Моделювання торгово-виробничого хабу в умовах Індустрії 4.0

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Запорізький національний університет

Моделювання торгово-виробничого хабу в умовах Індустрії 4.0

Вадим Багмет

м. Запоріжжя

Анотація

Присвячено актуальним питанням дослідження цифрової трансформації відповідно до вимог світових стандартів, глобальної конкуренції та соціальних аспектів. Проаналізовано попередню практику трансформації харчових підприємств відповідно до вимог Індустрії 4.0. Спроектовано фізичну концепцію цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0, який охоплює як виробничі, так і торговельні комплекси, представляє інноваційну та перспективну ініціативу та вирішує ряд актуальних проблем національного та регіонального масштабу. Для ефективного функціонування концепції цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 розроблено механізм автоматизованої системи приймання сировини та готової продукції постачальника, обліку, виробництва та приймання готової продукції, контролю залишків сировини та продукції постачальника, функціонування торгового залу та цифрового стенду, простежуваності руху товарно-матеріальних цінностей для формування попереднього замовлення постачальнику сировини та готової продукції, функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу, розподілу матеріальних засобів між постачальниками та торгово-виробничого хабу Індустрії 4.0. Спроектовано концепцію цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 та механізми її функціонування, які є автоматизовані. Запропонована концепція направлена на підвищення ефективності виробничих та логістичних процесів, контроль за запасами, формування автоматичних замовлень та розподіл сировини. Також слід зауважити, що розроблена модель відповідно до Індустрії 4.0 направлена на оптимізацію ресурсів, зниження операційних витрат, покращення якості виробленої продукції, підтримання локальних виробників, що надає можливість малим місцевим виробникам спільно використовувати сучасні цифрові технології, збільшити зайнятість як на місцевому, так і на регіональному рівня. Додатковим інструментом масштабування торгово-виробничих хабів Індустрії 4.0 в якості франчайзингової моделі є перспективним напрямком, що дозволить об'єднати дані інноваційні підприємства в єдину виробничо-цифровізовану екосистему.

Ключові слова: Індустрія 4.0, хаб, штучний інтелект, харчова промисловість, бізнес-процес.

Abstract

Modeling of trade and production hub in the conditions of Industry 4.0

VadymBagmet

ZaporizhzhiaNationalUniversity, Zaporizhzhia, Ukraine

Thearticleisdedicatedtothecurrentissuesofresearchingdigitaltransformationinaccordancewithglobalstandards, globalcompetition, andsocialaspects. TheprevioustransformationpracticesoffoodenterprisesinlinewiththerequirementsofIndustry 4.0 havebeenanalyzed. A physicalconceptof a digitizedtradeandproductionhubhasbeendesignedinaccordancewithIndustry 4.0, encompassingbothproductionandtradecomplexes. Itrepresentsaninnovativeandpromisinginitiativethataddresses a rangeofcurrentproblemson a nationalandregionalscale. ToensuretheeffectivefunctioningofthedigitizedtradeandproductionhubconceptinlinewithIndustry 4.0, a mechanismforanautomatedsystemforreceivingrawmaterialsandfinishedproductsfromsuppliers, accounting, production, andacceptanceoffinishedproducts, controlofsupplierrawmaterialandproductstocks, operationofthetradingflooranddigitalstand, traceabilityofthemovementofgoodsandmaterialvaluesfortheformationofpreliminaryorderstothesupplierofrawmaterialsandfinishedproducts, thefunctioningofthevaluecreationlogisticschainforthesupplierandthetradeandproductionhub, andthedistributionofmaterialresourcesbetweensuppliersandtheIndustry 4.0 tradeandproductionhubhavebeendeveloped. A conceptof a digitizedtradeandproductionhubinaccordancewithIndustry 4.0 andmechanismsofitsfunctioning, whichareautomated, havebeendesigned. Theproposedconceptaimstoincreasetheefficiencyofproductionandlogisticprocesses, inventorycontrol, automaticordergeneration, andrawmaterialdistribution. ItisworthnotingthatthedevelopedmodelinaccordancewithIndustry 4.0 isaimedatoptimizingresources, reducingoperationalcosts, improvingthequalityofmanufacturedproducts, supportinglocalmanufacturers, providinganopportunityforsmalllocalmanufacturerstocollectivelyusemoderndigitaltechnologies, andincreasingemploymentatboththelocalandregionallevels. ThefranchisingmodelservesasanadditionalscalingtoolforIndustry 4.0 tradeandproductionhubs, allowingtheintegrationofinnovativeenterprisesinto a unified production-digitalized ecosystem.

