ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Πολίτου Μαριάννα ΑΕΜ: 174

Transcript

1 ΙΑΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ- ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «Προηγµένα Συστήµατα Υπολογιστών και Επικοινωνιών» Κατεύθυνση: ικτυακή Υπολογιστική & Ηλεκτρονικό Εµπόριο Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Α.Π.Θ. ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Πολίτου Μαριάννα ΑΕΜ: 174 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Χασάπης Γεώργιος ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2008

2 ΙΑΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ- ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «Προηγµένα Συστήµατα Υπολογιστών και Επικοινωνιών» Κατεύθυνση: ικτυακή Υπολογιστική & Ηλεκτρονικό Εµπόριο Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Α.Π.Θ. Ανάπτυξη µαθήµατος για εκπαίδευση στελεχών επιχειρήσεων σε Logistics & µεταφορά του σε ένα ασύγχρονο περιβάλλον εκµάθησης (blackboard) ιπλωµατική εργασία που υποβλήθηκε στην Πολυτεχνική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης στα πλαίσια του ιαπανεπιστηµιακού - ιατµηµατικού Μεταπτυχιακού Προγράµµατος «Προηγµένα Συστήµατα Υπολογιστών και Επικοινωνιών» (τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών) ως τµήµα των υποχρεώσεων µου για την απόκτηση του µεταπτυχιακού τίτλου. Πολίτου Μαριάννα ΑΕΜ: 174 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Χασάπης Γεώργιος ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον επιβλέποντα καθηγητή κ. Γεώργιο Χασάπη για την ανάθεση της συγκεκριµένης διπλωµατικής εργασίας, τις χρήσιµες υποδείξεις του και τις συµβουλές του κατά την εκπόνησή της. 3

4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ιανύουµε µια εποχή έντονου ανταγωνισµού σε κάθε τοµέα της ζωής. Η συνεχής ανάγκη των επιχειρήσεων για µείωση του κόστους και αύξηση της παραγωγικότητας και του κέρδους υπαγορεύει µία επείγουσα ανάγκη για κατάρτιση των στελεχών της. Στην παρούσα διπλωµατική εργασία αναπτύχθηκε ένα σεµιναριακό πρόγραµµα πάνω στην επιστήµη των logistics πιο συγκεκριµένα στη βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας που απευθύνεται σε στελέχη επιχειρήσεων. Βασισµένο στη συνεργαζόµενη ασύγχρονη εκµάθηση το µάθηµα υλοποιήθηκε στην πλατφόρµα ασύγχρονης εκπαίδευσης που υποστηρίζει το Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, το Blackboard. Τα εκπαιδευτικό υλικό αποτελείται από διαλέξεις και εγχειρίδια προς µελέτη που περιλαµβάνουν: εισαγωγή σε βασικούς όρους των logistics, αλγόριθµους και µαθηµατικά µοντέλα στα οποία στηρίζεται η βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας, περιγραφή χρήσης των λογισµικών εργαλείων που χρησιµοποιούνται για την αριστοποίησή της και αναλυτική επίλυση αντίστοιχων προβληµάτων. Το σεµινάριο βασίζεται στη µεθοδολογία αξιολόγησης των εκπαιδευόµενων στελεχών µε την εκπόνηση µιας εργασίας ή την εκτέλεση ενός τεστ µετά από κάθε θεµατική ενότητα που µελετούν και την αποστολή των απαντήσεων στη συνέχεια από το διδάσκοντα. Τέλος, το υλικό πλαισιώνεται από online συνδέσµους βελτιστοποίησης, περιοχή συζήτησης, γλωσσάρι µε όρους σχετικούς µε την επιστήµη των logistics και πρόσφατα δηµοσιευµένη αρθρογραφία. 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή Logistics & Τεχνολογίες διαχείρισης και βελτιστοποίησης Logistics - Ορισµοί Τεχνολογίες e- logistics Αποθήκευση και τεχνολογίες e- logistics Οφέλη από τα e-logistics Λογισµικό - Προγράµµατα Στόχοι των Logistics - Βελτιστοποίηση Οφέλη από τη βελτιστοποίηση στα logistics Περιβάλλον εκµάθησης - Μέθοδος διδασκαλίας - Εκπαιδευτικό Υλικό Εισαγωγή E-learning & επιχειρήσεις Ασύγχρονη Εκπαίδευση Blackboard Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Σεµιναριακό Πρόγραµµα Logistics στο Blackboard Επιλογή περιβάλλοντος εκµάθησης & Γενική ανασκόπηση µαθήµατος Μεθοδολογία διδασκαλίας µαθήµατος Αξιοποίηση χρήσης εφαρµογών του υπολογιστή & τεχνικές διδασκαλίας Περιγραφή εκπαιδευτικού υλικού Υλικό περιγραφής βασικών εννοιών εφοδιαστικής αλυσίδας Το κόστος των αποθεµάτων Το σύστηµα JIT Αποθέµατα και εξυπηρέτηση πελατών Επιλογή Βέλτιστου Συστήµατος ιανοµής Υλικό περιγραφής Μεθόδων επίλυσης βελτιστοποίησης εφοδιαστικής αλυσίδας Μέθοδοι επίλυσης προβληµάτων Μέθοδοι βελτιστοποίησης Γραµµικός Προγραµµατισµός

6 Η Φύση του Γραµµικού Προγραµµατισµού Παραδείγµατα προβληµάτων γραµµικού προγραµµατισµού Γενική διατύπωση προβλήµατος γραµµικού προγραµµατισµού Προϋποθέσεις εφαρµογής του γραµµικού προγραµµατισµού Υλικό περιγραφής χρήσης λογισµικών εργαλείων για βελτιστοποίηση εφοδιαστικής αλυσίδας Εισαγωγή στη βελτιστοποίηση µε το εργαλείο "Επίλυση" του Excel Υλικό επίλυσης προβληµάτων βελτιστοποίησης εφοδιαστικής αλυσίδας Πρόβληµα Μοντέλου ικτύου Πρόβληµα διανοµής πετρελαιοειδών Υλικό ερµηνείας της Ανάλυσης Ευαισθησίας σε προβλήµατα βελτιστοποίησης λυµένα µε Solver Επίδειξη χρήσης του εκπαιδευτικού υλικού και συµπεράσµατα Επίδειξη χρήσης Συµπεράσµατα Βιβλιογραφικές Αναφορές

7 1. Εισαγωγή ιανύουµε µια περίοδο, όπου τίποτα δεν είναι ακριβώς έτσι όπως ήταν πριν. Η µετάβαση στη νέα πραγµατικότητα προκαλεί σηµαντικές αναταράξεις και επηρεάζει τη βιωσιµότητα και την επεκτασιµότητα των επιχειρήσεων. Η ταχύτητα των συναλλαγών, η ανάγκη άµεσης ανταπόκρισης στις επιθυµίες των πελατών και η βελτίωση της ανταγωνιστικότητας, είναι µερικές µόνο από τις υψηλές απαιτήσεις της εποχής µας, στις οποίες καλούνται να ανταποκριθούν οι επιχειρήσεις. Στο σηµερινό περιβάλλον διαχείρισης της εφοδιαστικής αλυσίδας, η αποθήκη αποτελεί ένα κρίκο µε προσδοκίες πολύ περισσότερες από εκείνες ενός αποθηκευτικού χώρου. Η επιτυχία µιας εταιρείας βασίζεται σήµερα κατά ένα µεγάλο µέρος στην έγκαιρη και χωρίς λάθη ικανοποίηση των αναγκών των πελατών, απαίτηση που δεν µπορεί να ικανοποιηθεί από τις εταιρείες που στηρίζονται σε συµβατικά συστήµατα διαχείρισης αποθηκών και διανοµών µέσα από χειρόγραφες διαδικασίες. Οι εταιρείες που µπορούν να ικανοποιήσουν τις ανάγκες των πελατών γρήγορα, χωρίς λάθη και µε χαµηλό κόστος αποκτούν σηµαντικό ανταγωνιστικό πλεονέκτηµα στον κλάδο τους. Το κλειδί για την απόκτηση του ανταγωνιστικού αυτού πλεονεκτήµατος είναι η τεχνογνωσία από τη µεριά των στελεχών της και κάποια ευέλικτα πληροφοριακά συστήµατα διαχείρισης και αυτοµατοποίησης των διαδικασιών της εφοδιαστικής αλυσίδας. Η σχεδίαση των συστηµάτων διανοµής στα πλαίσια της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι ένα από τα πιο κρίσιµα και στρατηγικά θέµατα στη διοίκηση των βιοµηχανιών. Στην παρούσα εργασία αναπτύσσεται και παρουσιάζεται εκπαιδευτικό υλικό σχετικό µε τη διαχείριση και τη βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας που να υποστηρίζει συγκεκριµένη µεθοδολογία διδασκαλίας και να µπορεί να χρησιµοποιηθεί µέσω πλατφόρµας ασύγχρονης ηλεκτρονικής εκπαίδευσης από στελέχη επιχειρήσεων. Η διδακτική τεχνική στο συγκεκριµένο µάθηµα στηρίχτηκε στο ότι σε κάθε θεµατική ενότητα που διδάσκεται ο εκπαιδευόµενος καλείται να υποβάλλει εργασίες πάνω στο αντικείµενο της ενότητας που µελέτησε και να προχωρήσει στη µελέτη της επόµενης. 7

8 Το εκπαιδευτικό υλικό έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε τους τρόπους που υποστηρίζει ένα ασύγχρονο ηλεκτρονικό σύστηµα εκπαίδευσης. Η µέθοδος επικοινωνίας µεταξύ διδασκόντων και εκπαιδευοµένων για το συγκεκριµένο σεµιναριακό πρόγραµµα επιλέχθηκε να ακολουθήσει τις αρχές της συνεργαζόµενης ασύγχρονης εκπαίδευσης. Σε αυτού του είδους την εκπαίδευση εκπαιδευτής και εκπαιδευόµενοι επικοινωνούν ασύγχρονα µεταξύ τους -ηλεκτρονικό ταχυδροµείο, περιοχή συζητήσεων- και οι εκπαιδευόµενοι µελετούν στον δικό τους χρόνο, ακολουθούν όµως ένα χρονοδιάγραµµα παράδοσης των εργασιών. Ένας ακόµη σκοπός του εκπαιδευτικού υλικού που αναπτύχθηκε ήταν να παρουσιασθούν προγραµµατιστικά µοντέλα-πρότυπα βελτιστοποίησης προκειµένου να µπορούν να αντιµετωπιστούν προβλήµατα διανοµής. Αυτού του είδους τα προβλήµατα ανήκουν στην κλάση των προβληµάτων απόφασης και γι αυτά είναι απαραίτητος ο ταυτόχρονος προσδιορισµός του αριθµού των εγκαταστάσεων της εφοδιαστικής αλυσίδας (εγκαταστάσεις παραγωγής, συστήµατα αποθήκευσης, κέντρα διανοµής), της ποσότητας αποθέµατος και πρώτων υλών και των απαιτήσεων του πελάτη. Πιο συγκεκριµένα η παρούσα εργασία αφορά στην ανάπτυξη ενός µαθήµατος που µπορεί να παραδοθεί µέσα από ένα ασύγχρονο περιβάλλον ηλεκτρονικής εκµάθησης, το blackboard, και να χρησιµοποιηθεί για την κατάρτιση του προσωπικού µιας επιχείρησης πάνω στα logistics. Το µάθηµα θα στραφεί στο πώς να διαµορφώσει και να αξιολογήσει τις δραστηριότητες των logistics µιας οργάνωσης. Όταν τα στελέχη της επιχείρησης συµµετέχουν σε µια τέτοια σειρά µαθηµάτων µπορούν να µάθουν πώς να βρουν την κατάλληλη τακτική για να αντιµετωπίσουν κάποια από τα προβλήµατα των logistics δηλ., πώς µια επιχείρηση πρέπει να διανείµει τα προϊόντα της προκειµένου να ελαχιστοποιηθούν τα έξοδα µεταφοράς για µια συγκεκριµένη απαίτηση σε σχέση µε τους περιορισµούς παραγωγής. Με άλλα λόγια, το µάθηµα αναπτύχθηκε µε σκοπό να εξηγήσει κυρίως τη βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας και των συναρτήσεων που εκφράζουν το κόστος ή το κέρδος όσον αφορά τη µεταφορά των προϊόντων και τη διαχείριση των αποθεµάτων. Με τη βοήθεια των λογισµικών εργαλείων των οποίων η χρήση περιγράφεται αναλυτικά στο µάθηµα, ο εκπαιδευτής έχει ως στόχο του 8

9 µαθήµατος να βοηθήσει το εκπαιδευόµενο στέλεχος να επιλύσει µόνος του προβλήµατα πραγµατικού µεγέθους. Τέτοια µαθήµατα µπορεί να αφορούν στην αριστοποίηση ενός δικτύου διανοµής, στην τοποθέτηση ή όχι µιας ενδιάµεσης αποθηκευτικής εγκατάστασης µεταξύ εργοστασίου και πελάτη για ελαχιστοποίηση κόστους κ.ά. Το εκπαιδευτικό υλικό που αναπτύχθηκε περιλαµβάνει πέντε θεµατικές ενότητες οι οποίες περιλαµβάνουν: βασικές έννοιες που αφορούν στα Logistics και στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας, ποιοι είναι οι αλγόριθµοι και τα µαθηµατικά µοντέλα που µας δίνουν τη δυνατότητα βελτιστοποίησης της εφοδιαστικής αλυσίδας, τη χρήση των λογισµικών εργαλείων (Solver, Matlab) µε αναλυτική περιγραφή βήµα προς βήµα της εγκατάσταση τους, των παραθύρων διαλόγου που εµφανίζονται και της κύριας χρήσης τους για τη βελτιστοποίηση των προβληµάτων, την αναλυτική επεξηγηµατική επίλυση µιας σειράς προβληµάτων και την εφαρµογή των εργαλείων σε αυτά και τέλος η ερµηνεία του όρου ανάλυση ευαισθησίας και τι επηρεάζει στην πραγµατικότητα. Το µάθηµα αρχίζει µε µια παρουσίαση διαφανειών PowerPoint σχετικά µε βασικές γνώσεις πάνω στα logistics για το τι ακριβώς σηµαίνει διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας και ποιες δραστηριότητες περιλαµβάνει. Συνεχίζεται µε το επόµενο µέρος των logistics τα οποίο φαίνεται να είναι αρκετά σηµαντικό για την αριστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας πριν ακριβώς αρχίσει η υλοποίηση του βελτιστοποιηµένου µοντέλου. Έτσι, περιλαµβάνονται αναλύσεις για υπάρχουσες αλυσίδες εφοδιασµού, προσδιορισµός των κύριων προβληµάτων, παραγωγή και αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων, εφαρµογή της λύσης που συνίσταται. Τέλος, υπάρχει µια επίδειξη παραδειγµάτων - ασκήσεων βελτιστοποίησης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται λόγος για το βασικό αντικείµενο του σεµιναρίου, τα Logistics, τις τεχνολογίες που πλαισιώνουν τη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας, την έννοια της βελτιστοποίησής της, και τα οφέλη που επιφέρει η τελευταία. Αναφέρονται επίσης τα λογισµικά και τα προγράµµατα που µπορούν να επιτύχουν αυτή τη βελτιστοποίηση. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται ο όρος e-learning και πως αυτός συνδέεται µε τις σηµερινές επιχειρήσεις, αναλύεται ο τοµέας της ασύγχρονης ηλεκτρονικής εκµάθησης µια και µέσω αυτού του περιβάλλοντος αναπτύσσεται το µάθηµα. Γίνεται 9

10 επίσης αναφορά για την πλατφόρµα ασύγχρονης εκπαίδευσης, το Blackboard, η οποία επιλέχθηκε για την εκπαίδευση των στελεχών. Στο ίδιο κεφάλαιο γίνεται µια βιβλιογραφική ανασκόπηση πάνω σε προγράµµατα διδασκαλίας Logistics και σε προτεινόµενες διδακτικές τεχνικές που υπάρχουν και στη συνέχεια αναλύεται η µεθοδολογία διδασκαλίας που επιλέχθηκε για το συγκεκριµένο µάθηµα και πως αξιοποιήθηκαν εφαρµογές και προγράµµατα του υπολογιστή για την αµεσότερη και καλύτερη µετάδοση των γνώσεων. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται οι κυριότερες οντότητες του εκπαιδευτικού υλικού µε αντιπροσωπευτικά παραθέµατα του ίδιου του µαθήµατος. Στο τελευταίο κεφάλαιο επιδεικνύεται η χρήση του εκπαιδευτικού υλικού µε µια συγκεκριµένη ακολουθία παρουσίασής του, και τέλος παρατίθενται τα συµπεράσµατα τα οποία αναφέρονται στο κατά πόσο επιτεύχθηκαν οι στόχοι και στο τι αλλαγές, επεκτάσεις, µετατροπές θα µπορούσαν να γίνουν τόσο στο εκπαιδευτικό υλικό όσο και στην επιλογή του περιβάλλοντος εκµάθησης σε µία µελλοντική υλοποίηση. 10

11 2. Logistics & Τεχνολογίες διαχείρισης και βελτιστοποίησης 2.1 Logistics - Ορισµοί Ο όρος logistics αποτελεί πολυσήµαντη και πολυσύνθετη έννοια, καλύπτοντας µια τεράστια γκάµα διαδικασιών σχεδιασµού, υλοποίησης και ελέγχου στο επιχειρηµατικό πεδίο. Τα βασικά στοιχεία που συνυφαίνουν τα logistics είναι η διοίκηση και ο στρατηγικός σχεδιασµός της επιχείρησης, η βέλτιστη αξιοποίηση των έµψυχων (ανθρώπινων) και των άψυχων (υλικών) πόρων της, η παραγωγή, η αποθήκευση και η διανοµή των αγαθών, από την πρώτη ύλη µέχρι το έτοιµο προϊόν και από την παραγωγή στο ράφι. Θεωρητικά τα logistics εξυπηρετούν την κερδοφορία µιας επιχείρησης, εξασφαλίζοντας τη συνεχή διαθεσιµότητα των προϊόντων και των λοιπών πόρων της, επιτρέποντας παράλληλα την οµαλή ροή επιτέλεσης των διαδικασιών που αναφέρθηκαν παραπάνω. Τα logistics αποσκοπούν στην παραγωγή προϊόντων µε όσο το δυνατόν χαµηλότερο κόστος, στη διατήρηση των προϊόντων µε τον καλύτερο δυνατό τρόπο, στην πλήρη αξιοποίηση των υλικών µέσων της επιχείρησης, στη µεταφορά των προϊόντων µε το χαµηλότερο δυνατό κόστος και τις µικρότερες δυνατές καθυστερήσεις και τελικά στην επίτευξη κερδοφορίας και οικονοµίας κλίµακας για την επιχείρηση. Αν και αφορούν σε κάθε είδους επιχειρηµατικό τοµέα και κάθε είδους επιχείρηση, εκεί που βρίσκουν κατεξοχήν πρόσφορο έδαφος εφαρµογής είναι οι επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στην εφοδιαστική αλυσίδα (εµπορικές, µεταφορικές, παραγωγικές, εταιρίες αποθήκευσης κ.ά.), ανεξαρτήτως του τοµέα της οικονοµίας στον οποίο ανήκουν. Ο όρος "εφοδιαστική αλυσίδα" περιγράφει το πλέγµα διαδικασιών που απαιτούνται ώστε ένα προϊόν να περάσει από τη φάση της παραγωγής στη φάση της κατανάλωσης. Μεταξύ των διαδικασιών αυτών ξεχωρίζει η παραγωγή, η τυποποίηση, η αποθήκευση, η διακίνηση και η διάθεση του προϊόντος. 11

