Analiza systemowa i inżynieria systemów - ćwiczenia ĆWICZENIE GRUPOWE

Transkrypt

1 Analiza systemowa i inżynieria systemów - ćwiczenia Dr inż. Katarzyna Tworek katarzyna.tworek@pwr.edu.pl Temat zajęć 1. Wprowadzenie do zajęć 2. Gra piwna więźniowie systemu czy więźniowie własnego Studium przypadku myślenia? 3. Identyfikacja elementów strukturalnych systemu Praca w grupach 4. Identyfikacja celów systemu 5. Identyfikacja wejść i wyjść z systemu 6. Inżynieria cyklu życia systemu 7. Ocena efektywności systemu 8. Zaliczenie Prezentacja ĆWICZENIE GRUPOWE 1. Podstawą zaliczenia ćwiczeń jest realizacja ćwiczenia grupowego. 2. Ćwiczenie grupowe odbywa się w grupach maksymalnie 4 osobowych. 3. Studenci samodzielnie wybierają system będący przedmiotem ich ćwiczenia grupowego (zajęcia 2). 4. Na poszczególnych zajęciach grupy przygotowują do wglądu, dyskusji i weryfikacji kolejne części ćwiczenia grupowego. 5. Na ostatnich zajęciach grupy prezentują efekty ćwiczenia grupowego. Czas prezentacji: 15 minut. UWAGA! Wszystkie osoby z grupy muszą brać aktywny udział w prezentacji. ZASADY ZALICZEŃ Przygotowanie kolejnych części ćwiczenia Prezentacja końcowa OCENA: 50pkt> pkt> 3.0 >=50pkt 70pkt> 3.5 >=60pkt 80pkt> 4.0 >=70pkt 90pkt> 4.5 >=80pkt 5.0 >=50pkt Identyfikacja elementów strukturalnych systemu Identyfikacja celów systemu Identyfikacja wejść i wyjść z systemu Inżynieria cyklu życia systemu Ocena efektywności systemu 50pkt

2 GRA PIWNA - WARUNKI WSTĘPNE Grę można przeprowadzić w dwóch wariantach. Wybieramy: Wariant A (uproszczony) jest on dostosowany do standardowego układu zajęć dydaktycznych. a) wymogi dla studentów: Studenci powinni orientować się w budowie klasycznych kanałów dystrybucji oraz podstawach gospodarowania zapasami. OPIS PRZYPADKU Gra piwna (beer game) bierze swoją nazwę od przyjętego do symulacji modelu tradycyjnego kanału dystrybucji: producent pośrednik detalista, w którym rolę producenta powierzono browarowi. Sytuacja wyjściowa producenta BROWARU. Lokalny BROWAR produkuje od wielu lat jeden gatunek piwa o nazwie Piwo kochanków ( Lover s beer ). Poziom produkcji, jak również poziom popytu na to piwo, w długim obserwowanym okresie czasu kształtował się na stabilnym poziomie dziesięciu tankofermentatorów na tydzień (+/- 10%, czyli jeden tanko-fermentator). Proces produkcji piwa zdeterminowany wymogami technologicznymi trwa cztery tygodnie. Oznacza to, że zmiana wielkości produkcji może nastąpić po czterech tygodniach od momentu podjęcia decyzji o zmianie. Przykładowo: decyzja zmniejszenia produkcji o jeden tanko-fermentator (z dziesięciu do dziewięciu) podjęta w chwili obecnej oznacza, że wyłącza się jeden tanko-fermentator z produkcji, skutek tego działania jest zauważalny dopiero po czterech tygodniach, kiedy uwarzone piwo z pozostałych dziewięciu tanko-fermentatorów można zabutelkować i dostarczyć na rynek. Analogiczna sytuacja będzie w przypadku decyzji o zwiększeniu produkcji o jeden tanko-fermentator (z dziesięciu do jedenastu). Decyzja taka podjęta w chwili bieżącej umożliwia nastawienie produkcji uwzględniającej dodatkowy tanko-fermentator. Jednak efekty w postaci zwiększonej ilości piwa, jakie można zabutelkować i wysłać na rynek, będą osiągalne po czterech tygodniach, gdyż tyle trwa technologiczny czas wytwarzania tego gatunku piwa.

