FORS -syysseminaari 2004 Simuloinnin soveltamisesta logistiikkaverkoston suunnittelussa ja hallinnassa Pekka Vainiomäki

Transkriptio

1 FORS -syysseminaari 2004 Simuloinnin soveltamisesta logistiikkaverkoston suunnittelussa ja hallinnassa Pekka Vainiomäki Consulting Technology Outsourcing Accenture, its logo, and High Performance Delivered are trademarks of Accenture.

2 Taustaa Accenture pähkinänkuoressa: 48 maassa > henkilöä Liikevaihto $ Mrd ( ) Suomessa: > 650 henkilöä Liikevaihto 92 Milj. ( ) Konsultointia, teknologiaratkaisuaja, ulkoistupalveluja Pekka Vainiomäki: Matemaatikko (MSc Turusta, sovellettu matematiikka) Johtava konsultti, >5 vuotta Accenturella, Resources -toimiala Optimointi-/suunnitteluratkaisujen toteuttaminen prosessiteollisuudessa 2

3 Sisältö Simuloinnin ja mallintamisen hyödyistä ja käyttötavoista logistiikkaan liittyen Simulointi-/mallinnusprojektin toteuttamisesta Ominaispiirteitä Pohjoismaissa 3

4 Tyypillisiä tavoitteita Logistiikkakustannukset Verkoston käytötötapojen kehittäminen JakeluVerkosto Tehokkuusanalyysi Käytetäänkö olemassa olevia resursseja järkevästi Pyritään esimerkiksi 5-10% säästöihin logistiikan kokonaiskustannuksista oikeiden toimintatapojen löytämisen kautta i Konsolidointi Kuljettajan Valinta Logistiikkaverkoston isompi rakennemuutos Muutokset palvelutasovaatimuksissa An i nt so y l a n do uo Riskien minimointi Kuljetusyhtiöt sm tu lje ta Ku alin V Verkoston rakenteen uudistus Kuljetuskaluston asettelu Kuljetusmuodon valinta O Tu pera k i ti i vin e n Lähettäminen s ra a V t so ta o t Asiakkaat Tuotantoyksiköt 4

5 Erilaisia logistisia skenaarioita Minkä tyyppistä: Lähtevien kuljetusten hallinta asiakastoimitukset Saapuvat kuljetusten hallinta hankinnat Sisäinen logistiikka tuotantoyksiköiden välinen logistiikka Tarkka reitittäminen / skedulointi palvelu/jakeluyhtiöt Omistussuhteet: Oma kuljetuskalusto Logistiikka ostettu palveluna Kahden edellisen yhdistelmä Kuljetusmuodot: Maantieliikenne, rautatiet, konventionaalinen laivaus, valtamerikontit, multimodaaliset ratkaisut Muita tekijöitä/tapauksia: Varastotasot huomioitava logistiikan simuloinnissa Asiakasvaatimusten / segmentoinnin ja palvelutasojen huomioiminen Varaston tai lähettämön pohjapiirroksen ja avaruusrakenteen suunnittelu 5

6 Vaikutuksia Sisäinen logistiikka: Huomioitava tuotannon tarpeet, varastotasot Ostettu palveluna: Verkoston todellisesta rakenteesta ei tarkkaa tietoa Kustannusrakenteet piilotettu sopimusrakenteiden taakse Sopimukset kuormien / kuljetusten rakenteesta Oma kuljetuskalusto: Kunkin kuljetusvälineen tarkastelu yksittäisenä ajoneuvona Tarkempi tieto verkostosta ja kustannuksista, mutta enemmän rajoitteita Jakelu/-palveluskenaario Reitittäminen potentiaalisesti katutasolla Palvelutaso, ajoittaminen tärkeämpää Multimodaalisuus Valtamerikontin, eurotrailerin, junavaunun tai laivan ominaisuudet toisistaan poikkeavia Useita tarkasteltavia tasoja: N pakettia per lava, M lavaa per kontti, K konttia per laiva Verkostorakenne monimutkaisempi, esim. aikatauluttaminen, kapasiteetinhallinta 6

