Содержание 2
Введение 4
1 Анализ общего состояния проблемы обеспечения оптимизации деятельности в сфере складской логистики 9
1.1 Основные понятия и определения сферы складской логистики 9
1.2 Анализ проблем оптимизации складских бизнес-процессов 16
1.3 Анализ современных систем управления складскими бизнес-процессами 21
2 Анализ основных бизнес-процессов на складе и формулирование требований к новому функциональному модулю 26
2.1 Анализ бизнес-процесса приёмки товаров с использованием рассматриваемых систем 26
2.2 Анализ бизнес-процесса размещения товаров с использованием рассматриваемых систем 28
2.3 Анализ бизнес-процесса перемещения товаров с использованием рассматриваемых систем 30
2.4 Анализ бизнес-процесса комплектации заказов с использованием рассматриваемых систем 32
2.5 Результаты анализа функциональности рассматриваемых систем и требования к новому модулю 35
3 Исследование основных принципов облачной архитектуры и проектирование модели программного решения, оптимизирующего бизнес- процессы складского производства 38
3.1 Облачные вычисления в сравнении с локальными 39
3.2 Основные принципы архитектуры облачных приложений 40
3.3 Основные модели обслуживания облачных вычислений 43
3.4 Проектирование модели программного решения 44
3.4.1 Описание компоненты «Исходная система и БД» 46
3.4.2 Описание компоненты «Облачный модуль» 46
3.4.3 Описание компоненты «Интеграционный модуль» 53
3.5 Проектирование API программного решения 62
3.6 Выбор стратегии миграции данных в облачную среду 70
4 Реализация модели программного решения и анализ результатов её применения 73
4.1 Реализация компоненты «Облачный модуль» 75
4.2 Реализация компоненты «Интеграционный модуль» 78
4.3 Анализ результатов применения реализации спроектированной модели 80
4.3.1 Сравнение результатов экспериментов в рамках бизнес-процесса приёмки и размещения 81
4.3.2 Сравнение результатов экспериментов в рамках бизнес-процесса сборки заказов 86
4.3.3 Сравнение результатов экспериментов в рамках бизнес-процесса инвентаризации 90
Заключение 92
Список используемой литературы и используемых источников 94
Склад - некоторое задние или группа зданий, выполняющих функции приёмки, размещения, хранения грузов, а также функции отбора и комплектации товаров в соответствии с поступающими заявками на отгрузку [24].
Согласно научной литературе, авторы [11, 21, 24] в своих работах выделяют основными логистическими процессами приёмку грузов, как качественную, так и количественную, размещение грузов в соответствующих товарам ячейках хранения, перемещение грузов между складскими ячейками хранения, а также отбор товаров и комплектация заказов. Существуют также и другие процессы, но наиболее существенными, из которых составляется эффективность работы складского предприятия в целом, принято считать, согласно научным работам в этой области именно эти бизнес-процессы.
WMS-системы, или системы управления складом, предназначены для управления, оптимизации и автоматизации складских бизнес-процессов. WMS-системы принято разделять на пять классов:
• системы низшего уровня, или учётные системы;
• «коробочные» системы;
• конфигурируемые системы;
• адаптируемые системы;
• системы, разрабатываемые на заказ.
Каждый класс систем включает в себя определённый набор реализаций складских бизнес-процессов и алгоритмов их оптимизации. Поскольку на больших предприятиях в силу размера денежного оборота и финансовой обеспеченности открыт широкий выбор систем управления складом, в представленной магистерской диссертации они не будут рассматриваться. В исследовании в рамках представленной магистерской диссертации будут участвовать проблемы, с которыми могут столкнуться предприятия малого и среднего бизнеса при выборе систем управления складом. Для этого типа предприятий предпочтительней использовать системы низшего уровня или «коробочные» системы, поскольку остальные классы систем содержат в себе излишнюю функциональность или покупка лицензии и затраты на внедрение программного обеспечения оказываются неоправданными [15]. Однако функционал этих классов систем зачастую не способен удовлетворить требования бизнеса к оптимизации складских процессов.
Решению обобщённых задач оптимизации логистики и вопросам оптимизации WMS-систем посвящены работы таких авторов, как Ивановой О. И. [13], Самуйловой В. М. [33], Жикина А. В [12] и Калачиковой В. С., Хамраевой Р. Б. [15]. Но актуальность темы состоит в том, что пока не существует системы, предоставляющей абсолютное оптимальное решение в оптимизации действий складской логистики, что было подтверждено анализом научной литературы. После внедрения WMS-систем проявляются чрезмерные простои работы складского помещения и дальнейшей чрезмерной его загруженностью в связи с недостаточно оптимальным проведением действий [10].
