Volumen 13, Número 2, 2021
Distributed architecture for a supply chain by integrating a multi- agent approach using simulation
Oscar Rubiano-Ovalle and José I. García-Melo
Abstract
This study proposes an architecture based on multiple agents through a Colored Petri Net model (CPN), which enables the integration of supply chain links and information technology to speed up the production process and services. The methodology was developed based on three fundamental concepts: CPN as design tool, Supply Chain (SC) Architecture and Multi-Agent Systems (MAS). As a case study, a typical supply chain in the Colombian production system was considered. As a case study, a typical supply chain in the Colombian production system was considered. For this, the study developed a modeling procedure to transform its supply chain architecture from a typical structure to a multi-agent structure. This procedure consists of seven phases. Initially, the case study is characterized as a supply chain, then the information is collected, next the limitations of the supply chain are identified, then the variables and their interactions are defined. In the following two phases, three models are developed: the structural model, representing the physical distribution of the plant; the conceptual model, that relates the system components and their interactions; and the functional model, which integrates the previous models and associates them with the behavior of the variables during the process ow. Finally, a qualitative and quantitative validation of the models are performed, simulating different scenarios. The results show that a distributed supply chain structure, using multi-agent architecture, first, offers robust information and physical flows, and secondly, contributes to supply time reduction, communication quickness, efficiency and quality of information for operational decision making. The results could also motivate organizations to integrate the supply chains considering MASs in resource management.
Arquitectura distribuida para una cadena de suministro
integrando un enfoque multiagente mediante simulación
Oscar Rubiano-Ovalle and José I. García-Melo
Resumen
Este estudio propone una arquitectura basada en múltiples agentes a través de un modelo Red Petri Coloreada, que permite la integración de los eslabones de la cadena de suministro y la tecnología de la información para agilizar el proceso productivo y los servicios. La metodología se desarrolló en base a tres conceptos fundamentales: CPN como herramienta de diseño, Arquitectura de cadena de suministro y Sistemas Multi-Agente. Como caso de estudio se consideró el rediseño de una típica cadena de suministro en el sistema productivo colombiano. Para esto, el estudio desarrolló un procedimiento de modelado para transformar la arquitectura de la cadena de suministro del estudio de caso seleccionado a una estructura multi agente. Este procedimiento consta de siete fases. Inicialmente, el estudio de caso se caracteriza como una cadena de suministro, luego se recolecta la información, luego se identifican las limitaciones de la cadena de suministro, luego se definen las variables y sus interacciones. En las siguientes dos fases se desarrollan tres modelos: el modelo estructural, que representa la distribución física de la planta; el modelo conceptual, que relaciona los componentes del sistema y sus interacciones; y el modelo funcional, que integra los modelos anteriores y los asocia con el comportamiento de las variables durante el ujo del proceso. Finalmente, se realiza una validación cualitativa y cuantitativa de los modelos, simulando diferentes escenarios. Los resultados muestran que una estructura de cadena de suministro distribuida, que utiliza una arquitectura multi-agente, en primer lugar, ofrece información sólida y ujos físicos, y en segundo lugar, contribuye a la reducción del tiempo de suministro, rapidez de comunicación, eficiencia y calidad de la información para la toma de decisiones operativas. Los resultados tambien podrían motivar a las organizaciones a integrar las cadenas de suministro considerando los Sistemas Multi-Agente en la gestión de recursos.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2021.2.1
Texto completo: