Обзор
Cementos Argos — лидер рынка цемента и готовых смесей в Колумбии и четвертый по величине производитель цемента в США. Производитель работает в 16 странах и имеет 13 цементных, 9 помольных и 340 бетонных заводов.
Cementos Argos поставляет цемент как для промышленного, так и для розничного сегментов. Инновационные продукты и решения являются преимуществом компании.
Проблема
Компании Cementos Argos принадлежат два сухогруза и 31 терминал. Каждый терминал имеет различную вместимость бункера для хранения сухого цемента, ограничения в проекте и портах, а также разные процессы, которые учитывались в модели.
Инженеры Cementos Argos моделировали поставку цемента в Excel. Для этого они использовали отчеты по ежедневным продажам, по запасам и планированию для каждого терминала. Обновлять данные и планировать поставки нужно было каждую неделю или по запросу.
Учитывая ограничения системы поставок, специалисты составляли план снабжения вручную. Эти ограничения были известны из опыта, а не в результате моделирования в какой-либо системе. Кроме того, моделирование в Excel давало возможность прогнозирования только на 15 дней вперед от момента планирования до выполнения.
Чтобы повысить наглядность и точность планирования поставок, инженеры Cementos Argos использовали имитационное моделирование в AnyLogic.
Перед разработчиками модели стояли следующие цели:
- исключить нехватку цемента на каждом рынке;
- использовать 100% загрузки судна;
- оптимизировать время разгрузки, чтобы избежать задержек ротации судов или простоев.
Решение
С помощью AnyLogic компания разработала и проанализировала имитационную модель поставки сухого цемента на терминалы в восточной части Карибского бассейна. Затем модель экспортировали в отдельное Java-приложение.
Сухогрузы Cementos Argos перевозили цемент с завода в Картахене в терминалы в Арубе, Доминике, Антигуа, Сен-Мартене и Сент-Томасе. Эти местоположения были нанесены на ГИС-карту в имитационную модель.
На экране c настройками модели пользователи могли вводить информацию о терминалах, включая такие переменные, как существующие запасы и прогнозируемый спрос в каждом сегменте рынка. В модели также учитывались такие параметры, как вместимость склада, скорость упаковки и рабочее время.
Для судов входные данные модели содержали следующие переменные:
- назначенные маршруты;
- предлагаемое разделение объема;
- диапазоны скоростей;
- задержки отправления.
Кроме того, учитывались параметры самого судна, в том числе грузоподъемность, скорость погрузки и разгрузки.
В качестве альтернативы имитационная модель может считывать входные данные и экспортировать их в тот же файл Excel.
Разработчики использовали в AnyLogic для имитации погрузки и разгрузки судов, а также хранения, упаковки и отгрузки цемента с терминалов. Дополнительно они применяли элемент расписания в AnyLogic, позволяющий задать рабочее время терминалов.
Инженеры Cementos Argos использовали агентный подход и диаграммы состояний , чтобы моделировать движение судов. Для имитации стохастических параметров (скорость судна, потребность в цементе и т. д.) применялись встроенные вероятностные или эмпирические распределения. Пользователи также могли указать дату начала моделирования и время моделирования (в часах).
Инженеры получали результаты моделирования в графиках и таблицах.
Для цементного терминала выходные данные модели включали:
- нехватку запасов и накопленное время без них;
- окончательный прогноз запасов для каждого продукта;
- ежемесячные продажи с каждого терминала;
- ежедневный спрос на продукт.
Для судна выходные данные содержали:
- время прибытия и отправления;
- время стоянки;
- отчет о запасах цемента;
- показатели скорости;
- осадка судна.
Результаты
Моделируя процессы поставок цемента, Cementos Argos расширил их видение с 15 до 30-35 дней. Компания также создала и проанализировала с помощью AnyLogic различные сценарии поставок. Разработчики модели могли протестировать сценарии, внести необходимые коррективы и в итоге выбрать лучший вариант.
Благодаря имитационному моделированию мониторинг судов, а также обновление данных по продажам и производству проводились ежемесячно, а не еженедельно, что сэкономило много времени и ресурсов.
Чтобы измерить производительность модели, инженеры Cementos Argos определили ключевые показатели эффективности (KPI) и сравнили результаты с целями.
Результаты с KPI моделирования:
- отсутствие перебоя в запасах на терминалах, что обеспечивает стабильную прибыль;
- достигнутая загрузка судов – 99%;
- выполнение плана поставок на 84% при плане 80%; KPI измерялся в метрических тоннах (равна 1000 килограммам) цемента.
Преимущества имитационной модели
Благодаря AnyLogic компания Cementos Argos оптимизировала план поставок цемента и загрузки судов. Кроме того, моделирование помогло проанализировать узкие места системы и выявить возможные риски: нехватку запасов, задержку отгрузок и т. д. Это улучшило доступность продукта в реальной жизни.
Кроме того, моделирование снизило трудозатраты и расходы на сверхурочные. В результате в 2021 году Argos продала больше продукции, чем годом ранее, при той же стоимости единицы.
Следующие шаги
В будущем инженеры Cementos Argos планируют добавить в модель автономное определение пункта назначения судов. Таким образом, суда могли бы сами выбирать следующий оптимальный пункт назначения.
Также инженеры хотели бы объединить эвристику и технологию обучения с подкреплением, чтобы повысить у судна (агента) эффективность выбора.
Смотрите видео о проекте Cementos Argos с конференции AnyLogic 2021.