Из всего выше сказанного цель работы можно сформулировать следующим образом: разработать модель программного модуля для расширения функционала «коробочных» систем и систем управления складом низшего уровня для повышения эффективности исполнения бизнес-процессов на предприятиях малого и среднего бизнеса.
Объектом исследования магистерской диссертации в этом случае будут выступать «коробочные» WMS-системы и системы управления складом низшего уровня.
Предметом исследования магистерской диссертации будут методы и способы оптимизации складских бизнес-процессов.
Гипотезу в рамках представленной магистерской диссертации можно сформулировать следующим образом: применение спроектированной модели программного модуля в составе с текущей используемой на предприятии малого или среднего бизнеса «коробочной» системы или системы управления низшего уровня способно повысить эффективность исполнения складских бизнес-процессов на предприятии за счёт уменьшения времени выполнения основных время-затратных бизнес-процессов.
Для достижения поставленной цели в рамках представленной магистерской диссертации необходимо выполнить следующие задачи:
• ознакомиться с существующей научной литературой и исследованиями по схожей теме;
• проанализировать общее состояние проблемы обеспечения оптимизации складских бизнес-процессов;
• проанализировать современные системы управления складским производством, используемые на предприятиях малого и среднего бизнеса, и выявить их недостатки;
• сформулировать требования, которые необходимо будет учесть при проектировании модели нового программного модуля;
• спроектировать модель программного решения, оптимизирующую основные бизнес-процессы в складском производстве, с применением современных архитектурных решений, применимых к текущей задаче;
• разработать один из вариантов реализации спроектированной модели, оптимизирующей основные бизнес-процессы на складском производстве;
• провести анализ возможности применения спроектированной модели и степени обеспечения эффективности исполнения бизнес-процессов на основании экспериментов, проведённых с использованием разработанного ранее варианта реализации модели.
В процессе исследования, проводимого в рамках представленной магистерской диссертации, использовались такие методы исследования, как теоретические при анализе научной литературы по рассматриваемой теме, выявлению проблемы исследования и проектированию модели программного модуля, эмпирические при реализации спроектированной модели и сборе результатов экспериментов и статистические при проверке возможности применения спроектированной модели посредством проверки выдвинутых статистических гипотез.
Новизна исследования состоит в предложении новой модели, способной расширить функционал «коробочных» систем или систем управления складом низшего уровня, пользующихся спросом у предприятий малого и среднего бизнеса, и повысить эффективность управления складским производством за счёт уменьшения времени выполнения основных складских бизнес-процессов.
Практическая значимость исследования заключается в возможности практического применения его результатов как на предприятиях малого и среднего бизнеса, а именно применения модели программного модуля, расширяющего функционал текущей используемой системы и повышающего эффективность исполнения бизнес-процессов, так и в дальнейших исследованиях по схожим темам.
Исследование проводилось с 2020 по 2022 год и основными его этапами можно выделить следующие:
1 этап - формулирование темы исследования, изучение существующей научной литературы, определение проблемы, цели и задач исследования, формулирование гипотезы;
2 этап - анализ существующих систем управления складским производством, формулирование требований к новому модулю, выведенных на основании выявленных недостатков существующих систем, и которые необходимо было учесть при проектировании модели нового программного модуля;
3 этап - проектирование модели программного решения, оптимизирующего основные бизнес-процессы складского производства, с использованием современных архитектурных решений, в частности с применением идей облачной архитектуры и облачных вычислений;
4 этап - разработка одного из вариантов реализации спроектированной модели программного решения;
5 этап - анализ результатов применения разработанного варианта реализации спроектированной модели и формулирование выводов по проведённому исследованию.
На защиту выносится:
1. Модель программного модуля, расширяющая функционал «коробочных» систем и систем управления складом низшего уровня и повышающая эффективность исполнения основных бизнес-процессов на предприятиях малого и среднего бизнеса за счёт уменьшения времени их исполнения;
2. Результаты апробации и оценки эффективности реализации спроектированной модели.
Объём и структура диссертации: диссертационное исследование состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы и источников. Работа изложена на 99 страницах, содержит 24 рисунка и 9 таблиц.
В рамках представленной магистерской диссертации проводилось исследование WMS-систем с целью выявления проблем оптимизации бизнес- процессов в сфере складской логистики с поиском путей их решения. Определение проблема и путей её решения проводилось среди «коробочных» систем и систем управления складом низшего уровня в силу того, что анализ современных систем управления показал, что именно эти классы систем имеют наибольшее распространение среди предприятий малого и среднего бизнеса. Это вызвано тем фактом, что стоимость лицензий и обслуживания этих систем ниже в сравнении с теми же адаптируемыми, конфигурируемыми и изготавливаемыми на заказ системами, и они не имеют излишнего для небольшого предприятия функционала. В ходе этого исследования были выявлены недостатки этих систем и сформулированы критерии и требования, которым должна была отвечать новая проектируемая модель программного решения, призванного повысить эффективность исполнения складских бизнес-процессов.