Keywords: Industry 4.0, hub, artificialintelligence, foodindustry, businessprocess.

Основна частина

Постановка проблеми. У сучасному світі, де цифрова трансформація стала нормою, виробничі та торговельні підприємства стикаються з наростаючою необхідністю адаптувати свої бізнес-процеси до вимог Індустрії 4.0. Однак для багатьох малих та локальних виробників ця задача залишається недосяжною через завеликі витрати й значні складнощі впровадження сучасних технологій. На шляху до реалізації концепції Індустрії 4.0 багато бізнесів, особливо малі та середні підприємства, стикаються з кількома суттєвими проблемами: високі витрати на цифрову трансформацію, відсутність експертизи, конкуренція та світові стандарти, глобальна конкуренція, екологічні та соціальні аспекти. Тому, враховуючи вищенаведені проблеми та виклики, актуальним є питання розроблення проекту створення цифровізованого торговельно-виробничого хабу, який охоплює як виробничі, так і торговельні комплекси, представляючи інноваційну та перспективну ініціативу. Даний проект спрямований на реалізацію практичних аспектів Індустрії 4.0, а також на вирішення ряду актуальних проблем національного та регіонального масштабу.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Вітчизняні вчені досліджували питання, проблеми та напрямки розвитку інструментів та технологій розвитку Індустрії 4.0. Слід відзначити праці Бортнік А.М. [1], Ноджак Л., Паращич М. [2], ДжафароваЕ., Карпенко М. [3], Пустовгар С. [4], Андріїв Н.М. [5], Нікітіна Ю.О. Кульчицький О. І. [6], Зуб П., Калач Г. [7]. Слід зауважити, що у проведених раніше дослідженнях увага приділялася лише вивченню теоретичних аспектів Індустрії 4.0, практичних особливостей, технологій та інструментів. Раніше не було дослідженим питання розроблення, проектування комплексних автоматизованих систем для підвищення ефективності та фінансової стійкості малих харчових підприємств.

Метою дослідженя є розроблення уніфікованої моделі цифровізованоготоргово - виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 для забезпечення ефективного функціонування та фінансової стійкості малих виробників харчової продукції.

Постановка завдання. Для досягнення поставленої мети визначено такі наукові завдання: проаналізувати попередню практику трансформації харчових підприємств відповідно до вимог Індустрії 4.0, спроектувати модель (концепцію) цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 та механізми автоматизованого функціонування кожного із елементів системи.

Виклад основного матеріалу. Проект цифровізованоготорговельно - виробничого (логістичного) хабунадає малим виробникам харчової продукції доступ до передових технологій та рішень Індустрії 4.0, тим самим забезпечує підтримання сталого розвитку малого бізнесу та економіки регіону, а також сприяє якісним змінам у галузі. Розглянемо детальніше, як даний проект може змінити підхід до розвитку Індустрії 4.0 в Україні. Деталізуючи цінність цього проекту можна виділити основні аспекти:

1. Підвищення ефективності виробничих та логістичних процесів. Автоматизація контролю запасів, формування автоматичних замовлень та розподіл сировини сприятимуть оптимізації обігу, розподілу ресурсів та зниженню операційних витрат.

2. Покращення якості продукції. Автоматичний контроль якості за допомогою цифрових датчиків та аналітичних систем допоможе покращити якість продукції, що сприятиме підвищенню задоволеності клієнтів та зменшенню кількості рекламації.

3. Підтримання локальних виробників, надаючи можливість малим місцевим виробникам спільно використовувати сучасні цифрові технології, які вони не могли б собі дозволити самостійно, що сприяє розвитку та підвищенню конкурентоспроможності місцевих підприємств.

4. Збільшення зайнятості шляхом створення цифрового торговельно - виробничого хабу, який має як регіональне, так і місцеве економічне значення.

5. Розвиток регіональної економіки може призвести до приваблення інвестицій, зростання місцевих підприємств та збільшенню кількості робочих місць.

Місія проекту полягає у формуванні цифрової інфраструктури, яка забезпечує ефективне виробництво, зберігання та розподіл готової продукції, підтримання місцевих виробників, підвищення якості продукції та послуг.

Візія проекту полягає у створенні уніфікованої моделі у сфері цифрової трансформації торгівлі, виробництва та логістики, що сприяє сталому розвитку економіки регіону та країни в цілому. Проект має на меті стати прикладом інноваційного та стійкого бізнесу, обслуговуючи як місцеві, так і глобальні ринки.

