POLITECNICO DI BARI PRIN Genova - Febbraio 2004
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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
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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
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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 tasportoTrasportatore Disponibile
Richiesta di pezzi A e BTrasporto del pezzo A
Trasporto del pezzo B
Trasportatore pronto per il ritornoRitorno 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