3 Z każdego jednego tanko-fermentatora uzyskuje się 1000 skrzynek Piwa kochanków (10 ciężarówek, butelek) jako produktu finalnego. BROWAR dystrybuuje swoje produkty poprzez sieć autonomicznych hurtowni, niezależnych od browaru oraz konkurujących ze sobą na analizowanym rynku lokalnym. Dostawy do tych hurtowni realizuje się w cyklu tygodniowym rozwożąc własnym transportem zamówioną ilość piwa do odpowiednich hurtowni. Jednostką podstawową realizacji zamówienia jest 100 skrzynek piwa, gdyż tyle mieści się na środku transportu (ciężarówce). Oznacza to, że hurtownie składają zamówienie (ilość ciężarówek, albo wielokrotność pakietu 100 skrzynek) raz w tygodniu na ręce kierowcy, który przywiózł transport Piwa kochanków. Powracające z hurtowni ciężarówki przywożą ze sobą zwrotną informację ile Piwa kochanków zamawiają poszczególne hurtownie na za tydzień. W oparciu o te dane dokonuje się załadunku i transportu odpowiedniej ilości ciężarówek do kolejnych hurtowni. Dostawy odbywają się w poniedziałek rano. Od kilku lat obserwuje się stabilną sytuację na lokalnym rynku popyt na Piwo kochanków zgłaszany przez hurtownie jest na poziomie 10 tanko-fermentatorów tygodniowo. W tej sytuacji wielkość produkcji również jest bardzo stabilna i odpowiada wysokości popytu produkuje się 10 tanko-fermentatorów tygodniowo. BROWAR dysponuje ilością 100 własnych tanko-fermentatatorów, które są rotacyjnie używane do produkcji piwa. Sytuacja taka oznacza utrzymywanie nadwyżki niewykorzystanych mocy produkcyjnych, jednakże jest to korzystne z powodu przyjmowania zleceń od innych konkurencyjnych browarów na wytworzeni (uwarzenie) ich piwa (wg obcych receptur). Sytuacja taka występuje nieregularnie w momentach zwiększonego popytu na wyroby konkurencyjnych browarów. Ponadto w ramach obustronnych umów o udostępnianiu wolnych mocy produkcyjnych browar wytwarzający Piwo kochanków może skorzystać ze 300 obcych tanko-fermentatorów. Są to dzierżawione tako-fermentatory będące własnością konkurencyjnych browarów, w których można uwarzyć Piwo kochanków wg własnej receptury. Reasumując BROWAR potencjalnie ma do dyspozycji maksymalnie 400 tankofermaentatorów (100 własnych i 300 obcych). Sytuacja wyjściowa pośrednika HURTOWNI napojów alkoholowych HUTROWNIA jest jedną z wielu hurtowni na lokalnym rynku. W skład jej asortymentu wchodzi bogaty wachlarz napoi alkoholowych: wódek, likierów, win i piw, a właśnie wśród szerokiego asortymentu różnych piw znajduje się lokalny gatunek Piwo kochanków. Oznacza

