Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Моделі оптимізації обсягів матеріальних потоків у технологічному ланцюзі корпоративних вертикально-інтегрованих структур аграрного комплексу

Олег Загурський, Генрік Собчук, Віталій Лісецький
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність дослідження полягає в необхідності оптимізації циклів та обсягів поставок у ланцюгах створення доданої вартості, що сприяє зниженню витрат і підвищенню рентабельності аграрних підприємств. Метою статті було дослідження та оптимізація витрат вихідних матеріальних потоків у виробничих підсистемах корпоративних вертикально-інтегрованих структур аграрного комплексу в умовах нестаціонарного попиту. Для досягнення поставленої мети в роботі досліджено зв'язок між обсягом запасу сировини, що зберігається у складі виробничої підсистеми і часом його споживання на основі якого розглянуто розширену модель оптимального розміру замовлення EOQ, у якій окрім визначених витрат враховуються ще й витрати дефіциту сировини, пов’язані із неможливістю виконання постачання і втрати пов'язані з відмовами у постачаннях обумовленими непередбачуваністю (стохастичністю) самого потоку заявок. Визначено, що у безперервних виробничих системах існує можливість зменшення витрат, пов'язаних із відмовами за допомогою додаткової чергової партії постачання. Для цього на засадах  теорії масового обслуговування побудовано математичну модель «точка замовлення», що дає можливість визначити не тільки оптимальну точку замовлення, а й оптимальний обсяг страхового запасу. Запропоновано модель оптимізації обсягів матеріальних потоків, що поєднує модель оптимального розміру замовлення EOQ адаптовану до використання в продуктових підсистем корпоративних інтегрованих структур аграрного комплексу та модель «точка замовлення», що дозволяє розраховувати мінімальні розміри страхового запасу сировини з використанням інструментів дослідження операцій. Для прикладу проведено оптимізацію матеріального потоку для ТОВ «Ківшовата Агро». Результати дослідження, такі як застосування аналітичних інструментів і моделей визначення оптимального розміру замовлення та страхового запасу можуть бути використані менеджментом аграрних підприємствами для підвищення ефективності управління матеріальними потоками

Ключові слова

виробничі системи, оптимальний розмір замовлення, попит, система масового обслуговування, управління запасами

ЦИТУВАТИ
Zagurskiy, O., Sobczuk, H., & Lisetskyi, V. (2024). Models for optimising the volume of material flows in the technological chain of corporate vertically integrated structures of the agricultural sector. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 20(4),42-56. https://doi.org/10.31548/dopovidi/3.2024.42
Використані джерела

[1] Balestra, М., Chen, J., Iturrate, Е., Aphinyanaphongs, Y., & Nov, О. (2021). Predicting inpatient pharmacy order interventions using provider action data. JAMIA Open, 4(3), article number ooab083. doi: 10.1093/jamiaopen/ooab083.

[2] Çalışkan, C. (2021). The economic order quantity model with compounding. Omega, 102, article number 102307. doi: 10.1016/j.omega.2020.102307.

[3] Fernandez-Mena, Н., Gaudou, В., Pellerin, S., MacDonald, G.K., & Nesme, Т. (2020). Flows in Agro-food Networks (FAN): An agent-based model to simulate local agricultural material flows. Agricultural Systems, 180, article number 102718. doi: 10.1016/j.agsy.2019.102718.

[4] Galimulina, F.F., & Barsegyan, N.V. (2024). Application of mass service theory to economic systems optimization problems – a review. Mathematics, 12(3), article number 403. doi: 10.3390/math12030403.

[5] Ghasemi, А., Farajzadeh, F., Heavey, С., Fowler, J., & Papadopoulos C.T. (2024). Simulation optimization applied to production scheduling in the era of industry 4.0: A review and future roadmap. Journal of Industrial Information Integration, 39, article number 100599. doi: 10.1016/j.jii.2024.100599.

[6] Harris, F.W. (1913). How many parts to make at once. The Magazine of Management, 10, 135-136.

[7] Jokar, A., & Hosseini-Motlagh, S.-M. (2020). Simultaneous coordination of order quantity and corporate social responsibility in a two-Echelon supply chain: A combined contract approach. Journal of the Operational Research Society, 71, 69-84. doi: 10.1080/01605682.2018.1524349.

[8] Kovtun, T. (2020). Formation of material flows in the logistics system with feedback. Transport Development, 4(73), 31-44. doi: 10.31375/2226-1915-2020-4-31-44.

[9] Liao, Н., & Deng, Q. (2018) EES-EOQ model with uncertain acquisition quantity and market demand in dedicated or combined remanufacturing systems. Applied Mathematical Modelling, 64, 135-167. doi: 10.1016/j.apm.2018.07.026.

