Gestión por procesos y definición de indicadores para un agente participante en la Trading Agent Competition SCM

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1 II International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management XII Congreso Ingeniería Organización September 3-5, 2008, Burgos, Spain Gestión por procesos y finición indicadores para un agente participante en la Trading Agent Competition SCM Juan José Laviós Villahoz 1, Ricardo l Olmo Martínez 1 1 Dpto. Ingeniería Civil, Área Organización Empresas. Escuela Politécnica Superior. Universidad Burgos. Calle Villadiego, s/n Burgos. Resumen La Trading Agent Competition TAC SCM es una competición entre agentes software que funcionan forma autónoma y que compiten ntro un entorno que simula el comportamiento una cana suministro. En este trabajo se scribe la metodología que se ha utilizado para el análisis los procesos que ha realizar un agente que participe en la competición. Primero se scribirá el proceso finición l agente siguiendo un enfoque gestión procesos para pasar posteriormente a la scripción cómo se ha realizado la aplicación este enfoque a la finición l funcionamiento l agente, finalizando con la scripción l método utilizado para finir los indicadores cada uno los procesos l agente Palabras clave: Molado Multiagente, Gestión por procesos, TAC SCM 1. Trading Agent Competition SCM TAC SCM es una competición entre agentes software que se viene celebrando s el año 2003 ( Esta competición preten el sarrollo agentes software autónomos, sin intervención humana en sus cisiones, que participen en una cana suministro funcionando forma coordinada y simultanea en mercados interrelacionados: los mercados venta productos a clientes y los compra componentes a proveedores. Se trata conseguir agentes software que sarrollen las mejores estrategias en un mercado electrónico (Sah et al 2003). El funcionamiento la competición es el siguiente: En cada juego la competición participan seis agentes. Cada agente representa un fabricante ornadores personales que compite forma simultánea en el mercado ornadores personales como vendor y en el mercado componentes como cliente. Tanto la compra componentes como la venta productos terminados se realiza mediante RFQs (Request for Quotes) en las que se indican la cantidad solicitada l producto, la fecha entrega y el precio máximo que se estaría dispuesto a pagar (precio reserva). Los retrasos en las entregas a clientes suponen una penalización económica. El agente ganador es el que obtiene un mayor beneficio monetario en el juego, obtenido como la diferencia entre las ventas realizadas y los costes compra componentes, costes mantenimiento inventario y penalizaciones por retrasos en las entregas. En este trabajo se realiza un estudio los procesos que be realizar un agente a lo largo la competición así como la finición los indicadores más acuados para su gestión. Primero se scribirá el proceso finición l agente siguiendo un enfoque gestión procesos para pasar posteriormente a la scripción cómo se ha realizado la aplicación Agent Based Molling and Multiagent Systems 45

2 este enfoque a la finición l funcionamiento l agente, finalizando con la scripción l método utilizado para finir los indicadores cada uno los procesos l agente. 2. Definición l agente siguiendo un enfoque Gestión por Procesos La gestión por procesos se basa en el molado los sistemas como un conjunto procesos interrelacionados mediante vínculos cliente-proveedor. Un proceso es una secuencia acciones relacionadas y orientadas a generar valor añadido sobre las entradas, teniendo como resultado salidas que satisfacen al cliente. El propósito final la gestión por procesos es asegurar que todos los procesos una organización se sarrollan forma coordinada, mejorando la eficiencia y eficacia todas las partes interesadas. Para finir el agente s un enfoque gestión por procesos se han seguido los siguientes pasos: 1º Definición la misión y los factores críticos éxito. La misión es el objetivo final que ha conseguir el agente, su razón ser. Los factores críticos éxito son aquellos que posibilitan la obtención l objetivo fijado en la misión. 2º Definición y clasificación los procesos. Determinación sus relaciones. Mapa procesos. 3º Descripción tallada los procesos. Se analizan cuáles son las entradas y salidas a cada proceso y que proceso transformación se produce. También se estudian los parámetros funcionamiento y los indicadores control con el fin alcanzar los factores críticos éxito. 3. Misión y factores críticos éxito l agente El objetivo final l agente es quedar en primera posición en cada uno los juegos en los que participa en la competición TAC SCM. Para por lograrlo ha conseguir obtener el máximo beneficio monetario al finalizar el juego. Se han estudiado cuales son los factores que posibilitan al agente lograr este objetivo. Estos son los factores críticos éxito (FCE). Se han encontrado que son los siguientes: Cumplimiento en las entregas. Las reglas l juego hacen que cada día retraso en la entrega un pedido suponga una fuerte penalización. Este es un alto coste que el agente berá evitar. Aprovechamiento máximo la capacidad producción. Con el fin por utilizar todo el potencial producción l que dispone, el agente berá tratar tener unos niveles ocupación lo más elevado posible, aunque siempre teniendo en cuenta las necesidas reales l mercado. Agent Based Molling and Multiagent Systems 46

