Когда стоит применять оптимизаторы для более эффективного планирования в производстве?
Основной задачей любого производственного предприятия в Казахстане является удовлетворение запросов клиентов и конечных потребителей, при этом соблюдая баланс между уровнем сервиса, запасами и затратами.
Для достижения этой цели важно следовать принципу 7R – от английского right (правильный).
С увеличением количества внешних и внутренних факторов, влияющих на производственное планирование, становится сложно учесть все без использования новых технологий. Казахстанские предприятия всё чаще обращаются к современным стратегиям и инструментам, таким как искусственный интеллект (AI), машинное обучение (ML) и численные методы оптимизации. Хотя решения на основе AI/ML уже применяются, стоит отдельно рассмотреть подходы к оптимизации процессов планирования. Какие технологии помогут реализовать правило 7R, учитывая все вводные данные?
Экономическая эффективность
По разным оценкам, математические алгоритмы для оптимизации производственных процессов позволяют сократить затраты на производство на 2% и более за счет повышения общей эффективности. Согласно международной статистике, платформы интегрированного бизнес-планирования и оптимизаторы могут сократить запасы на 5-20%, улучшить клиентский сервис на 10-15% и уменьшить цикл планирования на 30-90%. Однако результаты зависят от зрелости процессов планирования в компании.
Оптимизаторы применяются практически в любой отрасли для решения различных задач, например:
- в FMCG, фармацевтике и ритейле – для планирования производства, промо и отгрузок;
- в пассажирских перевозках и логистике – для оптимизации цепочек поставок, маршрутов и ценообразования;
- в добывающей промышленности – для распределения потоков материалов между переделами;
- в агрохолдингах – для планирования посевов, удобрений, распределения техники по полям.
Эвристики и оптимизаторы
Планирование производства и поставок можно выполнить с помощью двух типов математических алгоритмов: эвристики и оптимизатора. В чем их отличие?
Эвристика линейно, этап за этапом, считает один вариант плана производства, основываясь на разнице между потребностью, текущими запасами и подтверждёнными заказами, но не всегда учитывает ограничения в цепочке поставок. Конечно, можно заложить часть ограничений с помощью дополнительных формул, но не все. Таким образом, эвристика рассчитывает неограниченную потребность, которую специалисты потом корректируют вручную. Эти корректировки часто основаны на экспертном мнении.
Оптимизатор сразу выполняет расчёт исполнимого плана, обрабатывая множество вариантов по всем этапам логистических и технологических цепочек, чтобы найти наилучший. В процессе расчёта план учитывает ограничения и целевую функцию (например, максимальную маржинальность). Итоговое решение основывается на реальных данных, а не интуиции. Например, производственные мощности не могут превышать 100%, поэтому излишки обрезаются и показываются как недопоставка. Ручные корректировки планов возможны, но их число значительно меньше, чем при использовании эвристики.
Эвристика чаще применяется на предприятиях с простой линейной цепочкой и минимальным количеством ограничений. В случае более сложных цепочек, оптимизатор необходим для сокращения объема ручной работы и повышения оптимальности планов.
Алгоритмы обычно реализуются на солверах, таких как Gurobi и IBM CPLEX, которые интегрируются в платформы бизнес-планирования, такие как Anaplan.
Примеры из практики
Оптимизаторы широко применяются в мире. Например, в одной цементной компании они контролируют работу оборудования, что повышает производительность и снижает энергозатраты. Производитель масла оптимизировал сеть поставок, улучшив размещение центров и сбалансировав производство с изменениями спроса, что снизило затраты и повысило эффективность.
На крупном производстве удобрений интегрированное бизнес-планирование (IBP) было дополнено оптимизатором. Алгоритмы рассчитывают оптимальные планы за 5 минут, позволяя выбирать наиболее выгодные направления и загружать мощности на 100%.
В казахстанской компании с сложной технологической цепочкой балансировка плана выполняется вручную, что требует много усилий и основывается на экспертном мнении. Ошибки могут быть дорогими, поэтому рекомендуется внедрение оптимизатора.
Когда выбрать оптимизатор или эвристику?
При выборе инструмента для бизнес-планирования компании могут использовать схему, приведённую ниже.
Эвристика помогает найти одно из допустимых решений, а оптимизатор – наилучшее возможное. Важно учитывать, что требования к качеству данных и навыкам команды у оптимизатора выше.
Когда стоит использовать математические алгоритмы для оптимизации производства? Если ваш процесс включает множество переменных, условия часто меняются, и это снижает эффективность, или если вы работаете в условиях высокой конкуренции и строгих требований к качеству и срокам, оптимизация на базе математических алгоритмов поможет вам выйти на новый уровень производительности. Оптимизатор может стать настоящим прорывом для казахстанских предприятий, улучшая эффективность планирования.
Анастасия Пылёва, Старший эксперт по управлению цепочками поставок, Planingo