12 Στις συνθήκες του έντονου ανταγωνισµού της δεκαετίας που διανύουµε, η αποτελεσµατική Οργάνωση της Εφοδιαστικής Αλυσίδας (Supply Chain Management) αποτελεί ανταγωνιστικό πλεονέκτηµα ανάλογο σε αποτελεσµατικότητα µε την ποιότητα των προϊόντων, τη διαφήµιση και την τιµολογιακή πολιτική. Η δοµή της εφοδιαστικής αλυσίδας έχει τη γενική µορφή του ακόλουθου σχήµατος: ΟΡΥΚΤΟΙ ΠΟΡΟΙ ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗ 1 ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗ 2 ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗ ν ΤΕΛΙΚΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗΣ ΣΗΜΕΙΟ ΠΩΛΗΣΗΣ ν ΣΗΜΕΙΟ ΠΩΛΗΣΗΣ 2 ΣΗΜΕΙΟ ΠΩΛΗΣΗΣ 1 Σχήµα 1: Η δοµή της εφοδιαστικής αλυσίδας Το σχήµα 1 δείχνει ότι το διαµορφωµένο προϊόν που τελικά φθάνει στα χέρια του αποδέκτη (τελικού καταναλωτή), έχει προηγουµένως περάσει από διάφορα στάδια. Πρωτογενώς υφίσταται σαν Πρώτη ύλη προερχόµενο από «Τη µάνα γη», ενώ ακολουθούν διάφορα στάδια µεταποίησής του. Κατόπιν το διαµορφωµένο πλέον προϊόν ακολουθεί µια πορεία µεταξύ διαφόρων σηµείων πώλησης (χονδρικής - λιανικής) µέχρις ότου να φτάσει τελικά στα χέρια του τελικού αποδέκτη (τελικού καταναλωτή). Κάθε εφοδιαστική αλυσίδα είναι δοµηµένη µε τέτοιο τρόπο ώστε να επιτυγχάνει µέγιστο επίπεδο εξυπηρέτησης στον πελάτη, να διασφαλίζει υψηλή ποιότητα στα διατεθειµένα προϊόντα, να επιτυγχάνει το µικρότερο δυνατό κόστος διαχείρισης και τέλος να εµφανίζεται ευέλικτη στις αλλαγές που προστάζει κάθε φορά η αγορά.[3] Όπως διαφαίνεται από τα παραπάνω, logistics και εφοδιαστική αλυσίδα συνδέονται άρρηκτα. Η εφοδιαστική αλυσίδα αποτελεί το βασικότερο πεδίο εφαρµογής των logistics, τα οποία αποτελούν το βασικότερο ζητούµενο για την ορθολογικοποίηση και την επιτυχία των διαδικασιών της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τα logistics απαντούν στο πώς πρέπει να οργανωθούν οι διαδικασίες της εφοδιαστικής αλυσίδας - π.χ. πώς πρέπει να γίνεται η διακίνηση των προϊόντων, µε τι συχνότητα πρέπει να εκτελούνται οι παραδόσεις, µέσω ποιου δροµολογίου κλπ. 12

13 Τα τελευταία χρόνια, νέες και καινοτόµες ψηφιακές τεχνολογίες έχουν εισέλθει στο χώρο των logistics και έχουν επιφέρει θεαµατικές αλλαγές: εκεί που η απογραφή της αποθήκης απαιτούσε µολύβι, χαρτί και αρκετό χρόνο, τώρα πραγµατοποιείται αυτόµατα µέσω φορητών τερµατικών (σκάνερ) και ηλεκτρονικών υπολογιστών. Η κακή οργάνωση της αποθήκης, ο ανεφοδιασµός χωρίς πρόγραµµα και σύστηµα και τόσα άλλα αρνητικά, έχουν δώσει τη θέση τους σε ολοκληρωµένα συστήµατα υψηλής ευφυΐας και αποτελεσµατικότητας Τεχνολογίες e- logistics Οι ψηφιακές τεχνολογίες που απαντώνται συχνότερα στα logistics και την εφοδιαστική αλυσίδα είναι οι ακόλουθες: α) Συστήµατα πληροφορικής: Είναι εξειδικευµένες εφαρµογές λογισµικού, που αναλαµβάνουν να εξυπηρετήσουν το σύνολο των διαδικασιών της εφοδιαστικής αλυσίδας. Οι πιο γνωστές είναι τα συστήµατα επιχειρηµατικού σχεδιασµού (Enterprise Resource Planning - ERP) και τα πληροφοριακά συστήµατα διαχείρισης της Εφοδιαστικής Αλυσίδας (Supply Chain Execution - SCE). Η συνηθέστερη µορφή των συστηµάτων SCE είναι τα προγράµµατα διαχείρισης αποθηκών (Warehouse Management System - WMS), τα οποία εν πολλοίς ταυτίζονται µε τα συστήµατα SCE. β) Τεχνολογίες αναγνώρισης και κτήσης δεδοµένων: Είναι εξειδικευµένες τεχνολογικές υποδοµές (hardware και software), που συλλέγουν την πληροφορία τη στιγµή της δηµιουργίας της -σε όλα τα στάδια της εφοδιαστικής αλυσίδας, λ.χ. µέσα στην αποθήκη- και τη µεταβιβάζουν στο εκάστοτε πρόγραµµα (λ.χ. WMS) για επεξεργασία. Τέτοιες υποδοµές είναι τα φορητά τερµατικά χειρός, τα τερµατικά περονοφόρων οχηµάτων, οι τεχνολογικές λύσεις Αυτόµατης Αναγνώρισης και Κτήσης εδοµένων (Automatic Identification and Data Capture - AIDC), στις οποίες ανήκουν ο γραµµωτός κώδικας (barcode), οι "έξυπνες" κάρτες, τα συστήµατα αναγνώρισης χαρακτήρων και οι εφαρµογές ασύρµατης αναγνώρισης, ευρύτερα γνωστές µε το ακρωνύµιο RFID (Radio Frequency IDentification). γ) Συστήµατα Τηλεµατικής: Είναι τεχνολογίες που χρησιµοποιούνται 13

14 στις µεταφορές και αποτελούνται από πολλά µέρη hardware (ποµποδέκτες, κεραίες, µικροϋπολογιστές, τηλεπικοινωνιακά δίκτυα, δορυφόροι) και software (συστήµατα GIS, πρωτόκολλα επικοινωνίας), µε βασική λειτουργία την καταγραφή της γεωγραφικής θέσης του οχήµατος σε πραγµατικό χρόνο και την απεικόνισή της σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Χάρη σ' αυτά, ο επιχειρηµατίας µπορεί π.χ. να βλέπει ανά πάσα στιγµή πού βρίσκονται τα οχήµατα και τα εµπορεύµατά του, ενώ οι δυνατότητες σύνδεσης και αξιοποίησης των τεχνολογιών της πρώτης και της δεύτερης κατηγορίας είναι απεριόριστες. δ) Υποδοµές δικτύων: Ο λόγος για τα ενσύρµατα και τα ασύρµατα τοπικά δίκτυα, που συνήθως βρίσκονται σε µια αποθήκη εξυπηρετώντας τη µετάδοση των δεδοµένων από τις διάφορες φορητές συσκευές, τους υπολογιστές κ.λπ. Τα δίκτυα αυτά αποτελούνται από υπολογιστές, καλωδίωση ή ασύρµατα σηµεία πρόσβασης (access points).[4] 2.3 Αποθήκευση και τεχνολογίες e- logistics Η αποθήκη είναι η "καρδιά" των logistics, ή όπως είπε κάποιος θεωρητικός, "αν τα logistics ήταν χώρα, τότε σίγουρα η πρωτεύουσά της θα ήταν η αποθήκη", υποδηλώνοντας την κοµβική σηµασία που έχουν οι αποθήκες και η αποθήκευση γενικά για τα logistics και την εφοδιαστική αλυσίδα. Ας δούµε, όµως, πως ρέει ο χρόνος σε µια σύγχρονη αποθήκη όπου χρησιµοποιούνται οι τεχνολογίες e-logistics, τις οποίες παρουσιάσαµε παραπάνω. Κατ' αρχάς, κάθε προϊόν που βρίσκεται στο ράφι της αποθήκης διαθέτει ένα µοναδικό κωδικό αριθµό, ο οποίος αναπαρίσταται µε µια σειρά από µαύρες γραµµές. Πρόκειται για το λεγόµενο γραµµωτό κώδικα ή barcode Ένας υπολογιστής µπορεί να "θυµάται" όλα τα είδη που υπάρχουν µέσα στην αποθήκη -όσο τεράστια κι αν είναι- και να γνωρίζει την ακριβή ποσότητα για το καθένα από αυτά, αρκεί να τον ενηµερώνουµε κάθε φορά που ένα προϊόν εισέρχεται ή εξέρχεται. Η ενηµέρωση αυτή γίνεται µέσω ενός σαρωτή 14

15 γραµµωτού κώδικα, ο οποίος διαβάζει "πίσω από τις γραµµές" και µεταφέρει στον υπολογιστή την πληροφορία που υπάρχει στο barcode. Η πληροφορία φθάνει στον υπολογιστή ενσύρµατα ή ασύρµατα µέσω των αντίστοιχων δικτύων και καταχωρείται σε κάποιο πρόγραµµα λογισµικού (ERP, WMS, SCE) που έχει αναλάβει την καταγραφή και ανάλυση των κινήσεων της αποθήκης. Το πρόγραµµα συλλέγει τα δεδοµένα και είναι ικανό να δώσει απαντήσεις σε πλήθος ερωτηµάτων. Να σηµειώσουµε εδώ, ότι το barcode της συσκευασίας (ή ετικέτα RFID) δίνει πληροφορίες και για την ποσότητα που αυτή περιλαµβάνει, κατά συνέπεια δεν χρειάζεται να "διαβάσουµε" κάθε προϊόν χωριστά. Η ανάγνωση µπορεί να γίνεται απευθείας από την κούτα ή κάποια άλλη µεγαλύτερη συσκευασία. Κάτι αντίστοιχο συµβαίνει και τη στιγµή που αγοράζεται ένα προϊόν, περνάει δηλαδή από το σαρωτή barcode του ταµείου: αυτόµατα καταγράφεται και µεταφέρεται στον υπολογιστή η συγκεκριµένη ενέργεια, η πώληση δηλαδή του προϊόντος, το οποίο αφαιρείται από το στοκ της αποθήκης, ενώ ανάλογα µε την εφαρµογή λογισµικού, είναι δυνατόν µόλις το στοκ φθάσει σε κρίσιµο σηµείο, ο υπολογιστής να ενηµερώνει τον επιχειρηµατία (είτε µέσω της οθόνης του είτε µέσω µιας εκτύπωσης) ότι πρέπει να παραγγείλει άµεσα τα προϊόντα που πρόκειται σύντοµα να εξαντληθούν. Παράλληλα, ανάγνωση µε το barcode scanner κάνουµε και στα προϊόντα που φέρνει ο προµηθευτής, έτσι ώστε να προστίθενται αντίστοιχα στο στοκ. Βλέπουµε, λοιπόν, ότι στο χώρο της αποθήκης η παρουσία των e- logistics εντοπίζεται σε συστήµατα συλλογής και κτήσης δεδοµένων, σε εφαρµογές λογισµικού και σε υποδοµές ενσύρµατων ή ασύρµατων τοπικών δικτύων, µέσω των οποίων µεταφέρονται τα δεδοµένα. εν είναι όµως µόνο αυτά. Τα συστήµατα τηλεµατικής µπορούν επίσης να συνδέονται (ασύρµατα) µε τα συστήµατα αποθήκευσης (WMS) και µέσω εκείνων να µεταφέρονται κρίσιµα δεδοµένα που αφορούν στις παραγγελίες, τους πελάτες, τα αποθέµατα, τις παραδόσεις, και στη συνέχεια να αναλύονται από τα προγράµµατα του είδους. Επιπλέον, είναι δυνατόν τα συστήµατα της αποθήκης να βρίσκονται συνδεδεµένα µε τα συστήµατα των συνεργατών (λ.χ. των προµηθευτών) και κάθε φορά που υπάρχει κάποια έλλειψη στην αποθήκη, ο προµηθευτής να ενηµερώνεται αυτόµατα από το σύστηµα και να 15

16 αναπληρώνει το στοκ. Στο άµεσο µέλλον, οι σύγχρονες τεχνολογίες υπόσχονται ότι η ανθρώπινη παρέµβαση θα ελαχιστοποιηθεί ακόµα περισσότερο, καθώς προϊόντα και µηχανές θα επικοινωνούν απευθείας µεταξύ τους και µέσω του Internet. Το παράδειγµα της αποθήκης είναι χαρακτηριστικό για το πώς διαφορετικές τεχνολογικές υποδοµές συνεργάζονται για να επιτελέσουν πληθώρα εργασιών, από την καταγραφή, τον ποσοτικό και ποιοτικό έλεγχο του στοκ µέχρι την ανάλυση των δεδοµένων και τη χάραξη στρατηγικής για τις πωλήσεις, τον ανεφοδιασµό, τη διακίνηση των προϊόντων κ.ά.[16] 2.4 Οφέλη από τα e-logistics Τα οφέλη που απορρέουν από την ενσωµάτωση νέων τεχνολογιών στα logistics και την εφοδιαστική αλυσίδα είναι σε γενικές γραµµές τα ακόλουθα: α) Καλύτερη εκµετάλλευση των υλικών (άψυχων) πόρων της επιχείρησης. Υλικοί πόροι θεωρούνται τα οχήµατα, οι αποθηκευτικοί χώροι, ο εξοπλισµός κ.λπ. Για παράδειγµα, η χρήση ενός συστήµατος τηλεµατικής στα οχήµατα της επιχείρησης (διαχείριση στόλου, fleet management) έχει ως αποτέλεσµα πιο οργανωµένες κινήσεις και λιγότερα δροµολόγια. Σχετικά µε τον αποθηκευτικό χώρο, ένα σύστηµα WMS και η εγκατάσταση κάποιου ασύρµατου τοπικού δικτύου έχουν ως αποτέλεσµα αφενός την αξιοποίηση κάθε σπιθαµής της αποθήκης, αφετέρου τη γρηγορότερη επιτέλεση των διαδικασιών µέσα σ' αυτήν. Λόγου χάρη, το σκάνερ διαβάζει το γραµµωτό κώδικα µιας κούτας και στέλνει αυτόµατα την πληροφορία (τι περιέχει η κούτα) σε κεντρικό υπολογιστή εφοδιασµένο µε σύστηµα WMS, µέσω του ασύρµατου τοπικού δικτύου. β) Καλύτερη αξιοποίηση των έµψυχων πόρων της επιχείρησης. Εδώ εντάσσονται όχι µόνο οι εργαζόµενοι αλλά και οι πελάτες, οι προµηθευτές κ.λπ. Για παράδειγµα, ένα σύστηµα ERP ή WMS ενηµερώνει σχετικά µε το ποιοι είναι οι επικερδείς πελάτες, εξασφαλίζει πολύτιµες εργατοώρες για το 16

17 προσωπικό και συντελεί στην καλύτερη οργάνωση των εισερχόµενων ροών από τους προµηθευτές. Ο ενδιαφερόµενος δεν χρειάζεται πλέον να ασχολείται µε τον έλεγχο του στοκ, αφού αυτό το έχει αναλάβει το ίδιο το σύστηµα, η απογραφή αποθήκης γίνεται µε το πάτηµα ενός κουµπιού, ενώ το ίδιο απαιτείται για να µάθουµε τα έσοδα, τα έξοδα και τα κέρδη για µία ηµέρα ή ένα µήνα. Συγχρόνως, γνωρίζει ποια είδη διακινούνται περισσότερο και αναλόγως διαµορφώνει τις παραγγελίες του.[16] Στο επιχειρηµατικό περιβάλλον, όπως αυτό διαµορφώνεται σήµερα, ζητούµενο της διοίκησης δεν είναι ο λεπτοµερής έλεγχος κάθε τµήµατος της επιχείρησης -καθώς κάτι τέτοιο απαιτεί πολλή ενέργεια και χρόνο- αλλά η αυτοµατοποίηση διαδικασιών µε τη χρήση τεχνολογικών εργαλείων. Οι τεχνολογίες που εξετάσαµε παρέχουν πλήθος πληροφοριών στη διοίκηση και τα στελέχη της επιχείρησης, ώστε να είναι δυνατή η λήψη ορθών και άµεσων αποφάσεων, καθώς και η χάραξη µακρόπνοης αναπτυξιακής στρατηγικής. 2.5 Λογισµικό - Προγράµµατα Στον τοµέα της διανοµής και των logistics, ειδικότερα της µεταφοράς, της αποθήκης και των αποθεµάτων, είναι συχνό οι άνθρωποι να δυσκολεύονται να προσδιορίσουν: 1.) πόσα προϊόντα να µεταφερθούν από το κάθε εργοστάσιο σε κάθε αποθήκη, για να ελαχιστοποιηθούν τα έξοδα µεταφοράς µη υπερβαίνοντας τις προµήθειες εργοστασίων. 2.) πόσα προϊόντα να µεταφερθούν από την κάθε αποθήκη σε κάθε πελάτη, για να ελαχιστοποιηθούν τα συνολικά έξοδα µεταφοράς ικανοποιώντας τις απαιτήσεις και µη υπερβαίνοντας τις χωρητικότητες των αποθηκών εµπορευµάτων. 3.) πόσα προϊόντα διάφορων διαφορετικών τύπων να µεταφερθούν από κάθε εργοστάσιο σε κάθε αποθήκη εµπορευµάτων και κάθε πελάτη, για να ελαχιστοποιηθούν τα συνολικά έξοδα µεταφοράς ικανοποιώντας τις απαιτήσεις και µη υπερβαίνοντας τις χωρητικότητες και τις προµήθειες. 17

18 4.) ιαχείριση αποθέµατος / Επανάληψη παραγγελίας: Σύγκριση της διαχείρισης των αποθεµάτων και των πολιτικών που ακολουθούνται για τις επαναλήψεις των παραγγελιών σύµφωνα µε το πρότυπο EOQ (Economic Order Quantity). Υπάρχει µια σειρά εργαλείων λογισµικού που βοηθά τα στελέχη επιχειρήσεων να βρουν τον καλύτερο τρόπο να διαθέσουν τους λιγοστούς πόρους. Οι λιγοστοί πόροι θα µπορούσαν να είναι χρήµατα, χρόνος εργασίας, χρόνος µηχανών, πρώτες ύλες, κλπ. Εφόσον ξέρουν τα στελέχη πώς να διαθέσουν τους λιγοστούς πόρους τους κατά τρόπο κατάλληλο, οι πιθανότητες είναι υψηλές για να κερδίσουν την καλύτερη δυνατή ποιότητα καθώς επίσης και για να µεγιστοποιήσουν τα κέρδη και για να ελαχιστοποιήσουν τις δαπάνες. Αρκετά υπολογιστικά προγράµµατα έχουν τη δυνατότητα να λύσουν τέτοιου είδους προβλήµατα όπως: LINDO - Linear INteractive Discrete Optimizer GAMS το οποίο λύνει και µη γραµµικά προβλήµατα MINUS QSB - LP, DP, IP και άλλες διαθέσιµες ρουτίνες (κατάλληλες για µαθητές) Matlab Toolbox - Optimization toolbox (από τη Mathworks) Solver του Microsoft Excel Στο συγκεκριµένο σεµιναριακό πρόγραµµα χρησιµοποιήθηκαν τα δύο τελευταία προγράµµατα για να λύσουν προβλήµατα βελτιστοποίησης. Στο κεφάλαιο 5 δίνονται παραδείγµατα των επιχειρησιακών προβληµάτων που µπορούν να λυθούν µε τη χρησιµοποίηση του πρόσθετου εργαλείου Solver ή Επίλυση του Excel καθώς επίσης και µε το Optimization Toolbox του Matlab. 18