4 to, że Piwo kochanków nie jest strategicznym asortymentem, a jedynie jednym z wielu, dla tych hurtowni. Zaopatrzenie w Piwo kochanków realizuje się według standardowego schematu w cyklu tygodniowym. W momencie dostawy z BROWARU nowej partii Piwa kochanków na ręce kierowcy (kierownika transportu) jest przekazywane zamówienie na Piwo kochanków na przyszły tydzień. Przykładowo rano w poniedziałek do HURTOWNI przyjeżdża transport z zamówioną tydzień temu ilością Piwa kochanków z BROWARU. Towar jest wyładowywany z ciężarówek, a w tym czasie kierownikowi transportu z BROWARU przekazywane jest zamówienie ile Piwa kochanków należy przywieźć do tej HURTOWNI w następny poniedziałek. Od kilku lat obserwuje się stabilną sytuację na lokalnym rynku stabilny popyt na Piwo kochanków zgłaszany przez detalistów wynosi łącznie 10 ciężarówek (1 000 skrzynek piwa) tygodniowo (+/- 10% czyli jedna ciężarówka). W tej sytuacji zamówienia dostaw z BROWARU również wykazują stały poziom HURTOWNIA od zawsze zamawia 10 ciężarówek tygodniowo (1 000 skrzynek Piwa kochanków), (+/- 10%, czyli jedna ciężarówka). HURTOWNIA rozwozi do detalistów zamówiony towar również w cyklu tygodniowym własnym transportem. W przypadku Piwa kochanków proces ten wygląda więc następująco. Na własne ciężarówki załadowywany jest towar zamówiony przez kolejnych detalistów, w tym ilość skrzynek Piwa kochanków, jakie zamówili tydzień temu odpowiedni detaliści. Piwo kochanków pobiera się do załadunku na własne ciężarówki w poniedziałek po południu. Następnie jest ono rozwożone do zamawiających je detalistów. Kierowca ciężarówki rozładowuje zamówioną ilość skrzynek piwa u konkretnego detalisty, a następnie przyjmuje od niego zamówienie ile skrzynek Piwa kochanków ma przywieźć za tydzień. Ciężarówki powracając do HURTOWNI przywożą pakiet zamówień od kolejnych detalistów na przyszły tydzień. Sytuacja wyjściowa DETALISTY sklepu wielobranżowego. W klasycznym kanale dystrybucji ostatnim ogniwem dostarczającym klientowi produkt jest detalista. W naszym przypadku załóżmy, że detalistami będą rodzinne sklepiki wielobranżowe wiejskie lub osiedlowe. Piwo kochanków dla DETALISTY jest jednym z bardzo wielu produktów, jakie sprzedaje on we własnym sklepie nie jest więc ono produktem kluczowym, a jedynie jednym z wielu gatunków piw stojących na półce obok innych napoi alkoholowych, jak również innych produktów spożywczych i przemysłowych. Zaopatrzenie w napoje alkoholowe u DETALISTY realizowane jest według standardowego schematu. W poniedziałek

5 każdego tygodnia pojawia się ciężarówka z hurtowni. Kierowca wyładowuje zamówione tydzień wcześniej przez DETALISTĘ towary: skrzynki wódki, wina, piwa, w tym Piwo kochanków. Po ustaleniu zgodności dostarczonego towaru ze strukturą i wielkością zamówienia DETALISTA podpisuje pokwitowanie przyjęcia towaru i jego zgodności z wymaganiami. Następnie przekazuje kierowcy wielkość zamówienia na następny tydzień. W przypadku Piwa kochanków DETALISTA określa ile skrzynek chce otrzymać w poniedziałek następnego tygodnia. Kierowca notuje zamówienie DETALISTY i po powrocie do HURTOWNI przekazuje tą informację do działu zamówień. Od kilku lat obserwuje się stabilną sytuację na lokalnym rynku stabilny popyt konsumentów Piwa kochanków wynosi łącznie 10 skrzynek piwa tygodniowo (+/- 10%, czyli jedna skrzynka). Oznacza to, ze pod koniec tygodnia, dajmy na to w sobotę, klienci wykupują regularnie 10 skrzynek Piwa kochanków (+/- 10%). W tej sytuacji zamówienia dostaw z HURTOWNI również wykazują stały poziom DETALISTA od zawsze zamawia 10 skrzynek Piwa kochanków tygodniowo (+/- 10%, czyli jedna skrzynka). Stabilny poziom sprzedaży Piwa kochanków oraz natłok innych spraw, problemów powoduje często odruchową reakcję DETALISTY przy składaniu cotygodniowych zamówień. Większość zamówień z HURTOWNI jest powielana z tygodnia na tydzień. Odbywa się to najczęściej według klasycznego schematu: kierowca ciężarówki pyta DETALISTĘ co i w jakiej ilości ma przewieźć z HURTOWNI w następnym tygodniu, natomiast DETALISTA najczęściej zajęty innymi ważniejszymi problemami deklaruje to co zawsze. Warto uwzględnić ten schemat postępowania w analizie wyników gry. Godnym zauważenie jest również fakt, że w stosunku do piwa niektóre artykuły wykazują wysoki poziom komplementarności paluszki, orzeszki, chipsy i inne przekąski. Zwykle marża na tego typu produktach jest w przypadku DETALISTY wysoka, dlatego czym większa sprzedaż piwa (w tym Piwa kochanków) tym większy zarobek na marży z każdej butelki piwa oraz na marży produktów komplementarnych. Ścieżka przepływu informacji i towarów Prowadzący w etapie symulacji przyjmuje dwie role. Pierwsza z nich polega na dystrybucji informacji pomiędzy grupami studenckimi reprezentującymi DETALISTĘ, HURTOWNIKA I BROWAR. W poniedziałek rano dostarcza z BROWARU zamówione tydzień wcześniej ciężarówki Piwa kochanków, odbiera zamówienie na przyszły tydzień i wraca z tą informacja do BROWARU. Następnie jako kierowca ciężarówki z HURTOWNI

