Delivered at:: Department of Information Systems and Technologies in Logistics

Course type:: Elective course

When:: 4 year, 2, 3 module

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Цепи поставок являются сложными технико-экономическими системами, проектирование и управление которыми требует от современных менеджеров освоения новых модельных технологий. Сегодня имитационное моделирование является практикой и технологией, активно применяемой в области моделирования и совершенствования логистических процессов в цепях поставок, инжиниринга логистических систем, управленческого консультирования и интегрированного планирования. Логистика и управление цепями поставок сегодня являются самой широкой областью применения этих современных и высокотехнологичных ИТ-решений, которые должны осваивать именно менеджеры и логисты, ответственные за выработку эффективных управленческих решений при управлении и проектировании таких сложных объектов, какими являются цепи поставок, системном анализе и интегрированном планировании в цепях поставок. Имитационное моделирование – это метод исследования сложных систем, основанный на создании компьютерной модели, воспроизводящей структуру и процессы функционирования реальной системы, а также на проведении вычислительных экспериментов на этой модели. Важными особенностями имитационного моделирования является динамическое описание процессов, а также, в основном, алгоритмический подход к описанию поведения системы, существенно расширяющий выразительную способность и области применения метода по сравнению с математическим описанием. Имитационное моделирование – междисциплинарная деятельность, в практике инжиниринга логистических систем имитационные модели создаются на стыке управленческого и ИТ-консультирования. Моделирование логистических систем основано на применении профессиональных знаний в области логистики, системного анализа, методов исследования операций, основ программирования, основ статистической обработки наблюдений. Это сложная деятельность, требующая от студентов значительных усилий, но именно она замыкает контур обратной связи в обучении, активизирует знания, «проверяет на прочность» ментальные модели будущих менеджеров-логистов. Имитационная модель позволяет визуализировать и измерить стоимость и время логистических процессов; проверять, как на практике работают изученные в профессиональных дисциплинах логистические концепции и подходы, научиться применять освоенные методы и высокотехнологичные ИТ-решения в задачах моделирования, реинжиниринга логистических процессов; проектирования и конфигурирования цепей поставок и выработке эффективных стратегий и решений по управлению цепями поставок и синхронизации логистических процессов.

Цель освоения дисциплины

Изучение метода и технологий имитационного моделирования в приложении к задачам логистики и управления цепями поставок.

Планируемые результаты обучения

Называет свойства сложных систем
Перечисляет свойства логистических систем, относящих их к категории сложных систем
Перечисляет основные методы исследования и моделирования логистических систем и процессов
Перечисляет отличия имитационных моделей с дискретным и непрерывным течением модельного времени
Формулирует основные элементы концептуальной модели логистической сети
Способен определить необходимый вид имитационного эксперимента в зависимости от задачи
Способен перечислить основные элементы имитационной модели в процессном подходе Джеффри Гордона и пояснить их назначение
Способен перечислить и описать способ расчета основных статистических показателей для оценки эффективности производственных и логистических систем
Способен назвать отличия процессного подхода в имитационном моделировании от агентного и системно-динамического
Способен перечислить и объяснить назначение разделов концептуального описания объекта исследования
Способен провести статистическую обработку исходных данных для имитационной модели
Способен интерпретировать результаты имитационного эксперимента
Способен реализовать в Anylogic модели логистических процессов и систем
Способен проводить имитационный эксперимент и обрабатывать результаты
Способен перечислить области применения имитационного моделирования в логистическом анализе и консалтинге
Перечисляет методики структурно-функционального моделирования бизнес-процессов
Перечисляет основные положения теории ограничений применительно к логистическим процессам и системам
Перечисляет наиболее существенные приложения процессного имитационного моделирования в логистическом инжиниринге
Перечисляет основные элементы концептуальной модели цепи поставок

