, MODEL MAKRO LOGISTYCZNY Model makro logistyczny przedsiębiorstwa tworzą: 1. Lokalizacja przedsiębiorstwa 2. Strategia, wygląd, lokalizacja, układ maszyn, budynków, magazynów, organizacja procesów produkcyjnych. 3. Strategii produktowa 4. Strategia zdolności produkcyjnych, określenie wąskiego gardła. 5. Struktura systemu planowania. 6. Struktura systemu dystrybucji. 7. Strategia zaopatrzenia.

SYSTEMY LOGISTYCZNE W PRZEDSIĘBIORSTWIE, MODEL MIKRO LOGISTYCZNY Mikro logistyczny model przedsiębiorstwa jest modelem funkcjonalnym, przedstawiającym przepływy wewnętrzne (materiałowe, informacyjne i finansowe). W mikro logistycznym modelu działania i procesy są regularnie powtarzające się.

SYSTEMY LOGISTYCZNE W PRZEDSIĘBIORSTWIE, MODEL MIKRO LOGISTYCZNY

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

„PROJEKTOWANIE” SYSTEMÓW LOGISTYCZNYCH WYKŁAD II Dr h. c. , prof. dr hab. inż. Dušan Malindžák CSc. Bud. Arcus, p. 309, tel. : 017 743 2517, https: //dusanm. v. prz. edu. pl, dusanm@prz. edu. pl, dusan. malindzak@tuke. sk

Plan treści wykładu: Wykład II (22. 03. 2020) 1. Metody analizy * analiza systemowa * analiza SWOT * analiza symulacyjna * analiza heurystyczna * analiza wielokryterialna 2. Metody syntezy * studium przypadku * synteza na podstawie modelu analitycznego * synteza na podstawie modelu symulacyjnego * synteza na podstawie modelu heurystycznego 3. Przykłady projektów systemów logistycznych

METODY ANALIZY: analiza systemowa

METODY ANALIZY: analiza systemowa Dekompozycja systemu polega na podziale całego systemu logistycznego na mniejsze podsystemy. Podsystemy zaś dzieli się na procesy, które to następnie dzielą się na działania. Schemat podziału systemu logistycznego przedstawiony jest na rysunku: Obiekt System Logistyczny Podsystem 1 Proces 1. 1 Podsystem 2 Proces 1. 2 Działanie 1. 2. 1 Działanie 1. 2. 2 Podsystem 3

METODY ANALIZY: analiza systemowa Dekompozycje punkt widzenia: Handel Dystrybucja Produkcja Re al iz Ko Funkcje nt ro la ie an ow iz nie a ow n Pla k Ro ąc esi Mi ac ja zień Tyd ień Dz Czas an rg O Zaopatrzenie Roczne planowanie produkcji

METODY ANALIZY: analiza systemowa Kryterium celowości: Słabe powiązania wewnętrzne Silne powiązania wewnętrzne

METODY ANALIZY: analiza systemowa Zapis poszczególnych algorytmów: 1. Rodzaj danych wejściowych i źródło i pozyskania 2. Właścicieli poszczególnych procesów (interwał i czas pracy) 3. Koszty

METODY ANALIZY: analiza SWOT Analiza SWOT znajduje zastosowanie w: Analizę zdolności produkcyjnych Szukaniu i definiowanie ram problemu Wybór czynników dla ewaluacji systemu logistycznego Jako wstęp do projektowania wielokryterialnej analizy S (Strengths) – mocne strony: atuty, przewaga, zalety, Weaknesses Strengths W (Weaknesses) – słabe strony: słabości, bariery, wady, SWOT Analysis O (Opportunities) – szanse: szansy korzystnej zmiany, T (Threats) – zagrożenia: niebezpieczeństwo zmiany niekorzystnej. Opportunities Threats