19 2.6 Στόχοι των Logistics - Βελτιστοποίηση Όταν αναλύονται προβλήµατα logistics είναι σηµαντικό να καθοριστούν οι εξής δύο κύριοι στόχοι: βελτίωση της εξυπηρέτησης πελατών και µείωση του κόστους της εφοδιαστικής αλυσίδας. Η εξυπηρέτηση των πελατών έχει γίνει ένα από τα πιο ανταγωνιστικά πλεονεκτήµατα των εταιριών. Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η βελτιστοποίηση στην αλυσίδα µπορεί να βελτιώσει τις υπηρεσίες και να µειώσει τα κόστη και µε αυτό τον τρόπο να δοθεί στην επιχείρηση ένα σηµαντικό ανταγωνιστικό πλεονέκτηµα, το οποίο µπορεί να θεωρηθεί ως ένα στοιχείο στρατηγικής µάρκετινγκ. Ο δεύτερος στόχος των logistics είναι η µείωση του κόστους. Τα κόστη που παρατηρούνται στην εφοδιαστική αλυσίδα παίζουν σηµαντικό ρόλο στο συνολικό λειτουργικό κόστος µιας επιχείρησης. Το σηµείο εκκίνησης για κάθε εργασία πάνω στα logistics θα πρέπει να είναι ένας ξεκάθαρος ορισµός της εξυπηρέτησης πελατών και των κριτηρίων της, µια και η υπηρεσία αυτή είναι απαραίτητη για να δώσει ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτηµα. Εφόσον αυτός ο ορισµός έχει διευκρινιστεί και έχουν καθοριστεί τα κριτήρια, ο υπεύθυνος των logistics θα πρέπει να επινοήσει τα πιο οικονοµικά συστήµατα για να επιτύχουν τους στόχους αυτής της υπηρεσίας-εξυπηρέτησης Οφέλη από τη βελτιστοποίηση στα logistics Η βελτιστοποίηση στα πλαίσια των logistics σηµαίνει την εύρεση της καλύτερης ισορροπίας µεταξύ των υπαρχόντων στόχων ανταγωνισµού για πολλές εταιρίες. Οι στόχοι ανταγωνισµού που οι εταιρίες µπορεί να αντιµετωπίσουν είναι πώς να µεγιστοποιήσουν την αποδοτικότητα διατηρώντας το υψηλό επίπεδο εξυπηρέτησης πελατών. Η βελτιστοποίηση βρίσκει αυτήν τη ζητούµενη ισορροπία (Slavens, Akgun, Feitzinger, Hong, 2004). 19

20 Παρακάτω δίνεται µία λίστα µε τα οφέλη που µια εταιρία µπορεί να έχει από την εφαρµογή των τεχνικών βελτιστοποίησης - Μείωση του κίνδυνου και του ρίσκου - Μείωση των αποθεµάτων - Μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας - Χαµηλότερες λειτουργικές δαπάνες µονάδων - Προσφορά καλύτερων και πιο ευέλικτων υπηρεσιών στους πελάτες - Μείωση κύκλου ζωής της παραγωγής και των υπηρεσιών διανοµής - Παρέχει πιο ευέλικτα προγράµµατα εργασίας υπαλλήλων 3.Περιβάλλον εκµάθησης - Μέθοδος διδασκαλίας - Εκπαιδευτικό Υλικό 3.1 Εισαγωγή Ο σκοπός της ανάπτυξης του εκπαιδευτικού υλικού που αναπτύχθηκε είναι να δώσει τη δυνατότητα σε στελέχη επιχειρήσεων που θα το παρακολουθήσουν να αποκτήσουν τις βασικές γνώσεις πάνω στην επιστήµη των logistics και να εξοικειωθούν µε τη χρήση εκείνων των λογισµικών εργαλείων που θα µπορούσαν να χρησιµοποιήσουν για να αξιολογήσουν σενάρια βελτιστοποίησης των διαδικασιών των logistics. Βασικός στόχος εκτός από την εξοικείωσή τους µε τις βασικές έννοιες που περιλαµβάνει µια εφοδιαστική αλυσίδα είναι η βελτιστοποίηση των προβληµάτων που την αφορούν-προβλήµατα γραµµικού προγραµµατισµού της εφοδιαστικής αλυσίδας- και τρόποι µε τους οποίους θα µπορούν να την πετύχουν µε τη βοήθεια εργαλείων λογισµικού. Όλα αυτά θα πρέπει να υλοποιηθούν σε ένα περιβάλλον εκµάθησης κατάλληλο να προσφέρει στο προσωπικό της επιχείρησης που συµµετέχει στο σεµινάριο αµεσότητα διδασκαλίας, ευελιξία χρόνου, και πληρότητα γνώσεων. 20

21 3.2 E-learning & επιχειρήσεις Ο όρος «e-learning» έχει ορισθεί ως «η on-line εκµάθηση που διευκολύνεται και υποστηρίζεται µέσω της χρήσης πληροφοριών και της τεχνολογίας επικοινωνιών». Αναφέρεται στη χρήση της τεχνολογίας διαδικτύου για να µεταφέρει µία µεγάλη λίστα µεθόδων για την ενίσχυση της γνώσης. Στην παρούσα διπλωµατική εργασία παρουσιάζεται ο ρόλος του e- learning στον τοµέα της εκπαίδευσης και των επιχειρήσεων, καθώς τα τεχνολογικά επιτεύγµατα προσφέρουν νέα πρότυπα στο χώρο της εκπαίδευσης, ενώ παράλληλα γίνεται σύγκριση αυτής της ανερχόµενης εκπαιδευτικής ιδέας µε τις παραδοσιακές µεθόδους διδασκαλίας. Η µέθοδος e-learning ως εναλλακτικός τρόπος εκπαίδευσης των εργαζοµένων στις επιχειρήσεις έχει ως σκοπό τη µείωση του κόστους και την αύξηση της παραγωγικότητας. Το e-learning, µε εκτεταµένη προσαρµογή ώστε να διασφαλιστούν θετικά αποτελέσµατα και ισχυρή αποδοχή, µπορεί να είναι πολύ αποτελεσµατικό εργαλείο για οργανισµούς που έχουν ανάγκη να βελτιώσουν την ανάπτυξη του προσωπικού ή να παρέχουν νέα προϊόντα και διαδικασίες. Η εφαρµογή του e-learning είναι άµεσα συνυφασµένη µε τη διαχείριση της γνώσης, καθώς πολλοί οργανισµοί συνειδητοποίησαν ότι η γνώση είναι κύρια πηγή, η οποία µπορεί να δώσει διαρκές ανταγωνιστικό πλεονέκτηµα, γεγονός που τους οδήγησε στο να προσπαθούν να διαχειριστούν τη γνώση µε έναν πιο συστηµατικό και αποτελεσµατικό τρόπο. Οι επιχειρήσεις θα γίνουν πιθανόν οι µεγαλύτεροι επενδυτές και πελάτες της εκπαίδευσης εξ αποστάσεως. Αντιµετωπίζοντας αυξανόµενα επίπεδα διεθνούς ανταγωνισµού, πολλές επιχειρήσεις έχουν σοβαρή και επείγουσα ανάγκη να αναπτύξουν γρήγορες και συνεχείς διαδικασίες µάθησης για τους εργαζοµένους τους, τους συνεργάτες και τους προµηθευτές. Η εκπαίδευση εξ αποστάσεως παρέχει ένα βιώσιµο µέσο για την αναβάθµιση των ικανοτήτων των εργαζοµένων, ιδρύοντας καλύτερη επικοινωνία µε τους πελάτες, και αναπτύσσοντας προϊόντα και υπηρεσίες γρήγορα. 21

22 Στον τοµέα των επιχειρήσεων πολλοί οργανισµοί εφαρµόζουν τη διαχείριση γνώσης για να βελτιώσουν την ικανότητα και την αποτελεσµατικότητα τους και να ενθαρρύνουν τη δηµιουργία και το µοίρασµα της γνώσης µεταξύ των εργαζοµένων. Ο όρος διαχείριση γνώσης περιλαµβάνει τη διαχείριση διαδικασιών που κυβερνούν τη δηµιουργία, τη διάδοση και τη χρήση της γνώσης συνδυάζοντας τεχνολογίες, οργανωτικές δοµές και ανθρώπους για τη δηµιουργία µεθόδων αποτελεσµατικής µάθησης, λύσης προβληµάτων και αποφάσεων σε έναν οργανισµό. Για να λυθούν τα προβλήµατα στην on-line εκπαίδευση εξ αποστάσεως, η εφαρµογή σωστής ανάµειξης εργαλείων και τεχνικών της διαχείρισης θεωρείται βασικός παράγοντας επιτυχίας. Πολλές εταιρίες αναγνωρίζουν την αξία των προγραµµάτων κατάρτισης των υπαλλήλων τους και θεωρούν αυτές τις προσπάθειες σαν µία επένδυση για το µέλλον της εταιρίας. Όλοι γνωρίζουν ότι ένα καλά εκπαιδευµένο εργατικό δυναµικό είναι πολύ σηµαντικό για την επιτυχία µιας επιχείρησης. Αλλά και µία καλά καταρτισµένη βάση πελατών µπορεί να είναι εξίσου σηµαντική. Και οι δύο αυτές µεταβλητές µπορούν να προσφέρουν σκληρά και µαλακά οφέλη για µία εταιρία. Στη σηµερινή πτητική οικονοµία, οι κατασκευαστές παγκοσµίως είναι υπό συνεχή πίεση να αυξήσουν την παραγωγικότητα, µειώνοντας παράλληλα τα κόστη. εν είναι µυστικό ότι οι καλά εκπαιδευµένοι υπάλληλοι, που µπορούν να χειριστούν αποτελεσµατικά και σωστά πολύπλοκες αυτοµατοποιηµένες µηχανές, είναι περισσότερο παραγωγικοί. Επιπλέον, µε λιγότερα λάθη και µικρότερους χρόνους διακοπής, οι κατασκευαστές χάνουν λιγότερα χρήµατα και εξυπηρετούν τους πελάτες τους καλύτερα. Το e-learning έχει τα εξής πλεονεκτήµατα : 1) χαµηλώνει το κόστος,2) το περιεχόµενό του είναι περισσότερο έγκαιρο και ελεγχόµενο, 3) είναι µια προσέγγιση εκµάθησης διαθέσιµη ανά πάσα στιγµή στις ανάγκες του χρήστη, 4) δηµιουργεί παγκόσµιες κοινότητες και τέλος παρέχει αυξανόµενα αξιόπιστες υπηρεσίες εκµάθησης. Τα πλεονεκτήµατά του σε σύγκριση µε την παραδοσιακή αίθουσα διδασκαλίας είναι : Εκµάθηση στον επιθυµητό ρυθµό του µαθητευόµενου. 22

23 Περισσότερη αλληλεπίδραση µε τον αρχάριο. Κατανόηση που ενισχύεται από τη γραφική απεικόνιση. Μεγαλύτερη σχετικότητα. Αδιαφιλονίκητη είναι η δραµατική µείωση κόστους και στις βιοµηχανικές και στις κυβερνητικές επιχειρήσεις από την υιοθέτηση του e-learning. Πολλές φορές απαιτείται συνήθως µια υψηλή αρχική επένδυση για να εφαρµοστεί το e-learning σε ολόκληρη την επιχείρηση. Παρόλα αυτά αυτή η επένδυση αντισταθµίζεται γρήγορα από την τεράστια αποταµίευση που αναπτύσσεται στην παράδοση του υλικού. Εκτός από την αποδοτικότερη παράδοση, η µείωση του κόστους αποδίδεται κατά ένα µεγάλο µέρος στον κερδισµένο χρόνο των υπαλλήλων. Μια άλλη βασική πηγή αποταµίευσης είναι η µη αναγκαιότητα µετάβασης στο χώρο διδασκαλίας. Λόγω των πλεονεκτηµάτων του e-learning, όλο και περισσότεροι εκπαιδευτικοί φορείς και επιχειρήσεις υιοθετούν και αυξάνουν την επένδυσή τους σε αυτό. Η αυξανόµενη επένδυση έχει φέρει την ανάγκη να καταδειχθεί η οικονοµική αποδοτικότητα των επενδύσεων. Σε µια εποχή αυστηρού ανταγωνισµού και ταραχώδους αλλαγής, η επιβίωση είναι ένα βασικό πρόβληµα που αντιµετωπίζουν οι οργανισµοί. Οι οργανισµοί έχουν προσπαθήσει να βρουν τρόπους βελτίωσης της απόδοσης των υπαλλήλων τους, και η κατάρτιση έχει θεωρηθεί ως µια από τις σηµαντικότερες στρατηγικές για να λυθεί το πρόβληµα. Εκτός από την επιταχυνόµενη σηµασία της κατάρτισης, η γρήγορη ανάπτυξη των τεχνολογιών και των υπολογιστών έχει αλλάξει τις µεθόδους εκπαίδευσης και κατάρτισης και έχει προκαλέσει την άνθηση των προγραµµάτων e-learning. Η χρήση της βασισµένης στην τεχνολογία κατάρτισης και της ηλεκτρονικής κατάρτισης (e-learning) είναι µια από σηµαντικές τάσεις που αρχίζουν πλέον να επικρατούν στο χώρο των επιχειρήσεων. [17] Θα πρέπει να αναφερθεί ότι η ηλεκτρονική εκπαίδευση έχει δύο πολύ σηµαντικούς κλάδους: τη σύγχρονη εκπαίδευση και την ασύγχρονη. Η σύγχρονη ηλεκτρονική εκπαίδευση βασίζεται στην επικοινωνία που γίνεται σε πραγµατικό χρόνο (real time) µε ταυτόχρονη παρουσία όλων των 23

24 συµµετεχόντων, όπως σε µία φυσική αίθουσα, ενώ η ασύγχρονη εκπαίδευση βασίζεται στην επικοινωνία που γίνεται σε µη πραγµατικό χρόνο (off-line) που δεν απαιτεί ταυτόχρονη συµµετοχή εκπαιδευοµένων και εκπαιδευτών Ασύγχρονη Εκπαίδευση Η Ασύγχρονη Εκπαίδευση είναι ένας πολύ σηµαντικός κλάδος της ηλεκτρονικής εκπαίδευσης και είναι αυτή που εφαρµόζεται πιο συχνά µε διάφορες παραλλαγές της - που περιγράφονται παρακάτω.- στον επιχειρησιακό κόσµο εκπαίδευσης. Όπως προαναφέρθηκε στην ασύγχρονη εκπαίδευση δεν απαιτείται η ταυτόχρονη συµµετοχή των εκπαιδευόµενων και των εισηγητών. Οι εκπαιδευόµενοι δεν είναι ανάγκη να βρίσκονται συγκεντρωµένοι µαζί στον ίδιο χώρο ή την ίδια χρονική στιγµή. Αντίθετα, µπορούν να επιλέγουν µόνοι τους το προσωπικό τους εκπαιδευτικό χρονικό πλαίσιο και να συλλέγουν το εκπαιδευτικό υλικό σύµφωνα µε αυτό. Η ασύγχρονη εκπαίδευση είναι περισσότερο ευέλικτη από την σύγχρονη. Στο είδος αυτό της εκπαίδευσης ανήκει η Αυτοδιδασκαλία, η Ηµιαυτόνοµη Εκπαίδευση και η Συνεργαζόµενη Εκπαίδευση. Στην Αυτοδιδασκαλία ο εκπαιδευόµενος εκπαιδεύεται µόνος του χρησιµοποιώντας όποιο µέσο κρίνει αυτός κατάλληλο (βιβλία, CBT, Internet κλπ.). Στην Ηµιαυτόνοµη Εκπαίδευση ισχύει ότι και στην Αυτοδιδασκαλία µόνο που υπάρχει και συγκεκριµένο χρονοδιάγραµµα επικοινωνίας µε τον υπεύθυνο εκπαιδευτή είτε µε φυσική παρουσία στην τάξη, είτε µέσω δικτύου (Internet, κλπ.) είτε µέσω audio ή/και video conference και προφανώς τις ώρες εκείνες θεωρείται ότι έχουν σύγχρονη εκπαίδευση. Στην Συνεργαζόµενη (Collaborative) Εκπαίδευση εκπαιδευτής και εκπαιδευόµενοι επικοινωνούν ασύγχρονα µεταξύ τους, οι εκπαιδευόµενοι µελετούν στον δικό τους χρόνο, ακολουθούν όµως ένα χρονοδιάγραµµα παράδοσης των εργασιών. 24

25 Πλεονεκτήµατα ασύγχρονου περιβάλλοντος εκµάθησης Τα στελέχη των επιχειρήσεων µπορούν να εξετάσουν το περιεχόµενο σύµφωνα µε το πρόγραµµά τους. Τα στελέχη ελέγχουν την κατάταξη στην οποία εξετάζεται το µαθησιακό περιεχόµενο. Τα στελέχη έχουν το χρόνο να σκεφτούν για το περιεχόµενο και να το αξιολογήσουν. Το ασύγχρονο περιβάλλον παρέχει ιδιαίτερη αξία για εκείνους που µαθαίνουν καλύτερα σκεφτόµενοι για το περιεχόµενο και αυτοί που µπορούν να δουλέψουν στο δικό τους χρόνο και να ακολουθήσουν οδηγίες. Αυτή τη στιγµή, υπάρχουν διαθέσιµες πολλές εµπορικές εφαρµογές και πλατφορµες παροχής υπηρεσιών ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης. Πολλές από αυτές προσφέρουν ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον παροχής τηλεκπαίδευσης, ενώ άλλες καλύπτουν ορισµένες µόνο πτυχές της όλης διαδικασίας Blackboard Μία πλατφόρµα παροχής υπηρεσιών ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης που υποστηρίζει και το Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης είναι το Blackboard. Το blackboard είναι ένα εκπαιδευτικό λειτουργικό περιβάλλον (VLE Virtual Learning Environment) που µπορεί να φιλοξενήσει ηλεκτρονικό υλικό για µαθήµατα. Το Blackboard είναι µια περιεκτική και πολύ ευέλικτη πλατφόρµα λογισµικού τηλε-εκµάθησης που προσφέρει ένα ολοκληρωµένο σύστηµα διαχείρισης µαθηµάτων. Πιο συγκεκριµένα χρησιµοποιώντας το Blackboard µπορεί κανείς: Να εισάγει υλικό που αφορά στο µάθηµά του (πληροφορίες για το µάθηµα, ανακοινώσεις, σηµειώσεις, διαλέξεις, ασκήσεις, βιβλιογραφία κ.ά.), ώστε να βρίσκεται στη διάθεση των φοιτητών του ηλεκτρονικά 24 ώρες το 24ωρο σε καθηµερινή βάση. 25