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Краткий экскурс в системный анализ. Логистическая сеть, как объект моделирования. Системное моделирование логистических процессов в цепях поставок.
Свойства сложных систем. Логистическая сеть как объект моделирования и проектирования. Структурная и динамическая сложность логистических сетей. Объектный и процессный подход к декомпозиции логистических систем. Другие методы декомпозиции сетей поставок. Состояние и движение материальных потоков в цепи поставок. Время – как существенный фактор в исследовании логистических процессов в цепях поставок и анализе цикла исполнения заказов. Стохастические факторы и факторы неопределенности и рисков в исследовании логистических сетей. Интегральные принципы логистики и сложность принятия решений в SCM: многокритериальность, большое количество сценариев, необходимость согласования локальных управленческих решений. Общая классификация методов исследования и моделирования логистических систем и процессов. Отличительные особенности моделей различных классов. Понятие компьютерного моделирования.
Тема 2. Метод имитационного моделирования.
Метод имитационного моделирования и его особенности. Имитационная модель: представление структуры и динамики моделируемой системы. Понятие о модельном времени. Механизм продвижения модельного времени. Дискретные и непрерывные имитационные модели. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели, основные задачи экспериментального исследования. Имитационная модель логистической сети: базовые подходы к структуризации и описанию. Возможности и область применения имитационного моделирования в SCM. Специфика управленческого консультирования, логистического аудита и инжиниринга SC с применением имитационного моделирования.
Тема 3. Процессно-ориентированные дискретные имитационные модели
Содержание базовой концепции структуризации дискретно-событийного имитационного моделирования (DES). Системы массового обслуживания (СМО). Пример простейшей имитационной модели (тренинг). Потоки в моделях СМО. Описание параллельных и асинхронных процессов. Случайные события. Алгоритмы и логические конструкции. Стохастические переменные в процессных моделях. Состав выходной статистики для типовой СМО. Анализ узких мест и производительности. Интегральные показатели эффективности функционирования СМО. Другие парадигмы имитационного моделирования (агентное моделирование, системная динамика) – краткий экскурс и сравнение, применительно к решению задач в SCM.
Тема 4. Технология имитационного моделирования: основы практического подхода
Общая технологическая схема разработки и исследования имитационной модели: Формулировка проблемы и определение целей имитационного исследования. Разработка концептуальной модели объекта исследования: содержание деятельности системного аналитика. Сбор и анализ исходных данных об объекте моделирования. Программирование имитационной модели. Оценка адекватности, верификация имитационной модели. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. Сбор и анализ результатов моделирования и принятие решений
Тема 5. Инструменты имитационного моделирования. Освоение инструментальных возможностей современных систем моделирования.
Технологические и инструментальные возможности современных систем имитационного моделирования. Предметно-ориентированные системы моделирования цепей поставок. Работа в профессиональной среде моделирования AnyLogic (тренинг). Компьютерный практикум: -Принципы разработки процессных имитационных моделей в Anylogic. Моделирование системы обслуживания с помощью процессной библиотеки Anylogic. - Имитационный эксперимент. Варьирование параметров, оптимизация. Оптимизация параметров систем управления запасами на основе имитационного моделирования. - Принципы агентного моделирования в Anylogic. Агентная модель вывода на рынок нового продукта. Координация и сотрудничество в цепях поставок. - ГИС-карта. Моделирование систем распределения.
Тема 6. Наиболее существенные приложения процессного имитационного моделирования в логистике и управлении цепями поставок: реинжиниринг и функционально-стоимостной анализ логистических процессов, моделирование логистических процессов и интегрированное планирование в цепях поставок, проектирование и анализ функционирования цепей поставок.
Методики управленческого консультирования с применением имитационных моделей. Основные виды деятельности в логистике (аудит - диагностика, инжиниринг - проектирование, стратегическое и тактическое планирование, реинжиниринг бизнес-процессов, детальное планирование и операционное совершенствование) - задачи моделирования и управленческого консультирования. Методики и практика управленческого консультирования в УЦП с применением методов процессного и агентного имитационного моделирования.
Тема 7. Моделирование и реинжиниринг логистических процессов в цепях поставок.
Проблематика реинжиниринга в логистике. Структурно-функциональное моделирование и методологии, и техники моделирования бизнес-процессов. Нотации IDEF-3 и e-ЕPС как структурная основа имитационного моделирования бизнес-процессов. Модели логистических процессов, основные атрибуты, временные и ресурсные параметры процессов. Существенная асинхронность процессов в логистике. Функционально-стоимостной анализ и методики АВС (Activity Based Costing), картирования цепочки добавленной стоимости VSM (Value Steam Mapping) в имитационных моделях логистических процессов. Анализ сценариев и оптимизация бизнес-процессов. e-SCOR и предметно-ориентированные системы моделирования процессов в цепях поставок. Знакомство с предметно-ориентированной системой моделирования цепей поставок Anylogistix (www.anylogistix.com). Теория ограничений и методики управленческого консультирования по совершенствованию цепей поставок с применением имитационных моделей. Анализ проблем (ограничений) и контроль достижения стратегических целей. Формирование и анализ системы показателей эффективности функционирования цепи поставок. Модели цепей поставок и финансового-экономический блок анализа различных вариантов конфигурирования и управления цепями поставок. Основные задачи: создание непрерывного течения потока создания ценности продукта, уравнивание материального потока спросу; совершенствование логистических процессов, обеспечение принципов интегрированной логистики; политики управления запасами и контроль затрат на хранение; повышение пропускной способности, анализ и расшивка узких мест в цепи поставок; повышение качества и экономия ресурсов; сокращение времени выполнения заказа и др.
Тема 8. Имитационное моделирование цепей поставок.
Дизайн сетей поставок и базовые методы. Сравнение возможностей оптимизационных моделей (NOM) и имитационного моделирования как инструментов стратегического и тактического планирования сетей поставок. Трансформация сети поставок: базовые политики. Анализ базовых временных и стоимостных характеристик эффективности функционирования сетей поставок: время цикла исполнения заказов, время и синхронизация логистических процессов, уровень сервиса и др. Учет стохастических факторов (спрос, надежность, сбои в поставках и др.) и рисков. Базовая методика создания и применения имитационных моделей логистических сетей. Концептуальная схема имитационной модели логистической сети и ее компоненты: Сетевая модель (сетевая структура логистической системы); Структура входных и выходных потоков, состояние и движение материальных потоков; Структура продукта (модели ассортимента и количества грузов в потоках; модели пространственной вложенности грузов); Структура процессов, структура ресурсов (алгоритмы, временные характеристики и стоимость выполнения операций в узлах сети); Политики (алгоритмы) управления запасами; Топологический план и размещение объектов логистической инфраструктуры (описание пространственной структуры системы с привязкой к карте территории, расположение мест промежуточного хранения и перевалки грузов); Процессы транспортировки (характеристики транспортных каналов: участники процесса перевозки, вид транспорта, маршруты, тарифы и др.). Задание прогнозных характеристик спроса. Формирование выходных характеристик моделируемой логистической системы (уровень сервиса, затраты – общие и дифференцированные по узлам сети поставок, уровень запасов, оборачиваемость запасов, время и стоимость процессов, цикл исполнения заказа и др.). Специфика анализа и принятия решений по управлению цепями поставок. Подготовка и анализ сценариев трансформации цепей поставок. Апробация логистических технологий с помощью имитационных моделей SC. Кейсы и промышленные решения. Детальная модель процессов функционирования цепей поставок на основе SCOR-рекомендаций. От визуализации и понимания принципов функционирования существующей цепочки поставок к анализу функционирования цепей поставок: синхронизация и совершенствование процессов, экономический анализ, системный подход к управлению цепями поставок.

