Information model for assessing the impact of tactical material procurement risks on order fulfillment in make-to-order manufacturing

Abstract

Manufacturing businesses are showing increased interest in the issue of supply risks for materials and components. In recent decades, numerous studies and reviews have been published on the subject of supply chain risks. However, most research examines the global impact of risks on business as a whole and proposes a multi-level procedure for identifying, assessing, and developing risk mitigation measures, which should be carried out in advance with the involvement of specialists and experts. Nevertheless in maketo-order manufacturing, it is important to assess the risks of material supply for individual production orders, at the same time taking into account constant changes in production state and supply chains. The problem of assessing the risks of material supply gets even more complicated at enterprises with a high mix of manufactured products. To solve the above-mentioned problems, the authors propose an automated model for risks evaluation. The model is implemented as a component of the enterprise's information system (ERP) and uses data from the technological, production, inventory, and logistics modules to calculate the probability of deviation in order fulfillment time from the planned schedule due to potential disruptions in material supply chains. When executing the model, it analyzes the production's material requirements in both volumetric and calendar terms, inventory levels, and the condition of supply channels. The risks of delayed delivery for each material are expressed as the standard deviation of the delivery date from the planned date and are calculated by composing the risks for segments (elements) of the supply chain, the risks for which are, in turn, calculated based on performance data accumulated in the logistics module, with the possibility of introducing correction coefficients and expert evaluations. The overall risk of order material supply is determined by summing up the delivery risks of individual materials, expressed as the corresponding standard deviations. The model's results can be used for managerial decision-making in production and procurement or for communicating expected order fulfillment times to customers. The model has been tested at an enterprise in the electrical engineering industry.

Виробничі бізнеси проявляють підвищений інтерес до проблеми ризиків постачання матеріалів та компонентів, що стимулює увагу наукової спільноти до цієї теми. Упродовж останніх десятиліть опубліковано численні дослідження та огляди, присвячені темі ризиків у постачанні матеріалів. Проте більшість досліджень розглядають глобальний вплив ризиків на бізнес загалом і пропонують багаторівневу процедуру ідентифікації, оцінки та розробки заходів протидії ризикам, яку слід проводити заздалегідь із залученням широкого кола фахівців. Водночас у позамовних виробництвах важлива оцінка ризиків забезпечення матеріалами окремих конкретних виробничих замовлень у поєднанні з оперативним реагуванням на постійно змінюваний стан виробництва та каналів постачання. Проблема оцінки ризиків постачання матеріалів ускладнюється на підприємствах із великою номенклатурою вироблюваних виробів. Для вирішення вищенаведених проблем авторами пропонується автоматизована модель оцінки ризиків. Модель реалізується як компонент інформаційної системи підприємства і використовує дані технологічного, виробничого, складського, логістичного модулів для розрахунку ймовірності відхилення терміну виконання замовлення від планового внаслідок ймовірних порушень у ланцюгах постачання матеріалів. Під час виконання моделі здійснюється аналіз потреби виробництва в матеріалах в об’ємному та календарному вираженні, складських залишків та стану каналів постачання матеріалів. Ризики несвоєчасного постачання кожного з матеріалів виражаються середньоквадратичним відхиленням дати доставки від планової і розраховуються шляхом композиції ризиків для сегментів (елементів) ланцюга постачання, ризики для яких, у свою чергу, обчислюються на основі даних виконання, накопичених у логістичному модулі з можливістю введення коригуючих коефіцієнтів і експертних оцінок. Загальний ризик забезпечення замовлення матеріалами визначається шляхом підсумовування ризиків постачання окремих матеріалів, виражених відповідними середньоквадратичними відхиленнями. Результати моделі можуть бути використані для прийняття управлінських рішень з управління виробництвом і постачанням матеріалів або комунікації замовникам очікуваних термінів виконання замовлень. Модель пройшла апробацію на одному з підприємств електротехнічної галузі.