Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

УДК 656.02

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЛОГИСТИКЕ

Г.В. Горнасталёв, магистрант;

Д.И. Заруднев, кандидат технических наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)», Омск, Россия

Аннотация.Имитационное моделирование может решить проблемы безопасно и разумно. Государственные структуры и частные предприятия регулярно обращаются к возможности имитационного моделирования, как при выполнении сравнительно малых коммерческий операций, так и во время реализации более крупных проектов в логистическом управлении. Обнаружение узких мест, в цепях поставок или на складах, избежание «непредвиденных» ошибок и сбоев при выходе общей системы за какие-либо параметры – основная задача моделирования.

Ключевые слова:логистическая цепь,имитационное моделирование, проектирования цепей поставок, инструменты моделирования, классификация инструментов

Logistics Simulation Tools

G.V. Gornastalev, grаduаtе studеnt;

D.I. Zarudnev, Candidate of Technical Sciences, associate professor

Federal State Budget Educational Institution of Higher Education

«The Siberian State Automobile and Highway University», Omsk, Russia

Abstract.Simulation can solve problems safely and intelligently. State structures and private enterprises regularly turn to the possibility of simulation, both when performing relatively small commercial operations, and during the implementation of larger projects in logistics management. Finding bottlenecks in supply chains or in warehouses, avoiding “unforeseen” errors and failures when the general system goes beyond any parameters is the main task of modeling.

Keywords: logistic chain,simulation modeling, supply chain design, modeling tools, classification tools

Введение

Работа системы во времени воспроизводится в момент имитационного моделирования. Так же имитируются и элементарные явления, составляющие процесса, при этом сохраняется вся логическая структура системы. Отдельно взятая модель не может что-то решить, она выполняет работу программы с заданными параметрами, меняя доступные функции и настройки, введённые пользователем.

Суть имитационного моделирования заключается в том, что весь процесс имитируется при помощи программы от начала до конца, по тем или иным настройкам. Вследствие этого пользователь может определить слабые места цепи, которые могут привести к негативным последствиям, если сразу будут использоваться в практике.

Основное преимущество имитационного моделирования заключается в том, что оно даёт возможность тестирования процесса, к примеру, транспортировку груза при помощи различных видов подвижного состава,учитываяв том числе форс-мажорные обстоятельства, такие как пробки и аварии.

Даже если не брать в учёт развитие чрезвычайных ситуаций, виртуальное моделирование помогает принять верное управленческое решение: численность сотрудников, количество запасов на данный момент, необходимость добавления дополнительных единиц транспорта. Большинство корпораций и компаний частного и государственного сектора прибегают как к помощи программ для имитационного моделирования для осуществления своих проектов без проблем и рисков в работе.

Основная часть

Логистическая цепь представляет множество предприятий, организаций и структур, которые выполняют логистические операции по перемещению материального потока от начального поставщика до конечного потребителя с учётом добавленной стоимости или её отсутствием.

348

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

При формировании логистической цепи, становится актуальным привлечение дополнительных участников – посредников,товарных складов, страховке материального потока и условия работы. Берётся в расчёт и то, что на итоговую стоимость груза влияет такое обстоятельство, как выбор логистической цепи. Цепи же сортируются в зависимости от концентрации экономического пространства различными субъектами, которые выполняют поставленные логистические функции. Иначе – учитывая уровень прогресса инфраструктуры. Большая доля участников будут значиться частично упорядоченными до тех пор, пока не отберут посредника, что будет выполнять перемещения груза от производства к конечному потребителю. Результатом таких действий и является преобразование логистического канала в логистическую цепь [1].

На сегодняшний момент представлено большое количество программных решений для имитационного моделирования в логистике. Их классификация произведена по данным, собранным на основе анализа сайтов компаний, предлагающих такие продукты.

Инструментальные средства имитационного моделирования условно построены на 4-х основных парадигмах:

1)агентное моделирование –вид имитационного моделирования, в котором исследуется поведение всех децентрализованных агентов, участвующих в системе, и классифицирует, как такие действия повлияет на систему целиком.