Практической значимостью проведённого исследования можно считать спроектированную модель программного решения, расширяющую функционал и восполняющую недостатки работы «коробочных» систем и систем управления складом низшего уровня за счёт реализации принципов адресного хранения и применения облачных вычислений. Новая спроектированная модель программного решения позволяет за счёт добавления к исходной системе интеграционного модуля взаимодействовать с облачным модулем, в который были вынесены все основные время затратные вычисления. Также благодаря реализации облачной архитектуры у предприятия, использующего эту модель, будет реализовано резервное копирование всех хранящихся в системе данных за счёт использования копии исходной базы данных, обогащённой информацией, необходимой для вычислений.
С целью проверки возможности применения спроектированной модели был разработан один из вариантов её реализации, который прошёл апробацию на одном из предприятий города Тольятти. К дальнейшему анализу были представлены результаты применения модели в виде замеров времени исполнения основных бизнес-процессов как с использованием исходной системы, так и с использованием варианта реализации спроектированной модели. Проверка выдвинутых в ходе статистического анализа гипотез показала, что применение на предприятии предоставленного варианта реализации спроектированной модели обеспечивает уменьшение времени исполнения основных бизнес-процессов. Следовательно, можно сделать вывод о том, что сформулированная в начале исследования гипотеза о том, что применение спроектированной модели программного модуля в составе с текущей используемой на предприятии малого или среднего бизнеса «коробочной» системой или системой управления низшего уровня способно повысить эффективность исполнения складских бизнес-процессов на предприятии за счёт уменьшения времени исполнения основных время- затратных бизнес-процессов подтверждается и принимается.
1. Александрова Л. Ю., Мунши А. Ю. Актуальные проблемы логистики на складе и их решения / Л. Ю. Александрова, Л. Ю. Мунши // Вестник Российского университета кооперации. - 2020. - №1 (39). - с. 4-11.
2. Андронов А. М., Копытов Е. А., Гринглаз Л. Я. Теория вероятностей и математическая статистика / А. М. Андронов, Е. А. Копытов, Л. Я. Гринглаз - СПб.: Питер, 2017. - 464 с.
3. Афонина О. А. Анализ информационных систем в сфере складской логистики / О. А. Афонина // Инновационная наука. - 2019. - №1. С. 13-14.
4. Бастани К., Лонг Дж. Java в облаке. Sring Boot, Spring Cloud, Cloud Foundry / К. Бастани, Дж. Лонг - СПб.: Питер, 2019. - 624 с.
5. Боровков А. А. Математическая статистика. Оценка параметров. Проверка гипотез / А. А. Боровков - М.: Наука, 1984. - 472 с.
6. Бурый А. С. Облачные вычисления в цифровой трансформации информационных технологий // Правовая информатика. №2. 2021. с. 4 - 14.
7. Вальдивия Х. А., Лора-Гонсалес А., Лимон К., Кортес-Вердин К., Очаран-Эрнандес Х. О. Паттерны микросервисной архитектуры: многопрофильный обзор литературы // Труды института системного программирования РАН. №1. 2021. с. 81-96.
8. Видовский Л. А. Методология оптимального размещения объектов торговой сети // Научный журнал КубГАУ. №154 (10). 2019. с. 1-15.
9. Волгин В. В. Логистика приемки и отгрузки товаров / В. В. Волгин. 4е изд. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2016. 460 с.
10. Гончаров Д.В. Совершенствование складской логистики // Экономическая наука сегодня: теория и практика: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. с. 167-170.
11. Дыбская В. В. Логистика. В 2 ч. Часть 1: учебник для бакалавриата и магистратуры / В. В. Дыбская, В. И. Сергеев; под общ. и науч. ред. В. И. Сергеева. - М.: Издательство Юрайт, 2017. -317 с.
12. Жикин А. В. Оптимизация логистики: кейсы, решения, рекомендации / А. В. Жикин. - «ЛитРес: Самиздат», - 2019.
13. Иванов О.И., Коростелев А.А., Ярыгин О.Н. Оптимизационные решения обобщенной задачи логистики на основе компьютерной модели // Вестник НГИЭИ. 2016. № 10 (65). С. 149-155.
14. Йерун Питер ван ден Берг. Склад как конкурентное преимущество./ Питер ван ден Берг Йерун - М.: AXELOT, 2016. - 336 с.
15. Калачикова К. С., Хамраева Р. Б. Особенности информационной системы для ведения складской деятельности // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. №2. 2018. с. 318-320.
...