26 Να επικοινωνεί ηλεκτρονικά µε τους φοιτητές του µαθήµατός του ( , messages), να δέχεται ηλεκτρονικά τις εργασίες τους, να διοργανώνει συζητήσεις πάνω σε θέµατα της επιστήµης τους µέσω discussion board, chat κ.ά. Να προσφέρει on line tests στους φοιτητές του, ψηφιακή θυρίδα ανταλλαγής αρχείων κ.ά. Να εξασφαλίζει την πρόσβαση στο υλικό του µαθήµατος µόνο σε συγκεκριµένους χρήστες Η πλατφόρµα Blackboard δίνει ουσιαστικά τη δυνατότητα να δηµιουργήσει κανείς ένα µάθηµα στο διαδίκτυο, χωρίς όµως να απαιτούνται εξειδικευµένες γνώσεις υπολογιστών για να γίνει αυτό. 3.3 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Τα εκπαιδευτικά σεµινάρια διδασκαλίας logistics πραγµατοποιούνται συχνά από ιδιωτικές εταιρίες που ειδικεύονται στην επιστήµη των logistics µε σκοπό πολλές φορές την προώθηση εργαλείων για αποτελεσµατικότερη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας που εµπορεύονται οι ίδιες. Τα σεµινάρια που διοργανώνονται από ιδιωτικές εταιρίες µπορεί να είναι δύο ειδών: είτε προγραµµατισµένα είτε ενδοεπιχειρησιακά. Τα προγραµµατισµένα σεµινάρια διοργανώνονται σε συγκεκριµένες και προκαθορισµένες ηµεροµηνίες και οι χώροι υλοποίησης είναι αίθουσες δικές τους. Οι συµµετέχοντες στα προγραµµατισµένα σεµινάρια προέρχονται από διαφορετικές επιχειρήσεις και αυτό διασφαλίζει την ανταλλαγή απόψεων αλλά και την πολυµορφία καθώς και την διαφορετικότητα κατά την διενέργεια των πρακτικών ασκήσεων. Τα ενδοεπιχειρησιακά σεµινάρια διοργανώνονται αποκλειστικά για µία επιχείρησή και συµµετέχουν τα στελέχη που καθορίζονται από τον υπεύθυνο εκπαίδευσης της εταιρίας ή το υπεύθυνο για το σεµινάριο. Ένα από τα πλεονεκτήµατα των ενδοεπιχειρησιακών προγραµµάτων είναι η διεξοδική και σε βάθος ανάλυση των αναγκών των εκπαιδευοµένων και η προσαρµογή του σεµιναρίου στις πραγµατικές τους ανάγκες. 26

27 Μαθήµατα σεµιναριακού χαρακτήρα µε θέµα τα logistics οργανώνονται επίσης από δηµόσιους οργανισµούς µε σκοπό την κατάρτιση των ενδιαφεροµένων για τη συγκεκριµένη επιστήµη και για την ενηµέρωσή τους για τη σηµασία της στο σύγχρονο παγκοσµιοποιηµένο περιβάλλον. Άλλες φορές σεµινάρια πραγµατοποιούν πανεπιστηµιακοί φορείς έχοντας ακαδηµαϊκούς στόχους και αποσκοπώντας στην έρευνα και την εξέλιξη της επιστήµης. Αυτά τα σεµιναριακά προγράµµατα logistics πολλές φορές πραγµατοποιούνται µε παραδοσιακή µορφή διδασκαλίας σε φυσική τάξη και απαραίτητη παρουσία όλων των συµµετεχόντων και του εκπαιδευτή. Σε αυτή την περίπτωση το εκπαιδευτικό υλικό είναι οι διαλέξεις (παρουσιάσεις) του διδάσκοντος, εγχειρίδια προς µελέτη που τους µοιράζει ο τελευταίος, ίσως το λογισµικό που θα χρησιµοποιήσουν, οι αναθέσεις εργασιών καθώς και όλα τα θέµατα συζήτησης που προκύπτουν στην τάξη και αναλύονται εκτενώς και οι συµβουλευτικές υπηρεσίες που ο διδάσκων µπορεί να προσφέρει µέσα από την εµπειρία του. Υπάρχει όµως και η περίπτωση της υβριδικής τηλεκπαίδευσης (συνδυασµός παραδοσιακής µορφής εκπαίδευσης και δραστηριοτήτων τηλεκπαίδευσης) για τα θέµατα της εφοδιαστικής αλυσίδας, όπου ο εκπαιδευτής αρχικά κάνει έναν αριθµό online ασύγχρονων συνεδριών κατά τις οποίες οι συµµετέχοντες µελετούν κείµενα (εισαγωγή στα logistics, εξυπηρέτηση πελατών, κτλ.) µε βάση τις οδηγίες του διδάσκοντος και συζητούν τα κείµενα σε οµάδες ασύγχρονης συζήτησης. Ακολουθεί ένα µάθηµα παραδοσιακής µορφής για πιο σύνθετες έννοιες (περιγραφή χρήσης εργαλείων λογισµικού) και στη συνέχεια ανατίθενται πάλι ασύγχρονα στους συµµετέχοντες εργασίες και Case Studies. Μετά την ασύγχρονη υποβολή των εργασιών προγραµµατίζεται και άλλο µάθηµα σε φυσική τάξη για κάποια επόµενη ενότητα και ακολουθεί η ίδια διαδικασία µέχρι τη λήξη του σεµιναρίου. Οι θεµατικές ενότητες που περιλαµβάνει σε γενικές γραµµές η εκπαιδευτική ύλη ενός σεµιναριακού προγράµµατος σε logistics που υλοποιείται µε τις παραπάνω µεθόδους διδασκαλίας είναι κάθε φορά κάποιες από τις παρακάτω: Ο ρόλος των logistics στην οικονοµία και την επιχείρηση, η έννοια των ενοποιηµένων logistics (integrated logistics), διανοµές- κανάλια 27

28 διανοµών, customer service, µεταφορές, αποθήκευση, διαχείριση αποθεµάτων, διαχείριση της ροής των υλικών, total quality management (tqm), συστήµατα Just-In-Time (J.I.T.), MRP systems (συστήµατα διαχείρισης υλικών), DRP systems (συστήµατα διαχείρισης διανοµών), προµήθειες, δραστηριότητες προµηθειών, µέτρηση και αξιολόγηση του τρόπου προµηθειών, επεξεργασία παραγγελιών και συστήµατα πληροφόρησης, έννοια της επεξεργασίας παραγγελίας (order cycle), η ροή της παραγγελίας στην επιχείρηση, η λειτουργία των επικοινωνιών, η οργάνωση ενός επιτυχηµένου συστήµατος logistics, global logistics, διεθνή κανάλια διανοµής, το διεθνές επιχειρηµατικό τοπίο, οργανώνοντας τα logistics σε ένα διεθνοποιηµένο επιχειρηµατικό περιβάλλον. 3.4 Σεµιναριακό Πρόγραµµα Logistics στο Blackboard Επιλογή περιβάλλοντος εκµάθησης & Γενική ανασκόπηση µαθήµατος Αφού αναλύθηκαν τα πλεονεκτήµατα της ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης και τα κίνητρα που ωθούν ολοένα και πιο συχνά τις επιχειρήσεις στα προγράµµατα ηλεκτρονικής κατάρτισης για τα στελέχη τους, επιλέχθηκε η δηµιουργία ενός µαθήµατος συνεργαζόµενης ασύγχρονης εκπαίδευσης κατά το οποίο ο διδάσκων και τα στελέχη των επιχειρήσεων που το παρακολουθούν θα επικοινωνούν ασύγχρονα µεταξύ τους. Επιλέχθηκε το υλικό του µαθήµατος να αξιοποιήσει τις δυνατότητες χρήσης του υπολογιστή και να είναι διαθέσιµο για τα στελέχη των επιχειρήσεων µέσω του ασύγχρονου περιβάλλοντος εκµάθησης του blackboard ( Οι εκπαιδευόµενοι λόγω των γρήγορων ρυθµών ζωής τους, θα έχουν τη δυνατότητα να έχουν το δικό τους χώρο και χρόνο µελέτης ακολουθώντας όµως ένα συγκεκριµένο χρονοδιάγραµµα παράδοσης εργασιών και περιορισµένοι από την ηµεροµηνία έναρξης και λήξης του σεµιναριακού προγράµµατος. Η διάρκεια αυτού προγραµµατίστηκε στις 6 εβδοµάδες. 28

29 Ένα µάθηµα πάνω στα logistics και µε στόχο τη βελτιστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας (ελαχιστοποίηση κόστους, µεγιστοποίηση κέρδους) πρέπει να περιλαµβάνει αρχικά µία γενική αλλά εκτεταµένη εισαγωγή στις βασικές έννοιες της επιστήµης αλλά και στις αρχές της διοίκησης της εφοδιαστικής αλυσίδας και της βελτιστοποίησής της όσον αφορά τη διαχείριση των αποθεµάτων και της διανοµής των. Επιπλέον, επίδειξη χρήσης για τα λογισµικά εργαλεία που χρησιµοποιούνται προκειµένου να γίνει η αριστοποίηση της αλυσίδας πρέπει να παρουσιαστεί εκτενώς και λεπτοµερώς. Τέλος µερικές περιπτώσεις προβληµάτων πρέπει να αναλυθούν και να επιλυθούν µε τη βοήθεια των κατάλληλων λογισµικών εργαλείων για να γίνει κατανοητή η έννοια της βελτιστοποίησης τους Μεθοδολογία διδασκαλίας µαθήµατος Η µεθοδολογία διδασκαλίας που επιλέχθηκε να χρησιµοποιηθεί στα πλαίσια της ανάπτυξης του συγκεκριµένου µαθήµατος βασίζεται στην ανάλυση των θεµατικών ενοτήτων που έχουν επιλεγεί σαν βασικό αντικείµενο του µαθήµατος, στην ανάθεση κάποιων εργασιών, τεστ, ερωτήσεων, στη σύγκριση κάποιων αποτελεσµάτων και στην αναγωγή τους σε επίπεδο πραγµατικότητας, στην αξιολόγηση των εκπαιδευοµένων από το διδάσκοντα, στην αποστολή της σχετικής βαθµολογίας τους και των σωστών απαντήσεων. Τέλος υπάρχει µία µεγάλη εργασία που καλείται ο εκπαιδευόµενος να εκπονήσει προκειµένου να ανακεφαλαιώσει και να εφαρµόσει τις γνώσεις που αποκόµισε σε αυτό το σεµινάριο. Η ακολουθία χρήσης του εκπαιδευτικού υλικού που υπαγορεύεται από την επιλεγείσα µεθοδολογία διδασκαλίας του σεµιναριακού προγράµµατος φαίνεται σχηµατικά στο παρακάτω διάγραµµα: 29

30 Προσέγγιση θεωρητικής θεµατικής ενότητας Ανάθεση εκτέλεσης τεστ ή εργασίας Αξιολόγηση Εκπαιδευόµεν ων- Αποστολή σωστών απαντήσεων Επίδειξη χρήσης λογισµικών εργαλείων Ανάθεση εκτέλεσης τεστ ή εργασίας Αξιολόγηση Εκπαιδευόµεν ων- Αποστολή σωστών απαντήσεων Εφαρµογή λογισµικών εργαλείων σε περιπτώσεις προβληµάτων Ανάθεση εκτέλεσης τεστ ή εργασίας Αξιολόγηση Εκπαιδευόµεν ων- Αποστολή σωστών απαντήσεων Ερµηνεία αποτελεσµάτων και επέκταση προβληµάτων Ανάθεση εκτέλεσης τεστ ή εργασίας Αξιολόγηση Εκπαιδευόµεν ων- Αποστολή σωστών απαντήσεων Συνολική Αξιολόγηση Λύση εργασίας Ανάθεση τελικής εργασίας ιάγραµµα 1: Χρήση υλικού βασισµένη στη µεθοδολογία διδασκαλίας 30

31 3.4.3 Αξιοποίηση χρήσης εφαρµογών του υπολογιστή & τεχνικές διδασκαλίας Οι διαφάνειες του µαθήµατος δηµιουργήθηκαν στο πρόγραµµα παρουσιάσεων της Microsoft, το PowerPoint. Εκτός από την οµοιόµορφη διάταξη που έχουν όλες -προκειµένου ο χρήστης να νιώθει ότι υπάρχει µια συνέχεια από διάλεξη σε διάλεξη και ότι όλο το εκπαιδευτικό υλικό είναι συνδεδεµένο - υπάρχει όπου χρειάζεται και κίνηση στην παρουσίαση για να υπάρχει αµεσότητα κατά τη µελέτη του υλικού από το χρήστη και σταδιακή επεξήγηση και κατανόηση εννοιών. Στο σεµιναριακό πρόγραµµα περιλαµβάνεται εκτός από τις διαφάνειες και διδακτικό υλικό σε µορφή κειµένου προκειµένου να συµπληρωθούν κάποιοι ορισµοί, να δοθούν µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια κάποιες θεµατικές ενότητες που πρέπει να αναπτυχθούν περισσότερο, να ανακεφαλαιωθούν µερικές φορές έννοιες ή ακόµη να εµβαθύνουν σε µαθηµατικά µοντέλα που παραπέµπουν στη βελτιστοποίηση. Ένας ακόµη λόγος για τη συνύπαρξη και των δύο των προγραµµάτων (PowerPoint & Word) είναι ίσως και η διαφορετική προσέγγιση κάθε χρήστη στο υλικό και οι πιθανοί προτιµούµενοι τρόποι χρήσης και µελέτης του από αυτόν. Στο µέρος του εκπαιδευτικού υλικού όπου διδάσκονται και επιδεικνύονται κάποια λογισµικά εργαλεία (Excel, Matlab), χρησιµοποιούνται συχνά Screenshots του περιβάλλοντός τους και αναλυτική µεθοδολογία βήµαβήµα, προκειµένου να κατανοηθεί από το χρήστη η χρήση τους και να αποφευχθεί η δηµιουργία σύγχυσης και αποριών. Στην περίπτωση του Solver του Excel παρατίθενται λυµένα παραδείγµατα προβληµάτων και επιπλέον Excel αρχεία για καλύτερη κατανόηση του περιβάλλοντος. Παρόλα αυτά αν δηµιουργηθεί σε κάποιον χρήστη οποιαδήποτε απορία, έχει ενεργοποιηθεί η περιοχή συζητήσεων στην κεντρική σελίδα του µαθήµατος, όπου µπορεί να απευθυνθεί στον ίδιο τον διδάσκοντα ή ακόµη και σε κάποιους συναδέλφους προκειµένου να εκφράσει τον προβληµατισµό του πάνω σε κάποιο θέµα. Έχει καταστεί διαθέσιµη η δυνατότητα στα εγγεγραµµένα στελέχη για δηµιουργία νέου θέµατος στα forum που υπάρχουν στο σύνδεσµο Περιοχή Συζητήσεων του µαθήµατος. Επιπλέον η εφαρµογή 31

32 του ηλεκτρονικού ταχυδροµείου παραµένει πάντα σταθερή επιλογή ασύγχρονης επικοινωνίας. Επιπλέον είναι απαραίτητη µετά από κάθε θεµατική ενότητα που ολοκληρώνεται, η ανάθεση εκτέλεσης ενός τεστ, µιας εργασίας ή η απάντηση κάποιων σχετικών ερωτήσεων. Τα τεστ και οι εργασίες που επιλέχθηκαν να συµπληρώσουν το εκπαιδευτικό υλικό ποικίλουν στον τρόπο προβολής τους (ερωτήσεις συµπλήρωσης κενού, επισύναψης αρχείου, ερωτήσεις σύντοµης απάντησης, ανταλλαγή αρχείων µέσω της ψηφιακής θυρίδας του Blackboard, κ.ά.). Με την αξιολόγηση αυτών των εργασιών ο διδάσκων αντιλαµβάνεται το επίπεδο των εκπαιδευοµένων, κατά πόσο έγιναν κατανοητά τα όσα µελέτησαν σε κάθε ενότητα και ποια είναι ίσως κάποια επόµενη τροποποίηση που πρέπει να κάνει στο υλικό για την επιτυχή διεξαγωγή του σεµιναρίου για όλους τους χρήστες. Υπάρχει λοιπόν και µέσω της ασύγχρονης πλατφόρµας του Blackboard µια τακτική ασύγχρονη επικοινωνία µια και οι υποβληθείσες εργασίες είναι προγραµµατισµένες να γίνουν δεκτές µέχρι κάποια ηµεροµηνία και ώρα και οι χρήστες το γνωρίζουν εξ αρχής. Σε αυτό το σηµείο το ηλεκτρονικό περιβάλλον εκµάθησης «συγχρονίζει» εκπαιδευτή και εκπαιδευόµενο και µε αυτό τον τρόπο µπορούν να συντονιστούν οι χρήστες και να προχωρήσουν αποτελεσµατικά και επιτυχώς στη διεξαγωγή του σεµιναρίου. Οι σωστές απαντήσεις στις διάφορες εργασίες που αναλαµβάνουν να ολοκληρώσουν οι χρήστες έχει επιλεγεί να εµφανίζονται κατά το πέρας υποβολής των εργασιών από τους χρήστες στον εισηγητή (µετά την υποβολή δεν δίνεται στο χρήστη η δυνατότητα τροποποίησης της απάντησης ή υποβολή νέας). Εκτός, λοιπόν, από το feedback µιας σωστής ή µιας λάθους απάντησης που δίνουν οι χρήστες, λαµβάνουν στις περιπτώσεις που αρµόζει και ολοκληρωµένη απάντηση µε αναλυτικές επεξηγήσεις. Στις περιπτώσεις των τεστ που ενδείκνυνται για άµεση βαθµολογία, ο χρήστης λαµβάνει εκτός των παραπάνω και τη βαθµολογία του. Η κατάσταση της βαθµολογίας των χρηστών µετά από κάθε τεστ και εργασία υπάρχει στη σελίδα του διδάσκοντος µε την αναλυτική κατάσταση κάθε χρήστη. 32

33 Υπάρχει στα πλαίσια του υλικού και ένας φάκελος που περιέχει αρθρογραφία και περιλαµβάνει άρθρα πρόσφατα δηµοσιευµένα και σχετικά µε το αντικείµενο του σεµιναριακού προγράµµατος που αναπτύσσεται. Τέλος έχουν προστεθεί κάποιοι εξωτερικοί σύνδεσµοι που µπορούν να συνδέσουν τους χρήστες µε κάποια online εργαλεία που λύνουν προβλήµατα αντίστοιχα µε αυτά που επιλύονται µε τα προτεινόµενα από το υλικό του µαθήµατος λογισµικά εργαλεία. Στην περιοχή του σεµιναρίου είναι διαθέσιµο και ένα γλωσσάριο που µεταφράζει, αναλύει και επεξηγεί αγγλικούς -και όχι µόνο- όρους των Logistics. Για την εύκολη πλοήγηση του κάθε χρήστη στο υλικό υπάρχει ένας οδηγός στην πλατφόρµα που αναλύει τη διάρθρωση του υλικού, το χρονοπρογραµµατισµό του µαθήµατος και τους τρόπους επικοινωνίας µε τον εκπαιδευτή άλλα και µε τους άλλους χρήστες. Με την παραπάνω µεθοδολογία διδασκαλίας και µε την κατάλληλη εκπαιδευτική ύλη, το παρόν µάθηµα θα παρουσιάζει ενδιαφέρον για κάθε άτοµο που δουλεύει στη βιοµηχανία των logistics και έχει σκοπό την αριστοποίηση της εφοδιαστικής αλυσίδας. 4. Περιγραφή εκπαιδευτικού υλικού Το εκπαιδευτικό υλικό που περιλαµβάνεται στο µάθηµα χωρίζεται σε πέντε ενότητες, αντίστοιχα και µε το χρονικό διάστηµα που επιλέχθηκε σαν χρόνος διεξαγωγής του σεµιναριακού προγράµµατος. Οι ενότητες αυτές όπως προαναφέραµε είναι : Βασικές θεµατικές ενότητες που αφορούν στα Logistics, στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας Ποιοι είναι οι αλγόριθµοι και τα µαθηµατικά µοντέλα που µας δίνουν τη δυνατότητα βελτιστοποίησης της εφοδιαστικής αλυσίδας, Η χρήση των λογισµικών εργαλείων (Solver, Matlab) µε αναλυτική περιγραφή βήµα προς βήµα της εγκατάσταση τους, των παραθύρων 33

