Projekt okładki i stron tytułowych:

GRAFOS

Fotografie na okładce:

sittinan/Fotolia

Wydawca:

Adam Filutowski

Koordynator ds. redakcji:

Adam Kowalski

Redaktor:

Paweł Wielopolski

Produkcja:

Mariola Grzywacka

Recenzenci:

Prof. dr hab. Agnieszka Merkisz-Guranowska

Politechnika Poznańska

Prof. dr hab. inż Krzysztof Santarek

Politechnika Warszawska

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwa Naukowego PWN

Anna Jakubowska / Woblink

Publikacja została dofinansowana przez Wydział Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2019

ISBN 978-83-01-20635-2

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2019 r., (wyd. I)

Warszawa 2019

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Spis treści

Streszczenie

Spis wybranych oznaczeń

Wstęp

1. Istota, funkcje i zadania systemów zaopatrzenia i dystrybucji

1.1. Wprowadzenie do systemów zaopatrzenia i dystrybucji

1.2. Zadania sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

1.2.1. Uwagi ogólne – uwarunkowania techniczno-organizacyjne realizacji zadań w sieciach dostaw

1.2.2. Zadania realizowane w sferze zaopatrzenia

1.2.3. Zadania realizowane w sferze dystrybucji

1.3. Struktury systemów transportowo-magazynowych obsługi logistycznej przedsiębiorstwa

1.4. Problemy decyzyjne funkcjonowania sieci dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji

2. Wybrane zagadnienia inżynierii systemów zaopatrzenia i dystrybucji

2.1. Pojęcie inżynierii systemów w literaturze

2.2. Właściwości elementów i ich wpływ na systematykę systemów

2.3. Inżynieria systemów a trendy w rozwoju systemów zaopatrzenia i dystrybucji

2.4. Analiza systemowa w inżynierii systemów ZiD

3. Inżynieria a efektywność funkcjonowania systemów zaopatrzenia i dystrybucji

3.1. Pojęcie efektywności w kontekście inżynierii systemów

3.2. Rodzaje efektywności systemów zaopatrzenia i dystrybucji

3.3. Zasady ustalania miar i wskaźników pomiaru efektywności

3.4. Wybrane wskaźniki efektywności sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

4. Wybrane metody i narzędzia oceny efektywności funkcjonowania sieci dostaw w literaturze

4.1. Rodzaje metod oceny efektywności systemów

4.2. Metody oceny efektywności ekonomiczno-finansowej

4.3. Metody i algorytmy optymalizacji i możliwości ich zastosowania

4.4. Metody i narzędzia usprawniania procesów w sieciach dostaw

5. Uogólniony model decyzyjny oceny efektywności funkcjonowania sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

5.1. Identyfikacja elementów modelu

5.2. Struktura sieci dostaw

5.3. Parametryzacja elementów sieci dostaw

5.3.1. Parametryzacja elementów punktowych sieci dostaw

5.3.2. Parametryzacja elementów liniowych sieci dostaw

5.3.3. Potencjał techniczny i zasoby ludzkie

5.4. Zmienne decyzyjne modelu

5.5. Warunki brzegowe realizacji zadań w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

5.6. Wskaźniki i kryteria oceny efektywności sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

6. Wybrane modele decyzyjne oceny efektywności sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

6.1. Założenia ogólne – rodzaje modeli

6.2. Model MPHP-1 oceny sieci dostaw w sferze zaopatrzenia o strukturze hierarchicznej – dostawy pośrednie

6.3. Model MPHB-1 oceny sieci dostaw w sferze zaopatrzenia o strukturze hierarchicznej – dostawy bezpośrednie

6.4. Model MPHP-2 oceny sieci dostaw w sferze dystrybucji o strukturze hierarchicznej – dostawy pośrednie

6.5. Model MPHB-2 oceny sieci dostaw w sferze dystrybucji o strukturze hierarchicznej – dostawy bezpośrednie

6.6. Model MPRD-1 oceny sieci dostaw w sferze zaopatrzenia z rozproszonymi dostawcami

6.7. Model MPRD-2 oceny sieci dostaw w sferze dystrybucji z rozproszonymi odbiorcami

7. Algorytmy wyznaczania efektywnych przepływów ładunków w sieciach dostaw

7.1. Założenia ogólne

7.2. Algorytm genetyczny wyznaczający efektywne przepływy ładunków w sieciach hierarchicznych

7.2.1. Założenia ogólne

7.2.2. Opracowanie struktury chromosomu

7.2.3. Opracowanie funkcji przystosowania

7.2.4. Etapy reprodukcji chromosomu

7.2.5. Określenie krzyżowania i mutacji chromosomów

7.3. Algorytm mrówkowy wyznaczający efektywne przepływy ładunków w sieciach rozproszonych

7.4. Oprogramowanie komputerowe wspomagające wyznaczanie przydziału pojazdów do zadań

7.4.1. Dane dotyczące aplikacji komputerowej

7.4.2. Funkcjonalności użytkowe programu

8. Praktyczne przykłady zastosowania modeli oceny efektywności sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

8.1. Założenia ogólne

8.2. Weryfikacja modelu MPHP-1 dla dostaw pośrednich w sferze zaopatrzenia

8.2.1. Założenia ogólne

8.2.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPHP-1

8.3. Weryfikacja modelu MPHB-1 dla dostaw bezpośrednich w sferze zaopatrzenia

8.3.1. Założenia ogólne

8.3.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPHB-1

8.4. Weryfikacja modelu MPHP-2 dla dostaw pośrednich w sferze dystrybucji

8.4.1. Założenia ogólne

8.4.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPHP-2