Элементы контроля

Аудиторный доклад
Форма экзамена: Экзамен проводится в устной форме, онлайн (защита проектов). В процессе защиты выполняется видеозапись, которая передается в учебную часть. Платформа проведения: Экзамен проводится на платформе Zoom. Время начала указано в расписании. В течение всего времени проведения защит проектов участники должны быть подключены к конференции Zoom. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: https://support.zoom.us/hc/ru/articles/201362023-System-Requirements-for-PC-Mac-and-Linux Для участия в экзамене студент обязан: 1. Не позднее 14 дней до проведения экзамена проверить работоспособность компьютерного оборудования, необходимого для сдачи экзамена и убедиться в соответствие имеющегося оборудования требованиям к компьютеру для участия в экзамене на платформе Zoom. 2. Войти на платформу Zoom под личной учетной записью и указать реальное имя и фамилию (рекомендуем использовать аккаунт студента @edu.hse.ru). 3. Перед началом экзамена проверить работоспособность микрофона, колонок или наушников для передачи звука и видеокамеры, скорость работы сети Интернет (для наилучшего результата рекомендуется подключение компьютера к сети через кабель, а не wi-fi или сотовую сеть). 4. Подготовить необходимые для проведения экзамена инструменты (ваша презентация, ваши модели/скрипты). 5. Перед началом защиты закрыть на компьютере лишние приложения, не требующиеся для защиты (вам понадобятся клиент Zoom, PowerPoint и программа, с помощью которой вы делали свою разработку). В случае, если одно из необходимых условий участия в экзамене невозможно выполнить, необходимо за 2 недели до даты проведения экзамена проинформировать об этом преподавателя или сотрудника учебного офиса для принятия решения об участии студента в экзаменах. В процессе защиты студентам запрещено: 1. Выключать видеокамеру. Все участники команды должны в процессе защиты включить свое видео с веб-камеры. В остальное время изображение с веб-камеры необходимо отключить. 2. Выходить за угол обзора камеры. Во время экзамена студентам разрешено: 1. Запрашивать у преподавателя информацию, связанную с организацией защиты проектов 2. Задавать вопросы участникам защищающейся команды Нарушения связи: Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается потеря сетевой связи студента с платформой Zoom не более 1 минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается потеря сетевой связи студента с платформой Zoom более 1 минуты. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи аналогична процедуре сдачи экзамена. В случае долговременного нарушения связи с платформой Zoom во время выполнения экзаменационного задания, студент должен уведомить об этом преподавателя, зафиксировать факт потери связи с платформой (скриншот, ответ от провайдера сети Интернет) и обратиться в учебный офис с объяснительной запиской о случившемся для принятия решения о пересдаче экзамена.
Активность (разработка моделей и работа на семинарах)
Оценка за активность вычисляется по формуле: количество баллов, набранных студентом за активность (решение заданий, участие в обсуждении докладов, решение задач на семинарах) / общее количество баллов за выданные задания на активность * 10.
Защита проекта
Объект моделирования ( в предметной области логистика и УЦП) выбирается студентами самостоятельно

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (3 модуль)
0.2 * Активность (разработка моделей и работа на семинарах) + 0.2 * Аудиторный доклад + 0.6 * Защита проекта

Bachelor’s Programme 'Supply Chain Management and Business Analytics'

Contact us

Logistical Systems Simulation

Программа дисциплины

Аннотация

Цель освоения дисциплины

Планируемые результаты обучения

Содержание учебной дисциплины

Элементы контроля

Промежуточная аттестация

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

Рекомендуемая дополнительная литература