34 διαλόγου που εµφανίζονται και της κύριας χρήσης τους για τη βελτιστοποίηση των προβληµάτων Η αναλυτική επεξηγηµατική επίλυση µιας σειράς προβληµάτων και η εφαρµογή των εργαλείων σε αυτά Η ερµηνεία του όρου ανάλυση ευαισθησίας και τι επηρεάζει στην πραγµατικότητα Σε αυτό το κεφάλαιο αναπτύσσονται οι σηµαντικότερες οντότητες του υλικού από τις πέντε παραπάνω ενότητες και παρουσιάζονται αντιπροσωπευτικά τµήµατα του µαθήµατος µε σκοπό να ολοκληρωθεί η εικόνα του σεµιναριακού προγράµµατος που αναπτύχθηκε. 4.1 Υλικό περιγραφής βασικών εννοιών εφοδιαστικής αλυσίδας Το κόστος των αποθεµάτων Η ύπαρξη αποθεµάτων συνεπάγεται διάφορα είδη κόστους: 1. Κόστος παραγγελίας. Πρόκειται για το κόστος υποβολής µίας παραγγελίας εφοδιασµού. Περιλαµβάνει το κόστος σύνταξης και αποστολής παραγγελιών, το κόστος επεξεργασίας και επιθεώρησης εισερχοµένων αποθεµάτων, το κόστος διαχείρισης πληρωµών και το γενικότερο κόστος λειτουργίας του τµήµατος προµηθειών. Το συνολικό κόστος παραγγελιών µίας περιόδου είναι άµεση συνάρτηση του αριθµού παραγγελιών που εκτελούνται στην ίδια χρονική περίοδο. Τηρουµένων των αναλογιών, ο αριθµός των παραγγελιών είναι αντιστρόφως ανάλογος του µεγέθους των παραγγελιών. Μεγαλύτερες ποσότητες επιτρέπουν λιγότερες παραγγελίες και µικρότερες ποσότητες επιφέρουν περισσότερες παραγγελίες. 2. Κόστος διατήρησης αποθεµάτων. Η διατήρηση αποθεµάτων συνεπάγεται διάφορα είδη κόστους. Κατ' αρχάς, έχουµε το κόστος ευκαιρίας του κεφαλαίου κτήσεως των αποθεµάτων. Πρόκειται για το άµεσο κόστος αγοράς των αποθεµάτων. Είναι άµεση συνάρτηση του ύψους τους, αλλά εξαιτίας πιθανών εκπτώσεων ποσότητας µπορεί να µην είναι γραµµική συνάρτηση της ποσότητας. Απαιτεί επένδυση κεφαλαίου σε εµπορεύµατα και ουσιαστικά 34

35 εγκλωβισµό οικονοµικών πόρων, οι οποίοι θα µπορούσαν να αξιοποιηθούν διαφορετικά. Τα σχετικά ποσά θα επιστρέψουν στην επιχείρηση όταν το απόθεµα πωληθεί είτε αυτούσιο (π.χ., αποθέµατα προϊόντων στο λιανικό εµπόριο), είτε ενσωµατωµένο σε ένα τελικό προϊόν (π.χ., αποθέµατα πρώτων υλών στη βιοµηχανία). Μαζί µε το κόστος κτήσεως, µπορεί να θεωρηθούν και άλλα έξοδα σχετιζόµενα άµεσα µε το ύψος του αποθέµατος, όπως ασφάλιστρα και φόροι. Άλλο σχετικό κόστος είναι το κόστος αποθήκευσης των αποθεµάτων, το οποίο πηγάζει από τη διακίνηση των εµπορευµάτων στον αποθηκευτικό χώρο και τα έξοδα εξασφάλισης και λειτουργίας του αποθηκευτικού χώρου. Τέλος, προκύπτει και κόστος κινδύνου αποθεµάτων, το οποίο αφορά την πιθανή µείωση της αξίας του αποθέµατος εξαιτίας διαφόρων κινδύνων, όπως είναι οι καταστροφές, κλοπές και η χρονική απαξίωση των εµπορευµάτων Το σύστηµα JIT Το σύστηµα JIT (Just In Time) αποσκοπεί στην ελαχιστοποίηση των αποθεµάτων σε παραγωγικές διαδικασίες. Τα αποθέµατα εισάγονται στην επιχείρηση ακριβώς τη στιγµή που θα χρησιµοποιηθούν στην παραγωγική διαδικασία (Ross, 1996). Η άφιξη του αποθέµατος ακριβώς τη στιγµή που αυτό θα χρησιµοποιηθεί οδηγεί σε µηδενικό επίπεδο αποθεµάτων. Το σύστηµα βασίζεται σε µικρά διαστήµατα παράδοσης παραγγελιών και σε παραγγελίες µικρού µεγέθους, οι οποίες φθάνουν ακριβώς όταν χρειάζονται και χωρίς ελαττώµατα ή ελλείψεις. Η επιτυχής εφαρµογή του συστήµατος επιτρέπει τη µείωση των αποθεµάτων. Κρίσιµοι παράγοντες επιτυχίας του συστήµατος είναι οι σύντοµοι και σταθεροί χρόνοι παράδοσης των παραγγελιών, οι οποίοι συχνά υπαγορεύουν την εγγύτητα προµηθευτή και αγοραστή. Επίσης χρειάζεται συγχρονισµός της παραγωγής µε τις διαδικασίες εφοδιασµού και στενή συνεργασία µεταξύ αγοραστή και προµηθευτή, ώστε να λειτουργεί οµαλά και συντονισµένα το σύστηµα. Ο συντονισµός εφοδιασµού και παραγωγής επιτυγχάνεται µε αξιόπιστα συστήµατα επικοινωνιών, µεταφορών και πληροφορικής. 35

36 4.1.3 Αποθέµατα και εξυπηρέτηση πελατών Η δηµιουργία ενός επιπέδου υπηρεσιών, άρα και µιας πολιτικής αποθεµάτων ασφαλείας είναι θέµα που εναπόκειται στην κρίση της διοίκησης. Οι παράγοντες που πρέπει να εξετάσει η διοίκηση συµπεριλαµβάνουν τις σχέσεις των πελατών και την ικανότητα της επιχείρησης να υποστηρίζει συνεχή παραγωγή. Σε πολλές οικονοµικές µονάδες, βελτιώνεται το επίπεδο εξυπηρέτησης πελατών µε την προσθήκη αποθεµάτων ασφαλείας, επειδή το κόστος διαχείρισης αποθεµάτων δεν υπολογίζεται από την επιχείρηση ή έχει προσδιοριστεί σε χαµηλότερο από το πραγµατικό επίπεδο. Το ιάγραµµα 2 παρουσιάζει διαγραµµατικά την σχέση µεταξύ επιπέδου υπηρεσιών προς τους πελάτες και επένδυσης σε αποθέµατα. ιάγραµµα2: Σχέση Μεταξύ Επένδυσης σε Αποθέµατα και Επιπέδων Εξυπηρέτησης Πελατών 36

37 Αν και τα µεγέθη επένδυσης σε αποθέµατα διαφέρουν από κατάσταση σε κατάσταση, ισχύουν οι σχέσεις που φαίνονται στο παράδειγµα. Όσο το επίπεδο εξυπηρέτησης πλησιάζει στο 100%, τα επίπεδα υπηρεσιών αυξάνονται δυσανάλογα. Είναι προφανές ότι τα επίπεδα υπηρεσιών προς τους πελάτες δεν αυξάνονται µονάχα από µια πρόσθεση στα αποθέµατα. Είναι σαφής η ανάγκη ανάπτυξης ενός επαρκούς κόστους διαχείρισης αποθεµάτων για να χρησιµοποιηθεί στον σχεδιασµό. Ένας τρόπος επίλυσης αυτού του προβλήµατος είναι η υποκατάσταση του κόστους µεταφοράς του κόστους διαχείρισης αποθεµάτων για να βελτιωθεί το επίπεδο εξυπηρέτησης πελατών. Μια άλλη δυνατότητα είναι να αναγνωριστούν οι µεγάλες διαφορές στα επίπεδα ζήτησης και η απόκλιση στην ζήτηση που σχετίζεται µε κάθε προϊόν. Γενικά η οικονοµικότερη πολιτική είναι να αποθηκεύονται τα αντικείµενα µεγαλύτερου όγκου σε λιανεµπορικές εγκαταστάσεις, τα µεσαίου και µεγάλου όγκου σε χονδρεµπορικές εγκαταστάσεις και τα αργά κινούµενα αντικείµενα σε κεντρικές εγκαταστάσεις, που µπορούν να είναι κέντρα διανοµής και αποθήκες εργοστασίων. Αυτός ο τύπος πολυ-επίπεδης διαδικασίας αποθήκευσης αναφέρεται σαν ανάλυση ABC. Η διακεκοµµένη γραµµή του ιαγράµµατος 6 δείχνει το πως η σχέση µεταξύ εξυπηρέτησης πελατών και επένδυσης αποθεµάτων µπορεί να µετακινηθεί µε την χρήση αυτών των στρατηγικών. [3] Επιλογή Βέλτιστου Συστήµατος ιανοµής Η διαδικασία επιλογής του βέλτιστου συστήµατος διανοµής δεν είναι ίδια για κάθε επιχείρηση και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως το πλήθος των σηµείων πώλησης και η γεωγραφική τους διασπορά, το είδος των προϊόντων που διακινούνται κλπ. Στην προσπάθεια των επιχειρήσεων να προσφέρουν στον πελάτη το καλύτερο επίπεδο εξυπηρέτησης µε το µικρότερο δυνατό κόστος, η επιλογή του βέλτιστου συστήµατος διανοµής ή ο ανασχεδιασµός µιας ήδη υπάρχουσας εφοδιαστικής αλυσίδας συχνά αποτελεί µονόδροµο και ταυτόχρονα ευκαιρία για την πραγµατοποίηση µεγάλων τοµών οι οποίες θα επιφέρουν σηµαντικά χρηµατικά οφέλη (costing savings) και θα διασφαλίσουν την ανταγωνιστικότητα και επιβίωση των επιχειρήσεων. 37

38 Για τη λήψη ορθών αποφάσεων απαιτείται τόσο η αναλυτική αποτύπωση των διαδικασιών όσο και η αξιολόγηση και σύγκρισή τους (benchmarking) µε βάση στοιχεία κόστους. Αυτά τα στοιχεία κόστους δεν µπορούν να εξαχθούν από τα παραδοσιακά συστήµατα κοστολόγησης λόγω της πολυπλοκότητας των διαδικασιών και της µεγάλης συσχέτισής τους µε µακροπρόθεσµα έµµεσα µεταβλητά κόστη (long term variable costs - overheads). Η απαραίτητη πληροφόρηση παρέχεται µε τη χρήση και εφαρµογή τεχνικών Activity Based Management και προϋπολογίζονται οι επιπτώσεις από µία δεδοµένη παρέµβαση (αναλύσεις what if). [3] 4.2 Υλικό περιγραφής Μεθόδων επίλυσης βελτιστοποίησης εφοδιαστικής αλυσίδας Μέθοδοι επίλυσης προβληµάτων Καθώς όλο και περισσότερες επιχειρήσεις διοχετεύουν την ενέργεια τους στη βελτιστοποίηση των διαδικασιών που αφορούν την εφοδιαστική τους αλυσίδα, η µοντελοποίηση µέσω υπολογιστών έχει γίνει ένα αναπόσπαστο τµήµα της ανάλυσης και της λήψης αποφάσεων. Εντούτοις, η σύγχυση παραµένει σχετικά µε τη διαθεσιµότητα των εργαλείων, µε αυτό που µπορούν να κάνουν, καθώς επίσης και µε το πότε και γιατί θα πρέπει να επιλεγούν. Τρεις Μέθοδοι Επίλυσης Οι τρεις τύποι τεχνολογιών επίλυσης που συναντούνται συνηθέστερα κατά εξέταση των µοντέλων logistics είναι οι ευρετικές, οι τεχνολογίες βελτιστοποίησης και προσοµοίωσης. Συνήθως, και οι τρεις τεχνικές χρησιµοποιούνται κατά τη διαδικασία επίλυσης προβληµάτων logistics. Ευρετική είναι η διαδικασία κατά την οποία λύνεται ένα πρόβληµα που στηρίζεται γενικά στη λογική ή τη διαίσθηση. Παράδειγµα: βρείτε µε το χέρι την πιο σύντοµη διαδροµή σε ένα πρόβληµα 38

39 Πλεονεκτήµατα: συνήθως βρίσκει γρήγορα λύσεις σωστές µαθαίνεται εύκολα έχει συνήθως διαισθητική αξία δεν απαιτεί εξειδικευµένο λογισµικό Μειονεκτήµατα: συνήθως λύνει µόνο προβλήµατα απόφασης θα πρέπει να αγνοήσει τους παράγοντες που περιπλέκουν κανένας τρόπος για να γίνει γνωστό εάν έχουµε την καλύτερη λύση κανένας τρόπος για να γίνει γνωστό πόσο καλή είναι η λύση Οι προσεγγίσεις βελτιστοποίησης στηρίζονται στις µαθηµατικές διατυπώσεις και δίνουν ως αποτέλεσµα µια πιθανώς βελτιστοποιηµένη λύση. Παράδειγµα: απαριθµήστε όλα τα πιθανά σχέδια δικτύων logistics και επιλέξτε το καλύτερο Πλεονεκτήµατα: είναι γνωστό πόσο καλή είναι η λύση είναι εύκολο να εκτελέσει την ανάλυση ευαισθησίας για να διαπιστώσουµε πόσο δυνατή είναι η λύση στις αλλαγές των δεδοµένων τα µοντέλα µπορεί να πάρουν σύνθετη µορφή µη-διαισθητικές λύσεις µπορούν να εξεταστούν Μειονεκτήµατα: λύνει µόνο προβλήµατα απόφασης συνήθως απαιτεί εξειδικευµένο λογισµικό απαιτεί εµπειρία για να αναπτυχθεί συχνά συναντάται ως «µαύρο κουτί» θα πρέπει να γίνουν απλουστευµένες υποθέσεις Μια προσοµοίωση περιλαµβάνει την οικοδόµηση ενός πειραµατικού προτύπου ενός συστήµατος και την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων στις δοκιµαστικές λειτουργίες. Παράδειγµα: Προσοµοιώστε µία απλή ATM µηχανή και διαπιστώστε εάν το συγκεκριµένο επίπεδο εξυπηρέτησης πελατών που έχει τεθεί ως στόχος µπορεί να επιτευχθεί 39

40 Πλεονεκτήµατα: µπορεί να περιλάβει την αβεβαιότητα µπορεί να εξετάσει σύνθετες σχέσεις το λογισµικό παρέχει εύχρηστες διεπαφές γίνεται εύκολα αποδεκτό Μειονεκτήµατα: χρειάζεται να συλλεχθούν δεδοµένα κατά την τυχαία διανοµή απαιτείται εξειδικευµένο λογισµικό είναι επικίνδυνο στην κανονική διανοµή κανένας τρόπος για να γίνει γνωστό εάν έχουµε την καλύτερη λύση κανένας τρόπος για να γίνει γνωστό πόσο καλή είναι η λύση Λύσεις Α. Λύση βελτιστοποίησης Έστω ένα ισχυρό σύστηµα µοντελοποίησης δικτύου υπολογιστών που εξετάζει τις αλλαγές στον τρόπο µεταφοράς, στις τοποθεσίες εγκαταστάσεων και διανοµής, στις δαπάνες και στις παραµέτρους υπηρεσιών γρήγορα και οικονοµικά. Τα ζητήµατα θα µπορούσαν να αντιµετωπιστούν ως εξής: πού να τοποθετηθούν οι εγκαταστάσεις-τα εργοστάσια, τα κέντρα διανοµής και τα άλλα στοιχεία ποιους προµηθευτές και ποιους τρόπους µεταφοράς πρέπει να επιλεχθούν πόσο πρέπει να παράγει, να µεταφέρει και να αποθηκεύσει η επιχείρηση πόσες εγκαταστάσεις, κέντρα διανοµής και προµηθευτές έχει ανάγκη ποιο προϊόν πρέπει να ανατεθεί σε ποια υπηρεσία ποια απαίτηση πελατών πρέπει να οριστεί σε ποια δραστηριότητα Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι συνολικές δαπάνες κάθε επιλεγµένης εναλλακτικής λύσης θα βρεθούν και θα συγκριθούν για να δώσουν µια βέλτιστη λύση στη σχεδίαση του δικτύου logistics. Β. Λύση προσοµοίωσης Η προσοµοίωση µπορεί να χρησιµοποιηθεί για να βοηθήσει τους πελάτες να σχεδιάσουν για παράδειγµα ένα νέο κέντρο διανοµής πελατών (CDC, Customer Distribution Centre). Μπορεί να δηµιουργηθεί ένα δυναµικό 40

41 πρότυπο προσοµοίωσης ενός σχεδιασµένου CDC στο οποίο ο πελάτης µπορεί να προσοµοιώσει έναν αριθµό διάφορων σεναρίων. Τα αποτελέσµατα από τις προσοµοιώσεις µπορούν να βοηθήσουν τις επιχειρήσεις να λάβουν τις αποφάσεις σχετικά µε το µέγεθος των περιοχών, τις µηχανής ταξινόµησης, κλπ. Το µοντέλο µπορεί επίσης να χρησιµοποιηθεί για να αναλύσει τις παραγγελίες πελατών τα προγράµµατα εργασίας, καθώς επίσης και για να βρεί ποιο είναι το κόστος για να χειριστεί µια παραγγελία πελάτη (για καλύτερη στρατηγική τιµολόγησης). Συµπέρασµα Κάθε µέθοδος έχει τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατά της, καθώς επίσης και τις χρήσεις της. Οι ευρετικές χρησιµοποιούνται συχνά για να αρχίσουν τη διαδικασία βελτιστοποίησης και ενσωµατώνονται σε έναν αλγόριθµο βελτιστοποίησης για να επιταχύνουν τη διαδικασία. Μετά από τη βελτιστοποίηση ή τις ευρετικές τεχνικές οπότε έχει βρεθεί µια καλή λύση, η προσοµοίωση έρχεται να την αξιολογήσει υπό πραγµατικές συνθήκες. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η µέθοδος βελτιστοποίησης χρησιµοποιείται στην επίλυση περισσότερων προβληµάτων στρατηγικής επειδή η αβεβαιότητα µπορεί να αγνοηθεί σε µια µεγάλη εικόνα. Εντούτοις, οι µέθοδοι προσοµοίωσης είναι ιδιαίτερα κατάλληλες όσον αφορά λειτουργικά ή / και προβλήµατα τακτικής, εξαιτίας του γεγονότος ότι οι καθηµερινές διεργασίες περιλαµβάνουν πολλές αβεβαιότητες Μέθοδοι βελτιστοποίησης Τα µοντέλα γραµµικού προγραµµατισµού και οι µέθοδοι για να βελτιστοποιηθούν παίζουν πολύ σηµαντικό ρόλο σε όλους τους τύπους εφαρµογών της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τα µοντέλα και οι µέθοδοι αρχικά σχεδιάστηκαν για να βελτιστοποιήσουν τη διανοµή των πόρων σε ένα περίπλοκο σύστηµα. Σε ένα δίκτυο εφοδιαστικής αλυσίδας πολλές εργασίες ανταγωνίζονται για πόρους, όπως η χωρητικότητα µηχανών σε ένα εργοστάσιο ή η απογραφή από προϊόντα που εξαντλούνται σε ένα κέντρο διανοµής. Οι διαθέσιµες 41