6 dowozi do DETALISTY zamówione przez niego tydzień temu skrzynki Piwa kochanków, a następnie przyjmuje od niego zamówienie i z nim powraca do HURTOWNI. Druga rola dla prowadzącego przypada na koniec tygodnia (np. sobota), kiedy reprezentuje zagregowany tygodniowy popyt konsumentów na Piwo kochanków w sklepie DETALISTY. Warto przed zajęciami przetrenować trasę przejścia pomiędzy grupami studentów reprezentujących BROWAR, HURTOWNIĘ I DETALISTĘ. Założenia upraszczające dla symulacji 1) Zamówienia i dostawy pomiędzy ogniwami łańcucha logistycznego PRODUCENT- HURTOWNIK- DETALISTA realizowane są w cyklu tygodniowym w poniedziałki. Zagregowany popyt konsumentów jest również w ujęciu tygodniowym w soboty. Założenie to wprowadza jednolity takt gry dla wszystkich jej uczestników. Jednostką bazową czasu jest tydzień, który wyznacza tzw. krok, postęp w grze. 2) Zespoły studenckie reprezentujące HURTOWNIĘ I DETALISTĘ należy traktować jako przedstawicieli grupy hurtowni i populacji sklepów detalicznych. Modelowo można przedstawić, że w opisywanym kanale logistycznym działa jeden BROWAR, dostarczający po 10 ciężarówek piwa do każdej z 10 hurtowni co tydzień. Każda z 10 hurtowni dystrybuuje Piwo kochanków do swoich 100 detalistów. Obrazowo łańcuch logistyczny w ujęciu modelowym przedstawia rysunek 1. Łańcuch logistyczny składa się więc z jednego producenta, 10 hurtowni i sklepów detalicznych. Odwzorowanie takiej sieci na zajęciach dydaktycznych nie jest możliwe. W takiej sytuacji zamiast tworzenia 10 zespołów studenckich odzwierciedlających sieć hurtowni, należy zdecydować się na odwzorowanie jedynie jednej wzorcowej (fraktala). Natomiast decyzje podejmowane przez studentów w tym zespole traktować tak jakby pozostałe 9 hurtowni podjęło równocześnie decyzje analogiczne. Podobne założenie dotyczy DETALISTY, który (jako fraktal) podejmuje decyzje reprezentatywne dla wszystkich pozostałych 99 sklepów detalicznych zaopatrywanych z HURTOWNI oraz 900 sklepów obsługiwanych przez konkurencyjnych 9 hurtowni na lokalnym rynku. W ten sposób zamiast podmiotów w modelowym łańcuchu otrzymamy jedynie 3 reprezentatywne organizacje BROWAR, HURTOWNIĘ (jako przedstawiciela 10 hurtowni) i DETALISTĘ (jako przedstawiciela sklepów detalicznych).

7 Rysunek 1. Łańcuch logistyczny w ujęciu modelowym BROWAR HURTOWNIA Hurtownia n+1... Hurtownia 10 DETALISTA Detalista n+1... Detalista 100 Źródło: Opracowanie własne 3) Pomiędzy ogniwami łańcucha logistycznego konieczne jest zastosowanie przeskalowania. Wynika to z wcześniejszego założenia upraszczającego, gdzie ustalono, że HURTOWNIA reprezentuje sieć 10 podobnych hurtowni, a DETALISTA reprezentuje sklepów detalicznych na rynku lokalnym. Wtedy zamówienia jakie generuje DETALISTA w skrzynkach Piwa kochanków do HURTOWNI trafiają w jednostkach transportowych (ciężarówka o ładowności 100 skrzynek Piwa kochanków). Przykładowo: jeżeli DETALISTA reprezentuje 100 podobnych sklepów zaopatrywanych przez HURTOWNIĘ to gdy zamawia on jedną skrzynkę Piwa kochanków, to należy to rozumieć tak jakby 100 sklepów detalicznych zamawiało po 1 skrzynce tego piwa. Oznacza to, że powracające do HURTOWNI ciężarówki przywiozą zamówienia od 100 sklepów na łączną ilość 100 skrzynek, czyli jednej ciężarówki (jedna ciężarówka ma ładowność 100 skrzynek). Analogicznie dzieje się z zamówieniami HURTOWNI w BROWARZE. HURTOWNIA reprezentuje 10