Перерахуємо наступні автоматизовані компоненти системи для ефективного функціонування проекту-концепції уніфікованої моделі цифровізованоготоргово - виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0:

1. Автоматизована система приймання сировини та готової продукції постачальника.

2. Автоматизована система обліку, виробництва та приймання готової продукції.

3. Автоматизована система моніторингу залишків сировини та продукції постачальника.

4. Автоматизована система функціонування торгового залу та цифрового стенду торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0.

5. Автоматизована система простежуваності руху товаро-матерільних цінностей для формування попереднього замовлення постачальнику сировини та готової продукції.

6. Автоматизована система функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0.

7. Автоматизована система розподілу матеріальних засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабом відповідно до Індустрії 4.0.

8. Фізична концепція цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи приймання сировини та готової продукції постачальника (рис. 1).

Рисунок 1. Автоматизована система приймання сировини та готової продукції постачальника

Як бачимо з даних на рис. 1, автоматизована система приймання сировини та готової продукції постачальника поділяється на дві категорії: приймання готової продукції постачальника та сировини для виробництва готової продукції на базі цифровізованого торгово-виробничого хабу. На етапі отримання готової продукції від постачальника система приймання зчитує партію продукції завдяки QR-коду, нанесеному на пакуванні, та передає дані з кількістю, вагою, параметрами виготовлення та термінів споживання до системи управління товаро-матеріальними потоками (AR). Під час приймання сировини від постачальника виконується першочергове зважування отриманої сировини та категорійне QR-маркування якісних та кількісних параметрів. Подальше переміщення сировини у складське та виробниче приміщення чітко фіксується в системі управління товаро - матеріальними потоками (AR). Дана форма автоматичного обліку приймання сировини та розподіл між приміщеннями цифровізованого торгово-виробничого хабу дає можливість контролювати процеси приймання, переміщення, списування сировини та готової продукції постачальника в реальному часі.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи обліку, виробництва та переміщення готової продукції до торгового залу (рис. 2).

Рисунок 2. Автоматизована системи обліку, виробництва та приймання готової продукції

Як бачимо з даних на рис. 2, автоматизована система обліку, виробництва та переміщення готової продукції до торгового залу виконує облік використаної сировини завдяки комплексним датчикам зчитування фіксованої кількості, ваги переміщеної сировини на виробничі майданчики. Після виробництва готової продукції система зважує, фасує та маркерує пакування готової продукції, що, в свою чергу, дає змогу в реальному часі виконувати облік та контроль кількості витраченої сировини на фактичну кількість виробленої сировини. Система передає фактичні дані до системи керування товаро-матеріальними потоками (AR) перед переміщенням та викладкою готової виробленої та отриманої сировини від постачальника до торгового залу цифровізованого виробничо-торгового хабу.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи моніторингу залишків сировини, виробленої готової продукції та продукції постачальника (рис. 3).

Рисунок 3. Автоматизована система моніторингу залишків сировини, готової продукції постачальника та виробленої готової продукції

Як видно з даних на рис. 3 автоматизована система моніторингу відповідає за своєчасне формування даних залишків сировини, виробленої готової продукції та готової продукції постачальника завдяки комплексним датчика обліку руху товаро - матеріальних цінностей (AR), яка сигналізує про зниження запасів сировини та готової продукції автоматизованій системі функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу(AL) про необхідність заздалегідь сформувати замовлення постачальникам сировини та готової продукції.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи функціонування торгового залу та цифрового стенда торгово-виробничого хабу (рис. 4).

Рисунок 4. Автоматизована система функціонування торгового залу та цифрового стенду торгово - виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0

Як бачимо з даних на рис. 4, автоматизована система функціонування торгового залу та цифрового стенду відповідає за відстежування достовірності ціни, кількості, свіжості викладеної готової продукції постачальника та виробленої продукції на базі цифровізованого виробничо-торгового хабу відповідно до Індустрії 4.0. Таким чином, при переміщенні конкретної продукції конкретної партії система автоматично передає залишкову кількість продукції внутрішньому серверу опрацювання та аналітики даних, яка підпорядкована автоматизованій системі (AR). Кожна продукція викладається виключно до категорізаційно-маркерованих зон постачальника готової продукції та внутрішніх виробників готової продукції цифровізованогохабу. Кожна категорізаційно-маркерована зона має свій цифровий стенд, який відповідає за динамічне оновлення цін, останні оновлення продукції постачальника або виробника, вказує на залишкову кількість продукції, акційні пропозиції на продукцію, яка має кінцеву дату споживання. Дана інформація формує повсякденний звіт сервера опацювання та аналітики даних, який підпорядкований автоматизованій системі контролю стану матеріальних запасів (AR), а також відправляє додаткову інформацію автоматизованій системі (AL) для внесення коригуючих даних у замовлення постачальникам. Іншою особливістю торгового залу є наявність автоматизованої системи контролю електроприладів та стійкої системи енергоефективності. Наприклад, за відсутності споживачів біля категорізаційно-маркерованого цифрового стенда цифрове обладнання (освітлення системи кондиціонування та холодильних камер, рекламних систем сповіщення, цифрових моніторів) переходить до режиму очікування, що дорівнює класу енергоефективності А+.