3 Bajos costes mantenimiento inventario. El agente tratará mantener por todos los medios el inventario mínimo necesario para tener un funcionamiento acuado. Cada unidad almacenada supone un coste mantenimiento inventario, fijado forma explícita en las normas, y un coste por el capital utilizado, también fijado en las normas. Compra componentes a precios bajos. El agente tratará l obtener los componentes al mínimo precio que permita el mercado. El precio mercado los componentes varía diariamente. Precio venta máximo que permita el mercado. Los clientes fijan un precio reserva en cada RFQ que lanzan. Es el precio máximo que están dispuestos a pagar. El precio reserva terminará el beneficio potencial máximo que podría obtenerse con cada RFQ. Sin embargo, como existen otros agentes competidores que podrán ofertar a un precio más bajo, el beneficio final obtenido por el agente será menor. Obtendrá la RFQ aquel que oferte un precio menor. Reacción ante los cambios tenncia en la manda. El agente berá adaptarse a los aumentos o disminuciones los niveles manda que se produzcan en el mercado. Estos cambios afectarán a los procesos compra componentes, producción y venta. 4. Definición y clasificación los procesos. Determinación sus relaciones. Mapa procesos Se ha realizado un análisis las tareas que be llevar a cabo un agente que participe en la en la competición. Para ello se ha estudiado alguno los agentes que han participado en las últimas ediciones (Sah et al 2003; Ketter et al 2004; He et al 2006; Kiekintveld et al 2006; Pardoe and Stone 2006). Estos procesos han sido agrupados en tres niveles: Procesos estratégicos: son aquellos que están vinculados a tección las variables mercado compra y venta, y a la terminación las políticas más acuadas que berá llevar el agente en cada caso. Procesos operativos: Son los procesos que están directamente implicados en la realización l producto que proporciona la empresa. Engloba los procesos venta, aprovisionamiento, producción y distribución. Procesos apoyo: Son actividas que dan soporte a los otros procesos. El proceso seguido ha sido primero la intificación y clasificación los procesos, terminación sus relaciones y su representación gráfica mediante el mapa procesos Procesos estratégicos Tienen una importancia fundamental en el funcionamiento l agente. Estos procesos van a estar involucrados en el seguimiento y en la adaptación l comportamiento l agente al entorno. Hemos terminado dos procesos estratégicos básicos: Agent Based Molling and Multiagent Systems 47