2)системная динамика – благодаря ей, можно моделировать сложные системы на высшем уровне абстракции, не учитывая такие малозначительные детали, как особенности и свойства каждого, вовлечённого в процессэлемента, человека или события [2].

3)динамическая система – рассматривает объект, функционирующий непрерывно во времени и пространстве, изменяющий своё свойство и состояние вследствие каких-либо факторов.

4)моделирование дискретных событий – тип моделирования, в котором работа системы представлена в виде хронологической цепочки событий.

Втаблице 1 приведена классификация, основанная на приведенных выше парадигмах, существующих программ для моделирования:

Таблица 1 – Инструменты моделирования логистических цепей

Из таблицы 1 видно, что несколько программных решений присутствуют в двух и более столбцах. Из этого следует, что на сегодняшний день классификация продуктов по таким признакам весьма условна, так как нынешние программы для имитационного моделирования стали более универсальными. Также можно заметить, что решения для имитационного моделирования на рынке представлены в большом количестве. Но не все из них можно использовать широкому кругу пользователей.

Причиной такого положения является то, что:

1.Некоторые программы не представлены в РФ.

2.Большинство продуктов являются коммерческими, и цена лицензии может достигать сотен тысяч рублей.

349

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

Рассмотрим наиболее популярные решения в области имитационного моделирования в логистических цепях:

1. ILS Plus.Задача программы – минимизация вмешательства человека, путём полной автоматизации как процессов планирования маршрутов доставки грузов, так и контроля за исполнением этих процессов. На рисунке 1 изображен интерфейс одного из модулей под названием. ILSPlan. Исходя из объёма груза, и учитывая занятость окон, программа планирует загрузку автомобилей. Так же, присутствует возможность настройки формулы расчёта доставки груза заказчикам. Эта формула отталкивается от множества характеристики системы. Система отображает на карте рентабельность каждой торговой точки с учетом стоимости груза и затрат на его доставку [3].

Рисунок 1 – Интерфейс модуля ILSPlan

2. SupplyChainGuru – инструмент для имитационного моделирования, позволяющий оптимизировать и анализировать цепь поставок, путём её визуализации. С помощью данной программы, можно снизить риски, проводя анализ изменений в цепи поставок, и выбирать самый оптимальные вариант действия [4]. На рисунке 2представленоизображениемаршрута. Симуляция маршрута помогаетпредугадать фактические расходы в рамках заданного пути.

Рисунок 2 – Моделирование маршрута в Supply Chain Guru

350

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

3. АnyLogistix™ (ALX™) – программа, с помощью которой пользователь может проектировать цепь поставок и управлять ей при помощи цифровых двойников. ALX даёт возможность применять оптимизацию и моделирование к операционным данным цепочки поставок, что позволяет анализировать сеть на каждом из эшелонов и в целом. На рисунке 3 изображён пример проектирование сети в программе АnyLogistix. Отличием ALX от традиционных инструментов является получение наглядного представление цепи поставок и её детального изучения, путём совмещения методов имитационного моделирования и аналитической оптимизации.

Рисунок 3 – Проектирование сети в АnyLogistix

Имитационное моделирование и аналитическая оптимизация дополняют друг друга в AnyLogistix. Построив сеть в AnyLogistix, возможно использовать преимущества двух методов для оптимизации сети и её анализа.

4. AnyLogic – на сегодняшний день единственное на рынке ПО профессионального уровня для агентного моделирования. Программа является разработкой XJ Technologies, которая, в свою очередь, является одной из российских компаний, занимающихся разработкой программ такого типа. Данное ПО поможет при создании краткосрочных и долгосрочных расписаний, минимизировать расходы на любой вид транспортировки и содержание подвижного состава. Также, одной из функций, является оптимизация складских запасов на базе имитации работы каждого участника цепи поставок. На рисунке 4 изображён скриншот с моделью работы одного и оптовых складов с установленными пользовательскими условиями работы [5].

