Имитационное моделирование: оптимизируем бизнес-процессы

Анна Пинаева

Деятельность компании необходимо оптимизировать... Для одних руководителей «оптимизация» – это приказ, спущенный сверху, для других – острая необходимость, проект, от результата которого зависит дальнейшая судьба компании. Так или иначе, к анализу и оптимизации деятельности приступают топ-менеджеры компании или внешние консультанты. Учитывая, что в качестве объекта оптимизации может быть абсолютно любой параметр: операторы, принимающие звонки, количество обслуживаемых клиентов или производимый продукт, возникающие идеи по улучшению могут быть абсолютно разные: от ликвидации отдела до внедрения новых технологий. Понять, какая идея наиболее выигрышная – сложно. А проводить эксперименты на реальной компании – слишком дорого.

Построить правильный бизнес, не экспериментируя над компанией и сотрудниками, позволяет имитационное моделирование, которому и посвящена данная статья.

Имитационное моделирование – метод исследования, основанный на том, что изучаемая система заменяется моделью, имитирующей эту систему. Над моделью проводят эксперименты и в результате получают информацию о реальной системе. Имитационное моделирование выполнения бизнес-процессов широко применяется в проектах по реинжинирингу деятельности компаний, когда необходимо заранее спрогнозировать результаты.

Показатели, которые подвергаются оптимизации в первую очередь, это:

  • затраты процесса,
  • продолжительность процесса,
  • количество обслуженных клиентов или количество произведенного продукта.

Неудовлетворительные значения этих показателей неизбежно снижают эффективность процесса, что приводит к потере денежных средств компании и недовольству руководителя. Почему именно эти показатели выделяются как основные? Высокая стоимость процесса напрямую увеличивает затраты компании. Длительное выполнение процесса увеличивает вероятность того, что его результат будет получен не вовремя и к этому времени уже может быть никому не нужен. Недостаточное количество продукта процесса – комментировать, пожалуй, даже не требуется.

Метод имитационного моделирования позволяет оценить время выполнения процесса и время, затрачиваемое на задержки в ходе выполнения процесса, например: оператор ушел на обед или товарно-материальные ценности (ТМЦ) не подвезли вовремя. Также метод позволяет оценить количество продукта, получаемого за определенный интервал наблюдения.

Для определения стоимости процесса совместно с имитационным моделированием целесообразно проводить функционально-стоимостной анализ (ФСА). ФСА – метод расчета себестоимости продукта, который отличается от традиционного тем, что фокусируется на подсчете стоимости процессов, необходимых для производства продукта или предоставления услуги, а не на разделении затрат на прямые и косвенные и группировке этих затрат по статьям калькуляции. В основе ФСА лежит положение о том, что для производства продукта необходимо выполнить ряд процессов, на выполнение которых тратятся ресурсы. Стоимость процесса рассчитывается путем переноса стоимости ресурсов на стоимость каждого шага процесса. Сумма расходов на выполнение всех шагов процессов составляет себестоимость продукта.

Проведение имитационного моделирования предполагает осуществление четырех основных этапов:

  • Построение модели одного или нескольких процессов, выполнение которых необходимо оптимизировать,
  • Запуск имитации выполнения процессов модели,
  • Анализ полученных показателей,
  • Повторение п.1-3 для альтернативных сценариев выполнения процесса и выбор наиболее оптимального.

Метод имитационного моделирования позволяет имитировать выполнение процесса так, как оно происходило бы в действительности, но в режиме ускоренного времени. Давайте рассмотрим, как процессы выполняются в жизни. Редкий процесс выполняется четко и быстро. Практически всегда возникают перерывы и задержки, связанные с тем, что поступает более приоритетная задача, необходимые сотрудники заняты или вовремя не заказали комплектующие. Примеров таких процессов множество, приведем лишь некоторые из них:

  • Менеджер по продажам отвечает клиенту на письмо по электронной почте и в это время поступает телефонный звонок. Менеджер отрывается от работы, отвечает на звонок и только после этого возвращается к написанию письма.
  • В процессе производства продукта используются товарно-материальные ценности, закупаемые у поставщика. Если отдел закупок поздно сделал заказ или поставщик не обеспечил поставку ТМЦ в обещанные сроки, производство продукта остановится и возобновится только после поступления необходимого количества ТМЦ.
  • Когда заканчивается рабочий день Начальника отдела, составляющего план работ на следующий месяц, то процесс прерывается и продолжается только на следующий день, когда Начальник отдела выходит на работу.
  • Для выполнения процесса «Ввод системы в эксплуатацию» необходимо большое количество специалистов, и если кто-то из них занят, то процесс не может быть выполнен.