4 Proceso estratégico negociación. Su papel será tectar cuáles son las condiciones mercado. Se be realizar un análisis la oferta y la manda, y terminar los márgenes beneficio que be aplicar el agente. Para ello consirará los niveles manda en el mercado clientes (alto/ medio/ bajo). Evaluará si la manda total supera o no la capacidad producción diaria l conjunto agentes competidores, y comprobará la disponibilidad capacidad libre proveedores. Proceso estratégico producción. Su papel es establecer el valor las variables funcionamiento l sistema gestión la producción (stock seguridad, niveles inventario medio, reglas prioridad a utilizar, ) en función las condiciones mercado clientes y proveedores. Por ejemplo, unos niveles altos manda clientes sumados a niveles ocupación línea elevados los proveedores, dará lugar previsiblemente a aumento en los retrasos en las entregas componentes, y será necesaria aumentar los niveles stock seguridad. En los procesos este nivel sería acuado aplicar técnicas Inteligencia Artificial, tal y como sugiere (Ballou 2004), que mediante el reconocimiento patrones, forma que se tecten tenncias sempeño o variaciones respecto los estándares, el agente bería aplicar respuestas correctoras apropiadas Procesos operativos Se han intificado los siguientes procesos operativos que el agente be llevar a cabo: Proceso negociación con clientes. Es el proceso encargado dar respuesta a las necesidas generadas en el mercado. Esto se traduce en el lanzamiento diario por parte los clientes una serie RFQs don se indica la referencia l producto a comprar, la cantidad requerida, el día entrega requerido y el precio que está dispuesto a pagar. Este proceso se subdivi en dos fases: En la primera fase el agente berá evaluar las ofertas lanzadas por los clientes. De las RFQs lanzadas al mercado un día terminado el agente no tiene que responr necesariamente a todas. Es más, berá consirar todas sus restricciones y terminar la viabilidad cada RFQ. Estas restricciones vienen dadas por: La capacidad: el agente be disponer capacidad libre producción suficiente para por ensamblar el producto y entregarlo el día comprometido. Materiales: el agente be disponer los componentes necesarios para por fabricar el producto o be por adquirirlos mediante su compra a los proveedores. Beneficio obtenido en la RFQ. El agente berá tener en cuenta el coste que le supone producir cada unidad producto solicitada y consirar si le interesa responr con una oferta a la RFQ consirando el precio reserva marcado en la misma. La segunda fase l proceso negociación con clientes será realizar el lanzamiento las ofertas respondiendo al conjunto RFQs seleccionadas en el paso anterior. Aquí se trata establecer un precio ofertado para cada una las RFQs teniendo en cuenta que se quiere obtener el máximo beneficio posible (ialmente se ofertaría por el precio reserva marcado por el cliente) y que existen otros agentes compitiendo, por lo que el precio ofertado berá ser menor. Agent Based Molling and Multiagent Systems 48

5 Proceso planificación la producción. Este proceso es el que va a permitir terminar planificar qué se va a producir cada día. Se tendrá que consirar que la capacidad producción está limitada, los componentes los que se dispone y las entregas pedidos comprometidos para los próximos días. Proceso planificación entregas a clientes. Este proceso permite terminar los pedidos que van a ser entregados a los clientes. Se consirará la disponibilidad productos terminados, los pedidos con retraso y sus penalizaciones, los pedidos pendientes entrega inmediata, así como pedidos pendiente con fecha entrega futura. El objetivo este proceso es reducir al máximo los costes penalización por retraso. Proceso planificación necesidas componentes. Este proceso está directamente ligado con el proceso planificación la producción. Es el proceso mediante el que se prevén cuales van a ser las necesidas futuras componentes. Proporcionará al proceso negociación con proveedores la información que utilizará como base. Proceso negociación con proveedores. Es el proceso por el que se trata cubrir las necesidas componentes con el objetivo minimizar el coste total adquisición. Este coste es la suma l precio compra los componentes más el coste mantenimiento stock. En este proceso se terminará en qué momento se ben lanzar las RFQs compra a los proveedores y qué cantidad se solicita (proceso lanzamiento RFQs). Una vez recibidas las ofertas los proveedores para cada RFQ enviada, el agente escogerá aquella que más le conviene (proceso evaluación ofertas proveedores). El agente tendrá en cuenta el precio ofertado y el factor reputación Este factor hace que si un terminado agente rechaza un porcentaje ofertas elevado, el proveedor le penalizará ofertándole posteriormente precios más altos que al resto agentes participantes Procesos apoyo Los procesos operativos realizan operaciones no directamente implicadas en el proceso productivo. Los procesos que hemos encontrado son: Proceso previsión la manda. Este proceso le permitirá al agente prever la evolución la manda teniendo en cuenta que sigue una distribución poisson con media variable a lo largo l tiempo. Proceso seguimiento proveedores. En la competición, los proveedores terminan su precio en función la capacidad producción libre la que disponen. Este proceso tratará estimar diariamente la capacidad libre l proveedor forma que sea posible terminar cuáles son los momentos óptimos para realizar un pedido Mapa procesos El mapa procesos permite representar gráficamente la estructura procesos que be realizar el agente. Refleja los procesos y sus interrelaciones. Para su realización se ha partido inicialmente la secuencia marcada por los procesos operativos, intificando para cada uno las relaciones cliente/ proveedor que se producen, para complementarlo posteriormente con los procesos estratégicos y los procesos apoyo. El resultado aparece en la figura 1. Agent Based Molling and Multiagent Systems 49