METODY ANALIZY: wielokryterialna Czynniki F Wi LS 1 Q Wi* Q 1, i F 1 W 1 Q W 2 Q W 1* Q 1, 1 W 3 Q W 2* Q 1, 2 Wn Q W 3* Q 1, 3 ∑ Wi Q Wi*Q 2, i 2, 3 Wn* Q 1, n Ocena systemu logistycznego Wi*Q 2, i 2, 2 1, 3 . . Fn Q 2, 1 1, 2 F 3 Wi*Q 2, i 1, 1 F 2 LS 2 Q Q Wi*Q 2, i 2, n ∑Wn*Q 1, n ∑Wi*Q 2, i

METODY ANALIZY: analiza symulacyjna Wejście Znajduje zastosowanie w przypadku syntezy na podstawie modelu symulacyjnego, a najczęściej, kiedy jest to system masowej obsługi, najczęściej stosuje się do: Analizy czasów wejściowych • Analizy czasów operacyjnych i transportowych. • Analiza czasów oczekiwania i przestojów. • Przedstawieniem zmiennych. • Rachunkiem prawdopodobieństwa zmiennych. • Przedstawieniem elementów struktury- SMO Wejście Czas Transportu Wyjście • Wyjście

METODY ANALIZY: analiza heurystyczna

METODY ANALIZY: analiza heurystyczna Określenie przebiegu kolejności i sekwencji działań, wykorzystując zasadę dekompozycji do drzewa decyzyjnego: S 1. 1 S 0 S 1. 2 S 1. n Określenie głównego kryterium optymalizacji S 2. 1 S 2. 2 S 2. n

WYBÓR METODY SYNTEZY Synteza systemu logistycznego jest procesem tworzenia końcowego wyniku projektu: 1. Struktury systemu logistycznego. 2. Rodzaju procesów logistycznych i przepływów. 3. Funkcji, jaką ma pełnić. Istnieją następujące metody syntezy systemów logistycznych: • Benchmarking • Podejście symulacyjne • Podejście heurystyczne • Aplikacja analitycznych modeli Wybór metody syntezy jest paradygmatem i metodą analizy.

WYBÓR METODY SYNTEZY: Benchmarking- Studium przypadku- warunki zastosowania: 1. Istnieje wzorcowe przedsiębiorstwo, 2. Poszukiwanie wzorcu w literaturze, Internecie, innych projektach, lub w podobnym przedsiębiorstwie. Synteza ta opera się na analogi a jej zadaniem jest: 1. Poszukiwanie wzorca. 2. Zebranie danych. 3. Modyfikacja wzorca do potrzebnych warunków:

WYBÓR METODY SYNTEZY: Podejście symulacyjne Warunki zastosowania modelu symulacyjnego to: 1. Analizowany przypadek, rozwiązywany problem, obiekt czy też proces musi być stochastyczny (SMO) 2. Analizowane zmienne są stochastyczne 3. Dostępny jest zbiór danych 4. Brak możliwości przedstawienia za pomocą modelu analitycznego Analiza statystyczna, procesowa ( imitacja realnego procesu)

WYBÓR METODY SYNTEZY: Podejście heurystyczne Okoliczności zastosowania modelu heurystycznego do syntezy są następujące: 1. Jeśli człowiek potrafi rozwiązać problem. 2. Analityczny model nie wykreował rozwiązania. 3. Problem jest typu decyzyjnego, z dziedziny zarządzania. 4. Istnieje możliwość modelowania działań człowieka (managera, logistyka, kierownika, operatora) w danym procesie.

WYBÓR METODY SYNTEZY: Podejście analityczne Syntezę na podstawie modelu analitycznego można zastosować w przypadkach: 1. Problem da się zapisać za pomocą modelu analitycznego. 2. Jeśli są dostępne wszystkie dane wejściowe. • Można zastosować metody: • • Liniowe programowanie – Metodę Simplex • • Teorię SMO Programowanie dynamiczne Metody sieci np. PERT, CPM, MPM, Sieci neuronowe. • Metody statystyczne