[10] Matsiuk, V., Opalko, V., Savchenko, L., & Matsiuk, N. (2023). Optimisation of transport and technological system parameters of an agricultural enterprise in conditions of partial uncertainty. Machinery & Energetics, 14(3), 61-71. doi: 10.31548/machinery/3.2023.61.

[11] Minkevičius, S., Katin, I., Katina, J., & Vinogradova-Zinkevič, I. (2021). On Little’s formula in multiphase queues. Mathematics, 9, article number 2282. doi: 10.3390/math9182282.

[12] Nestorenko, T., Morkunas, M., Peliova, J., Volkov, A., Balezentis, T., Streimkiene, D. (2020) A new model for determining the EOQ under changing price parameters and reordering time. Symmetry, 12, article number 1512. doi: 10.3390/sym12091512.

[13] Nobil, A., Sedigh, А., Hosein, А., & Cárdenas-Barrón, L. (2016). A multi-machine multi-product EPQ problem for an imperfect manufacturing system considering utilization and allocation decisions. Expert Systems with Applications, 56, 310-319. doi: 10.1016/j.eswa.2016.03.015.

[14] Osman, S., Xu, C., Akuful, M., & Paul, E. (2023). Perishable food supply chain management: challenges and the way forward. Open Journal of Social Sciences, 11, 349-364. doi: 10.4236/jss.2023.117025.

[15] Pattnaik, S. Nayak, M.M., Abbate, S., & Centobelli, P. (2021) Recent trends in sustainable inventory models: A literature review. Sustainability, 13(21), article number 11756. doi: 10.3390/su132111756.

[16] Pekarcikova, M., Trebuňa, P., Kliment, M., & Rosocha, L. (2020). Material flow optimization through E-Kanban system simulation. International Journal of Simulation Modelling, 19, 243-254. doi: 10.2507/IJSIMM19-2-513.

[17] Rogovskii, I., Titova, L., Shatrov, R., Bannyi, J., & Nadtochiy, O. (2022). Technological effectiveness of machine for digging seedlings in nursery grown on vegetative rootstocks. Engineering for Rural Development, 21, 924-929. doi: 10.22616/ERDev.2022.21.TF290.

[18] Rogovskii, I.L., Titova, L.L., Gumenyuk, Yu.O., & Nadtochiy, O.V. (2021). Technological effectiveness of formation of planting furrow by working body of passive type of orchard planting machine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 839, article number 052055. doi: 10.1088/1755-1315/839/5/052055.

[19] Starushenko, H. (2022). Digital methods and models of optimization of public management decisions: Generalization of the Harris-Wilson logistics costs model. Public Administration Aspects, 10(2), 5-15. doi: 10.15421/152207.

[20] Turki, S., Sahraoui, S., Sauvey, C., & Sauer, N. (2020). Optimal manufacturing-reconditioning decisions in a reverse logistic system under periodic mandatory carbon regulation. Applied Sciences, 10, article number 3534. doi: 10.3390/app10103534.

[21] Utama, D.M., Santoso, І., Hendrawan, Y., & Dania, W.A.P. (2022). Integrated procurement-production inventory model in supply chain: a systematic review. Operations Research Perspectives, 9, article number 100221. doi: 10.1016/j.orp.2022.100221.

[22] Volokha, M., Fryshev, S., Sobczuk, H., Virchenko, G., & Yablonskyi, P. (2023). Modeling of transportation process in a technological complex of beet harvesting machines. Journal of Engineering Sciences (Ukraine), 10(2), F1-F9. doi: 10.21272/jes.2023.10(2).f1.

[23] Wilson, R.H. (1934). A scientific routine for stock control. Harvard Business Review, 13(1), 116-128.

[24] Yablonskyi, P., Sobczuk, H., Virchenko, G., Volokha, M., & Vorobiov, O. (2024). Computational approach to geometric modeling of plow bodies. Journal of Engineering Sciences (Ukraine), 11(1), E9-E18. doi: 10.21272/jes.2024.11(1).e2.

[25] Zagurskiy, O., Duczmal,W., Savchenko, L., & Ohiienko, M. (2024). Models of formation of reliability of supply chains for the supply of agricultural products. Research on World Agricultural Economy, 5(3), 14-23. doi: 10.36956/rwae.v5i3.1123.

[26] Zagurskіy, O. (2021). Modeling of supply processes for perishable foodstuffs. Machinery & Energetics, 12(3), 53-61. doi: 10.31548/machinery/3.2021.61.

[27] Zeng, S., & Nestorenko, O., & Nestorenko, T., Morkūnas, M., & Volkov, A., Balezentis, T., & Zhang, C. (2019). EOQ for perishable goods: modification of Wilson’s model for food retailers. Technological and Economic Development of Economy, 25, 1413-1432. doi: 10.3846/tede.2019.11330.