Эффективное динамическое управление буфером при помощи теории ограничений

Картинки по запросу управление буфером складТеория ограничений — популярная методология управления производством, разработанная в 1980-е годы Элияху Голдраттом, в основе которой лежит нахождение и управление ключевым ограничением системы, которое предопределяет успех и эффективность всей системы в целом. Основной особенностью методологии является то, что делая усилия над управлением очень малым количеством аспектов системы, достигается эффект, намного превышающий результат одновременного воздействия на все или большинство проблемных областей системы сразу.

Похожее изображение

Подход теории ограничений основан на том, чтобы выявлять это ограничение и управлять им для увеличения скорости генерации прибыли. Методологически теория ограничений включает в себя ряд логических инструментов, позволяющих найти ограничение, выявить стоящее за ним управленческое противоречие, находить решение и внедрять его с учетом интересов всех заинтересованных сторон. Нацеленность на конечный финансовый результат позволяет добиваться быстрых результатов для бизнеса (2-3 месяца), нацеленность на взаимовыгодные решения позволяет повышать уровень взаимодействия и мотивацию персонала. Теория применяется в управлении производством, в управлении проектами (разработка новой продукции, строительство), управлении закупками и дистрибуцией товара.

Наиболее распространенная процедура для поддержания запаса товаров использует прогнозирование. Прогноз переносится на средние ежедневные продажи / потребление, и рассчитывается фиксированное количество дней продажи со склада или определяется минимальное и максимальное количество дней продажи. Это количество дней (или недель) продажи устанавливается единой политикой для целой категории товаров, определенной в целом по времени поставки (время выполнения заказа на производстве плюс время транспортной доставки).

Эта общепринятая процедура приводит к значительным отклонениям от определенных уровней запасов в обоих направлениях, что приводит к дефициту и огромным излишкам одновременно.

Картинки по запросу управление буфером склад

Вот основные ошибки в обосновании этой процедуры:

  1. Общая процедура отслеживает колебания спроса и на его основе делает прогноз на будущее. Но она игнорирует неопределенность времени поставки. При расчете уровня складских запасов необходимо учитывать и спрос, и неопределенность поставок.
  2. Текущий метод прогнозирования основан на предсказании среднего спроса, но игнорирует оценку уровня неопределенности (ошибку прогнозирования). Таким образом, информация относительно запаса, который необходим для удовлетворения постоянно колеблющегося спроса, отсутствует.
  3. Частое прогнозирование увеличивает «шум» в системе.
  4. Использование min-max способствует увеличению партий и более редкому пополнению, что увеличивает влияние неопределенности.

Ключевые идеи TOC для управления запасами:

  1. Учитывать не только запасы в наличии на складе, но и товары «в пути», то есть все открытые заказы на поставку должны быть частью механизма обеспечения наличия товара. Целевой уровень определяет буфер запасов, включающий и запасы в наличии, и открытые заказы.
  2. Целевой уровень не изменяется до тех пор, пока не будет получен четкий сигнал, что он неприемлем.
  3. Быстрые и частые пополнения по целевым уровням.
  4. Управление буфером используется для создания одной системы приоритетов для перемещения запаса из одного места в другое.
  5. Необходимо отслеживать поведения буферов, чтобы решить, является ли целевой уровень слишком низким или слишком высоким. Это цель алгоритма DBM.
  1. Идея заключается в том, чтобы проверить сочетание двух различных источников неопределенности:
    1. Спрос на рынке – он взлетает и падает!
    2. Время пополнения – у него свои взлеты и падения, включая влияние частоты пополнения.
  2. Нет смысла вносить МАЛЕНЬКИЕ изменения.
  3. Сигнал для увеличения буфера – слишком длительное пребывание и слишком глубокое проникновение в красную зону запасов в наличии.
  4. Сигнал для уменьшения буфера – слишком длительное пребывание в зеленой зоне.

Прорывная идея DBM заключается в мониторинге эффективности механизма защиты, а не постоянный перерасчет размера буфера. И спрос, и время пополнения ведут себя непредсказуемым образом, который трудно описать. Основная трудность заключается в частых изменениях в окружающей среде, которые изменяют ключевые параметры: спрос и время поставки. Такие события, как появление нового конкурента или полемической статьи в средствах массовой информации, изменение в экономике или правилах регуляторов, все это может привести к значительному изменению рыночного спроса.

Картинки по запросу управление буфером склад

Время пополнения во многом зависит от оперативного управления поставщика и соотношения его загрузки и имеющихся мощностей. Изменения в обоих факторах могут привести к значительным изменениям времени пополнения.

Пересчет буферов при возникновении такого резкого изменения является проблематичным, поскольку расчеты основываются на прошлых результатах. Но если вы понимаете фактическое состояние механизма защиты, вы можете быстро предпринять действия на основе наиболее актуальной информации из недавнего прошлого. Быстрый ответ не пытается определить точный размер изменения – только его направление: вверх или вниз. Голдратт рекомендует увеличивать или уменьшать буфер, если DBM сигнализирует о такой необходимости, на 33%.

