POLITECNICO DI BARIPOLITECNICO DI BARIPRIN PRIN

Genova - Febbraio 2004Genova - Febbraio 2004

Maria Pia FANTIMaria Pia FANTI

Carlo MELONICarlo MELONI

Mariagrazia DOTOLIMariagrazia DOTOLI

E-Supply ChainE-Supply Chain

Processo integrato in cui un certo Processo integrato in cui un certo numero dinumero di

entità economiche lavorano perentità economiche lavorano per

acquisire materie primeacquisire materie prime convertirle in prodotti finali convertirle in prodotti finali

specificispecifici consegnare ai punti vendita tali consegnare ai punti vendita tali

prodottiprodotti

CATENA LOGISTICO CATENA LOGISTICO PRODUTTIVA PRODUTTIVA

Rapida Risposta in tempi brevi Rapida Risposta in tempi brevi

Efficiente alle richieste del clienteEfficiente alle richieste del cliente

Integrazione delle attività diIntegrazione delle attività di

FornitoriFornitori Impianti di produzioneImpianti di produzione Centri di distribuzioneCentri di distribuzione Punti venditaPunti vendita Gruppi di consumatoriGruppi di consumatori Raccoglitori per il riciclaggioRaccoglitori per il riciclaggio

ATTORI DELLA SUPPLY CHAIN

Supply Chain Management

Information technology solutions such as Decision SupportSystems (DSS), based on simulation and optimization, are indicated as the way to directly support decision makingon supply chain management.

Supply Chain Management: the coordination or integration of activities of all companies, involved in procuring, producing, delivering and maintaining products and services to customers located in geografically different places.

TheThe proposed decision support proposed decision support systemsystem

A three-layer approach:

Layer 1

Layer 2

Layer 3

Data analysisModule

Network designModule

Solutions evaluation/validation

Module

USER

First layer: A multi-criteria data analysis is applied on the company’s database in order to create a pool of ranked candidates.

Second layer: A graph-based optimization model is used to generate a number of least-cost solutions at an aggregate level, taking into account the most important cost functions.

Third layer: Discrete event models or simulation models are applied to evaluate and validate the solutions generated in the previous stages.

The proposed decision support The proposed decision support systemsystem

Optimization models help to take system decision.Simulation techniques analyze the system behaviour in presenceof more details or uncertainties.The DSS is able to identify and evaluate/validate the optimal or near optimal solution.

Decision maker team

Real supplychain issues

Scenarioanalysis

Data analysis

Solutions analysis

Optimizationmodels

Resultsinterpretation

Simulation

The data analysis moduleThe data analysis module

The data analysis module è dedicato all’analisi delle performances dell’efficienza delle SC. L’uscita del modulo fornisce gli stadi della SC ed una lista ordinata dei candidati.

Metodo utilizzato: ELECTRE (proposto da Bernard Roy nel 1968).

ELECTRE elabora i processi decisionali basandosi sulla scelta di soglie ed una serie di confronti.

La fase di INPUTLa fase di INPUT

L’oggetto della decisioneL’oggetto della decisione è un insieme di candidati o è un insieme di candidati o alternative costituite da un insieme di possibili progetti alternative costituite da un insieme di possibili progetti soluzione.soluzione.

L’input è rappresentato da tre matrici:L’input è rappresentato da tre matrici:la la matrice delle sogliematrice delle soglie, la , la matrice delle performancesmatrice delle performances e e la matrice dei pesila matrice dei pesi..

La La matrice delle performancesmatrice delle performances contiene gli attributi di contiene gli attributi di ciascun candidato-alternativa rispetto ai vari criteri.ciascun candidato-alternativa rispetto ai vari criteri.

La La matrice dei pesimatrice dei pesi esprime una scala d’importanza tra esprime una scala d’importanza tra i criteri.i criteri.

La La matrice delle sogliematrice delle soglie (di indifferenza, di preferenza, di (di indifferenza, di preferenza, di veto) consente di creare dei range all’interno dei quali veto) consente di creare dei range all’interno dei quali sistemare i valori degli attributi dei singoli candidati.sistemare i valori degli attributi dei singoli candidati.

Risultato del primo stadio: il Risultato del primo stadio: il network dei possibili attori della network dei possibili attori della

supply chain supply chain

Nodi ↔ AttoriNodi ↔ Attori Archi ↔ Vie per lo scambio di informazione o Archi ↔ Vie per lo scambio di informazione o

di trasporto del prodotto finito (o di materie di trasporto del prodotto finito (o di materie prime)prime)

11

33

44

77

2266

55

1212

1414

99

1111

1313

1010

88

Modello di Supply ChainModello di Supply Chain(Zhou M. e Caudill R.)(Zhou M. e Caudill R.)