8.5. Weryfikacja modelu MPHB-2 dla dostaw bezpośrednich w sferze dystrybucji

8.5.1. Założenia ogólne

8.5.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPHB-2

8.6. Weryfikacja modelu MPRD-1 dla dostaw w sferze zaopatrzenia przy rozproszonych dostawcach

8.6.1. Założenia ogólne

8.6.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPRD-1

8.7. Weryfikacja modelu MPRD-2 dla dostaw w sferze dystrybucji przy rozproszonych odbiorcach

8.7.1. Założenia ogólne

8.7.2. Analiza wrażliwości dla modelu MPRD-2

Podsumowanie

Bibliografia

Przypisy

Streszczenie

Kształtowanie sieci dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji to efekt współzależnych działań, których celem jest zaspokojenie potrzeb materiałowych w sferze zaopatrzenia lub otrzymania gotowego wyrobu w sferze dystrybucji, mając na uwadze efektywność ekonomiczną podmiotów biorących udział w procesie logistycznym. Zaprojektowanie, a następnie użytkowanie sieci dostaw wymaga ciągłej analizy weryfikacji i oceny poprawności funkcjonowania, uwzględniając różne aspekty, np. techniczny, ekonomiczny, jakościowy, środowiskowy. Ważnym zagadnieniem jest eksploatacja sieci dostaw, czyli zapewnienie możliwości użytkowania sieci zgodnie z przeznaczeniem przez utrzymanie wymaganego stanu eksploatacyjnego poszczególnych obiektów tworzących daną sieć.

Opracowanie koncepcji i projektu sieci dostaw wymaga niezbędnej wiedzy, umiejętności oraz kompetencji z obszaru nie tylko modelowania procesów i systemów, ale również inżynierii i teorii systemów oraz zastosowania wieloaspektowej analizy systemowej z uwzględnieniem wskaźników efektywności. Oznacza to potrzebę znajomości wymagań i warunków funkcjonalnych, technicznych, technologicznych, organizacyjnych, ekonomicznych, systemowych i środowiskowych, które są związane z przygotowaniem i realizacją oraz eksploatacją sieci dostaw i poszczególnych jej elementów. Ważne jest opracowanie procedury analizy oceny efektywności jej funkcjonowania przy różnych warunkach brzegowych.

Funkcjonujące sieci dostaw różnią się między sobą m.in. rodzajem podmiotów uczestniczących w procesie dostaw zapotrzebowania materiałowego do procesu produkcyjnego lub w procesie dystrybucji wyrobów gotowych do ostatecznego odbiorcy, branżą, dla której budowana jest sieć dostaw, lub też specyfiką rynku. Różnice te w połączeniu z organizacją sieci, uwarunkowaniami społeczno-gospodarczymi danego regionu lub zasięgu oraz zastosowaniem konkretnych urządzeń i środków transportu wpływają na ogólną efektywność procesów realizowanych w sieciach dostaw.

Monografia przedstawia zagadnienia inżynierii oceny efektywności sieci dostaw w ujęciu systemowym. Przedstawiono w niej istotę oraz zadania systemów zaopatrzenia i dystrybucji, opisano rolę obiektów magazynowych w kształtowaniu sieci dostaw. Omówiono także inżynierię systemów oraz zasady prowadzenia analizy systemowej w aspekcie oceny efektywności funkcjonowania sieci w sferze zaopatrzenia i dystrybucji. Ważnym obszarem badań przedstawionym w monografii jest analiza pojęcia efektywności w kontekście technicznym, ekonomicznym i jakościowym. Dla oceny efektywności funkcjonowania sieci dostaw zaproponowano zróżnicowane wskaźniki. Dla wybranych opracowano tzw. karty wskaźnika, które mogą być bardzo przydatne w analizie systemowej doboru właściwego wariantu konfiguracji sieci.

Przedstawiono również ogólne sformułowanie modelu oceny efektywności sieci dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji oraz modele cząstkowe dla wybranych obszarów oceny. Dla poszczególnych modeli zaproponowano algorytmy ich rozwiązania oraz praktyczne przykłady zastosowania. Przedłożona w monografii metodyka umożliwia nie tylko kształtowanie sieci dostaw dla różnych branż, ale również analizę wrażliwości i ocenę efektywności funkcjonowania przy danych warunkach brzegowych oraz uwarunkowaniach społeczno-gospodarczych otoczenia.

Spis wybranych oznaczeń

Notacja

Definicja

– zbiór numerów dostawców ładunku w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz odległości między obiektami sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz odległości między obiektami sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór rodzajów ładunków przewożonych w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór rodzajów ładunków przewożonych w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– macierz jednostkowych kosztów przejścia ładunku przez obiekty magazynowe w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz jednostkowych kosztów przejścia ładunku przez obiekty magazynowe w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz jednostkowych kosztów pracy kierowców w transporcie wewnętrznym w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz jednostkowych kosztów pracy kierowców w transporcie wewnętrznym w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz zmiennych decyzyjnych o interpretacji liczby danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystanego w danym elemencie sieci dostaw w sferze zaopatrzeniowej.