8 hurtowni na lokalnym rynku. Gdy zamawia ona jedną ciężarówkę Piwa kochanków (100 skrzynek, gdyż taka jest ładowność ciężarówek) to tak jakby 10 hurtowni zamawiało po jednej ciężarówce tego piwa. W BROWARZE pojawi się więc zamówienie na 10 ciężarówek piwa a więc jeden tanko-fermentator. 4) Technologiczny czas warzenia piwa kochanków trwa cztery tygodnie. 5) Termin ważności do spożycia Piwa kochanków wynosi jeden rok od momentu zakończenia procesu produkcyjnego. 6) Każda z wykorzystywanych w przykładzie ciężarówek ma taką samą ładowność wynoszącą 100 skrzynek piwa ( w tym również Piwa kochanków). 7) Skrzynka Piwa kochanków zawiera standardowo 20 butelek. 8) Pojemności i wydajności wszystkich tanko-fermentatorów są takie same. Tankofermentatory są używane w procesach produkcyjnych w całym czasie technologicznym warzenia każdej partii Piwa kochanków, czyli przez cztery tygodnie. Koszty produkcji Piwa kochanków we własnych tanko-fermentatorach są takie same jak koszty produkcji tego piwa w dzierżawionych tankofermentaratorach. 9) W wariancie A (uproszczonym) zakłada się, że uczestnicy kanału logistycznego nie są obciążani kosztami utrzymywania zapasów, aczkolwiek należy mieć świadomość, że w świecie realnym utrzymywanie zapasów zawsze kosztuje, dlatego to założenie jest bardzo abstrakcyjne i wprowadzone jest wyłącznie ze względu na ograniczenie czasowe realizacji gry na zajęciach dydaktycznych. 10) Piwo kochanków należy traktować jako produkt markowy, co oznacza że możliwości substytucji tego piwa innymi gatunkami oraz innymi napojami alkoholowymi jest ograniczona. Dane przeliczeniowe ułatwiające kalkulacje 1 tanko-fermentator to: 10 ciężarówek, skrzynek piwa, butelek 1 ciężarówka to: 100 skrzynek piwa, butelek 1 skrzynka piwa to: 20 butelek Rozpoczęcie gry Zespoły studenckie powinny zając miejsca maksymalnie oddalone od siebie, tak aby ograniczyć, a najlepiej wyeliminować, możliwości wymiany informacji miedzy DETALISTĄ, HURTOWNIĄ i BROWAREM.

9 Przed rozpoczęciem gry prowadzący proponuje zespołom ustalenie ilości zapasu buforowego Piwa kochanków w magazynach. Studenci sami podejmują decyzję o wielkości zapasów buforowych Piwa kochanków, bądź rezygnacji z zapasu (gdyż zapas kosztuje, choćby ta kalkulacja nie była brana pod uwagę tak jak w wariancie A). Ilość tą wpisują w odpowiednią rubrykę przygotowanych arkuszy o nazwie Zapas. Gra rozpoczyna się w tygodniu 0 i trwa przez kolejne 30 tygodni. Prowadzący rozpoczyna od poranku poniedziałkowego w tygodniu 0 przyjeżdżając do HURTOWNI z zamówioną tydzień wcześniej w BROWARZE dostawą Piwa kochanków. Gra nie zaczyna się nagle, lecz jest jakby kontynuacją stabilnej dotąd sytuacji na lokalnym rynku, gdzie od dawna sprzedawane jest Piwo kochanków. Sytuację historyczną przedstawiają zaznaczone na czerwono tygodnie ujemne (-1, -2, -3, -4) na przygotowanych arkuszach.