7 Esimerkkejä Lähtevä logistiikka Kannattaako laajentaa satamaa? Kannattaako rakentaa uusi varasto / jakelukeskus? Mikäli tuotanto / kysyntä kasvaa 50%, onnistuuko lähettäminen nykyisillä toimintatavoilla? Reitittäminen Muuttuuko palvelutaso, jos toimitaan 20% pienemmällä kalustomäärällä, jonka tehokkuus ja kapasiteetti on suurempi Palveluna ostettu Minkälaiset kuljetussopimukset tulisi solmia ja kenen kanssa? Muita tapauksia Lentokentän tarkistuspisteiden suunnittelu; montako tarkistuspistettä tarvitaan, minkälainen rakenne? 7

8 Simuloinnin ja mallinnuksen eri tasoja liiketoiminnallisesta näkökulmasta Taso Tavoite Frekvenssi Strateginen Taktinen Verkoston rakenteen kehittäminen Verkoston käyttötapojen kehittäminen Vuosittain, harvemmin, kerran Vuosittain, kvartaaleittain Operatiivinen Näkyvyyden hankkiminen suunnittelun tueksi Jatkuva käyttö 8

9 Strateginen Verkoston rakenteen kehittäminen Uudet varastot, jakelupisteet, uudet logistiikkavirrat Mistä jakelupisteestä kutakin asiakasta palvellaan? Uudet kuljetusmuodot, esim. RoRo toiminnallisuus satamaan Haasteet ja toimintatavat Liiketoiminnalisten tavoitteiden tasapainottaminen logistiikkakustannusten kanssa Erilaisten skenaarioiden vertailu Toteuttamisesta Mallinnustarkkuus karkea, tarkastellaan logistiikkavirtoja Lähtödata: Agregoitu historiadata, kysyntäennusteet DC-3 9

10 Taktinen Verkoston käytön kehittäminen Kuljetusmuotojen, palveluntarjoajien valinta Olemassa olevien varastojen ja jakelupisteiden käyttö Tuki sopimusneuvotteluihin Haasteet ja toimintatavat Etsitään säästöjä verkoston erilaisella käytöllä Tarkastellaan lähitulevaisuuden logistiikkavaatimuksia Ongelma-alueiden tunnistaminen Mitä jos skenaarioiden muodostaminen Toteuttamisesta Tarkempi mallinnustarkkuus, diskreetti malli Lähtödata: historiallinen operatiivinen data tai generoitu data (huom. satunnaisesti generoitu data vs. ennusteet, kausivaihtelut) 10

11 Operatiivinen Näkyvyyden hankinta lähitulevaisuuteen Osa operatiivista suunnittelujärjestelmää Kysyntäpiikkien havaitseminen, ongelmien ennakointi Haasteet ja toimintatavat Ongelmien tunnistaminen päiviä, viikkoja etukäteen Tarkentuva pohja operatiiviselle suunnittelulle Mahdollisesti tiedon jakaminen kumppaneille (esim. kuljetusyhtiöt) Vahvasti automatisoitu, käyttäen tarkkaa mallia joka tuottaa toteutuskelpoisia kuljetussuunnitelmia Toteuttamisesta Yksityiskohtainen mallintaminen, optimointimenetelmiä, skedulointia Järkevä toteuttaa, mikäli operatiivista suunnittelua tukeva järjestelmä sisältää mallin ja suunnittelua tukevat algoritmit Lähtödata: Tuotannosta saatu verraten tarkka tieto lähipäivien / viikkojen tapahtumista OC RAIL EUTR TUE WED THU FRI 11

12 Simulointi-/mallinnushankkeen toteuttamisesta Kyseessä on projektiluontoinen hanke Voitava määritellä Ongelma Laajuus Datavaatimukset Kriteerit mallinnuksen / simulaation onnistumiselle Baseline tarkastelu / validointi Voitava määrittää Business Case kuten mille tahansa muullekin projektille Oltava tuki ja luottamus riittävän korkealta taholta Ymmärrettävä mitä voidaan saavuttaa Epärealistiset odotukset 100% malli Simulointi ei suoraan tarjoa ratkaisua, vaan tämä pitää osata itse esittää 12

13 Ongelman määrittely ja laajuus Ongelman määrittely Oltava helposti määriteltävissä Yksi ongelma yksi malli Ongelman ratkaisusta saatava hyöty Mikä on riittävä tarkkuus Laajuus Tarkasteltava ajanjakso Mikä osa logistiikkaverkostoa? Minkälaiset lähetykset? Minkälainen lähtödata Operatiivinen data: lähetettävät paketit, kollit, kontit, erät Verkosto: lähettämöt, varastot, jakelukeskukset, hubit, asiakkaat Mitkä kuljetussopimukset 13