– macierz zmiennych decyzyjnych o interpretacji liczby danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystanego w danym elemencie sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– koszty eksploatacji środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór kierowców w transporcie zewnętrznym w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór kierowców w transporcie zewnętrznym w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór kierowców w transporcie wewnętrznym w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór kierowców w transporcie wewnętrznym w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz liczby danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystanego w elementach sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystanego w elementach sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz liczby kursów między obiektami sieci o rozproszonych dostawcach i odbiorcach w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby kursów między obiektami sieci o rozproszonych dostawcach i odbiorcach w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz jednostkowych kosztów zużycia paliwa dla danego typu środka transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz jednostkowych kosztów zużycia paliwa dla danego typu środka transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór połączeń transportowych (łuki w grafie) między poszczególnymi punktami nadania/odbioru ładunków/punktami pośrednimi.

– zbiór połączeń transportowych w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór połączeń transportowych w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór numerów punktów pośrednich w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór numerów punktów pośrednich w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego wykorzystanych do realizacji zadania na wybranym połączeniu w sieci z dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego wykorzystanych do realizacji zadania na wybranym połączeniu w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego w rozproszonej sieci z dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego w rozproszonej sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz liczby środków transportu wewnętrznego w sieci z dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz liczby środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór numerów odbiorców w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz realizacji połączeń w rozproszonej sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz realizacji połączeń w rozproszonej sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– zbiór numerów odbiorców w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór numerów dostawców ładunków w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– macierz zdolności magazynowych punktów pośrednich w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz zdolności magazynowych punktów pośrednich w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz zdolności magazynowych punktów pośrednich w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz pojemności środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz pojemności środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz wielkości dostarczanych ładunków przez poszczególnych dostawców w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz wielkości zapotrzebowania odbiorców ładunków (np. surowca, wyrobu gotowego) w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz wielkości zapotrzebowania odbiorców ładunków (np. surowca, wyrobu gotowego) w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz wielkości dostarczanych ładunków przez poszczególnych dostawców w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– zbiór numerów typów (klas) środków transportu w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór numerów typów (klas) środków transportu w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– zbiór typów środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór typów środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór typów środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór typów środków transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– zbiór dopuszczalnych czasów realizacji zadań przewozowych przez środki transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór dopuszczalnych czasów realizacji zadań przewozowych przez środki transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– dopuszczalny czas jazdy pracownika transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– dopuszczalny czas jazdy pracownika transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– dopuszczalny czas jazdy kierowcy w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– dopuszczalny czas jazdy kierowcy w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasu realizacji zadań przez środki transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasu realizacji zadań przez środki transportu zewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasów wyładunku w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasów wyładunku w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasów załadunku w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasów załadunku w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu zewnętrznego wykorzystywanego w rozproszonej sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu zewnętrznego wykorzystywanego w rozproszonej sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystywanego w danym elemencie sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu wewnętrznego wykorzystywanego w danym elemencie sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu zewnętrznego wykorzystywanego na danym połączeniu w hierarchicznej sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz czasów zaangażowania danego typu środka transportu zewnętrznego wykorzystywanego na danym połączeniu w hierarchicznej sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz prędkości danego typu środka transportu zewnętrznego na poszczególnych połączeniach w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz prędkości danego typu środka transportu zewnętrznego na poszczególnych połączeniach w sieci dostaw w sferze dystrybucyjnej.

– zbiór elementów punktowych zlokalizowanych w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór elementów punktowych zlokalizowanych w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór numerów wszystkich punktów sieci zaopatrzenia i dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór typów środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór typów środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– zbiór wydajności praktycznych środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– zbiór wydajności praktycznych środków transportu wewnętrznego w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz wielkości strumienia ładunku płynącego między obiektami sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz wielkości strumienia ładunku płynącego między obiektami sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz przypisania typów pojazdów do zadań w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz przypisania typów pojazdów do zadań w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz użycia danego typu środka transportu wewnętrznego do zadań logistycznych w rozproszonej sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz użycia danego typu środka transportu wewnętrznego do zadań logistycznych w rozproszonej sieci dostaw w sferze dystrybucji.

– macierz użycia danego typu środka transportu wewnętrznego do zadań logistycznych w sieci dostaw w sferze zaopatrzenia.

– macierz użycia danego typu środka transportu wewnętrznego do zadań logistycznych w sieci dostaw w sferze dystrybucji.

Wstęp

W wielu różnych sytuacjach, w tym również w czasie wyboru wariantu konfiguracji sieci dostaw w systemach zaopatrzenia czy dystrybucji, podejmowana jest decyzja. Najczęściej osoba podejmująca decyzję, tj. decydent, może wybrać tylko taką, która jest zgodna z warunkami brzegowymi wynikającymi z zasad, norm lub ograniczeń, np. finansowych. W wielu przypadkach decydent może mieć do dyspozycji kilkanaście wariantów konfiguracji sieci dostaw, spośród których musi wybrać najlepszy, uwzględniając różne perspektywy.