Динамическое управление буфером довольно сильно влияет на деятельности организации. Неправильные сигналы DBM могут обойтись очень дорого. Для настройки алгоритма DBM под конкретную реальность, особенно для выявления ситуаций, которые требуют иной реакции, необходимо постоянное обучение.

Если причина глубокого и длительного проникновения в красную зону заключается (временно) в невозможности пополнения, например, когда поставщику не хватает запасов или мощностей, то DBM не следует увеличивать буфер.

Концептуальной проблемой является соответствующее изменение буферов. Не имеет значения, увеличение это или уменьшение. Может оказаться, что изменения были внесены, но через некоторое время реальность покажет, что не было никакой необходимости для изменения. Например, через короткий промежуток времени после увеличения буфера поступает сигнал к его уменьшению. Тем не менее, если мы используем 33% для любого изменения, то мы остановимся примерно на 90% буфера до увеличения. Проблема заключается в том, что трудно объяснить это несоответствие.

Идея, предложенная Дмитрием Егоровым: тщательно проверить поведение немедленно после такого увеличения буфера, чтобы удостовериться, что оно действительно необходимо. Результатом увеличения буфера является то, что статус (состояние) буфера окажется в красном еще глубже относительно нового размера буфера. Если через очень короткое время буфер поднимется в желтую зону, это должно быть сигналом к возвращению к прежнему размеру.

Похожее поведение должно быть принято после уменьшения буфера. Этот шаг временно приведет к тому, что уровень запасов в наличии будет выше новой зеленой линии. Если статус буфера очень быстро опустится в желтую зону, DBM должно рекомендовать увеличить буфер обратно к предыдущему размеру.

Связанной проблемой является асимметрия алгоритма DBM между увеличением и уменьшением буфера. Для увеличения буфера алгоритм учитывает глубину проникновения в красную зону. Для уменьшения буфера глубина проникновения в зеленую зону не рассматривается. На самом деле это хорошая причина, чтобы быть гораздо более консервативным [осторожным] в вопросе уменьшения буферов, чем их увеличения.

Использование времени пополнения, как части алгоритма DBM, интересует меня, потому что алгоритм ТОС не отслеживает это время, и его уместность для решения сомнительна. Идея состоит в том, что DBM отслеживает сочетание спроса и времени пополнения. Единственная важная причина учитывать время пополнения в алгоритме DBM – остановка дальнейшего увеличения буфера, пока последствия установки нового размера не будут оценены. Тем не менее, это можно сделать с помощью отслеживания конкретного заказа, генерируемого при увеличении буфера. Алгоритм для увеличения буфера может быть основан на продолжительности пребывания в красной зоне с учетом глубины проникновения. Для уменьшения буфера нет никакой необходимости касаться времени пополнения. Все, что требуется для уменьшения, это слишком длительное пребывание в зеленой зоне.

Похожее изображение

Динамическое управление буфером работает подобно прогнозам, в том смысле, что оно обращается в прошлое, чтобы сделать выводы о ближайшем будущем. Тем не менее, DBM рассматривает только очень недавнее прошлое и рассматривает только реальное состояние запасов в наличии.

Должны ли мы использовать прогнозы в качестве дополнительной информации?

Идея заключается в том, чтобы НЕ изменять буфер, пока не поступит четкий сигнал, что буфер является неприемлемым. Дополнительная информация на основе прогноза, который учитывает дополнительные параметры по сравнению с DBM, будет грубой оценкой того, является ли текущий буфер определенно слишком большим или слишком маленьким. Учет сезонности, знание изменений в экономике или появления новых продуктов могут добавить достоверную информацию для принятия решения о необходимости изменить буферы, а также дать примерное представление о том, насколько. Когда прогноз указывает на незначительное изменение буфера, менее чем на 20%, размер буфера не должен быть изменен.

Вышеуказанные проблемы, на мой взгляд, являются главными для разработки в целом более эффективного способа управлять буферами запасов. Я всегда предпочитаю, чтобы окончательное решение осталось за людьми [а не за алгоритмом], но чтобы они это сделали, им нужно дать самую актуальную информацию. Когда миллионы буферов запасов поддерживаются по всей длине цепи поставок в различных местоположениях, и 1-2% буферов в любой день кажутся неприемлемыми, людям практически очень трудно рассмотреть изменения для такого множества буферов. В этом случае возникает необходимость позволить DBM (в сочетании с прогнозами или без них) автоматически изменять буферы. Это означает, что эффективность DBM напрямую влияет на финансовые и стратегические результаты организации.

Динамическое управление буфером достаточно важно, чтобы побудить экспертов TOC сотрудничать для разработки эффективных спецификаций DBM, которые смогут использовать компании-разработчики программного обеспечения. Полное и детальное решение должно получить широкое применение. TOC однозначно против каких-либо «черных ящиков» в алгоритмах.

Динамическое управление буфером (DBM) – прорывная идея и несколько проблем, которые необходимо решить