42 ποσότητες από κάποιους πόρους µπορεί να µην επαρκούν να ικανοποιήσουν όλες τις απαιτήσεις που τους ζητούνται. Επιπλέον, κάποιες εργασίες µπορούν να καταναλώνουν αρκετούς πόρους προκειµένου να παραχθούν επιθυµητές έξοδοι. Τα µοντέλα του γραµµικού προγραµµατισµού επιτρέπουν τη διανοµή των πόρων σε ολόκληρο το σύστηµα και αφού αναλυθούν καθορίζουν πως οι πόροι µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε το βέλτιστο τρόπο Γραµµικός Προγραµµατισµός Η Φύση του Γραµµικού Προγραµµατισµού Η σηµαντικότερη επιδίωξη του γραµµικού προγραµµατισµού είναι χωρίς καµία αµφιβολία η βελτίωση του επιστηµονικού τρόπου λήψης δύσκολων και πολύπλοκων οικονοµικών και διοικητικών αποφάσεων, νια να µπορέσει να ανταποκριθεί σ' αυτή την σοβαρή και οµολογουµένως δύσκολη αποστολή είναι απαραίτητο να µελετήσει µε αυστηρά µαθηµατικό τρόπο το γραµµικό πρόβληµα και να αναλύσει τις ιδιότητες και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του. Αναµφίβολα, οι σωστές αποφάσεις δεν µπορεί να είναι παρά µόνον οι βέλτιστες (µε κάποιο κριτήριο) αποφάσεις. εν πρέπει εποµένως να προξενεί έκπληξη το γεγονός ότι ο γραµµικός προγραµµατισµός βρίσκεται σε συνεχή αναζήτηση βέλτιστων λύσεων. Ο επιστηµονικός τρόπος λήψης αποφάσεων έχει νόηµα και περισσότερο ενδιαφέρον όταν τα πρακτικά και εφαρµοσµένα προβλήµατα είναι µεγάλα σε µέγεθος. Η λύση όµως τέτοιων προβληµάτων απαιτεί µεγάλο αριθµό αριθµητικών υπολογισµών. Γι' αυτό, µέσα στα πρωταρχικά ενδιαφέροντα του γραµµικού προγραµµατισµού περιλαµβάνεται η ανάπτυξη µεθόδων επίλυσης οι οποίες είναι κατάλληλες για υλοποίηση σε Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Όπως είναι ευρέως γνωστό, αυτές οι µέθοδοι ονοµάζονται αλγόριθµοι (algorithms). Στην πράξη η κατάσταση δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται από την προηγηθείσα περιγραφή. εν αρκεί µόνον η βέλτιστη λύση για να ληφθούν οι σωστές αποφάσεις. Η ίδια η λύση του προβλήµατος περιέχει πληροφορίες οι οποίες µπορούν να χρησιµοποιηθούν για παραπέρα βελτίωση της λειτουργίας των συστηµάτων από τα οποία συνήθως 42

43 προκύπτουν τα γραµµικά προβλήµατα. Υπάρχουν όµως και ακόµη χειρότερες καταστάσεις. Μερικές φορές η λύση υλοποιείται µε σηµαντική καθυστέρηση. Μάλιστα, σε µερικές περιπτώσεις η καθυστέρηση είναι τόσο µεγάλη που τα δεδοµένα του προβλήµατος αλλάζουν πριν την υλοποίηση της λύσης. Πώς θα βρεθεί σ αυτή την περίπτωση η νέα βέλτιστη λύση; Είναι η νέα λύση διαφορετική από την προηγούµενη; Με τα ερωτήµατα αυτά ασχολείται η ανάλυση ευαισθησίας (sensitivity analysis) και η παραµετρική ανάλυση (parametric analysis). Πολλές φορές οι αλλαγές των δεδοµένων είναι σχετικά µικρές µε αποτέλεσµα η βέλτιστη λύση να βρίσκεται πιο γρήγορα αν ξεκινήσουµε από τη βέλτιστη λύση του προηγουµένου προβλήµατος. Επίσης, συνέπεια αυτής της κατάστασης είναι η επίλυση πολλών διαδοχικών προβληµάτων, τα οποία διαφέρουν µεταξύ τους ελάχιστα. Εποµένως, δεν είναι άνευ λόγου η συνεχής προσπάθεια του γραµµικού προγραµµατισµού για κατασκευή όλο και πιο γρήγορων αλγορίθµων. Ο γραµµικός προγραµµατισµός παραλαµβάνει έτοιµα τα δεδοµένα των πρακτικών προβληµάτων. Μερικά δεδοµένα ετοιµάζονται από υπηρεσίες των επιχειρήσεων ή οργανισµών, όπως για παράδειγµα το κόστος παραγωγής ενός προϊόντος που υπολογίζεται από τα τµήµατα κοστολόγησης, ενώ άλλα εκτιµούνται µε άλλες επιστηµονικές µεθόδους της επιχειρησιακής έρευνας όπως για παράδειγµα οι τιµές πώλησης ενός προϊόντος σε µελλοντικές χρονικές στιγµές (µέθοδοι χρονικών σειρών, παλινδρόµηση) Παραδείγµατα προβληµάτων γραµµικού προγραµµατισµού Τα προβλήµατα γραµµικού προγραµµατισµού ασχολούνται µε καταστάσεις όπου ένας αριθµός πλουτοπαραγωγικών πηγών, όπως άνθρωποι, υλικά, µηχανές και ακίνητα τα οποία είναι διαθέσιµα πρέπει να συνδυαστούν για να παραχθούν ένα ή περισσότερα προϊόντα. Στην διαδικασία παραγωγής οι πηγές αυτές υπόκεινται σε περιορισµούς όπως στην συνολική ποσότητα των διαθέσιµων πηγών, τον αριθµό κάθε προϊόντος που παράγεται, τον αριθµό κάθε προϊόντος που διατίθεται. Σκοπός του γραµµικού προγραµµατισµού είναι από όλες τις δυνατές κατανοµές των πηγών να υπολογίσουµε εκείνη ή εκείνες οι οποίες µεγιστοποιούν ή ελαχιστοποιούν µια αριθµητική ποσότητα όπως το κέρδος ή το κόστος. 43

44 Το πρόβληµα µεταφοράς Το πρόβληµα µεταφοράς είναι ένα από τα πρώτα είδη προβληµάτων που αναλύθηκαν µε την χρήση του γραµµικού προγραµµατισµού. Το γενικό πρόβληµα εµφανίστηκε όταν τα διαθέσιµα αγαθά αποθηκευµένα σε διάφορες πηγές έπρεπε να διανεµηθούν σε ποικίλους προορισµούς. Το πρόβληµα είναι να βρούµε τον βέλτιστο τρόπο µεταφοράς έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται το κόστος µεταφοράς. Συγκεκριµένα, διαθέτουµε ποσότητες ενός οµοιόµορφου προϊόντος σε έναν αριθµό αποθηκών και θέλουµε να µεταφέρουµε καθορισµένες ποσότητες του προϊόντος σε έναν αριθµό από διαφορετικούς προορισµούς. Το κόστος για την µεταφορά µιας µονάδας ποσότητας από οποιαδήποτε αποθήκη σε οποιοδήποτε κατάστηµα είναι γνωστό, ενώ η µεταφορά από κάθε αποθήκη σε κάθε κατάστηµα είναι δυνατή. Θέλουµε να υπολογίσουµε το ελάχιστο κόστος µεταφοράς από τις αποθήκες στα καταστήµατα λιανικής πώλησης. Παράδειγµα ( Μία εταιρία θέλει να ελαχιστοποιήσει το κόστος µεταφοράς του προϊόντος από δύο διαφορετικά εργοστάσια σε 5 διαφορετικούς πελάτες. Κάθε εργοστάσιο έχει περιορισµένη προµήθεια και κάθε πελάτης συγκεκριµένες απαιτήσεις σε προϊόν. Πώς θα πρέπει η εταιρία να διανείµει τα προϊόντα της; Ανάλυση Κόστος µεταφοράς ($ ανά προϊόν) Πελάτης1 Πελάτης2 Πελάτης3 Πελάτης4 Πελάτης5 Εργοστάσιο Εργοστάσιο Αναγνώριση προβλήµατος Ο στόχος -η αντικειµενική συνάρτηση- είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους. Σε αυτό δόθηκε το όνοµα Total_Cost. 44

45 Παραγωγή & Αξιολόγηση της λύσης 1. Οι µεταβλητές είναι ο αριθµός των προϊόντων που µεταφέρονται από κάθε εργοστάσιο στους πελάτες. Σε αυτές έχει δοθεί το όνοµα Products_shipped στο φύλλο εργασίας 2. Ο λογικός περιορισµός είναι Products_shipped >= 0 µέσω της επιλογής Μη-Αρνητικό Οι άλλοι δύο περιορισµοι είναι: Total_Received >= Ζήτηση Total_Shipped <= Χωρητικότητα 3. Ο στόχος -η αντικειµενική συνάρτηση- είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους. Σε αυτό δόθηκε το όνοµα Total_Cost. Αντικειµενική Συνάρτηση και Περιορισµοί Αντικειµενική Συνάρτηση Z[MIN]=1,75*Κ11+2,25*Κ12+1,5*Κ13+2*Κ14+1,5*Κ15+2*Κ21+2,5*Κ22+2,5*Κ 23+1,5*Κ24+1*Κ25 Total_Received >= Ζήτηση Οι συνολικές µονάδες των προϊόντων που ελήφθησαν και τα οποία διανεµήθηκαν από κάθε εργοστάσιο σε κάθε πελάτη πρέπει να είναι περισσότερες από ή ίσες µε τη συνολική ζήτηση σε µονάδες που ο κάθε πελάτης απαίτησε στην πραγµατικότητα: K11+K21>=30000 K12+K22>=23000 K13+K32>=15000 K14+K42>=32000 K15+K52>=16000 Total_Shipped <= Χωρητικότητα 45

46 Η συνολική προµήθεια που µεταφέρθηκε σε µονάδες είναι µικρότερη από ή ίση µε την ποσότητα σε µονάδες που είναι διαθέσιµη για µεταφορά από κάθε εργοστάσιο. K11+K12+K13+K14+K15<=60000 K21+K22+K23+K24+K25<=60000 Αποτέλεσµα Αριθµός προϊόντων σε µονάδες που µεταφέρθηκαν Πελάτης1 Πελάτης2 Πελάτης3 Πελάτης4 Πελάτης5 Εργοστάσιο1 22,000 23,000 15, Εργοστάσιο2 8, ,000 16,000 Συνολικό κόστος µεταφοράς : $192,750 (ελάχιστο) Γενική διατύπωση προβλήµατος γραµµικού προγραµµατισµού Το γενικό πρόβληµα γραµµικού προγραµµατισµού µπορεί να διατυπωθεί ως εξής: Να βρεθούν οι τιµές των µεταβλητών x 1,x 2, x r που µεγιστοποιούν ή ελαχιστοποιούν την συνάρτηση Z = f(x) = c 1 x 1 +c 2 x c r x r Οι µεταβλητές πρέπει να ικανοποιούν τους περιορισµούς a 11 x 1 +a 12 x 2 +a 13 x 3 + +a 1r x r {, =, } b 1 a 21 x 1 +a 22 x 2 +a 23 x 3 + +a 2r x r {, =, } b 2 a 31 x 1 +a 32 x 2 +a 33 x 3 + +a 1r x r {, =, } b 3.. a m1 x 1 +a m2 x 2 +a m3 x 3 + +a mr x r {, =, } b m x j 0, j=1,2,,r όπου τα a ij, b i, c j είναι γνωστές σταθερές. Η συνάρτηση: f (x) = c x j j r j= 1 46

47 ονοµάζεται αντικειµενική συνάρτηση (objective function). Αυτή η συνάρτηση είναι γραµµική ως προς τις µεταβλητές xj, j=1,2,,r. Επίσης, κάθε περιορισµός είναι µια γραµµική συνάρτηση ως προς τις µεταβλητές xj, j=1,2,,r. Oι συντελεστές cj, j=1,2 r αναφέρονται και ως συντελεστές κόστους και αντιπροσωπεύουν µοναδιαίο κόστος. Η συνθήκη x j 0, j=1,2,,r αναφέρεται και ως συνθήκη της µη αρνητικότητας. Λύση ενός προβλήµατος γραµµικού προγραµµατισµού θα ονοµάζεται κάθε σύνολο xj, j=1,2,,r. το οποίο ικανοποιεί τους περιορισµούς του προβλήµατος. Εφικτή ή δυνατή λύση είναι κάθε λύση που ικανοποιεί τους περιορισµούς µη αρνητικότητας. Βέλτιστη λύση είναι κάθε εφικτή λύση η οποία βελτιστοποιεί την αντικειµενική συνάρτηση. Συνήθως σε ένα πρόβληµα γραµµικού προγραµµατισµού υπάρχουν άπειρες λύσεις και επιδιώκουµε την εύρεση της βέλτιστης δυνατής λύσης. Αν όλοι οι περιορισµοί είναι εξισώσεις ή ανισώσεις της ίδιας φοράς, ένα πρόβληµα γραµµικού προγραµµατισµού µπορεί να διατυπωθεί µε την χρήση πινάκων ως εξής: z = max f(x) = c T x A x {, =, } b x 0 όπου: x1 c1 0 b1 x2 c2 0 b x =. M r 1, c =. M 1, 0 = r. r 1, b=.... xr c r 0 br 2 M. M m 1 47

48 a11... a1 r... και Α =... M... am1... amr m r Με M m r παριστάνουµε το διανυσµατικό χώρο των m r πινάκων. Η σπουδαιότητα της διατύπωσης αυτής έγκειται στο ότι µπορεί µε τον παραπάνω τρόπο να διατυπωθεί µε σαφήνεια µια µεγάλη ποικιλία οικονοµικών, επιστηµονικών, βιοµηχανικών, επιχειρηµατικών και κοινωνικών προβληµάτων Προϋποθέσεις εφαρµογής του γραµµικού προγραµµατισµού Έχοντας εξετάσει κάποιες περιπτώσεις όπου είναι δυνατό να εφαρµοστεί ο γραµµικός προγραµµατισµός και τη γενική διατύπωση ενός προβλήµατος γραµµικού προγραµµατισµού είναι σηµαντικό να εξετάσουµε τις απαιτούµενες προϋποθέσεις για την εφαρµογή του σ ένα οποιοδήποτε πρόβληµα βελτιστοποιήσεως. Αυτές είναι που περιορίζουν γενικά το φάσµα των δυνατοτήτων εφαρµογής του γραµµικού προγραµµατισµού. Οι προϋποθέσεις που πρέπει να ισχύουν για να διατυπωθεί ένα πρόβληµα γραµµικού προγραµµατισµού είναι οι εξής: α) Γραµµικότητα β) ιαιρετότητα και γ) Βεβαιότητα. Γραµµικότητα Όλες οι συναρτήσεις του προβλήµατος, αντικειµενική συνάρτηση και περιορισµοί πρέπει να είναι γραµµικές ως προς τις άγνωστες µεταβλητές x 1, x 2,, x r. Αυτό σηµαίνει ότι πρέπει να ισχύουν οι ιδιότητες της αναλογικότητας και της προσθετικότητας, δηλαδή εάν y είναι µια συνάρτηση r µεταβλητών και a 1, a 2,, a r είναι σταθερές, πρέπει να ισχύει: y(a 1 x 1 +a 2 x 2 + +a r x r ) = a 1 y(x 1 )+ a 2 y(x 2 )+.+ a r y(x r ) 48

49 Σε πολλές περιπτώσεις στις οποίες δεν ισχύει απόλυτα η προϋπόθεση της γραµµικότητας µπορεί να γίνει µια αρκετά καλή προσέγγιση µε γραµµικές συναρτήσεις. ιαιρετότητα Το µοντέλο του γραµµικού προγραµµατισµού υποθέτει ότι κάθε δραστηριότητα (δηλ µεταβλητή) είναι συνεχής και εποµένως άπειρα διαιρετή. Αυτό συνεπάγεται ότι όλα τα επίπεδα δραστηριοτήτων και όλες οι χρήσεις πόρων επιτρέπεται να πάρουν κλασµατικές τιµές ή ακέραιες τιµές. Όταν η υπόθεση της διαιρετότητας δεν ισχύει υπάρχουν δύο ενδεχόµενα : α) Να αγνοηθεί η υπόθεση αυτή, να λυθεί το πρόβληµα µε µεθόδους γραµµικού προγραµµατισµού, και οι τιµές των µεταβλητών να στρογγυλευθούν στην κοντινότερη ακέραια µονάδα. Η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται κυρίως όταν οι τιµές των µεταβλητών είναι µεγάλες. β) Όταν οι τιµές των µεταβλητών είναι µικρές (π.χ. 0 ή 1) όπως σε πολλά προβλήµατα επενδύσεων τότε πρέπει να χρησιµοποιηθούν τεχνικές του ακέραιου προγραµµατισµού. Βεβαιότητα Το µοντέλο του γραµµικού προγραµµατισµού. προϋποθέτει ότι όλοι οι παράµετροι του προβλήµατος είναι γνωστές µε απόλυτη βεβαιότητα. Στην περίπτωση που µερικοί ή όλοι οι συντελεστές της αντικειµενικής συνάρτησης ή των περιορισµών είναι τυχαίες µεταβλητές το πρόβληµα γίνεται πρόβληµα στοχαστικού προγραµµατισµού. Ένα Online εργαλείο µε το οποίο µπορεί κανείς να λύσει προβλήµατα γραµµικού προγραµµατισµού µε τη βοήθεια της µεθόδου simplex δίνεται παρακάτω: Για Online ερωτήσεις και προβλήµατα που επιλύονται µε τη χρήση του simplex αλγορίθµου και τις απαντήσεις τους προσφέρεται ο παρακάτω σύνδεσµος: 49

50 4.3 Υλικό περιγραφής χρήσης λογισµικών εργαλείων για βελτιστοποίηση εφοδιαστικής αλυσίδας Εισαγωγή στη βελτιστοποίηση µε το εργαλείο "Επίλυση" του Excel Ισχύει για Microsoft Office Excel 2003, Microsoft Excel 2000 και 2002 Τι είναι η βελτιστοποίηση; Πώς µπορεί µια µεγάλη φαρµακοβιοµηχανία να προσδιορίσει τη µηνιαία µικτή παραγωγή του εργοστασίου της στην Ινδιανάπολη, η οποία µεγιστοποιεί την εταιρική κερδοφορία της; Εάν η Microsoft παράγει κονσόλες Xbox σε τρεις περιοχές, πώς µπορεί να ελαχιστοποιήσει το κόστος για την κάλυψη της ζήτησης για κονσόλες Xbox; Ποια τιµή για τις κονσόλες και τα παιχνίδια Xbox θα µεγιστοποιήσει το κέρδος από τις πωλήσεις του Xbox; Σε αυτές τις περιπτώσεις, ζητούµενο είναι να βρεθεί ο καλύτερος τρόπος για να επιτευχθεί κάτι. Κυριολεκτικά, επιθυµητό είναι να βρούµε τις τιµές ορισµένων κελιών που βελτιστοποιούν (µεγιστοποιούν ή ελαχιστοποιούν) έναν ορισµένο αντικειµενικό σκοπό. Το εργαλείο "Επίλυση" του Excel βοηθά να απαντηθούν προβλήµατα βελτιστοποίησης. Ορισµός µοντέλου βελτιστοποίησης Ένα µοντέλο βελτιστοποίησης έχει τρία µέρη: το κελί προορισµού, τα κελιά αλλαγών και τους περιορισµούς. Κελί προορισµού Το κελί προορισµού αναπαριστά τον αντικειµενικό σκοπό ή στόχο. Ζητείται να ελαχιστοποιηθεί ή να µεγιστοποιηθεί το κελί προορισµού. Στο παράδειγµα της µικτής παραγωγής της φαρµακοβιοµηχανίας, ο διευθυντής 50