Efektywność funkcjonowania sieci dostaw determinowana jest skutecznością jej działania, a tym samym stopniem realizacji celów, tj. dostarczeniem zapotrzebowania materiałowego w sferze zaopatrzenia oraz dostarczeniem wyrobów gotowych do ostatecznych odbiorców w sferze dystrybucji. Zakłada się, że efektywność sieci dostaw sprowadza się przede wszystkim do właściwego wykorzystania posiadanego potencjału do osiągnięcia celów. Stopień realizacji założonych celów to efekty sieci dostaw, natomiast nakłady to wielkość zaangażowanych zasobów dla spełnienia tych celów [76, 120].

Zakłada się, że efektywność sieci dostaw określa jej ocenę w wymiarze funkcjonalnym i organizacyjnym oraz jest miarą skuteczności jej działania. Większa efektywność oznacza, że przy poniesieniu niższego kosztu zostaną zrealizowane zadania logistyczne na poziomie nie gorszym, niż zakładano, lub przy tych samych kosztach zostaną zrealizowane zadania logistyczne na wyższym poziomie. Inaczej mówiąc, przy większej efektywności skuteczność i sprawność wykorzystywania zasobów przeznaczonych do realizacji zadań w danej sieci dostaw jest wyższa. Kształtowane i projektowane sieci dostaw różnią się w szczególności:

- zakresem zadań, wynikających z zakresu działań związanych z dostarczeniem zapotrzebowania materiałowego do procesu produkcyjnego lub dostarczenia wyrobów gotowych do ostatecznych odbiorców,

- branżą, dla której projektowane są sieci dostaw, tj. specyfiką rynku, na którym funkcjonuje dana sieć dostaw,

- nakładanymi warunkami brzegowymi wynikającymi z ograniczeń realizacji zadań i ograniczeń, np. finansowych czy technicznych, poszczególnych uczestników biorących udział w wykonaniu zadań.

Ważnym aspektem oceny efektywności sieci dostaw, niezależnie od branży czy sfery funkcjonowania, jest dostosowanie jej potencjału do zadań. W dobie informatyzacji często do potrzeb analizy i oceny efektywności w różnych obszarach przedsiębiorstwa korzysta się z narzędzi dostępnych na rynku (komercyjnych) bądź opracowanych dla danego przedsiębiorstwa ze względu na specyfikę zadań. Dobór właściwych narzędzi nie jest łatwym zadaniem, ponieważ należy wziąć pod uwagę wiele aspektów: technicznych, ekonomicznych, jakościowych oraz środowiskowych.

Monografia została podzielona na trzy części. W pierwszej przedstawiono podstawowe zagadnienia dotyczące istoty i zasad funkcjonowania sieci dostaw w ujęciu inżynierii systemów, cechy i główne fazy analizy systemowej, wskazując na istotne elementy procedury systemowej. Scharakteryzowano również istotę pojęcia efektywności wraz z opisem obszarów jej zastosowania. Zaproponowano wskaźniki oceny efektywności, a dla wybranych przedstawiono kartę opisu z identyfikacją cech charakterystycznych.

Druga część zawiera autorski model oceny efektywności sieci dostaw z identyfikacją i charakterystyką elementów modelu. Przedstawiono zapisy formalne, które stały się podstawą do sformułowania wybranych modeli oceny efektywności funkcjonowania sieci dostaw ze względu na wybrane kryteria i wybrane obszary. Zaproponowano również metody rozwiązania tych modeli oparte na algorytmach ewolucyjnych.

Ostatnia część monografii zawiera przykłady praktycznego zastosowania opracowanych modeli oraz użycia zaproponowanego podejścia do wieloaspektowej analizy i oceny efektywności sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji. W tej części zawarto również rekomendacje dotyczące kształtowania i organizacji sieci dostaw, uwzględniając najlepsze praktyki i rozwiązania stosowane w kształtowaniu i projektowaniu sieci dostaw.

1. Istota, funkcje i zadania systemów zaopatrzenia i dystrybucji

1.1. Wprowadzenie do systemów zaopatrzenia i dystrybucji

1.2. Zadania sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

1.2.1. Uwagi ogólne – uwarunkowania techniczno-organizacyjne realizacji zadań w sieciach dostaw

1.2.2. Zadania realizowane w sferze zaopatrzenia

1.2.3. Zadania realizowane w sferze dystrybucji

1.3. Struktury systemów transportowo-magazynowych obsługi logistycznej przedsiębiorstwa

1.4. Problemy decyzyjne funkcjonowania sieci dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji

1.1. Wprowadzenie do systemów zaopatrzenia i dystrybucji

Przedmiotem rozważań w monografii jest ocena efektywności funkcjonowania sieci dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji. Obszar badań obejmujący inżynierię efektywności sieci dostaw jest trudnym i złożonym problemem decyzyjnym. Wymaga uwzględnienia wielu czynników i aspektów dotyczących zarówno konfiguracji sieci dostaw, jak i zasad realizacji usług oraz funkcjonowania podmiotów biorących udział w procesie zaopatrzenia czy dystrybucji. Dlatego niezbędne jest przybliżenie pewnych zagadnień dotyczących sfery zaopatrzenia materiałowego, np. do procesu produkcyjnego, czy też dystrybucji wyrobów gotowych do ostatecznych odbiorców.

