供应链设计与库存规划决策系统.pdf

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1、ILOG:ILOG:供应链设计与库存规划决策系供应链设计与库存规划决策系统统 2007-8-22 9:01:02【作者】ILOG（中国）技术经理 陈界熹 大家下午好！今天给大家讲解一下我们 ILOG 公司在供应链设计还有库存管理方面的一些应用，希望能够给大家带来一些新的思路。今天的交流大纲主要分几个步骤。ILOG 公司在优化领域处于领先的地位，有很长的历史。今天主要讲解的产品是 LogicTools，这个是产品是 LogicTools 公司和 ILOG 公司刚刚合并的时候带进来的，为我们 ILOG 优化产品系列添加了一个更丰富更完整的产品。ILOG 成立于 1987 年，到今年刚刚 20 周年

2、，为了庆祝，在美国和法国同时上市。LogicTools 公司现在属于 ILOG 的子公司。LogicTools 和我们的产品相辅相承，它主要是集中于网络设计、库存优化管理。这会是我今天的主要演讲主题。先 定义一下什么叫做优化。“优化”大家可能听得很多，但是每个人对“优化”的定义恐怕也不大一样，在这里我的定义非常简单，用一张图表示。中间黄色一块就是 属于优化的引擎，左边呢就是你要提供的一些信息，包括什么呢？就是需要符合的一些需求、资源的可用性、成本与收入、运作的约束、目标等等。换句话说“优 化”实际上是什么用呢？简单来说就是最有效地使用最有限的资源。这就是“优化”的定义，所以你能看到这些数据都是

3、和你的业务相关，跟你的需求、资源、成 本、收入相关的一些信息。那么经过优化的计算会得到什么呢？在生产制造商来说，可能会得到一个生产排程的一个结果，或者是一个详细的排程、一个详细的计划；对网络设计来说，可能会能到一个最优的供应链的网络等等。这就是优化，经过多方的计算后得到最优的结果。“优 化”在 ILOG 来说是一个比较核心的产品，经过时间的验证，有很多家国际知名的企业包括国内外企业使用我们的优化技术为他们解决了不同的一些应用，包括大 家比较熟悉的 SAP、Oracle、i2 等等，像这些 ERP 的大厂家都会采用 ILOGUnRegistered的优化和核心的算法来实现他们里面比如 APS 的

4、一块功能，来帮他们的 客户来进行详细排程，这里面的核心算法就使用了 ILOG 优化的核心的产品技术。另外，在国内的一些大学，CPLEX 是一个非常著名的产品，在一些比如大学 老师、博士生、研究生包括很多已经毕业的在座的朋友也会知道，用 CPLEX 这个产品来写论文。国内的一些大学，比如西安交大、清华大学、同济大学，还有其 他其他一些大学，也使用我们的优化产品也进行教学，做一些科研应用。另外，这里也能看到很多知名企业，包括有做电脑的、做钢铁的、做乳酪、做酸奶的等等制 造商，在应用我们的优化技术；另外交通运输业也是非常好的优化应用的领域。这里可以举几个例子，比如上海宝钢就是采用我们的优化产品对他的

5、规划进行运算，包括他的详细排程，还可以看到一些物流公司，比如 FedEx、ups、DHL等快递公司也用我们的优化产品，为他们的销售员、快递员的路径进行优化路径的 运算。讲了这么多，这一张就给大家做一个总结。在各行各业都可以使用到优化，包括制造行业、物流行业、金融行业、能源、电信等等，当然 在每个行业中会不太一样。我们今天的主流是在制造行业、物流行业。那么看看在制造行业、物流行业，可以针对库存来进行优化，可以针对网络来进行设计，可以 针对生产流产来进行排程，包括车队的管理，货仓的管理和选址等等，这些都是一些典型的优化的运用。在之后的介绍里会给大家讲解一些真实的例子，给大家看看 我们的客户是怎么使

6、用 ILOG 的产品，同时会带来怎样的成果和效益。这个是 INFORMS，是运筹学界、数学界中比较著名的大会。INFORMS 会发一些奖项，就像诺贝尔奖项一样，属于运筹学中比较好的奖项。那它会颁给哪些客户呢？这些客户是会使用优化的技术为企业带来很大的效应，节省了很多资金。这里我举了几个例子，包括大家很熟悉的 UPS，摩托多拉，三星电子，AT&T等都使用了我们的优化技术，解决了各类型的问题，包 括 UPS 解决了它的通路运输网络设计的问题。大家都知道，快递行业对运输网络要求非常高，邮件今天发出去，明天要能送到，对物流的要求非常高，UPS 就采 用优化技术对它的通路网做了一个比较好的设计。另外还可