Чтобы сымитировать все многообразие подобных ситуаций, необходимо учитывать ряд факторов:

  • В какой момент времени возникают события, приводящие к запуску некоторой деятельности.
  • Графики работы сотрудников и оборудования (т.н. трудовых ресурсов).
  • Трудовой ресурс в один момент времени может выполнять только одну задачу.
  • Значения переменных или вероятности, на основании которых выбирается следующий шаг.
  • Результаты одной деятельности могут повлиять на протекание другой.

Добавляя к этим факторам описание бизнес-процессов, мы получаем модель, над которой можно проводить эксперименты и получать ответы на интересующие нас вопросы.

Рассмотрим подготовку бизнес-процесса к проведению имитации.

Первое, что необходимо сделать, это выделить событие, которое является сигналом для начала выполнения процесса – стартовое событие процесса. Например, сигналом для начала выполнения процесса «Подготовка коммерческого предложения» является событие «От клиента поступил запрос на коммерческое предложение». Стартовое событие может возникать с разной периодичностью, например, звонки от клиентов поступают каждые 10-20 минут, осуществлять плановую проверку работоспособности оборудования необходимо один раз в 2-3 месяца, а совещание у директора проводится каждую пятницу и начинается ровно в 9 утра. Очевидно, что часть событий возникает в определенные моменты времени, часть – через интервалы. Причем и момент времени, и интервал между повторениями событий могут быть случайными величинами, для которых указываются законы их возникновения.

Для каждого шага процесса необходимо задать длительность, которая может быть константой или случайной величиной. Например, длительность шага «Шлифовка детали», выполняемого станком с ЧПУ, составляет ровно 5 минут. Но если станок осуществляет шаг за фиксированное время, то, как только речь заходит о людях, нельзя не учитывать, что люди обладают сложным и непредсказуемым поведением. На выполнение, казалось бы, простого шага «Внесение информации о заявке клиента в Информационную систему» у одного исполнителя может уйти 5 минут, а у другого – 20. Кроме того время выполнения шага может быть случайной величиной по объективным причинам. Процесс «Ответ на звонок клиента» может занимать от 1 до 30 минут в зависимости от клиента и цели его звонка.

При описании бизнес-процесса важно обращать внимание на то, что это не всегда линейная последовательность шагов. Часто выбор следующего шага зависит от ряда условий, таких как «Текущая дата», «Количество уже обработанных заготовок». Или выбор дальнейшего шага носит вероятностный характер, например, вероятность того, что стандартный договор пройдет процедуру согласования клиентом, составляет 0.7, а вероятность того, что клиент пришлет замечания к тексту договора – 0.3.

Для того чтобы в результате имитации оценить стоимость процесса, для каждого шага необходимо задать перечень и стоимость ресурсов, используемых при его выполнении. Все ресурсы в зависимости от логики переноса стоимости на процесс делятся на 2 группы: трудовые и материальные. Трудовые ресурсы – это ресурсы, стоимость использования которых зависит от времени их использования в процессе. Ярким примером трудового ресурса является сотрудник. Стоимость материальных ресурсов от времени их использования не зависит и переносится на стоимость шага процесса сразу. Стоимость единицы материального ресурса задается в виде фиксированного значения. Стоимость единицы времени работы трудового ресурса может зависеть от смены, в которую используется трудовой ресурс.

Например, для выполнения шага «Сборка автомобиля» необходим материальный ресурс «Комплектующее изделие» и трудовой – «Рабочий». Стоимость комплектующего изделия составляет 1000 рублей. Стоимость рабочего – 100 рублей (в дневную смену) или 120 рублей (в ночную смену). Если сборка автомобиля выполняется в течение 4 часов, причем 2 часа в дневную смену и 2 часа в ночную смену, то стоимость использования ресурса «Рабочий» составит 440 рублей. Соответственно, общая стоимость ресурсов, которая будет перенесена на стоимость шага процесса – 1440 рублей.

Если при имитации стоит задача оптимизировать запасы товарно-материальных ценностей, то для процессов необходимо указать не только ресурсы, но и продукты, которые появляются на складе в результате их выполнения.