6 Figura 1. Mapa los procesos internos l Agente 5. Descripción los procesos Una vez finido el mapa procesos será necesario scribir con más talle cada uno los procesos que forman parte l sistema. Esta scripción va a servir para terminar los métodos y los criterios forma que se asegure que las actividas que conforman el proceso se realizan manera eficaz. Se scribirán las actividas que componen cada proceso, así como las características relevantes que permitan el control las mismas. La información que se incluye para cada proceso es: Misión: Define cual es el propósito principal l proceso, su razón ser. Propietario l proceso: Es la función a la que se le asigna la responsabilidad l proceso. Límites l proceso: Estos límites reflejan el comienzo y el fin l proceso. Aquí se finen cuales son las entradas al proceso y quién las proporcionan (proveedores) y cuales son las salidas l proceso y a quién van dirigidas (clientes). Estos límites aquí finidos serán coherentes con los marcados en el mapa procesos. Alcance l proceso: termina manera explícita qué actividas forman parte l proceso. Recursos: Se finen los elementos con los que be contar el agente según las especificaciones marcadas en las normas la competición. Por ejemplo, en el proceso producción cada agente tiene una capacidad producción limitada finida por el número ciclos producción que pue realizar. Agent Based Molling and Multiagent Systems 50

7 Indicadores l proceso: Son aquellas variables dan referencia cual es el comportamiento l proceso respecto a lo que se había marcado como objetivo. Los indicadores ben ser reflejo cual es la evolución y las tenncias l proceso, permitiendo. Van a servir como elementos información a la hora tomar las cisiones gestión l proceso. Variables control: Son los parámetros sobre los que se tiene capacidad actuación ntro l proceso y que permiten alterar el funcionamiento l proceso la forma seada. Estas variables van a permitir redirigir la posición l agente s los valores indicados por los indicadores a los que se marquen. Son los grados libertad l proceso que influyen la forma prevista en el valor los indicadores. El propietario l proceso be tener capacidad actuación sobre estas variables. Propietario l proceso PROCESO MISIÓN U OBJETO: INICIO LÍMITES DEL PROCESO FINAL ENTRADAS Variables control SALIDAS Alcance l proceso PROVEEDORES RECURSOS Variables control CLIENTES Indicadores INDICADORES Cálculo 6. Indicadores gestión El proceso terminación los indicadores gestión trata establecer cuales son los indicadores más acuados en cada uno los módulos que finimos, forma que el agente sea capaz autogestionarse forma acuada. Estos indicadores hacen posible que el agente adapte su comportamiento a las condiciones que se establezcan en cada momento en el entorno, haciendo que se modifiquen los valores las variables control. En la finición los indicadores se han tenido en cuenta las condiciones que impone el juego, lo que hace que algunos los utilizados habitualmente aquí no tenga sentido utilizarlos. Las principales diferencias respecto a un contexto real son: no se consira la existencia empleados, por lo que todos los indicadores que representen la productividad l personal aquí no son aplicables. Agent Based Molling and Multiagent Systems 51