51 της µονάδας θα ήθελε να µεγιστοποιήσει την κερδοφορία της µονάδας κατά τη διάρκεια κάθε µήνα. Το κελί που µετρά την κερδοφορία θα ήταν το κελί προορισµού. Τα κελιά προορισµού για κάθε περίπτωση που περιγράφεται στην αρχή του κεφαλαίου παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα: Μοντέλο Μικτή παραγωγή φαρµακοβιοµηχανίας Μεγιστοποίηση ή ελαχιστοποίηση Μεγιστοποίηση Κελί προορισµού Μηνιαίο κέρδος Παράδοση Xbox Ελαχιστοποίηση Κόστος διανοµής Τιµολόγηση Xbox Μεγιστοποίηση Κέρδος από τις κονσόλες και τα παιχνίδια Xbox Κελιά αλλαγών Τα κελιά αλλαγών είναι τα κελιά του υπολογιστικού φύλλου που µπορεί κανείς να αλλάξει ή να προσαρµόσει ώστε να βελτιστοποιηθεί το κελί προορισµού. Στο παράδειγµα της φαρµακοβιοµηχανίας, ο διευθυντής µονάδας µπορεί να προσαρµόσει την ποσότητα που παράγεται για κάθε προϊόν στη διάρκεια ενός µήνα. Τα κελιά στα οποία καταγράφονται αυτά τα ποσά είναι τα κελιά αλλαγών σε αυτό το µοντέλο. Ο παρακάτω πίνακας παρουσιάζει τους αντίστοιχους ορισµούς των κελιών αλλαγών για τα µοντέλα που περιγράφονται στην αρχή της παραγράφου: Μοντέλο Μικτή παραγωγή φαρµακοβιοµηχανίας Παράδοση Xbox Τιµολόγηση Xbox Κελιά αλλαγών Ποσότητα κάθε προϊόντος που παράγεται κατά τη διάρκεια ενός µήνα Ποσότητα που παράγεται σε κάθε µονάδα κάθε µήνα, το οποίο παραδίδεται σε κάθε πελάτη Τιµές για κονσόλες και παιχνίδια 51

52 Περιορισµοί Οι περιορισµοί εφαρµόζονται στα κελιά αλλαγών. Στο παράδειγµα της φαρµακοβιοµηχανίας, η µικτή παραγωγή δεν µπορεί να χρησιµοποιήσει περισσότερους πόρους (για παράδειγµα, πρώτες ύλες και εργασία) από την ποσότητα των διαθέσιµων πόρων. Επίσης, δεν θα πρέπει να παραχθεί µεγαλύτερη ποσότητα ενός προϊόντος από αυτή που οι καταναλωτές προτίθενται να αγοράσουν. Στα περισσότερα µοντέλα της "Επίλυσης", υπάρχει ο έµµεσος περιορισµός ότι κανένα κελί δεν πρέπει να είναι αρνητικό. Ο παρακάτω πίνακας εµφανίζει τους περιορισµούς για τα προβλήµατα που παρουσιάζονται στην αρχή του κεφαλαίου: Μοντέλο Μικτή παραγωγή φαρµακοβιοµηχανίας Παράδοση Xbox Τιµολόγηση Xbox Περιορισµοί Η µικτή παραγωγή δεν χρησιµοποιεί περισσότερους πόρους από όσους είναι διαθέσιµοι Να µην παράγεται µεγαλύτερη ποσότητα ενός προϊόντος από αυτή που µπορεί να πωληθεί Να µην παραδίδονται περισσότερα τεµάχια κάθε µήνα από όσο επιτρέπει η δυναµικότητα της µονάδας Κάθε πελάτης πρέπει να λαµβάνει τον αριθµό των Xbox που χρειάζεται Οι τιµές δεν πρέπει να απέχουν πολύ από τις τιµές των ανταγωνιστών Εγκατάσταση και εκτέλεση της "Επίλυσης" Για να εγκαταστήσει ένας χρήστης την "Επίλυση", κάνει κλικ στην εντολή Πρόσθετα του µενού Εργαλεία και κατόπιν επιλέγει το πλαίσιο ελέγχου Επίλυση. 52

53 Κάνει κλικ στο κουµπί ΟΚ και το Excel θα εγκαταστήσει την "Επίλυση". Μόλις εγκατασταθεί το πρόσθετο, µπορεί να εκτελέσει την "Επίλυση" κάνοντας κλικ στην εντολή Επίλυση από το µενού Εργαλεία. Η παρακάτω εικόνα δείχνει το παράθυρο διαλόγου Παράµετροι Επίλυσης, στο οποίο καλείται ο χρήστης να εισάγει το κελί προορισµού, τα κελιά αλλαγών και τους περιορισµούς που εφαρµόζονται στο µοντέλο βελτιστοποίησής του. Περισσότερες λεπτοµέρειες στο αρχείο Solver_Περιγραφή & Λεπτοµέρειες.doc στον ίδιο φάκελο. Αφού έχει εισαγάγει το κελί προορισµού, τα κελιά αλλαγών και τους περιορισµούς, τι κάνει η "Επίλυση"; 53

54 Για να απαντηθεί αυτή η ερώτηση, θα πρέπει, πρώτα, να εξοικειωθεί ο χρήστης µε την ορολογία της "Επίλυσης". Κάθε επιλογή για τα κελιά αλλαγών που ικανοποιεί τους περιορισµούς του µοντέλου είναι γνωστή ως εφικτή λύση. Για παράδειγµα, στο παράδειγµα της µικτής παραγωγής, κάθε τιµή µικτής παραγωγής που ικανοποιεί τις εξής τρεις συνθήκες θα αποτελούσε εφικτή λύση: Η µικτή παραγωγή δεν χρησιµοποιεί περισσότερες πρώτες ύλες και εργασία από όση είναι διαθέσιµη. Κατά τη µικτή παραγωγή δεν παράγεται µεγαλύτερη ποσότητα προϊόντος από αυτή για την οποία υπάρχει ζήτηση. Η ποσότητα που παράγεται για κάθε προϊόν δεν είναι αρνητική. Στην ουσία, η "Επίλυση" αναζητά όλες τις εφικτές λύσεις και βρίσκει εκείνη που έχει την "καλύτερη" τιµή για το κελί προορισµού (τη µεγαλύτερη τιµή για µεγιστοποίηση, τη µικρότερη για ελαχιστοποίηση). Μια τέτοια λύση ονοµάζεται βέλτιστη λύση. Ορισµένα µοντέλα της "Επίλυσης" δεν έχουν βέλτιστη λύση και ορισµένα έχουν µια µοναδική λύση. Άλλα µοντέλα της "Επίλυσης" έχουν πολλές (στην πραγµατικότητα άπειρες) βέλτιστες λύσεις. Ο καλύτερος, όµως τρόπος να κατανοήσουµε τον τρόπο χρήσης της "Επίλυσης" είναι να µελετήσουµε λεπτοµερή παραδείγµατα 54

55 4.4 Υλικό επίλυσης προβληµάτων βελτιστοποίησης εφοδιαστικής αλυσίδας Πρόβληµα Μοντέλου ικτύου Ένας τύπος δικτύου στα πλαίσια της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι το δίκτυο µεταφοράς το οποίο θα µας απασχολήσει στο παρακάτω παράδειγµα. Όπως φαίνεται στην εικόνα 1, το εργοστάσιο της Ajax βρίσκεται στο Σικάγο. Μια εταιρική αποθήκη βρίσκεται στο Σαιντ Λούις. Η Ajax πουλάει τους υπολογιστές της σε οκτώ (8) αγορές - Σικάγο, Σαιντ Λούις, Ντιτρόιτ, Κινκινάτι, Λουισβιλ, Ινδιανάπολη, Μιλβάουκ, Μινεάπολη όπως φαίνεται και στην εικόνα. Για να συγκεντρωθεί η ζήτηση της αγοράς για αυτή την εβδοµάδα, ο υπεύθυνος διανοµής της Ajax πρέπει να καταλήξει σε ένα πλάνο µεταφοράς των Alpha υπολογιστών από το εργοστάσιο και την αποθήκη του στις αγορές. Εικόνα 1 55

56 Η Ajax έχει 100 υπολογιστές Alpha για να µεταφερθούν από το εργοστάσιο στις αγορές και 45 υπολογιστές Alpha για να µεταφερθούν από την αποθήκη στις αγορές. Η ζήτηση της αγοράς δίνεται στον πίνακα 1 µαζί µε το κόστος ανά µονάδα υπολογιστή για τη µεταφορά του από το εργοστάσιο ή την αποθήκη στην αγορά. J = Από/Προς Σικάγο Σ.Λουις Ντιτρόιτ Κινκινάτι Λουισβιλ Ινδιανά Μιλβ Μινεά Απόθεµα πολη άουκ πολη Εργοστάσιο Αποθήκη Ζήτηση Πίνακας1 Προκειµένου να αντιµετωπίσουµε το πρόβληµα µεταφοράς της Ajax προσθέτουµε τις απαιτήσεις σε υπολογιστές και βρίσκουµε ότι η συνολική ζήτηση ισούται µε 134 µονάδες, λιγότερες του συνολικού αποθέµατος που ήταν 145 µονάδες. Η γενική συνθήκη κατά την οποία το απόθεµα πρέπει να είναι µεγαλύτερο ή ίσο της ζήτησης είναι εύκολο να αποδειχθεί σε αυτό το µοντέλο του δικτύου µεταφοράς. Η συνθήκη ισχύει για όλα τα προβλήµατα και τα µοντέλα που αφορούν την εφοδιαστική αλυσίδα µιας επιχείρησης αν και είναι δύσκολο να επαληθευτεί όταν η εφοδιαστική αλυσίδα είναι σύνθετη και πολύπλοκη. Έστω ΧΕJ=ροή των Alpha υπολογιστών από το Εργοστάσιο στην αγορά J ΧΑJ=ροή των Alpha υπολογιστών από την Αποθήκη στην Αγορά J J = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Η αντικειµενική συνάρτηση είναι το συνολικό κόστος µεταφοράς. Οι δύο περιορισµοί αποθέµατος δηλώνουν ότι η συνολική ποσότητα που µεταφέρεται από το εργοστάσιο και την αποθήκη δε µπορεί να ξεπεράσει τη διαθέσιµη ποσότητα. Οι οκτώ εξισώσεις στην εικόνα 2 δηλώνουν ότι η ζήτηση σε καθεµία από τις αγορές πρέπει να συναντάται ακριβώς µε τις µεταφορές από το εργοστάσιο και την αποθήκη. 56

57 Το µοντέλο ονοµάζεται µοντέλο δικτύου γιατί µπορεί να αναπαρασταθεί σχηµατικά σαν το δίκτυο στην εικόνα 3. Υπάρχουν κι άλλες φόρµες του γραµµικού προγραµµατισµού στην κλάση των µοντέλων δικτύου. Όλες έχουν την ιδιότητα ότι οι αλγεβρικές τους εκφράσεις ως συστήµατα εξισώσεων µπορούν να µετατραπούν σε αναπαραστάσεις δικτύου όµοιο µε της εικόνας 3. Η βελτιστοποιηµένη λύση σε αυτό το µοντέλο δίνεται στον πίνακα 2. Παρατηρούµε ότι η αγορά της Μινεάπολης εξυπηρετείται και από το εργοστάσιο και από την αποθήκη σε αυτή τη βέλτιστη λύση. MIN Αντικειµενική Συνάρτηση 14XΕ1+ 24XΕ2 + 21XΕ3 + 20XΕ XΕ5 + 19XΕ6 + 17XΕ7 + 30XΕ8 + 24XΑ1 + 15XΑ2 + 28XΑ3 + 20XΑ XΑ XΑ6 + 24XΑ7 + 28XΑ8 Περιορισµοί αποθέµατος XΕ1 + XΕ2 + XΕ3 + XΕ4 + XΕ5 + XΕ6 + XΕ7 + XΕ8 100 XΑ1 + XΑ2 + XΑ3 + XΑ4 + XΑ5 + XΑ6 + XΑ7 + XΑ8 45 Περιορισµοί Ζήτησης XΕ1 + XΑ1 = 22 XΕ2 + XΑ2 = 14 XΕ3 + XΑ3 = 18 XΕ4 + XΑ4 = 17 XΕ5 + XΑ5 = 15 XΕ6 + XΑ6 = 13 XΕ7 + XΑ7 = 15 XΕ8 + XΑ8 = 20 XΕ1, XΕ2, XΕ3, XΕ4, XΕ5, XΕ6, XΕ7, XΕ8 0 XΑ1, XΑ2, XΑ3, XΑ4, XΑ5, XΑ6, XΑ7, XΑ8 0 Εικόνα 2 57

58 Εργοστάσιο Αποθήκη Σικ. Σ.Λ. Ντι. Κιν. Λου. Ινδ. Μιλ. Μιν Εικόνα 3 J = Από/Προς Σικάγο Σ.Λουις Ντιτρόιτ Κινκινάτι Λουισβιλ Ινδιανά Μιλβάουκ Μινεάπολη πολη Εργοστάσιο Αποθήκη Κόστος = $2583,50 Πίνακας 2 Το µοντέλο µεταφοράς, µπορεί να επεκταθεί µε διάφορους τρόπους προκειµένου να διευθετήσει επιπλοκές που δηµιουργούνται στα πλαίσια της διανοµής των προϊόντων. Το µοντέλο που ανασκοπήθηκε περιελάµβανε τη διανοµή ενός µόνο προϊόντος (Alpha υπολογιστής). Τα µοντέλα που περιλαµβάνουν ροή µιας ποικιλίας προϊόντων είναι πιο γενικευµένα µια και διαφορετικά προϊόντα µεταφέρονται από τα εργοστάσια και τις αποθήκες σε διάφορους προορισµούς και µοιράζονται οι ποσότητες σε διαφορετικές τροχιές. 58

59 Επίλυση µε την «Επίλυση» του Excel Τοποθετώ τα δεδοµένα του προβλήµατος που φαίνονται στην Εικόνα 2 σε ένα κενό φύλλο του Excel, στο οποίο έχω ορίσει µε δικές µου λεζάντες και πλαίσια σε ποια κελιά θα βάλω ποια δεδοµένα, ως εξής: Επίλυση του προβλήµατος XE1 XE2 XE3 XE4 XE5 XE6 XE7 XE8 XA1 XA2 XA3 XA4 XA5 XA6 XA7 XA8 Αντικειµενική Συνάρτηση 0 Περιορισµοί XΕ1+XΕ2+XΕ3+XΕ4+XΕ5+XΕ6+XΕ7+XΕ Περιορισµός Αποθέµατος 1 XA1+XA2+XA3+XA4+XA5+XA6+XA7+XA Περιορισµός Αποθέµατος 2 XΕ1 + XΑ1 = 22 0 Περιορισµοί Ζήτησης XΕ2 + XΑ2 = 14 0 " XΕ3 + XΑ3 = 18 0 " XΕ4 + XΑ4 = 17 0 " XΕ5 + XΑ5 = 15 0 " XΕ6 + XΑ6 = 13 0 " XΕ7 + XΑ7 = 15 0 " XΕ8 + XΑ8 = 20 0 " Στη συνέχεια στα κελιά που διατίθενται για τους περιορισµούς της άσκησης και την αντικειµενική συνάρτηση εκφράζουµε τη σχέση που έχει το καθένα από κελιά αυτά µε τις µεταβλητές απόφασης. Για παράδειγµα η αντικειµενική συνάρτηση εκφράζεται ως εξής: Αντικειµενική Συνάρτηση =14*C2+24*D2+21*E2+20*F2+21,5*G2+19*H2+17*I2+30*J2+24*C5+15*D5+28*E5+20*F5+1 8,5*G5 +19,5*H5+24*I5+28*J5 Επειδή στα κελιά που διατίθενται για τις µεταβλητές απόφασης δεν υπάρχει τιµή, στους περιορισµούς και στην αντικειµενική συνάρτηση πριν αρχίσουµε τη διαδικασία της επίλυσης έχουµε την τιµή µηδέν. Έπειτα ανοίγω το πρόσθετο εργαλείο του Excel Επίλυση ή Solver και στο παράθυρο που εµφανίζεται ορίζω αρχικά το κελί όπου θα 59

60 αποθηκεύσω την αντικειµενική συνάρτηση ως κελί προορισµού θέτοντας την επιλογή ως max ή min για το αν θέλω αντίστοιχα να τη µεγιστοποιήσω ή να την ελαχιστοποιήσω, στη συνέχεια ως κελιά αλλαγής θα θέσω τις µεταβλητές απόφασης (ΧΕ1-ΧΕ8 και ΧΑ1-ΧΑ8). Στη συγκεκριµένη περίπτωση την αντικειµενική συνάρτηση που εκφράζει το κόστος µεταφοράς θέλω να την ελαχιστοποιήσω (min). Τέλος, η προσθήκη των περιορισµών γίνεται εύκολα µε τη βοήθεια του παρακάτω παραθύρου θέτοντας τη µικρότερη, τη µεγαλύτερη ή την ίση τιµή στο αντίστοιχο κελί του περιορισµού: Έτσι συνολικά το παράθυρο «Παράµετροι Επίλυσης» µετά τη συµπλήρωση των κενών παίρνει την εξής µορφή: Προκειµένου να µην προσθέσουµε στο παράθυρο «Παράµετροι επίλυσης» όλους τους περιορισµούς που θέλουν όλες τις µεταβλητές απόφασης να είναι µη αρνητικές πατάµε το πλήκτρο Επιλογές και εµφανίζεται το παράθυρο «Επιλογές Επίλυσης». Σε αυτό το παράθυρο πρέπει να επιλέξω την «Υπόθεση µη αρνητικού» για να εξασφαλίσω τις µη αρνητικές τιµές για τις µεταβλητές απόφασης του εκάστοτε προβλήµατος σε αυτή την περίπτωση οι µεταβλητές αυτές εκφράζουν µεταφερόµενα προϊόντα-υπολογιστές. Επίσης 60

61 επιλέγω και την «Υπόθεση γραµµικού µοντέλου» µια και πρόκειται για ένα πρόβληµα µε γραµµικές συναρτήσεις. Πατάω το πλήκτρο Επίλυση και το σύστηµα µε ενηµερώνει αν ο αλγόριθµος της βελτιστοποίησης συνέκλινε σε µία βέλτιστη λύση ή αν δε βρέθηκε λύση. Στην προκειµένη περίπτωση λύση βρέθηκε και επιλέγω να εµφανιστεί εκτός από την αναφορά της απάντησης και οι αναφορές της ευαισθησίας και των ορίων (οι αναφορές αυτές εµφανίζονται σε διαφορετικά φύλλα του Excel από το αρχικό): Στο αρχικό φύλλο του Excel έχουµε πλέον τη βελτιστοποιηµένη λύση, η οποία µας πληροφορεί ότι για να ελαχιστοποιηθεί το κόστος µεταφοράς οι µεταβλητές απόφασης θα πρέπει να πάρουν τις παρακάτω τιµές, δηλαδή τα προϊόντα θα πρέπει να µεταφερθούν από το εργοστάσιο και από την αποθήκη προς τις αγορές (Σικάγο, Σαιντ Λούις, Ντιτρόιτ, Κινκινάτι, Λουισβιλ, Ινδιανάπολη, Μιλβάουκ, Μινεάπολη) σύµφωνα µε τον παρακάτω πίνακα: 61

62 Μεταβλητές απόφασης Επίλυση του προβλήµατος XE1 XE2 XE3 XE4 XE5 XE6 XE7 XE XA1 XA2 XA3 XA4 XA5 XA6 XA7 XA Αντικειµενική Συνάρτηση 2583,5 Περιορισµοί XΕ1+XΕ2+XΕ3+XΕ4+XΕ5+XΕ6+XΕ7+XΕ Περιορισµός Αποθέµατος 1 XA1+XA2+XA3+XA4+XA5+XA6+XA7+XA Περιορισµός Αποθέµατος 2 XΕ1 + XΑ1 = Περιορισµοί Ζήτησης XΕ2 + XΑ2 = " XΕ3 + XΑ3 = " XΕ4 + XΑ4 = " XΕ5 + XΑ5 = " XΕ6 + XΑ6 = " XΕ7 + XΑ7 = " XΕ8 + XΑ8 = " Επίλυση µε το πρόγραµµα Matlab Σύµφωνα µε το πρόγραµµα του MATLAB ο πίνακας µε τους συντελεστές των µεταβλητών απόφασης του προβλήµατος είναι ο f: f=[ ] Παρακάτω δίνεται ο πίνακας µε τους περιορισµούς ανισότητας και µε τους µη µηδενικούς περιορισµούς (Α) καθώς και ο πίνακας b µε τη δεξιά µεριά των περιορισµών µε ανισότητα: A=[ ; ; ; ; ; ; ; ; ; 62

