ORGANIZACJĘ SYSTEMÓW WNIOSKOWANIA WSPIERAJĄCE REALIZACJĘ PROCESÓW TRACEABILITY
6.3 Technologie semantyczne w systemach i usługach logistycznych
W nowoczesnym środowisku biznesowym logistyka ukierunkowana jest na zaspokajanie potrzeb i wymagań klientów poprzez efektywność działań z kosztami na możliwie najniższym poziomie. W wielu przypadkach zaobserwowano, że firmy uzyskują strategiczną przewagę bazując na kompetencjach logistycznych, co z kolei wpływa na obraz konkurencji w danej branży [Bowersox i Closs 1996]. Nie wszystkie firmy jednak mogą pozwolić sobie na inwestowanie w ekspertyzy logistyczne czy na pozyskanie zasobów do swojej organizacji. Dotyczy to przede wszystkim firm z rynków rozwijających się w południowowschodniej Azji i w Chinach. Model 4PL został wprowadzony, jako usługodawca logistyczny integrujący
149
zasoby, możliwości i technologie własnej organizacji i podmiotów zewnętrznych, co pozwala mu na projektowanie i budowę skomplikowanych rozwiązań do obsługi łańcuchów dostaw. W swojej esencji model 4PL dostarcza usługi logistyczne w modelu outsourcingu jednak należy zwrócić uwagę na ryzyka związane z utratą kontroli, brakiem ekspertów w organizacji i z długoterminowymi umowami partnerskimi [Richardson 2005]. Jeśli dostawcy usług w modelu 4PL będą potrafili ograniczyć te ryzyka dla swoich klientów to osiągną przewagę konkurencyjną. Związane jest to ze zrozumieniem i opanowaniem wiedzy z domeny logistyki i to nie tylko w ujęciu ogólnym, ale również w specjalnych przypadkach. Wiedza domenowa powinna być zaprezentowana za pomocą tego samego schematu koncepcyjnego (ontologii), aby zminimalizować ryzyko braku spójności. Mocno rozwinięte procesy abstrakcyjne i struktury szkieletowe aplikacji mogą znacznie przyspieszyć odpowiedź na potrzeby klientów czy zmiany w środowisku biznesowym.
Nowoczesne systemy logistyczne charakteryzują się rosnącym stopniem skomplikowania strukturalnego i dynamiki, które to są wynikiem trendów w globalnej sytuacji ekonomicznej, dekompozycji łańcuchów dostaw i indywidualnych potrzeb klientów. Te trendy wpłynęły na zwiększenie potrzeby większej elastyczności w konfigurowaniu łańcuchów dostaw i dodatkowo wpłynęły na migrację z modelu centralnego usług informatycznych do modelu zdecentralizowanego w obszarze planowania i kontroli.
6.3.1 Wielowarstwowy system zarządzania logistycznego oparty o ontologie
W 2012 roku na łamach Journal of Global Business Management [Liou i Chang 2012] zaprezentowano ontologiczne podejście wieloaspektowe w stosunku do utworzenia opartych o wiedzę systemów zarządzania logistycznego w modelu 4PL. Zdaniem autorów współdzielenie skonsolidowanej wiedzy domenowej pomiędzy dostawcami usług a klientami doprowadzi do sytuacji korzystnej zarówno dla tych pierwszych, jak i drugich. Poprzez abstrakcję koncepcji firmy 4PL mogą utworzyć semantycznie spójną ontologię domeny logistyki zawierającą wiedzę ze wszystkich gałęzi przemysłu, co pozwoli na zmniejszanie ryzyka związanego z niezgodnościami partnerów biznesowych w związku z interpretacją sytuacji biznesowej czy warunków umowy.
W ramach swojego podejścia autorzy zaprezentowali framework aplikacji, który wyposażony został we wzorce projektowe oraz elastyczne interfejsy pozwalające klientom na łatwe odpowiadanie na potrzeby rynku. Usługodawcy 4PL mogą dostosowywać instancje frameworka aplikacji i wspomagać własne platformy elektroniczne poprzez obsługę zarządzania logistycznego opartego o wiedzę. Dzięki temu według autorów opracowania
150
możliwe jest osiągnięcie wyższego stopnia integracji z innymi aplikacjami biznesowymi. Podejście autorów zostało zastosowane w prawdziwym wdrożeniu biznesowym operatora 4PL, który obsługuje przedsiębiorstwa w Chinach i na terenie Tajwanu. W swoim podejściu autorzy wybrali model firmy IBM (Information Framework - IFW), jako podstawę do kategoryzacji i tworzenia pojęć biznesowych. W ramach modelu danych finansowych IFW występuje dziewięć kategorii takich, jak podmiot zaangażowany, zdarzenie, lokalizacja, produkt, opakowanie produktu, stan, klasyfikacja i inne. Następnie zgromadzone zostały dokumenty projektowe, na podstawie, których utworzone zostały dodatkowe pojęcia biznesowe, ich instancje i relacje a także diagramy relacji i przepływu danych. Twórcy rozwiązania wykorzystali narzędzie VisioOWL do prezentacji wyników badań a ostateczna wersja ontologii domenowej została wytworzona w narzędziu Protege z wykorzystaniem OWL i OWL-S. Aplikacje następnie zostały wytworzone na podstawie struktury szkieletowej z wykorzystaniem modelu wielowarstwowego. Wykorzystanie warstw nie było związane z architekturą aplikacji a z architekturą wiedzy biznesowej.