Візуалізуємороботу автоматизованої системи простежуваності руху товарно-матеріальних цінностей для формування попереднього замовлення постачальнику сировини й готової продукції (рис. 5).

Рисунок 5. Автоматизована система простежуваності руху товарно-матеріальних потоків для формування попереднього замовлення постачальнику сировини та готової продукції

Відповідно до даних на рис. 5, автоматизована система простежуваності руху товарно-матерільних та фінансових потоків формує додаткову інформацію з аналітикою викладеного та проданого товару до автоматизованої системи (AL) та загальною звітністю продажів до (AR). Отримана інформація дозволить регулювати критичний рубіж для своєчасного формування замовлення постачальнику та його оплати.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 (рис. 6).

Рисунок 6. Автоматизована система функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0

Автоматизована система функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого хабу, яка предсталена на рис. 6, відображає взаємодію між усіма комплексними автоматизованими системами цифровізованогохабу відповідно до Індустрії 4.0 шляхом поєднання аналітичної інформації про рух товарно-матеріальних цінностей у межах закритої системи (AL). Автоматизована система (AL) транслює інформацію про внутрішній стан та обіг товарно-матеріальних цінностей цифровізованогохабу та формує попереднє замовлення через внутрішні та зовнішні системи управління ланцюгами постачання сировини й продукції, без залучення ручної праці персоналу. Отримавши попереднє замовлення від цифровізованогохабу, зовнішня система управління ланцюгом постачання сировини та готової продукції надає зворотну інформацію з приблизною датою, часом та фактичною кількістю, вагою замовлення, яке буде прийняте цифровізованимхабом. Такий механізм допоможе мінімізувати людський фактор при формуванні замовлення постачальнику, підвищити точність планової кількості замовлення з фактичною, знизити рівень крадіжок сировини та готової продукції на місцях приймання й зберігання сировини, а також покращувати бізнес-процес функціонування логістичного ланцюга створення цінності із залученням ШІ.

Візуалізуємо роботу автоматизованої системи розподілу матеріальних засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабом (рис. 7).

Рисунок 7. Автоматизована система розподілу грошових засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабомвідповідно до Індустрії 4.0

Автоматизована система розподілу грошових засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабу, яка представлена на рис. 7, відображає взаємодію автоматизованої системи управління розходами (KR) та управління ланцюгами постачань сировини й продукції постачальників (AL). Таким чином, автоматизована система (KR) транслює наявність фінансових потоків на внутрішньому рахунку цифровізованогохабу, з урахуванням податків, розподілом прибутку між постачальниками сировини та готової продукції через наявний блок рахунків постачальників. Такий механізм допомогає автоматизувати роботу фінансових потоків, які проходять через (KR) та розподіляє чистий прибуток між постачальниками і відокремлює комісію за свої послуги цифровізованомухабу.

Візуалізуємо фізичну концепцію цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 (рис. 8).

Рисунок 8. Фізична концепція цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0

хаб індустрія торговий виробничий

Як бачимо з даних на рис. 8, фізична концепція цифровізованоготоргово - виробничого хабу відповідно Індустрії 4.0 відображає функціонування бізнес-процесів відповідно до спроектованих сегментів приміщення та вищезазначених автоматизованих систем управління. Рух товарно-матеріальних цінностей починається з приймання сировини або готової продукції постачальника через кишені приймання сировини для подальшого переміщення в буферні зони зберігання до моменту реєстрації партій у системі. Далі сировина переміщується до виробничих зон, де малі підприємства згідно зі своїм технологічним процесом виробляють готову продукцію, яка в подальшому буде партійно промаркована та переміщена до складського приміщення.

Що стосується готової продукції постачальника, вона буде відокремлено ідентифікована і зареєстрована в системі згідно з партією та переміщена на склад зберігання готової продукції. При отриманні сигналавід цифрового стенду з торгового залу про малу кількість готової продукції, автоматизована система формує замовлення на склад готової продукції. Подальший розрахунок клієнта на касах самообслуговування запускає автоматизовану систему розподілу матеріальних засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабом, що відповідає за подальший розрахунок між постачальниками та цифровізованою платформою функціонування хабу. Дана фізична концепція цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0 спроектована для ефективного функціонування автоматизованих систем управління цифровізованимхабом відповідно до його бізнес-діяльності.