7、以看到三星电子，它属于半导体行业的，在半导体晶片整个制造流程中，会涉及到不同的环节，实际上每 个环节都可以通过优化的技术，确保流程的顺畅，也包括不同的位置、布局能够更好地管理，包括库存量应该放多少、生产量是多少等等，这些不是拍拍脑袋能够决 定的，可能是要通过逻辑化、科学化、数学化的计算，通过优化的算法来实现的。另外，CPConstraint Programming叫做约束规划，可能大家经常听到的遗产算法等，这些算法都是属于 CP 的范畴。所谓的逻辑优化技术包括了 MP和 CP，在左上角可 以看到“OPL”，这是让一些数学专家、建模专家等对电脑对编程不太熟悉的人，用这个技术来进行优化的运算。举一

8、些例子，比如在国内比较知名的网络、电信 相关的公司，比如华为，他会采用我们的优化技术来针对UnRegistered他的电信网的流量来进行规划、设计。也就是说优化的应用层次是涉及方方面面的。再看看右边，这是 ILOG 基于左边的优化核心技术再建的更高层次，更贴近行业相关的一些应用。主要是分成三大方面：第 一方面和生产制造行业息息相关，包括 Plant PowerOps，简称 PPO，所有的流程制造业，比如制造食品加工业或者是医药加工业、医疗加工业等等，举个例子，大家比较熟悉的达能。达能就是用这个 做酸奶、乳酪、饮品、矿泉水等等。像这家公司，在俄罗斯的工厂就采用了 PPO 来针对他们的酸奶的生产流

9、程来进行排程的优化。中间这个叫做 TPO。TPO 是属于零售、第三方物流的运输规划和路径优化，就是你要考虑运输、配送、取货送货的时候，就可以使用 TPO。下面这个叫做 FPO，这个是针对半导体行业的，包括三星电子等等，这些公司都采用我们的优化产品来对半导体的生产流程进行优化。最 后是今天的主题。这些就是 LogicTools 的产品，包括了两块。第一块是左边的 LogicNet Plus，这是针对战略性网络设计规划。举个例子，当你现在要开始建厂或者建货仓，要考虑你的运输网、物流网，当你在考虑这些战略性的决策的时候，如是否 要在广州建个厂，还是要在南京、武汉建厂，像这种决策怎么决定呢，可能要通过

10、网络的设计、网络的规划，先进行模拟，来进行测算，来进行研究分析，之后最终 才能决定投资一个亿来建厂。像这种决定牵涉的金额非常大，但这种决定不是说拍拍脑袋，南京人很多就在南京建厂的，要根据你的货物流转量、你的交通运输网、客户的分布点等等不同的因素，做一个非常准确、非常正规的决定。这就可以通过 LogicTools 的 LogicNet Plus 这样一个产品来帮助你做这样一个决定，这里头包括了一些考虑因素，比如生产采购的计划、应变的策略，这些都是可以包含在产品里面的。那 么右手边的我们叫做 Inventory Analyst，顾名思义是和库存的分析相关的。我们都知道，在生产线中需要库存的地方非常

11、多，包括原料，包括制造过程中的半成品，包括最终的成品，都需 要有一定的库存。那么在不同的环节中，如何去控制库存的量呢？放 100 好还是放 50 好还是放 75 好？像这种决定实际上是非常困难的。我们做过 ERP 系统的 都会知道，像这个值是怎么设的？是凭我们的经验去设的，或者是根据我们的一些咨询专家认为的其他行业设的值来设。实际上这都是凭经验设的值，并没有一个非 常国际性、科学性的算法。ILOG 的Inventory Analyst 会帮你从这个角度来判断你的库存量多少才是安全，多少是浪费，用一种科学的逻辑的方法来分析来运算。PPO、TPO、FPO 是针对生产制造行业、运输行业、半导体行业的

12、，还有更核心的优化算法，包括信息规划、运输规划等。我们提供的解决方案，从核心的算UnRegistered法，到行 业的解决方案，到最终策略性的决策，比如网络设计、库存管理的分析，是非常策略性的一种决策工具，就是从非常基础到非常高的高度的策略性产品，我们都提供 了。今天主要讲讲 LogicNet Plus 和 Inventory Analyst 到底是干什么用的。这一大堆的字就不用看了，只要看划红线的那部分就可以了。这里主要是说，LogicNet Plus 主要是能够协助你决定最优最好的仓库的数量、位置、大小和区域，同时也能帮你决定最适当的工厂、生产线的数量、位置、大小，以及各种产品的生产位 置

13、和种类。这是一个比较全面的事情，当你的视野比较广泛的时候，你要了解整个企业整家工厂的运作，它的每个环节怎么样设计更合理等等。下面看看 Inventory Analyst 中划红线的部分：它能帮助你判断和分析在你的库存里哪些因素是最主要的。最终结果是让你找到最适当的安全的库存水平，能确保最好的服务水 平。有一些类似的解决方案，比如 SAP，如果有客户在网络设计、库存管理方面有这样的需求，他们都会像客户推荐 ILOG。我们和 SAP 是非常好的战略合作 伙伴关系。再接着看，LogicNet 里面还有很多细节的东西，包括考虑多时段、多 年度、多季度的一些规划分析，无限量的多级和无限量的 BOM 的规

14、划，包括运输模型，这是属于比较高层次的能力。Inventory Analyst 会考虑一些非常细致的东西，比如每个产品的 SKU，来确定每个产品在每个环节的库存的水平应该是多少。我讲了那么多库存水平，它到底有什么 意义呢？大家听了半天不知道我在讲什么，重复了那么多次，后面大家会明白，我会用一些图表，用一些数据来让大家明白它给大家带来的价值。那 么什么叫做网络设计？战略性的网络设计，要决定供应商、工厂、生产线、流程的最佳位置，要决定分销中心、集散中心，决定客户应该由哪个地方来分销，决定生 产与库存的容量对成本有什么影响，实际上它这个环节是紧扣另一个环节的，就是现在讲的供应链。之所以叫“链”，是因

15、为他们紧扣在一起，所以当我们做供应链 物流分析的时候，必须要全面。那么要输入的数据很多，包括客户相关的信息、工厂与供应商的信息、分销中心的信息、产品信息、运输成本的信息。那么你会得到 什么结果？经过 LogicNet Plus 生成的结果，你能得到一个最大的效益是：总成本的最小化！做这么是为了什么？基本上就是三件事：将你的成本最低最好；将你的效益最高最好；服务水 平越高越好。我们做那么多事情就是为了这三点。好，看看这些图片。这是我们一个中国 的客户目前的状况。你可以看到这里有4 个红色点，这就是它的 4 个分销中心，然后它在北京、上海、武汉设了 3 个工厂制造不同的产品。根据它现在这样的网络，

16、我们分析一下，它总共的运输距离是 5 亿多公里，到客户的平均距离大概 800 多公里，总成本是 858,048,942，UnRegistered这是他目前的情况。它找到我们 ILOG 公司，让我们分析他们现在的网络好不好。分析的结果是，根据这样的情况，我们建议它多建两个仓，华北一个，华南一个，建出来的效果是总成本减少 11%。像这种比较是非常直接非常直观的，不需要我们多说什么也能看得到。这是一种非常战略性的决定，它牵涉的金额非常庞大，当你做这么重要的决定的时 候，你最好还是多做一些分析，多用一些更逻辑性、更科学性的算法，那么 LogicTools 的 LogicNet Plus 正好为你提供了

17、这样的解决方案来解决这些问题。这里举一个例子。当你在做优 化的时候，做到一定的程度会到达一种平衡，比如你用 10 辆车和 15 辆车带来的效应是差不多的，那你应该买 10 辆还是 15 辆还是别的？反正都差不多，那就买 10 辆就足够了对么？实际上这就是说，找一个最优解并不是最重要的，找一个最合适的解才是最重要的。那什么是最合适的呢？看这张图，左边是成本最优的网 络，右边是服务水平最优的网络。成本最优的话，用的钱就少了，服务最优的话，用的钱可能就多了。那怎么办呢？这就是一种平衡，怎么找一个最合适的解。这才 是最重要的。所以，你需要一个工具来协助你作分析，找到最合适的解。最优、最省钱、服务水平要

18、达到要求的才是最合适的。再 花几分钟时间，给大家讲解一下 Inventory Analyst。这个刚才我也讲过了，这是针对库存的管理来做优化，决定在不同的生产环节中安全库存量应该是多少才是最合适的，在 50、75 还是在 100？通过一个科学合理的程序来分析验算就会得到结果。当所有的东西都是确定的情况下，那就好办了。当很多东西在不确定的情况下，这就是考功夫的地方 了。能够在不确定的情况下，把东西分析出来，这就是 Inventory Analyst 产品的特色。输出的结果是算出安全库存的成本和水平、中转库存的水平和安全的成品。你的目的就是要很有效地控制流动资金、运作资金，因为库 存越多就代表你会

19、把很多的金钱压在货上面，这对流动资金有很大的影响。看看一个例子，这是我们一个制药行业的客户。它让我们分析它的整个流程，从 原材料一直到生产环节到最终的成品，分析它的库存应该怎么去实现。这是我们2005 年帮它做的一个项目，左边是它目前的情况，库存总共占用了 7500 万美 元。我们帮它分析之后，觉得它的库存只需要 5900 万美元就足够了。如果它按ILOG 的说法去实施去实现，那么它能够节省 1600 万美元的库存量，所以这 带来的价值非常的大。这是另外的一个例子。大家都知道，中国是一个世界的工厂，在中 国制造的产品会到不同的地区，比如巴西、日本等等地方分销。大家一般的想法是，会把库存放在最终成品，做越多越好、越快越好，把做出来的产品存起来然后卖 掉。实际上的分析结果是，把库存放在最终成品，实际上并不是最好的方案，这里能UnRegistered看到红色和绿色两种颜色，绿色代表常规库存，红色代表安全库存。分析的结果 是，把库存往前放，带来的效益还是非常高的。讲到这里，到了最后一张幻灯片了，就是看这个数字，非常明显，目前的库存量和优化后的库存量，带来的效益用数字能够很明显的表现出来。那么时间也差不多了，今天的演讲就到这里结束，谢谢大家！UnRegistered