Przepływ materiałów oraz sposób dysponowania nimi jest przedmiotem zainteresowania wielu przedsiębiorstw produkcyjnych i dystrybucyjnych. Obecny rynek konsumpcyjny i przemysłowy wymaga dostaw coraz większej liczby towarów i materiałów w coraz mniejszych partiach jednorazowej dostawy do coraz liczniejszych i bardziej odległych punktów ich zużycia [172]. Wymusza to na przedsiębiorstwach i na operatorach logistycznych konieczność dysponowania sprawniejszymi sieciami dostaw w systemach zaopatrzenia i dystrybucji. Ponadto firmy muszą coraz więcej inwestować w organizację tych sieci i całych systemów, w tym efektywne wykorzystanie urządzeń i środków transportu oraz zatrudnionego personelu.

Rynek konsumenta jest coraz bardziej wymagający, dlatego spełnienie coraz większych oczekiwań stawianych przez odbiorców usług transportowych i logistycznych wymaga od podmiotów uczestniczących w procesie dostaw większego zaangażowania zasobów. Determinowane jest to wieloma względami.

Po pierwsze, w przemieszczaniu towarów od producentów do odbiorców bierze udział wielu uczestników, m.in. operatorzy, spedytorzy, przewoźnicy itp. Po drugie, w procesie przepływu ładunków nie liczy się już tylko cena, ale przede wszystkim bezpieczeństwo, ekologia i jakość, postrzegana jako czas dostawy, sprawność realizacji usług oraz dostępność produktów.

Wszystko to istotnie wpływa na zmiany w podejściu do kształtowania sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji. Coraz częściej mówi się o efektywnym wykorzystaniu m.in. środków transportu, urządzeń przeładunkowych czy realizacji zamówień. Nowoczesne podejście ma na celu projektowanie takich systemów zaopatrzenia i dystrybucji, aby efektywność procesów była coraz lepsza.

Badaniem, analizą i oceną organizacji procesów przemieszczania oraz magazynowania surowców, materiałów i wyrobów gotowych w ujęciu systemowym, zmierzającym do optymalizacji łańcuchów zaopatrzeniowych (od pozyskania surowca do konsumenta) zajmuje się logistyka [38, 51, 76, 123, 166, 183]. Logistyka w ogólnym ujęciu dotyczy działań związanych z planowaniem, realizowaniem oraz kontrolowaniem sprawnego i ekonomicznie efektywnego przepływu surowców, materiałów do produkcji, wyrobów gotowych oraz odpowiedniej informacji związanej z tym przepływem, od dostawców do odbiorców w celu zaspokojenia wymagań klienta [1, 116]. Do zadań logistyki należy również zagospodarowanie produktów poużytkowych. W ujęciu inżynierskim logistykę postrzega się przez pryzmat tzw. logistyki stosowanej i definiuje się jako:

Definicja 1.1

Logistyka stosowana to dziedzina wiedzy i umiejętności niezbędnych do kształtowania i wymiarowania procesów przepływu ładunków i informacji w ramach systemów logistycznych w celu zaspokojenia potrzeb w rozpatrywanym obszarze, przy minimalnych nakładach i kosztach [78].

Logistyka, aby spełnić wymagania odnośnie do asortymentu, ilości, miejsca i czasu dostaw, kształtuje powiązania i relacje oraz steruje przepływem ładunków między dostawcami a odbiorcami w ramach tworzonych systemów logistycznych. Zintegrowanie fizycznego przepływu ładunków i związanych z nim informacji w ramach sprawnie funkcjonującego systemu logistycznego jest niezbędne, aby przepływ ładunków w całym procesie realizacji przebiegał bez zakłóceń [110, 111].

Na realizację fizycznego przepływu ładunków i związanych z nim informacji zarówno w sferze zaopatrzenia, jak i dystrybucji składają się dwie grupy procesów:

1. Podstawowe, które obejmują:

- zamówienie,

- załadunek u nadawcy ładunku,

- transport,

- przeładunek,

- magazynowanie,

- wyładunek.

2. Pomocnicze, które obejmują:

- przygotowanie dokumentacji,

- nadzorowanie i kontrola,

- zarządzanie przepływami finansowymi.

Całość procesów podstawowych i pomocniczych związanych z organizacją dostaw zapotrzebowania materiałowego do produkcji czy wyrobów gotowych do odbiorców realizowana jest w ramach systemów logistycznych przedsiębiorstw. Procesy obejmują aspekty fizycznego przemieszczania ładunków, ekonomiczne transfery pieniężne między poszczególnymi podmiotami biorącymi udział w realizacji dostaw, organizacyjne dotyczące zarządzania i sterowania procesami przepływu. Aby proces dostaw odbywał się bez zakłóceń, niezbędne jest zaangażowanie różnych zasobów, w tym technicznych, ekonomicznych, finansowych, ludzkich itp., powiązanych ze sobą w ramach sprawnego systemu logistycznego. W literaturze problemu system logistyczny definiowany jest w różnym aspekcie. Według autora pracy [78] to:

zbiór środków technicznych i organizacyjnych oraz ludzi wymaganych do planowania i realizowania przepływów, buforowania i rozdziału materiałów między producentami i hurtownikami a punktami sprzedaży detalicznej czy bezpośrednio konsumentami oraz współdziałających w sposób zapewniający efektywną realizację podstawowych funkcji firmy.

Sposób opisu systemu logistycznego i jego definiowania zależy od jego umiejscowienia oraz funkcji [111, 116]. W ujęciu teorii systemów postrzegany jest jako układ środków technicznych, organizacyjnych i ludzkich, powiązanych ze sobą w taki sposób, aby realizować procesy przemieszczania ładunków i związanych z nimi informacji w celu zaspokojenia potrzeb odbiorców [110, 111]. Dla jednoznaczności dalszych badań przyjmuje się następującą definicję systemu logistycznego (def. 1.2) [116].

