Оптимізація виробничих та логістичних задач у фармації засобами математичного та компютерного моделювання

Abstract

У статті представлено комплексне дослідження, що поєднує теоретичні та практичні аспекти застосування методів математичного моделювання у фармації, можливостей його використання для підвищення ефективності виробничих процесів, оптимізації логістичних рішень і вдосконалення процесу фахової підготовки майбутніх фармацевтів. Здійснено аналіз потреб та можливостей використання методів математичного та комп’ютерного моделювання для раціоналізації процесів розроблення нових препаратів та доведення фармацевтичних засобів і виробів медичного призначення від виробничої до споживчої сфери. Проведено огляд наукових публікацій у контексті розвитку методів математичного програмування від підходів Ж. Лагранжа до сучасних методів лінійного та нелінійного програмування, що знайшли широке застосування в економіці та фармацевтичній галузі. Особливу увагу приділено математичному моделюванню оптимального розподілу ресурсів і транспортної логістики у фармації. Розглянуто роль систем комп’ютерної математики (СКМ), таких як MathCad, у спрощенні процесу розв’язання оптимізаційних задач. Завдяки можливості оперативного змінення вихідних параметрів (запаси сировини, собівартість продукції тощо), програма MathCad дає змогу ефективно моделювати різні сценарії виробництва та логістики у фармації, швидко обчислювати задачі лінійного та нелінійного програмування, автоматизуючи розрахунки та мінімізуючи ризик помилок. В рамках дослідження продемонстровано методику розв’язання оптимізаційної задачі виробництва ліків. Цільовою функцією є максимальний прибуток від реалізації. Також запропоновано методику розв’язання типової транспортної задачі, що передбачає мінімізацію витрат на перевезення товару від декількох складів до декількох споживачів з урахуванням обмежень на ресурси. Використано метод потенціалів, що забезпечує коригування транспортних маршрутів з метою зниження загальних логістичних витрат. Розглянуто дидактичний аспект застосування математичних моделей у підготовці майбутніх магістрів фармації. Використання комп’ютерного моделювання в навчальному процесі сприяє розвитку аналітичного мислення та навичок роботи з оптимізаційними методами, що є важливими для ефективного управління ресурсами у фармацевтичній галузі. Автори обґрунтовують доцільність реалізації на практичних заняттях з дисципліни «Комп’ютерне моделювання у фармації» реальних задач фармацевтичної галузі, які є важливим засобом формування професійних компетентностей майбутніх працівників фармацевтичної сфери. Отримані результати вказують на ефективність використання методів математичного програмування для вирішення задач оптимізації у фармації. Використання математичних моделей дає змогу точніше прогнозувати попит, планувати виробничі потужності та логістичні процеси, що, в свою чергу, зменшує ризики браку або надлишків продукції. Подальший розвиток математичних методів та комп’ютерних технологій відкриває перспективи для модернізації процесів розроблення, виробництва та постачання лікарських засобів і виробів медичного призначення, їх раціонального використання для фармацевтичної опіки та підвищення якості медичної допомоги населенню.