SYNTEZA: Benchmarking Wzorzec Synteza ta opera się na analogi a jej zadaniem jest: 1. Poszukiwanie wzorca. 2. Zebranie danych. 3. Modyfikacja wzorca do potrzebnych warunków: Studium przypadku cechuje: • Brak warunku naukowego aspektu modelu • Ogólne uniwersalne aplikacje • Szybkie pragmatyczne rozwiązanie • Brak warunków systemowości • Niskie zapotrzebowanie na czas, finanse. Problem Zbiór danych Modyfikacja wzorca Rozwiązanie Aplikacja

SYNTEZA: Model symulacyjny x Punkt widzenia logistyki Analizowany obiekt Definicja Systemu Wybór systemu syntezy Transformacja systemu syntezy Określenie zmiennych Sformatowany model SMO Modelowanie elementów Eksperymentowanie Aplikacja rozwiązań Wybór rozwiązań Kryteria optymalizacji Ocena wariantów Kryteria Globalny Model

SYNTEZA: Model heurystyczny Procedura tworzenia modelu heurystycznego dane wejściowe: 1. Wyniki analizy heurystycznej w postaci określonych reguł R∈(H , (TP) , E , O , (KO) ) 2. Określenie kolejności stosowania zasad 3. Wybór strategii tworzenia modelu: • Podejście dedukcyjno- indukcyjne • Podejście obdukcyjno- indukcyjne

SYNTEZA: Model heurystyczny Wyszukiwanie drogi w drzewie triad:

SYNTEZA: Model heurystyczny Zasada triad: Zasada kaskad: Si Si→Ri→Si+1 Ri Si+1 • Pierwszy poziom Si+1→Ri+1→Si+2 • Drugi poziom Si+2→Ri+3→Si+4 • Trzeci poziom

SYNTEZA: Model heurystyczny Wyliczanie kolejności zasad 1. Metaheurystyczne metody: • Neighborhoods Search– Przeszukiwanie sąsiedztwa • Neighborhoods Search with tabu- Przeszukiwanie sąsiedztwa z tabu • Hill Climbing- Wspinaczka górska • Neuron nets- Sieci neuronowe • Genetic Algorytm- Algorytmy genetyczne

SYNTEZA: Model heurystyczny metody wielokrokowe: Metoda „Branch and Bound” Metoda podziału i ograniczeń (ang. branch-and-bound) opiera się na przeszukiwaniu (najczęściej w głąb) drzewa reprezentującego przestrzeń rozwiązań problemu. Stosowane w tej metodzie odcięcia redukują liczbę przeszukiwanych węzłów (wykładniczą względem rozmiaru instancji) Metoda jest skomponowana z dwóch podstawowych procedur: ► rozgałęzianie (ang. branching)― dzielenie zbioru rozwiązań reprezentowanego przez węzeł na rozłączne podzbiory, reprezentowane przez następników tego węzła ►ograniczanie (ang. bounding) ―pomijanie w przeszukiwaniu tych gałęzi drzewa, o których wiadomo, że nie zawierają optymalnego rozwiązania w swoich liściach

SYNTEZA: Model heurystyczny metody wielokrokowe: Metoda „ścieżki” Podstawowy zadanie odnalezienie ścieżki od S 0→Sł na zewnątrz nie w środku drzewa decyzyjnego w sposób nie matematyczny, lecz na opierający się na bazie inteligencji i wiedzy. Zasady budowy sieci i „pseudo drzewa” Podział na poziomy (L 0, L 1, L 2) R 1 R 3 R 4 R 5 R 6 R 2 Kolejność poziomów odpowiednia do rangi kryterium Niezmienny kierunek wiązań

SYNTEZA: Model heurystyczny

SYNTEZA: Model analityczny a. b. c. d. e. Można zastosować metody: Teorię SMO Liniowe programowanie – Metodę Simplex Programowanie dynamiczne Metody sieci np. PERT, CPM, MPM, Sieci neuronowe. Metody statystyczne Problem, system Formalizacja Wybór metody Zbiór danych Tworzenie modelu Aplikacja Obliczenie wyników

WIĘCEJ INFORMACJI DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