Definicja 1.2

System logistyczny to zbiór celowo zorganizowanych i połączonych ze sobą przepływami materiałowymi, informacyjnymi i finansowymi przedsiębiorstw oraz rynków zaopatrzenia i zbytu, obejmujących środki techniczne, organizacyjne i ludzkie wraz z relacjami między nimi i związanymi z nimi informacjami, warunkującymi efektywną realizację przepływów dóbr materialnych w celu zaspokojenia potrzeb odbiorców w rozpatrywanym obszarze.

System logistyczny ma charakter usługowy względem działalności podstawowej danego przedsiębiorstwa. W ujęciu teorii systemów system logistyczny charakteryzuje się następującymi cechami [79, 132, 193]:

- jest zorganizowanym zbiorem elementów, co oznacza, że istnieją określone powiązania między jego elementami,

- unaocznia unikatowy rodzaj zachowania dla systemu mającego charakter usługowy, co pozwala go wyróżnić od innych systemów,

- każdy element wnosi swój wkład w zachowanie systemu i ulega wpływom związanym z funkcjonowaniem w systemie; zachowanie systemu zmienia się, jeżeli jakikolwiek element zostanie usunięty lub opuści system,

- posiada otoczenie, które przez wejścia do systemu oddziałują na niego i przyjmuje reakcje systemu przez wyjścia z niego,

- grupa elementów w obrębie systemu może posiadać, sama w sobie, szczególne właściwości, tworząc tym samym podsystem.

Wejście do systemu logistycznego stanowi strumień ładunków – zgłaszane przez przedsiębiorstwa zapotrzebowanie na surowce niezbędne do procesu produkcyjnego lub zapotrzebowanie na wyroby gotowe zgłaszane przez odbiorców – centra handlowe, punkty sprzedaży itp. Elementami systemu są wszystkie podmioty odpowiedzialne za realizację dostaw na całej drodze przemieszczania, tj. wytwórcy, obiekty logistyczne (np. magazyny, centra logistyczne, przedsiębiorstwa), odbiorcy (np. punkty sprzedaży detalicznej, hurtownie, centra handlowe) itp. Relacje (powiązania) między elementami są determinowane sposobem organizacji sieci. Wyjście z systemu to strumienie ładunków w postaci wyrobów gotowych zaspakajające potrzeby odbiorców danego obszaru.

Biorąc pod uwagę powyższe, system logistyczny przedsiębiorstwa produkcyjnego determinowany jest przez takie podsystemy jak (rys. 1.1):

- zaopatrzenia, którego elementami są dostawcy i pośrednicy realizujący zadania logistyczne w sferze zaopatrzenia,

- obsługi produkcji,

- magazynowania, którego elementami są obszary magazynowe, np. magazynu produkcyjnego, magazynu opakowań, magazynu wyrobów gotowych,

- dystrybucji, którego elementami są pośrednicy realizujący zadania logistyczne w sferze dystrybucji i odbiorcy,

- transportu, realizujący zadania przewozowe między elementami poszczególnych podsystemów.

Rys. 1.1. Przykład systemu logistycznego przedsiębiorstwa z wydzieleniem systemu zaopatrzenia i dystrybucji
Źródło: opracowanie własne.

W kontekście wcześniejszych definicji logistyki (def. 1.1) i systemu logistycznego (def. 1.2) system zaopatrzenia lub dystrybucji można zdefiniować następująco [121]:

Definicja 1.3

System zaopatrzenia lub dystrybucji to układ podmiotów realizujących przepływy materiałowe od dostawców do odbiorców lub pośredniczących w tych przepływach, powiązanych ze sobą wzajemnymi zależnościami funkcjonalnymi, technologicznymi, ekonomicznymi i informacyjnymi.

W literaturze przedmiotu system zaopatrzenia lub dystrybucji postrzegany jest również jako:

- struktura kanałów logistycznych, którymi następuje przepływ materiałów od producenta do obiektów logistycznych – np. centrów dystrybucji, centrów handlowych – i ostatecznych odbiorców [247],

- grupa niezależnych podmiotów konkurujących i kooperujących ze sobą w celu poprawy sprawności i efektywności przepływu produktów oraz towarzyszących im informacji zgodnie z oczekiwaniami klientów [38, 46, 76].

Wszyscy uczestnicy zarówno systemu zaopatrzenia, jak i dystrybucji są połączeni ze sobą przepływami produktów, informacji, pieniędzy itp. Przepływ informacji odbywa się w obu kierunkach, od źródła pozyskania surowców, przez producenta wyrobów, do odbiorcy finalnego – konsumenta, natomiast przepływy środków finansowych są realizowane w kierunku odwrotnym do przepływu produktów [51]. Elementem wiążącym poszczególne ogniwa w procesie przepływu jest transport oraz przepływy informacji (rys. 1.2).

Rys. 1.2. Schemat zintegrowanego powiązania uczestników systemu zaopatrzenia i dystrybucji w procesie przemieszczania produktów od dostawcy do odbiorcy
Źródło: opracowanie własne na podstawie [51].