14 Kriteerit onnistumiselle ja validointi Kriteerit onnistumiselle Helposti ja selkeästi kuvattavissa Missä muodossa tulokset esitetään? Mitä arvoja halutaan kvantifoida? Esimerkki: Simulointitehtävä on onnistunut, kun on saatu arvioitua uuden jakelukeskuksen rakentamisesta syntyvä palvelutason muutos ja mahdollinen kustannushyöty (huomioimatta rakentamisen kustannuksia) Validointi Määriteltävä miten validoidaan Baseline tarkastelu Uusien tulosten validointi (esim. nähdään 50% parannus vika mallissa vai aiemmassa verkoston käytössä?) Validoinnin onnistuttava simulointityökalun avulla Validointiperiaatte ei saa olla kumottavissa Herkkyysanalyysi Esimerkki: toistetaan historiallisella datalla ja nykyisellä verkostolla: saadaanko sama tulos kuin historiallinen toteuma (virhemarginaali)? 14

15 Teknisestä toteuttamisesta Potentiaalisesti monimutkainen malli, tarkastellaan useita erityyppisiä ohjaustavoitteita 3D mallinnus, kuormarakenteen validointi Lähetysten konsolidointiprosessi, asiakasvaatimusten hallinta GIS datan hallinta, distance engine Lähettämöjen / lastauksen toiminta ja kapasiteetin hallinta Ratkaisutavalta vaaditaan modulaarisuutta: itsenäisiä osia, black box -komponentteja, joita voidaan kehittää ja testata erikseen Lähestymistapoja: Valmis (logistiikka-) pakettiohjelmisto esim. i2 Transportation Modeller, i2 Supply Chain Strategist (simulointi- ja optimointimenetelmiä) Perinteiset simulointityökalut esim. Arena, ProFlow, Simul8 Valmiskomponenetit, ohjelmakirjastot esim. ILOG Dispatcher, C++SIM Räätälöity toteutus Yhdistelmä eri ohjelmistoista tai metodologioista, eri osat mallinetaan eri työkaluilla Valmis pakettiohjelmisto aina kompromissi. Esim. kohdattaessa laskennallisia haasteita joudutaan muuttamaan mallia, jos toteustapa ostettu black box, johon itsellä ei pääsyä 15

16 Mietittävää suomalaiselle, eurooppalaiselle yritykselle Toimitaanko kotimaassa, Euroopassa vai maailmanlaajuisesti Kotimaiset kuljetukset Euroopan sisäinen maakohtaisia vaatimuksia Overseas kuljetusmuotojen, rajoitteiden määrä kasvaa Erityistä huomioitavaa suomalaisen yrityksen kannalta Kuljetuskapasiteetti kotimaassa rajoitettu etäisissä kohteissa (perusteollisuus) Useiden eri Euroopan maiden lainsäädännöt, käytännön rajoitteet Esimerkiksi Yhdysvalloissa logistiikka yksinkertaisempaa: Kapasiteettia ei (välttämättä) tarvitse huomioida yhtä tarkasti Suuri talousalue, jossa suhteellisen yhtenevät säännökset ja logistiset palvelut Karttadatan hankinta esimerkiksi itäeuroopan maihin, kaukoitään Maiden rajojen määrittely Kotimaiset tariffirakenteet / pienet toimijat (todellinen kulurakenne ei välttämättä näy kuljetussopimuksella) Haastellisia tekijöitä Palvelutason ja laadun mallintaminen / huomioiminen Asiakasvaatimusten tai segmentoinnin huomioiminen Välilliset kustannukset 16

17 Kannattaako? Vaadittu alkupanostus: Tarvitaan suhteellisen korkeatasoista mallinnuskokemusta Ja liiketoimintavaatimusten tuntemusta Ohjelmistohankinta? Viikkojen tai useiden kuukausien mallinnustyö lähestymistavasta ja vaatimuksista riippuen Saavutetut hyödyt: Alussa esimerkiksi 5-10 % säästöt lähteville kuljetuksille Myöhemmin pienemmät säästöt (tai ylläpidetään uusi kustannustaso) Myöhemmin käyttö kevyempää Esim. 1-2 viikon lyhyitä hankkeita tarpeen mukaan Käyttö voi kuitenkin vaatia asiantuntijaa Mallin ylläpito Saavutettuihin hyötyihin verrattuna hyvinkin pienet toteutuskustannukset 17

18 Kysymyksiä??? 18