Висновки. Розроблено механізми автоматизованих систем приймання сировини та готової продукції постачальника, обліку, виробництва та приймання готової продукції, моніторингу залишків сировини, готової продукції постачальника та виробленої готової продукції, функціонування торгового залу та цифрового стенда торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0., простежуваності руху товарно-матерільних потоків для формування попереднього замовлення постачальнику сировини та готової продукції, функціонування логістичного ланцюга створення цінності для постачальника та торгово-виробничого розподілу грошових засобів між постачальниками та торгово-виробничим хабом, які є синергетичною складовою для ефективного функціонування фізичної концепції цифровізованого торгово-виробничого хабу відповідно до Індустрії 4.0.

Список використаних джерел

1. Бортнік А.М. Цифрова трансформація бізнес-моделі підприємства. Стратегія економічного розвитку України. 2021. №47. С. 16-31. Doi: https://doi.org/10.33111/sedu.2020.47.016.031

2. Ноджак Л., Паращич М. Розвиток 4.0 індустрії в Україні: проблеми, перспективи. Економіка та суспільство. 2022. №45. Doi: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2022-45-29.

3. ДжафароваЕ., Карпенко М. Особливості та проблеми впровадження індустрії 4.0 в Україні. Економіка та суспільство. 2021. №32. DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2021-32-19

4. Пустовгар С. Тенденції розвитку підприємництва в Україні в умовах індустрії 4.0. Економіка та суспільство. 2022. №39. DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2022-39-15

5. Андріїв Н.М. Цифрова трансформація підприємства: теоретичний базис. Ефективна економіка. 2022. №4. DOI: https://doi.org/10.32702/2307-2105-2022.4.79

6. Нікітін Ю.О. Кульчицький О. І. Цифрова парадигма як основа визначень: цифровий бізнес, цифрове підприємство, цифрова трансформація. «Маркетинг і цифрові технології». 2019. №4. С. 77-87. DOI: https://doi.org/10.15276/mdt.3.4.2019.7

7. Зуб П., Калач Г. Цифровізація бізнес-процесів промислових підприємств. Економіка та суспільство. 2021. №26. DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2021-26-52

References

1. Bortnik A.M. (2021). Tsyfrovatransformatsiia biznes-modeli pidpryiemstva [Digitaltransformationofthebusinessmodeloftheenterprise]. StratehiiaekonomichnohorozvytkuUkrainy. No. 47. P. 16-31

2. Nodzhak L., Parashchych M. (2022). Rozvytok 4.0 industrii v Ukraini: problemy, perspektyvy [Developmentofindustry 4.0 inUkraine: problems, prospects]. Ekonomikatasuspilstvo. Vol. 45

3. Dzhafarova E., Karpenko M. (2021). Osoblyvostitaproblemyvprovadzhenniaindustrii 4.0 v Ukraini [Featuresandproblemsofimplementationofindustry 4.0 inUkraine]. Ekonomikatasuspilstvo. 2021. Vol. 32

4. Pustovhar S. (2022). Tendentsiirozvytkupidpryiemnytstva v Ukraini v umovakhindustrii 4.0. [TrendsofbusinessdevelopmentinUkraineundertheconditionsofindustry 4.0.]. Ekonomikatasuspilstvo. Vol. 39. DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2022-39-15

5. Andriiv N.M. (2022). Tsyfrovatransformatsiiapidpryiemstva: teoretychnyibazys [Digitaltransformationoftheenterprise: theoreticalbasis]. Efektyvnaekonomika. No. 4

6. NikitinYu. O. Kulchytskyi O.I. (2019). Tsyfrovaparadyhmayakosnovavyznachen: tsyfrovyibiznes, tsyfrovepidpryiemstvo, tsyfrovatransformatsiia [Thedigitalparadigmasthebasisofdefinitions: digitalbusiness, digitalenterprise, digitaltransformation]. Marketynh i tsyfrovitekhnolohii. No. 4. P. 77-87. DOI: https://doi.org/10.15276/mdt.3.4.2019.7

7. Zub P., Kalach H. (2021). Tsyfrovizatsiia biznes-protsesiv promyslovykhpidpryiemstv [Digitalizationofbusinessprocessesinindustrialenterprises]. Ekonomikatasuspilstvo. 2021. No. 26

Размещено на Allbest.ru