6.3.2 Formalna i semantyczna reprezentacja usług logistycznych
W 2010 roku na konferencji ECAI (European Conference on Artificial Intelligence) w swoim opracowaniu autorzy [Hoxha, Scheuermann i Bloehdorn 2010] zaprezentowali podejście pozwalające na osiągnięcie elastyczności i decentralizacji w konfiguracji i zarządzaniu łańcuchem dostaw. Stworzony model łączy luźno-połączone usługi logistyczne z technologiami semantycznymi w efekcie dając zunifikowaną reprezentację zróżnicowanych danych logistycznych i funkcji serwisowych. Wynikiem opracowania jest również formalny model wiedzy oparty o ontologie dotyczący informacji w domenie logistyki. Również w tych badaniach autorzy skoncentrowali się na usługodawcach 4PL. Analizie poddana została semantyczna reprezentacja usług logistycznych w ramach struktur szkieletowych, która pozwala na automatyzację poprzez zastosowanie inteligentnych technik wykrywania, oceniania, wykonywania i efektywnego łączenia usług logistycznych w skomplikowane i elastyczne procesy logistyczne.
W obecnej sytuacji integracja zewnętrznych usług logistycznych jest w większości wykonywana przez operatorów 4PL w tradycyjny sposób wymagający dużej liczby interakcji międzyludzkich. Można zaobserwować również częściowo zinformatyzowaną obsługę modeli 4PL wykorzystującą własne rozwiązania informatyczne. Taka sytuacja powoduje powstawanie błędów zwiększających koszt i prowadzących do tworzenia nieefektywnych łańcuchów dostaw. Brak formalnej semantyki i przetwarzania zorientowanego na usługi
151
uniemożliwia wprowadzenie inteligentnych i automatycznych sposobów tworzenia zintegrowanych usług logistycznych. Aby sprostać takim wyzwaniom zastosowane zostało podejście wykorzystujące techniki semantyczne w stosunku do systemów logistycznych. Framework aplikacji usług semantycznych dla domeny logistycznej modeluje formalną reprezentację wszelkich informacji zawartych w procesach logistycznych. Możliwe jest również semantyczne opisywanie usług logistycznych, które są łatwo dostępne i luźno połączone, dzięki czemu możliwe jest ich komponowanie w złożone procesy logistyczne i konfiguracje łańcuchów dostaw. Podejście semantyczne prowadzi do automatycznego i inteligentnego integrowania zewnętrznych procesów. Rysunek 42 przedstawia wycinek stworzonej przez autorów ontologii, czyli najwyższy poziom pojęć biznesowych występujących w tej ontologii.
Rysunek 42 Pojęcia najwyższego poziomu w ontologii logistycznej
Źródło: [Hoxha, Scheuermann i Bloehdorn 2010]
Siła zastosowanych technologii semantycznych w połączeniu z usługami logistycznymi leży w automatyzacji funkcjonalności związanych z wykrywaniem usług, ich komponowaniem, monitorowaniem oraz wykonaniem. Klienci logistyczni mogą w inteligentny sposób znajdować i wywoływać procesy, które spełniają ich wymagania i potrzeby najbardziej optymalnie z pominięciem tradycyjnych interakcji międzyludzkich. Usługi są dobierane z szerokiego wachlarza dostawców usług logistycznych w sposób automatyczny, co pozwala również na zmniejszenie wpływu preferencji pracowników dobierających usługi dla klientów.
152
6.3.3 Ontologie w inteligentnym dostarczaniu usług logistycznych
W 2012 roku podczas siódmej edycji konferencji ICIW [Scheuermann i Hoxha 2012] zaprezentowany został referat, w którym autorzy zaproponowali trójwarstwowe podejście do modelowania ontologii logistycznych oparte o połączenie technologii sieci semantycznej (Semantic Web Technologies - SWT) oraz przetwarzania zorientowanego na usługi (Service-oriented Computing - SOC). Połączenie SWT oraz SOC stanowią fundament semantycznych usług logistycznych, które obejmują dyskretne funkcje logistyczne np. transport, pochłaniają logistyczne zasoby, a ich jakość może być zmierzona za pomocą wskaźników. Semantyczne usługi logistyczne są modularnymi komponentami, które umożliwiają zarządzanie skomplikowanymi procesami logistycznymi. Rysunek 43 przedstawia model trójwarstwowy usług logistycznych bazujący na powyższych założeniach.
Rysunek 43 Model trójwarstwowy semantycznych usług logistycznych Źródło: [Scheuermann i Hoxha 2012]
Warstwa 1 - ontologie semantyczne - tworzy formalne fundamenty definicyjne dotyczące wiedzy logistycznej. Autorzy podejścia opracowali modularne podejście pozwalające na łatwość aplikacji, adaptację i wzbogacenie wiedzy zawartej w formalnych opisach.
Warstwa 2 - opis semantyczny usług logistycznych - wykorzystywana jest do tworzenia reprezentacji atomowych usług logistycznych. Z pomocą OWL-S tworzony jest profil usługi definiujący cechy usługi logistycznej a wykorzystujący ontologie warstwy 1 do adnotacji semantycznych.
153
Warstwa 3 - opis semantyczny procesów logistycznych - jest zbiorem definicji i opisów procesów logistycznych, które składają się z atomowych (prostych) usług logistycznych stworzonych w warstwie drugiej.
Wykorzystanie ontologii pozwala na zaadoptowanie semantycznych adnotacji dla usług logistycznych, co pozwala na osiągnięcie interoperacyjności semantycznej a dalej integracji informacyjnej i pozwala na osiągnięcie wnioskowania i wdrożenie rozwiązań inteligentnych.
154