Рисунок 4 – Моделирование работы оптового склада в AnyLogic

351

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

В рaзрабoткy AnyLogic лeгли самыe пoслeдниe идеи из сферы IT технологий, теории взаимодействующих последовательных процессов, а также гибридных интеллектуальных систем. Развивая эти идеи, можно максимально снизить сложность разработки и построения имитационных моделей разного уровня. Так как изучить большое количество вариантов моделирования будет возможно, используя только один механизм.

Действующий элемент в системе АL является элементом с отдельным набором функций, контактирующим со средой. Элемент или объект может содержать в себе неопределённое число экземпляров иных активных объектов. Специфика модели допускает создание модели, её формирование и фиксирование. После, реализация экспериментов, с целью совершенствования характеристик по любому признаку.

На объективно-ориентированной концепции построен весь основной инструментарий программы. Концепцией отличающейся предстаёт визуализация модели в виде совокупности параллельнофункционирующих компонентов и действий.

Во время создания модели, можно использовать свойство визуальной графики: Timеrs - события, порты, сигналы и т.д., а также St аtесhаrt - диаграммы состояний, планирование событий (синхронное и асинхронное); библиотеки активных объектов.

Функции интерфейса и большое количество поддержки разработки моделей в AnyLogic позволяют не только использовать и создавать имитационные модели для пользователей на разных уровнях. Работая в АL, вы можете применять концепции и инструменты из классических областей моделирования; агентное моделирование, моделирование дискретных событий, динамические системы, системная динамика. В AnyLogic присутвтвует возможность объединения разных подходов с целью извлечь как можно больше точной информации о картине содействия сложных разнохарактерных процессов [6].

Заключение

Являясь частью безостановочного процесса изменения и постоянной оптимизации цепей поставок в динамичных рыночных условиях, моделирование и проектирование систем может использоваться с целью усовершенствования основных показателей: денежных, сервисных и снижения риска.

Предприятия вынуждены применять моделирование и проектирования на протяжении всего производства; начиная принятием стратегических решений, сделав упор на перспективу, до узконаправленного текущего планирования, в каждой области для получения быстрых, низко затратных и эффективных производственных стратегий. Благодаря которым, можно выстраивать конкурентоспособные условия работы.

Ключевой особенностью имитационного моделирования, помогающей проектировать системы любого уровня, и осуществлять контроль за поведением каждого этапа путём сбора информации вреальном времени, является чрезвычайная гибкость инструмента.

К минусам можно отнести воздействие на модель внешних и внутренних факторов, изменение которых невозможно предугадать даже с такими инструментами.

Результатом моделирования является сбор необходимой информации о системе, которая позволяет прогнозировать выполнимость или несоответствие спроектированной модели и выявлять ошибки и проблемы при проектировании системы.

Библиографический список

1.Горнасталёв, Г.В. Сравнение подходов к классификации цепей поставок с учётом формированиясистем доставки грузов / Г.В. Горнасталёв, Д.И. Заруднев // Прогрессивные технологии в транспортных системах: сб. статей. –

Оренбург, 2019. – С. 163-171.

2.Anylogic. Системная динамика: [сайт]. –URL: https://www.anylogic.ru/use-ofsimulation/system-dynamics/

3.ILSPLUS Аналитические системы управления транспортной доставкой: [сайт]. – URL: http://intelogis.ru/

4.Supply Chain Guru Software: [сайт]. –URL: https://www.llamasoft.com/products/design/supply-chain-guru/

5.Anylogic. Имитационное моделирование: [сайт]. –URL: https://www.anylogic.ru/use-of-simulation/

6.Мезенцев, К.Н. Моделирование систем в среде AnyLogic 6.4.1: учебное пособие Часть 2 / К.Н. Мезенцев; под редакцией А.Б.Николаева. МАДИ. – М.: 2011. – 103 с.

352