Спроектировав и настроив модель процессов, можно запускать имитацию. Поскольку временные параметры процессов и времена возникновения событий – случайные величины, один эксперимент с моделью даст только один вариант развития процесса. На основе множества повторов измерений можно получить более точные оценки показателей. Целесообразно проводить имитацию за весь период, интересующий аналитика, например, за квартал.

Таким образом, в результате проведения имитации получаются распределения значений стоимости и времени процесса, причем не только полезного времени выполнения процесса, но и времени, затраченного на ожидание необходимого количества или доступности материальных или временных ресурсов.

Но механизм имитационного моделирования может дать интересную информацию не только о выполнении бизнес-процессов, поскольку он также имитирует работу трудовых ресурсов и производство и потребление материальных. В результате, можно:

  • Идентифицировать «бутылочные горлышки» среди трудовых ресурсов − перегруженные ресурсы, к которым постоянно выстраивается очередь задач (шагов процессов), в результате чего они задерживают выполнение всех процессов.
  • Выявить трудовые ресурсы с низкой загрузкой.
  • Проанализировать производство и потребление материальных ресурсов и определить, возникает ли проблема дефицита или перепроизводства ресурсов. Дефицит приводит к увеличению времени выполнения процесса, а перепроизводство или закупка ресурсов в количестве, превосходящем потребности, влекут издержки на запасы.

Если в результате анализа полученные значения показателей процесса оказались неудовлетворительными, модель можно изменить в соответствии со следующей идеей по оптимизации и провести имитацию снова. По результатам всех экспериментов можно выбрать вариант с наиболее оптимальными значениями показателей. При этом хочется еще раз отметить, что проведение экспериментов не останавливает работу всего предприятия и не нарушает текущее выполнение операций.

Метод имитационного моделирования и функционально-стоимостной анализ также полезны, если необходимо спроектировать новый бизнес. Какая должна быть организационная структура этого бизнеса? Как часто должны выполняться процессы? Какая продолжительность и стоимость процессов является оптимальной? На все эти вопросы можно ответить ДО того, как компания начнет работать и выяснит, что трудовые ресурсы перегружены, а материальных – постоянно не хватает. Конечно, можно сначала создать компанию, организовать ее работу по принципу «как пойдет», убедиться, что попытка оказалась неудачной, и только потом приступить к решению задачи оптимизации деятельности. Но если спроектировать правильный, эффективно работающий бизнес сразу, многие проблемы просто не возникнут, что сэкономит ценное время, которое можно будет потратить на развитие молодой компании.

Наравне со многими плюсами метода имитационного моделирования процессов существует и ряд минусов. Нельзя не отметить тот факт, что для получения валидных результатов необходима работа по определению законов распределения случайных величин и внимательная работа по внесению всех данных для проведения имитации. Известное выражение «garbage in, garbage out» наиболее ярко характеризует эту ситуацию. Кроме того, само по себе имитационное моделирование не дает ответов на вопросы, эффективно ли работает система, являются ли значения показателей оптимальными и как перестроить бизнес-процесс. Для этого необходим бизнес-аналитик. Но только с помощью механизмов имитационного моделирования и функционально-стоимостного анализа в ряде случаев бизнес-аналитик может быстро получить и обработать ту ценную информацию, которая абсолютно необходима руководителю для принятия важных управленческих решений. Причем принять эти решения руководитель сможет на основании сравнения значений ключевых показателей, а не поверив консультантам на слово.

Эта публикация была размещена на предыдущей версии сайта и перенесена на нынешнюю версию. После переноса некоторые элементы публикации могут отражаться некорректно. Если вы заметили погрешности верстки, сообщите, пожалуйста, по адресу correct@e-xecutive.ru
Комментарии
Аналитик, Новосибирск
Олег Кузнецов пишет: 2. Термин ''оптимизация'' по отношению к БП применять надо осторожно. <...> Правильнее говорить о модификации БП в связи с новыми требованиями по всем трем дисциплинам. В задании на модификацию должны быть указаны значения всех трех параметров.
Кстати, да. Тонкий момент.
Нач. отдела, зам. руководителя, Москва

1) Так из статьи и не понял, как и с помощью чего на практике автором или еще кем проводится имит.моделирование БП. Что делать-то менеджерам-практикам посоветуете после постижения этих теоретических рассуждений? Статья получилась не привязанным ни к примерам ни к практическим методам рефератом на тему идеальной жизни при процессном управлении.
2) Очень ''понравилось'' использованное дважды словосочетание ''правильный бизнес'', выдающее космическую далекость изложения от реальной практики.