NodiNodi 1-41-4 → Fornitori→ Fornitori Nodo 5Nodo 5 → Impianto di → Impianto di

produzioneproduzione Nodi 6-9Nodi 6-9 → Centri di → Centri di

distribuzione di 1° e 2° distribuzione di 1° e 2° livellolivello

Nodo 10Nodo 10 → Gruppo di → Gruppo di consumatoriconsumatori

Nodi 11-14Nodi 11-14 → → Contenitori per il Contenitori per il riciclaggioriciclaggio

11

33

44

77

2266

55

1212

1414

99

1111

1313

1010

88

Supply Chain per la Supply Chain per la produzione di produzione di

computerscomputers

Condizioni per la scelta di Condizioni per la scelta di un attoreun attore

Minimizzazione delle funzioni obiettivoMinimizzazione delle funzioni obiettivo Costo totaleCosto totale Consumo di energiaConsumo di energia Emissione di COEmissione di CO22

Tempo di ciclo o di consegnaTempo di ciclo o di consegna

Rispetto di 3 regole Rispetto di 3 regole Selezione di una combinazione di fornitoriSelezione di una combinazione di fornitori Possibilità di effettuare tutte e due le modalità di commercio Possibilità di effettuare tutte e due le modalità di commercio

(tradizionale e elettronico)(tradizionale e elettronico) Selezione di al massimo un raccoglitore per il riciclaggioSelezione di al massimo un raccoglitore per il riciclaggio

Rispetto della configurazione del networkRispetto della configurazione del network

Problema di Problema di PROGRAMMAZIONE PROGRAMMAZIONE

LINEARELINEARE z = min cxz = min cx soggetto a Ax = bsoggetto a Ax = b x x ≥ 0≥ 0

zz funzione obiettivofunzione obiettivocc vettore dei costi vettore dei costi AA matrice dei vincoli matrice dei vincoli bb vettore delle specifiche o dei termini noti vettore delle specifiche o dei termini noti x x vettore delle variabili decisionalivettore delle variabili decisionali xi = 1 xi = 1 → → arco i-esimo selezionatoarco i-esimo selezionato xj = 0 xj = 0 → arco j-esimo non selezionato→ arco j-esimo non selezionato

Esempio di ottimo Esempio di ottimo rispetto al costo totalerispetto al costo totale

11

33

44

77

2266

55

1212

1414

99

1111

1313

1010

88 11

3377

22

55

1414

1010

OTTIMIZZAZIONE OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVOMULTI-OBIETTIVO

min Cx con C = min Cx con C =

Soggetto a Ax = b Soggetto a Ax = b

x x ≥ 0≥ 0

cc11

cc22

..

..

ccnn

Ottimizzazione con 2 Ottimizzazione con 2 obiettiviobiettivi

Risoluzione di un problema Risoluzione di un problema parametrico lineare:parametrico lineare:

min c*xmin c*x

Soggetto a Soggetto a AxAx = = bb

x x ≥ 0≥ 0

dove c* = dove c* = λλcc11 + (1- + (1-λλ)c)c22

funzione obiettivo parametricafunzione obiettivo parametrica

Ottimizzazione multi-Ottimizzazione multi-obiettivoobiettivo

Variabili di ingressoVariabili di ingresso:: I coefficienti delle funzioni obiettivo I coefficienti delle funzioni obiettivo

cc11 e e cc22

La matrice dei vincoli La matrice dei vincoli AA Il vettore dei termini noti Il vettore dei termini noti bb

Variabili di uscitaVariabili di uscita:: Indici degli archi delle reti ottimaliIndici degli archi delle reti ottimali La rappresentazione grafica della La rappresentazione grafica della

frontiera efficientefrontiera efficiente

Esempio di frontiera Esempio di frontiera efficienteefficiente

Obiettivi: costo-emissione Obiettivi: costo-emissione di COdi CO22

Ad ogni punto è associata una rete Ad ogni punto è associata una rete ottimaleottimale

940 950 960 970 980 990 1000 1010 1020 1030 104011

12

13

14

15

16

17

A

B

C

D

costo [US$]

em

issio

ne d

i C

O2 [

KgC

E]

Ottimizzazione di 3 obiettiviOttimizzazione di 3 obiettivicosto, consumo di energia, costo, consumo di energia,

emissione di COemissione di CO22

940 960 980 1000 1020 1040 1060

60006200

64006600

11

12

13

14

15

16

17

em

issio

ne d

i C

O2 [

KgC

E]

A

B

C D

E

F

G H I

Solution evaluation/validation Solution evaluation/validation modulemodule

This module evaluates alternative supply chain designs with respect to quality, lead times and costs.

In order to capture the relationships among relevant parameters of the supply chain, we use a discrete event model as well as simulation model.

A DEDS model allows us to study the dynamic of the SC,especially the impact of logistics, interfaces and manufacturingphilosophies on the performance measures.

Un modello di supply chain

Si consideri una Supply Chain (SC) che produce due prodotti E ed F. A e B sono due tipi di materia prima da cui si ottengono i prodotti intermedi C e D. 

 

 

Modello di Supply Modello di Supply ChainChain

Primo Stage Supply Primo Stage Supply ChainChain

Produzione di materiale di tipo A

Produzione di materiale di tipo B

Richiesta di di materiale di tipo A e B

Materiale pronto per il tasporto

Trasportatore Disponibile

Richiesta di pezzi A e B

Trasporto del pezzo A

Trasporto del pezzo B

Trasportatore pronto per il ritorno

Ritorno del trasportatore

Pezzo A e Pezzo B nel magazino di ingresso del Manufacturer 1

Assemblaggio del pezzo A e del pezzo B

Richiesta del pezzo C dal Manufacturer 2

Pezzo C nel magazzino di uscita