System zaopatrzenia lub system dystrybucji najczęściej odnosi się do dwóch lub więcej prawnie rozdzielonych podmiotów gospodarczych połączonych przez przepływ materiałów, informacji i środków finansowych (konsumentów usług czy wyrobów) [21, 119, 151, 184, 221, 247]. Wśród elementów funkcjonalnych systemów zaopatrzenia lub dystrybucji na ogół wyróżnia się następujące podsystemy:

- magazynowy, obejmujący obiekty stałe wraz z infrastrukturą (np. magazyny, place, parkingi, drogi, wyposażenie niemechaniczne (np. regały, palety)),

- transportowy, obejmujący środki transportu oraz maszyny i urządzenia przeładunkowe (np. suwnice, wózki, układnice regałowe, pojazdy),

- zarządzania i sterowania, obejmujący urządzenia i środki do sterowania przepływem ładunków (np. komputery, oprogramowanie, środki łączności).

Podmioty uczestniczące w procesie przemieszczania materiałów do produkcji, części zamiennych, komponentów lub wyrobów finalnych, zarówno w sferze zaopatrzenia, jak i dystrybucji, są wytwórcami, producentami części, komponentów lub wyrobów gotowych, dostawcami usług logistycznych, usług finansowych, a także są samymi klientami (ostatecznymi konsumentami) [12, 41, 122, 183]. Poprawna realizacja fizycznego przemieszczania dóbr rzeczowych, możliwa dzięki właściwej współpracy podmiotów w ramach poszczególnych systemów, wymaga jednak odpowiedniego kształtowania sieci dostaw lub w szerszym ujęciu zintegrowanych sieci logistycznych.

Sieć dostaw, często określana inaczej jako „łańcuch dostaw”[1], rozumiana jest jako układ współdziałających w różnych obszarach funkcjonalnych, firm wydobywczych, produkcyjnych, handlowych, usługowych oraz ich klientów, między którymi występuje przepływ strumieni produktów, informacji i środków finansowych. Współdziałanie różnego typu podmiotów zaangażowanych w przemieszczanie ładunków podyktowane jest nie tylko poszukiwaniem sposobów zaspokojenia oczekiwań klientów, pozyskiwania nowych klientów, zapewniania długotrwałej współpracy z odbiorcami, ale również rozpoznawania potencjału konkurentów i ich aktualnych pozycji. Dla jednoznaczności dalszych analiz proponuje się następującą definicję sieci dostaw.

Definicja 1.4

Sieć dostaw to układ wzajemnie powiązanych, funkcjonalnie, technologicznie, ekonomicznie i informacyjnie podmiotów, np. przedsiębiorstw, obiektów magazynowych, firm czy instytucji współuczestniczących w procesie dostarczania zapotrzebowania materiałowego do przedsiębiorstw od dostawców (sfera zaopatrzenia przedsiębiorstwa) oraz wysyłki produktów – wyrobów gotowych z przedsiębiorstw do odbiorców finalnych, tj. klientów (sfera dystrybucji przedsiębiorstwa).

Sieć dostaw funkcjonująca w ramach systemu zaopatrzenia lub dystrybucji ma więc węższy zakres niż system zaopatrzenia czy system dystrybucji. W ramach danego systemu zaopatrzenia może funkcjonować kilka sieci dostaw dedykowanych dla wyodrębnionych produktów lub ze względu na specyfikę działania niektórych podmiotów. Podmiotami zaangażowanymi bezpośrednio w sieć dostaw są operatorzy logistyczni, przewoźnicy itp. zajmujący się fizycznym przemieszczaniem ładunków. Dla efektywnej realizacji fizycznego przemieszczania niezbędna jest właściwa organizacja sieci dostaw zarówno w sferze zaopatrzenia, jak i dystrybucji.

Wychodząc z ogólnego podejścia do organizacji sieci logistycznej[2], organizację sieci dostaw można zdefiniować następująco:

Definicja 1.5

Organizacja sieci dostaw to planowanie, wdrożenie oraz kontrola wydajnego, kosztowo efektywnego procesu fizycznego przemieszczania ładunków oraz powiązanych z nimi informacji z miejsca ich wydobycia do miejsc produkcji w przypadku sfery zaopatrzenia oraz z miejsc produkcji do miejsc sprzedaży detalicznej w przypadku sfery dystrybucji.

Sposób organizacji sieci dostaw ma ogromny wpływ na efektywność funkcjonowania tych sieci. Projektowanie i kształtowanie sieci dostaw wymaga zaangażowania różnego typu zasobów. W sieci dostaw można wyróżnić wiele podmiotów, z których każdy uczestniczy w przepływach fizycznego przemieszczania ładunków i związanych z tym strumieniem informacji albo wpływa na organizację sieci i zasady jej funkcjonowania.

Sieci dostaw funkcjonują w ramach dużych systemów logistycznych czy też zintegrowanych sieci logistycznych, które w literaturze przedmiotu [38, 50, 89, 218] postrzega się jako zbiór kooperujących ze sobą podmiotów (przedsiębiorstw, firm czy instytucji) w celu dostarczenia zaopatrzenia materiałowego dla procesów produkcyjnych lub wyrobów gotowych dla odbiorców końcowych – konsumentów. Sieci logistyczne można rozpatrywać w ujęciu funkcjonalnym jako łańcuch kolejnych ogniw (firm, instytucji), które uczestniczą w przemieszczaniu produktów lub w ujęciu organizacyjno-zarządczym jako zintegrowany zbiór procesów zarządzania przepływem materiałów od dostawców aż do finalnych klientów.

Zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku obejmuje ona wszystkie niezbędne działania związane z przepływem materiałów, począwszy od pozyskiwania podstawowych surowców, a skończywszy na sprzedaży końcowemu nabywcy produktu finalnego i utylizacji tego, co z tego produktu zostaje po zużyciu [40, 50, 51, 202, 247]. Należy również zauważyć, że na każdym etapie przepływu materiałów, surowców i produktów mogą pojawiać się zwroty, czyli materiały odrzucone przez następną firmę w procesie przepływu, lub odpady, które wymagają utylizacji. W ujęciu strukturalnym konfigurację sieci logistycznej można przedstawić jako strukturę powiązań między obiektami logistycznymi typu magazyn, centrum zaopatrzenia, centrum dystrybucji, punkty przeładunkowe itp. analizowanego systemu zaopatrzenia lub dystrybucji (rys. 1.3) [51, 228].

Ze względu na coraz większe oczekiwania odbiorcy dąży się do usprawniania procesów przepływu materiałów na całej drodze przemieszczania przy zwiększaniu liczby asortymentów dostępnych w magazynach. Celem usprawnienia procesów przepływu poszukuje się nowoczesnych metod i narzędzi w zakresie:

- efektywnego kształtowania konfiguracji sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji (wiąże się to z poszukiwaniem metod i efektywnych algorytmów wyznaczania lokalizacji obiektów logistycznych, np. magazynów, terminali przeładunkowych, platform logistycznych itp.),

- efektywnego wykorzystania zaangażowanych do przemieszczania środków transportu oraz maszyn i urządzeń przeładunkowych),

- wyznaczania wskaźników efektywności realizacji dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji, w tym wskaźników dotyczących procesów magazynowania i przepływu informacji.

Rys. 1.3. Modelowe ujęcie konfiguracji sieci dostaw w zintegrowanej sieci logistycznej w sferze zaopatrzenia i w sferze dystrybucji
Źródło: opracowanie własne na podstawie [51, 123, 228].

Badania prowadzone w zakresie analizy i oceny nie tylko sieci dostaw, ale również sieci logistycznej mają na celu kształtowanie takich sieci, które będą charakteryzowały się zdolnością szybkiego reagowania i umiejętnością zaspokajania szybko zmieniającego się popytu oraz elastycznością, tj. umiejętnością dostosowania się do potrzeb rynku, a także zdolnością do optymalnego wykorzystania zasobów firmy i umiejętnością wykorzystania wszystkich dostępnych informacji. W zależności od liczby i rodzaju podmiotów występujących w sieciach dostaw struktura sieci może być bardziej rozwinięta (tzw. sieć hierarchiczna) lub może być zorganizowana w prostszy sposób (tzw. sieć dwustopniowa – dostawy bezpośrednie) (szerzej o tym zob. podrozdział 1.3) [16].

1.2. Zadania sieci dostaw w sferze zaopatrzenia i dystrybucji

1.2.1. Uwagi ogólne – uwarunkowania techniczno-organizacyjne realizacji zadań w sieciach dostaw

W dobie szybko rozwijającej się gospodarki rynkowej minimalizacja kosztów funkcjonowania przedsiębiorstwa nie jest już jedynym wyznacznikiem jego powodzenia w rywalizacji z konkurencją. Równie ważny, co minimalizacja kosztów, jest poziom obsługi klienta, którego miernikami mogą być dostępność towarów czy terminowość obsługi. Jednym ze sposobów zwiększenia poziomu obsługi klientów jest analiza oraz doskonalenie, w tym optymalizacja, sieci czy łańcucha dostaw, przez poprawę jakości i skrócenie czasu realizacji procesów tworzących ostatecznie łączną wartość dla klienta (rys 1.4).

Rys. 1.4. Schemat przepływu produktów między nadawcą i odbiorcą
Źródło: opracowanie własne.

Wśród głównych podmiotów sieci dostaw można wyróżnić: dostawców materiałów, zakłady produkcyjne, magazyny oraz finalnych odbiorców. Każdy z tych podmiotów odpowiada za inną część sieci dostaw, przy czym wszystkie są ze sobą powiązane w ściśle ustalonym porządku. W ramach sieci dostaw realizowane są procesy dotyczące:

- zamawiania materiałów do produkcji,

- obsługi produkcji,

- magazynowania,

- dystrybucji, która obejmuje zarówno dostawy materiałów do produkcji, jak i zaopatrzenia odbiorców w gotowe produkty.

Przypisy

Rozdział 1

1 Łańcuch dostaw – to struktura powiązanych ze sobą przepływami materiałowymi i finansowymi oraz wzajemnymi zależnościami funkcjonalnymi, strukturalnymi, technologicznymi, ekonomicznymi i informacyjnymi podmiotów, takich jak: dostawcy, odbiorcy finalni, przedsiębiorcy, obiekty magazynowe, centra zaopatrzenia, operatorzy logistyczni, przewoźnicy itp., realizujących przepływy materiałowe od dostawców do odbiorców lub pośredniczące w tych przepływach [123].

2 Sieć logistyczna – stanowi grupę niezależnych przedsiębiorstw konkurujących i kooperujących w celu poprawy sprawności i efektywności przepływu produktów oraz towarzyszących im informacji zgodnie z oczekiwaniami klientów [40, 50].