Нач. отдела, зам. руководителя, Москва
Роман Панькин пишет: Конечно это не реклама - и статья не реклама)). И я даже верю что вы плодотворно поработали с этим программным продуктом, только вот про статью то опять ничего не сказали.)) Зачем вообще писали это в коментариях к статье?)))
Статья содержит утверждение, что имитационное моделирование полезно. Думаю, что с этим тезисом никто не будет спорить. Далее идет ликбез для тех руководителей, которые еще не прониклись этой идеей, - т.е. это обычный маркетинговый ход. Что до конкретного содержания обсуждаемого материала, то достаточно было бы посмотреть, как это работает на практике в уже имеющемся софте, и тогда можно было бы весь текст статьи сильно сократить... :)
Knowledge manager, Екатеринбург
Евгений Фролов пишет: Статья содержит утверждение, что имитационное моделирование полезно.
Полезно для накачки собственных мускул. Для решимости сунуться в дело реорганизации. А это - не так уж мало.
Консультант, Украина

Роман!
В то время я торчал где-то под Уралом, и был ориентировочно 2008 год, и тема проблемы сочетания функционала и оперционки возникла.
Проблему тогда не решил.
Ваше решение мне, как практирку, не совсем нравится. Там должны быть ТИПА стрелок. Каких – не знаю.

Я это к чему - эти ''стрелки'' тогда у меня были проблемой.
Как именно увязать административные и функциональные подчненности в СХЕМЕ???? :)

Генеральный директор, Калининград
Роман Панькин пишет: Естественно захочется попробовать (например, на процессе подписания договоров), значит озадачит кого нибудь из подчинённых. Да только это будет впустую потраченное время - результатов всё равно не будет, и как следствие будет поставлен большой жирный крест на любых попытках работы с процессами - потому что уже будет негативный опыт.
Ну...Это от персоналии все-таки зависит... Начальники разные бывают, встречаются с очень даже системным мировосприятием.
Роман Панькин пишет: Даже не знаю, что сказать - если Вы в состоянии моделировать бизнес, то думаю вам стоит как минимум написать на эту тему статью - с удовольствием ознакомлюсь:) Только пусть она будет на реальном примере)
В состоянии, только писать статью сейчас некогда - реальные примеры превалируют:) Как-нибудь позже - непременно:)
Роман Панькин пишет: И давайте договоримся - тут мы обсуждаем статью, а не саму предметную область и ни в коей мере отношение к автору.
Знаете, здесь Вы правы - я больше о предметной области, а не о мастерстве статьи. Есть такое дело:)
Консультант, Самара

Данная статья является вводной и действительно посвящена теоретическим основам методов имитационного моделирования и функционально-стоимостного анализа. Практический пример будет рассмотрен в следующей статье.
А видео мы и сами можем показать :): http://www.youtube.com/watch?v=ErFuvtAjxfc

Руководитель, Санкт-Петербург
Хотел было ответить глубоко уважаемому мной Евгению Борисовичу, что эта статья в первую очередь об имитационном моделирован бизнес-процессов, а его пример о мощнейшем пакете дискретно-событийного имитационного моделирования общего назначения, но дочитав отзывы увидел, что Анна уже выложила видео, которое собственно все объясняет. На всякий случай даю ссылку про области области применения имитационного моделирования в логистике. Смею заметить, что имитационное моделирование в развитых европейских странах стало стандартом для любого проекта связанного с производством и логистикой, например, о том как обстоят дела в этом аспекте в Германии описывает известный специалист и профессионал в области имитационного моделирования Юрий Иванович Толуев.
2
Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Статью прочитали
Обсуждение статей
Все комментарии
Дискуссии
Все дискуссии
Цифры и факты
Минтруд хочет слить три фонда

Это приведет к росту социальной напряженности в стране.

Тереза Мэй объявила об отставке

Тереза Мэй  уйдет с поста лидера Консервативной партии.

ОСАГО: треть выплат у мошенников

Около 30% всех выплат по ОСАГО в России в 2018 году досталось мошенникам.

Почтовые переводы берут под контроль

Росфинмониторинг будет контролировать операции по почтовым переводам.