63 ; ; ; ; ; ; ; ; ] b=[100;45;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0] Ο πίνακας µε τους περιορισµούς ισότητας δίνεται παρακάτω (Aeq), όπως και ο πίνακας beq µε τη δεξιά µεριά των περιορισµών µε ισότητα: Aeq=[ ; ; ; ; ; ; ; ] beq=[22; 14; 18; 17; 15; 13; 15; 20] Αφού έχουµε καθορίσει τους παραπάνω πίνακες από τα δεδοµένα του προβλήµατος, ανοίγουµε το εργαλείο του MATLAB Optimization Tool µε την πληκτρολόγηση της εντολής optimtool στο βασικό παράθυρο εντολών (Command Window) του προγράµµατος: >> optimtool Επιλέγουµε τη συνάρτηση linprog - Linear programming από τις επιλογές στο πεδίο solver και αφήνουµε τον αλγόριθµό Large scale που είναι προεπιλεγµένος και φτάνει µέχρι τις 85 επαναλήψεις για να βελτιστοποιήσει το πρόβληµα. Στη συνέχεια εισάγουµε τους πίνακες και πατάµε το start για να αρχίσει η βελτιστοποίηση: 63

64 Καθορισµός συνάρτησης-αλγορίθµου & εισαγωγή δεδοµένων Παρατηρούµε ότι µέσα σε 6 επαναλήψεις συνέκλινε ο αλγόριθµος βελτιστοποίησης και τα αποτελέσµατα για τις βελτιστοποιηµένες µεταβλητές απόφασης φαίνονται στο κάτω µέρος της οθόνης final point. Τα προαναφερθέντα φαίνονται στις δύο εικόνες που ακολουθούν: Εξέλιξη βελτιστοποίησης και αποτέλεσµα αντικειµενικής συνάρτησης 64

65 Αποτελέσµατα µεταβλητών απόφασης Στην περίπτωση που δε χρησιµοποιήσουµε το εργαλείο Optimization Tool χρησιµοποιούµε την εντολή linprog στο παράθυρο εντολών αφού πρώτα έχουµε ορίσει τους πίνακες που αφορούν την αντικειµενική συνάρτηση και τους περιορισµούς (f, A, b, Aeq, beq) και παίρνουµε τα αποτελέσµατα βελτιστοποίησης ως εξής: >> m=linprog(f,a,b,aeq, beq) % optimize Optimization terminated. m =

66 >> f*m % compute profit ans = e Πρόβληµα διανοµής πετρελαιοειδών ιύλιση /διανοµή πετρελαιοειδών στην Άπω Ανατολή Καλείται το εκπαιδευόµενο στέλεχος να µελετήσει για λογαριασµό µεγάλης πολυεθνικής εταιρείας το πρόβληµα οργάνωσης της διύλισης, αλλά και της διανοµής πετρελαϊκών προϊόντων στην Άπω Ανατολή µε τρόπο ώστε να υλοποιηθούν οι παραγγελίες της εταιρείας µε το ελάχιστο δυνατό κόστος. Τα προϊόντα παράγονται στα διυλιστήρια της Κορέας και της Ταϊβάν και εν συνεχεία καταναλίσκονται στις εγχώριες αγορές ή τις αγορές της Ιαπωνίας και του Χονγκ Κονγκ (βλ. σχήµα 2). Το πρόβληµα παρουσιάζεται µε τα εξής δεδοµένα: Α. ΥΙΛΙΣΗ Α1) ιυλιστήρια της Άπω Ανατολής 3. υναµικότητα των διυλιστηρίων και µεταβλητά κόστη παρασκευής ιυλιστήριο Ταϊβάν Κορέα (χαµηλής Ταϊβάν (υψηλής (χαµηλής απόδοσης) απόδοσης) απόδοσης) υναµικότητα (βαρέλια/ηµέρα) Κόστος παρασκευής ($/βαρέλι) Αργό του Ιράν 0,21 0,16 0,29 Αργό της Μαλαισίας 0,13 0,14 0,26 Πίνακας 3 66

67 Στον πίνακα 3 παρατηρείται ότι το Κορεατικό διυλιστήριο είναι µόνο χαµηλής απόδοσης ενώ αυτό της Ταϊβάν µπορεί να λειτουργεί τόσο µε χαµηλή όσο και µε υψηλή απόδοση. Η συνολική δυναµικότητα του διυλιστηρίου της Ταϊβάν είναι βαρέλια την ηµέρα. Α2) Πηγές αργού πετρελαίου Ιράν: Υπάρχει η δυνατότητα προµήθειας µέχρι βαρελιών την ηµέρα προς $2,10 το βαρέλι. Μαλαισία: Έχει ήδη συµφωνηθεί από την εταιρεία η αγορά βαρελιών την ηµέρα στην τιµή των $2.85 το βαρέλι. Α3) Παρασκευαζόµενα πετρελαϊκά προϊόντα σε κάθε διυλιστήριο Οι πίνακες 4 και 5 εκφράζουν το ποσοστό κάθε τύπου αργού πετρελαίου που µετασχηµατίζεται σε καθένα από τα παρασκευαζόµενα προϊόντα. Το µέρος που δε µετασχηµατίζεται χάνεται. 4. Μετασχηµατισµός αργού στην Κορέα Προϊόντα Αργό του Ιράν Αργό της Μαλαισίας Βενζίνη 20% 26% Απόσταγµα 21% 38% Μαζούτ 50% 30% ΣΥΝΟΛΟ 91% 94% Πίνακας 4 5. Μετασχηµατισµός του αργού στην Ταϊβάν Αργό του Ιράν Αργό της Μαλαισίας Προϊόντα Χαµηλής Απόδοσης Υψηλής απόδοσης Χαµηλής απόδοσης Υψηλής απόδοσης Βενζίνη 19% 22% 26% 31% Απόσταγµα 24% 35% 37% 43% Μαζούτ 48% 38% 30% 21% ΣΥΝΟΛΟ 91% 95% 93% 95% Πίνακας 5 67

68 Β) Αγορές της Άπω Ανατολής 6. Ζήτηση (βαρέλια/ηµέρα) Αγορά Προϊόντα Χονγκ- Ιαπωνία Ταϊβάν Κονγκ Κορέα Βενζίνη Απόσταγµα Μαζούτ Πίνακας 6 Η αγορά του Ταϊβάν εξυπηρετείται αποκλειστικά από το διυλιστήριο του Ταϊβάν, όπως επίσης και η αγορά της Κορέας από το Κορεάτικο διυλιστήριο. Γ. ΙΑΝΟΜΗ Γ1) Μεταφορά του αργού πετρελαίου από τις χώρες παραγωγούς στα διυλιστήρια 7. Ανάγκες σε µεταφορές (χιλ. τόνοι αντιστοιχούντες σε 1000 βαρέλια αργού) Προέλευση αργού ιυλιστήριο Κορέα Ταϊβάν Ιράν 8,8 7,6 Μαλαισία 3,3 2,2 Πίνακας 7 Η συνολική δυναµικότητα του διαθέσιµου στόλου των τάνκερ ανέρχεται σε τόνους. 8. Κόστη Μεταφοράς αργού πετρελαίου ($/βαρέλι) Προέλευση Προορισµός Κορέα Ταϊβάν Ιράν 0,72 0,68 Μαλαισία 0,30 0,25 Πίνακας 8 68

69 Γ2)Μεταφορά των προϊόντων από τα διυλιστήρια στην αγορά 9. Κόστη Μεταφοράς προϊόντων ($/βαρέλι) Προέλευση Προορισµός Ιαπωνία Χονγκ-Κονγκ Κορέα 0,10 0,18 Ταϊβάν 0,15 0,08 Πίνακας 9 εν υφίσταται περιορισµός σε µέσα µεταφοράς από τα διυλιστήρια στις αγορές. Τα ζητήµατα που τίθενται και απαντιούνται είναι: 1) Υπάρχουν, κατά τη γνώµη σας, οι αναγκαίες συνθήκες για την ανάπτυξη ενός µοντέλου γραµµικού προγραµµατισµού ικανού να δώσει λύση στο παραπάνω πρόβληµα; Αν ναι, να παρουσιάσετε τα σχετικά επιχειρήµατα και να δώσετε σχεδιάγραµµα ή χάρτη που θα καταγράφει τις δραστηριότητες διύλισης και µεταφοράς των πετρελαιοειδών. 2) Να συντάξετε διαφωτιστικό πίνακα ανάλυσης των µεταβλητών απόφασης που µοντελοποιούν όλες τις απαραίτητες δραστηριότητες διύλισης και µεταφοράς. Εν συνεχεία, να γράψετε όλους τους περιορισµούς που θέτει το πρόβληµα. 3) Να ολοκληρώσετε ένα µονοκριτήριο µοντέλο γ.π. αναπτύσσοντας την αντικειµενική συνάρτηση κόστους (κόστος αγοράς αργού + κόστος µεταφοράς του αργού στα διυλιστήρια + κόστος παρασκευής των προϊόντων + κόστος µεταφοράς από τα διυλιστήρια στην αγορά). 4) Με τη βοήθεια λογισµικού γ.π. να καταλήξετε σε µια βέλτιστη λύση του προβλήµατος της οποίας η ανάλυση θα επιχειρηθεί µε τη βοήθεια του διαγράµµατος του ζητήµατος 1. Απαντήσεις 1) Το πρόβληµα εµφανίζει την προβληµατική της κατανοµής σε τρία επίπεδα (βλ. σχήµα 2): Κατανοµή προµηθειών αργού πετρελαίου από Ιράν και Μαλαισία. Κατανοµή του αργού στα δύο διυλιστήρια της Ταϊβάν. Κατανοµή των προϊόντων (µεταφορά) στις αγορές της Άπω Ανατολής. 69

70 Όσον αφορά τη µεταφορά των προϊόντων από τα δύο διυλιστήρια στις αγορές της Άπω Ανατολής, αυτή αφορά: για την Ιαπωνία: βενζίνη, απόσταγµα και µαζούτ, για το Χονγκ Κονγκ: βενζίνη και απόσταγµα, ενώ µέρος της παραγωγής απορροφάται από τις εγχώριες αγορές. 2) Ένα δόκιµο σύνολο µεταβλητών απόφασης (εκφρασµένων σε χιλιάδες βαρέλια / ήµερα) που µοντελοποιεί το αντικείµενο απόφασης της εταιρείας δίνεται αµέσως παρακάτω (βλ. επίσης σχήµα 2 και πίνακα 10): ΠΗΓΕΣ ΑΡΓΟΥ ΙΥΛΙΣΤΗΡΙΑ ΑΓΟΡΑ Σχήµα 2: ιαγραµµατική παρουσίαση της διύλισης και διανοµής πετρελαιοειδών στην Άπω Ανατολή. Προµήθεια αργού x 1 : ποσότητα αργού που αποστέλλεται από Ιράν προς Ταϊβάν x 2 : ποσότητα αργού που αποστέλλεται από Ιράν προς Κορέα x 3 : ποσότητα αργού που αποστέλλεται από Μαλαισία προς Ταϊβάν x 4. ποσότητα αργού που αποστέλλεται από Μαλαισία προς Κορέα ιύλιση x 5 : ποσότητα αργού Ιράν επεξεργασµένη σε χαµηλή απόδοση (Ταϊβάν) x 6 : ποσότητα αργού Ιράν επεξεργασµένη σε υψηλή απόδοση (Ταϊβάν) 70

71 x 7 : ποσότητα αργού Μαλαισίας επεξεργασµένη σε χαµηλή απόδοση (Ταϊβάν) x 8 : ποσότητα αργού Μαλαισίας επεξεργασµένη σε υψηλή απόδοση (Ταϊβάν) ιακίνηση προϊόντων x 9 : ποσότητα βενζίνης προς µεταφορά από Ταϊβάν στην Ιαπωνία x 10 : ποσότητα βενζίνης προς µεταφορά από Κορέα στην Ιαπωνία x 11 : ποσότητα αποστάγµατος προς µεταφορά από Ταϊβάν στην Ιαπωνία x 12 : ποσότητα αποστάγµατος προς µεταφορά από Κορέα στην Ιαπωνία x 13 : ποσότητα µαζούτ προς µεταφορά από Ταϊβάν στην Ιαπωνία x 14 : ποσότητα µαζούτ προς µεταφορά από Κορέα στην Ιαπωνία x 15 : ποσότητα βενζίνης προς µεταφορά από Ταϊβάν στο Χονγκ Κονγκ x 16 : ποσότητα βενζίνης προς µεταφορά από Κορέα στο Χονγκ Κονγκ x 17 : ποσότητα αποστάγµατος προς µεταφορά από Ταϊβάν στο Χονγκ Κονγκ x 18 : ποσότητα αποστάγµατος προς µεταφορά από Κορέα στο Χονγκ Κονγκ 10. Μεταβλητές απόφασης διακίνησης προϊόντων (χιλ. βαρέλια / ηµέρα) Προϊόντα Χώρα κατανάλωσης Χώρα διύλισης διύλισης Ιαπωνία Χονγκ-Κονγκ Ταϊβάν Κορέα Βενζίνη x 9 x 15 Απόσταγµα x 11 x 17 Μαζούτ x 13 - Βενζίνη x 10 x 16 Απόσταγµα x 12 x 18 Μαζούτ x 14 - Πίνακας 10 Μοντελοποίηση περιορισµών Περιορισµοί προµήθειας αργού x 1 + x 2 70 (χιλ. βαρέλια αργού) x3+ x 4 = 38 (χιλ. βαρέλια αργού) Περιορισµός µεταφοράς αργού 71

72 7,6 x 1 +8,8 x 2 +2,2 x 3 +3,3 x (χιλ. τόνοι αργού) Περιορισµοί διύλισης x 1 + x 3 60 (χιλ. βαρέλια αργού) x 2 +x 4 25 (χιλ. βαρέλια αργού) (Ταϊβάν, Μαλαισίας) Ορισµικοί περιορισµοί (διυλιστήριο Ταϊβάν) x 1 =x 5 + x 6 x 3 =x 7 + x 8 Περιορισµοί: «παραγωγή ζήτηση» (χιλ. βαρέλια /ηµέρα) Βενζίνη Ταϊβάν: 0,19 x 5 +0,22 x 6 +0,26 x 7 +0,31 x 8 X 9 +X Απόσταγµα Ταϊβάν : 0,24 x 5 +0,35 x 6 +0,37 x 7 +0,43 x 8 X 11 +X Μαζούτ Ταϊβάν: 0,48 X 5 +0,38 X 6 +0,30 X 7 +0,21 X 8 X Βενζίνη Κορέας: 0,20 x 2 +0,26 x 4 x 10 + x Απόσταγµα Κορέας :0,21x 2 +0,38x 4 x 12 +x Μαζούτ Κορέα : 0,50 x 2 +0,30 x 4 x Περιορισµοί ικανοποίησης της ζήτησης (χιλ. βαρέλια /ηµέρα) Βενζίνη Ιαπωνίας : X 9 +X 10 =3 Απόστ. Ιαπωνίας ; x 11 +x 12 =5 Μαζούτ Ιαπωνίας: X 13 +X 14 =8 Βενζίνη Χονγκ-Κονγκ : x 15 +x 16 =3 Απόστ. Χονγκ-Κονγκ: x 17 +x 18 =5 Φυσικοί περιορισµοί x i 0, i = 1,2,...,18 3) Το κριτήριο βελτιστοποίησης της επιδιωκόµενης λύσης από την εταιρεία είναι το συνολικό κόστος διαχείρισης των πετρελαιοειδών: [min]z = κόστος αγοράς αργού + κόστος µεταφοράς του αργού στα διυλιστήρια + κόστος παρασκευής των προϊόντων + κόστος µεταφοράς στις αγορές =2,10(X 1 +X 2 )+2,85(X 3 +X 4 ) +0,68 X 1 +0,72 X 2 +0,25 X 3 +0,30 X 4 72

73 +0,16 X 5 +0,29 X 6 +0, 14 X 7 +0,26 X 8 +0,21 x 2 +0,13 x 4 +0,15(x 9 +x 11 +x 13 )+0,08(x 15 +x 17 )+0,10(x Ι0 +x 12 +x Ι4 ) +0,18(x Ι6 +x Ι8 ) =2,78 x 1 +3,03 x 2 +3,10 x 3 +3,28 x 4 +0,16 x 5 +0,29 x 6 +0,14 x 7 +0,26 x 8 +0,15 x 9 +0,10 x 10 +0,15 x 11 +0,10 x 12 +0,15 X 13 +0,10 X 14 +0,08 X 15 +0,18 X 16 +0,08 X 17 +0,18 X 18 (χιλιάδες δολάρια) Το ολοκληρωµένο µοντέλο γ.π. είναι διαστάσεων 18 x 18. 4) Η βέλτιστη λύση (µη µηδενικές µεταβλητές) παρουσιάζεται διαγραµµατικά στο σχήµα 3. Το συνολικό κόστος διαχείρισης ανέρχεται σε $ / ηµέρα. Η αγορά του Χονγκ-Κονγκ καλύπτεται αποκλειστικά από το διυλιστήριο της Ταϊβάν, ενώ εκείνη της Ιαπωνίας και από τα δύο διυλιστήρια. Η προµήθεια αργού Ιράν από το διυλιστήριο της Κορέας κρίνεται ασύµφορη. Ωστόσο, η προµήθεια νέων ποσοτήτων αργού Μαλαισίας, µέχρι του συνολικού ορίου των 48,5 χιλιάδων βαρελιών, θα προκαλούσε αύξηση του κόστους κατά 0,172$/βαρέλι (ερµηνεία δυικής µεταβλητής δεύτερου περιορισµού και ανάλυση ευαισθησίας β' µέλους). Με το ίδιο σκεπτικό, θα είχαµε, µείωση του κόστους κατά 0,033 $/βαρέλι από αύξηση της δυναµικότητας του διυλιστηρίου της Κορέας, αύξηση που είναι επιτρεπτή µέχρι τα 895 βαρέλια /ηµέρα (συνολική δυναµικότητα: βαρέλια ηµερησίως). [6] 73

74 Σχήµα 3: Βέλτιστες δραστηριότητες προµήθειας-διύλισης αργού και µεταφοράς προϊόντων (χιλ.βαρέλια/ηµέρα) 4.5 Υλικό ερµηνείας της Ανάλυσης Ευαισθησίας σε προβλήµατα βελτιστοποίησης λυµένα µε Solver Αναφορές απάντησης ευαισθησίας ορίων για το πρόβληµα µοντέλου δικτύου Η ανάλυση ευαισθησίας είναι µία µέθοδος η οποία εφαρµόζεται για να προσδιορίσει την ευαισθησία της λύσης ενός προβλήµατος γραµµικού προγραµµατισµού στις µεταβολές των παραµέτρων του. Το πλέον διαδεδοµένο µέσο για εύρεση της βέλτιστης λύσης ενός προβλήµατος καθώς και την ανάλυση ευαισθησίας του είναι το Microsoft Excel και πιο συγκεκριµένα το εργαλείο Solver. Το Solver µας δίνει την αναφορά απάντησης (Answer Report), την ανάλυση ευαισθησίας (Sensitivity Report) και την αναφορά ορίων (Limits Report). 74