8 no se consiran los problemas calidad producto ni en componentes ni en los productos terminados. Sí que se consiran los problemas calidad en las entregas componentes en cuanto a retrasos y a las cantidas entregadas. no se tiene en cuenta el valor los activos utilizados (inversiones en maquinaria, instalaciones, u otro tipo activos fijos). Los indicadores acerca la rentabilidad sobre activos tampoco son aplicables. Sin embargo, sí que se ben consirar los sembolsos realizados en compra material hasta su entrega al cliente. Los indicadores permiten que el agente evalúe su propio comportamiento, mostrando en qué medida se está acercando o se está alejando su objetivo final. La guía para conseguir acercase al objetivo obtener un máximo beneficio va a estar marcada por los factores críticos éxito (FCE) analizados inicialmente, por lo que constituyen una base acuada para el establecimiento indicadores eficaces para el agente. Es necesario analizar el grado influencia que tienen los distintos procesos que realiza el agente en la consecución estos factores. El resultado este análisis se muestra en la tabla 1. Procesos FCE Cumplimiento en las entregas Aprovechamiento capacidad producción Costes,mantenimiento inventario bajos Bajo coste compra componentes Precio venta máximo que admita el mercado Capacidad adaptación a los cambios en la manda Negociación clientes con Planificación la producción Planificación las entregas Planificación necesidas componentes Evaluación Ofertas proveedor Lanzamiento RFQs Previsión manda Seguimiento proveedores Relación alta Relación media Relación baja/nula Tabla 1. Relación entre los procesos operativos l agente y los Factores Críticos éxito En la tabla 2 se recogen los indicadores funcionamiento típicos utilizados para la evaluación l funcionamiento. Es interesante consirar la clasificación que aparece en Agent Based Molling and Multiagent Systems 52

9 (Pires y Carretero-Díaz 2007) por la que se distingue entre medidas relativas al cliente, las que le afectan directamente como las entregas en plazo, tiempo respuesta, fiabilidad en las entregas, y medidas dirigidas a la competencia (comparación con el resto agentes con medidas como coste distribución, fabricación o inventario, rotación inventario o ventas totales, don mientras que las segundas puen que no interesen nada al cliente, sin embargo son fundamentales para alcanzar las metas establecidas. Coste Servicio al cliente Calidad Productividad Gestión activos Coste total Porcentaje órnes clientes que puen ser satisfechas con el stock actual (fill rate) Exactitud en las entregas proveedores Ocupación línea producción Rotación inventario componentes Coste unitario total Rupturas stock Retrasos en las entregas Rotación inventario productos terminados Coste como porcentaje las ventas Porcentaje entregas a tiempo Tiempo retraso medio en las entregas Tiempo medio permanencia un pedido en línea Coste los componentes Porcentaje entregas perdidas Beneficio potencial clientes Porcentaje entregas retrasadas Coste mantenimiento inventario Tiempo ciclo (para completar un pedido) Costes financieros Exactitud en las entregas Coste los retrasos en las entregas Tabla 2. Indicadores típicos. Adaptado (Bowersox et al 2002) 7. Conclusiones En este trabajo se ha aplicado una herramienta habitual en la gestión empresas, pero que, hasta don conocemos, no había sido utilizada en la finición ninguno los agentes participantes en la competición. Entenmos que su uso es acuado ntro l ámbito que estamos estudiamos cuando queremos entenr y optimizar el modo en que se gestiona un agente, siendo necesario utilizar posteriormente herramientas ligadas al ámbito informático (p.ej. UML) para su implementación. Agent Based Molling and Multiagent Systems 53

10 Referencias Ballou, R.H. (2004). Logística. Administración la cana suministro. Pearson. Prentice Hall. Bowersox, D.J.; D.J. Closs et al (2002). Supply chain logistics management. McGraw-Hill. He, M.H.; A. Rogers et al (2006). "Designing and evaluating an adaptive trading agent for supply chain management". Agent-Mediated Electronic Commerce: Designing Trading Agents and Mechanisms, 3937: Ketter, W.; E. Kryzhnyaya et al (2004). "MinneTAC sales strategies for supply chain TAC". Third International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems, AAMAS Kiekintveld, C.; J. Miller et al (2006). "Controlling a supply chain agent using value-based composition". EC '06: Proceedings of the 7th ACM conference on Electronic commerce, ACM. Pardoe, D.; P. Stone (2006). Predictive Planning for Supply Chain Management International Conference on Automated Planning and Scheduling. Pires, S.R.I.; L.E. Carretero-Díaz (2007). Gestión la cana suministros. McGraw-Hill. Sah, N.; R. Arunachalam et al (2003). "TAC-03 - A supply-chain trading competition". AI Magazine, 24(1): Agent Based Molling and Multiagent Systems 54

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