3 Определение технико-технологических параметров и грузопотоков в цепи поставок грузов

При исследовании транспортной системы в логистической цепи поставок необходимо включить в систему показателей технико-технологические параметры, определяющие эффективность систем включения в экономико- математическую модель определенных технико-технологических нормообразующих параметров по отдельным звеньям в виде нескольких целевых функций. Это позволяет повысить эффективность и обоснованность принимаемого решения путем учета влияния варьируемых параметров (количество структурных звеньев цепи, погрузочно – разгрузочных машин (ПРМ), подач, времени работы грузового фронта и зоны хранения в течении суток и др.) на критерии, характеризующие качество работы.

Технико-технологические параметры тесно взаимосвязаны с другими показателями. Изменение времени работы грузового фронта и зоны хранения в течение суток влияет на величину расходов, связанных с ожиданием транспортными средствами выполнения погрузочно-разгрузочных операций, изменяя значения критерия, выражающего перерабатывающую способность грузового фронта. Но, в то же время действуя на величину потребности в трудовых ресурсах и расходов электроэнергии, изменения количества ПРМ ведет к изменению критерия, характеризующего использование производственных фондов по времени в течение суток, изменяя перерабатывающую способность грузового фронта и т.д.

Одной из целей решения вопроса параметризации является создание ресурсосберегающих технологий (в частности за счет снижения затрат на электроэнергию). Разработка и внедрение технологического процесса обеспечивающих подсистем и звеньев цепи поставок на основе параметров, определенных с учетом только стоимостного критерия, может не обеспечивать полную оптимизацию затрат ресурсов.

Достижения данной цели можно добиться, не введя принципиальных изменений модели, путем применения критерия, выражающего затраты ресурсов.

Таким образом, можно добиться цели и повысить производительность труда, изменяя коэффициент использования ПРМ по времени в течении суток; изменить перерабатывающую способность грузового фронта, снижая простой транспортных средств и максимизировать прибыль и др. Улучшение показателей эффективности работы звеньев ЛТЦП может быть достигнуто только при взаимодействии комплекса факторов и мероприятий по ресурсосбережению, поэтому в экономико-математической модели описываются соответствующие критерии, отражающие уровень использования различных ресурсов.

Важным моментом является то, что при моделировании какого-либо звена транспортно-логистической цепи имеется возможность включения в экономико-математическую модель, описывающую данную обеспечивающую подсистему специфических показателей и критериев. На сущность предложенного подхода оптимизации принятия решения по многокритериальной модели количество критериев влияния не оказывает, если можно описать особенности взаимосвязи показателей.

В зависимости от особенностей каждой подсистемы и звена в цепи поставок грузов, их переработки и хранения, а также при разнообразии родов грузов, в модели описывается большое количество критериев, отражающих качество работы грузовых фронтов и складов в условиях рынка. Поэтому задача параметризации подсистем и звеньев транспортно-логистической цепи поставок решается в два этапа. На первом этапе описываются параметры, характерные для различных грузов, а также критерии, выполняющие функции нормативов. На следующем этапе множество оптимизируемых параметров расширяется, описываются и вводятся в модель новые критерии оптимальности, характеризующие процесс функционирования грузовых фронтов и складов для конкретных грузов. Причем, учитывая фондоёмкость крытых складов по хранению тарно-штучных грузов, основной акцент при моделировании делается именно на типы складов.

На первом этапе моделирования вектор критериев оптимальности содержит четыре показателей (L₃₁,……,L₃₄). В общем случае, рассматривается задача, состоящая в том, что нужно найти такие значения нормообразующих параметров К_н, Т_н, , H_c, , которые отвечают многокритериальному требованию при многоуровневой оптимизации параметров L₃₁,……,L₃₄.

При описании параметров складов и грузовых фронтов необходимо учитывать, что они являются элементами транспортно-логистической цепи. В этом случае функционирование грузового фронта и склада рассматривается во взаимодействии и взаимозависимости с другими элементами обеспечивающих подсистем. Внешние параметры по отношению к складу и грузовому фронту зависят от деятельности фидерного и магистрального транспорта (допустим, железнодорожного и автомобильного). Отсюда следует, что именно транспортные грузопотоки оказывают наибольшее влияние на всю систему складирования и выполнения операций на грузовых фронтах в цепи поставок грузов.

На первом этапе реализации экономико-математической модели транспортно-логистической системы включает вектор критериев оптимальности, имеющий следующий вид :

L₃ = {L₃₁,……,L₃₄}, (3.1)

где L₃₁ - время нахождения транспортных средств (вагонов и автомобилей) в звене выполнения погрузочно-разгрузочных операции в цепи поставок;

L₃₂ - перерабатывающая мощность грузового фронта, учитывающая количество и тип (производительность) ПРМ в цепи поставок;

L₃₃ - перерабатывающая мощность грузового фронта, учитывающая вместимость зоны хранения грузов в цепи поставок;

L₃₄ - себестоимость переработки грузов в логистических центрах;

Время нахождения транспортных средств (вагонов и автомобилей) в звене выполнения погрузочно-разгрузочных операции в цепи поставок L₃₁ устанавливается расчетом исходя из производительности механизмов при наиболее рациональном использовании и рациональной организации грузовых работ.

В расчетный срок на грузовые операции с вагонами включаются затраты времени на:

1. подготовительные операции – открывание дверей, люков, установка заграждений в дверном проеме, лотков, стоек и др.

2. заключительные операции – закрывание дверей вагона, постановка закруток и пломб.

3. загрузка груза в вагон и выгрузка из вагона посредством механизма, включая необходимые передвижения вагона или механизма.

При погрузке группы вагонов подготовительные операции со всеми вагонами, кроме первого и заключительные операции со всеми вагонами, кроме последнего, должны совмещаться по времени с другими операциями погрузки-выгрузки, и следовательно, не должны учитываться при расчете общего срока погрузки-выгрузки.

Время нахождения транспортных средств (вагонов и автомобилей) в звене выполнения погрузочно-разгрузочных операции в цепи поставок определяется по формуле

, часов (3.2)

где Q_н – вес груза (нетто) в подаче,т

t_нвр – производительность механизма, ч

t_техн - время на подготовительные операции,ч

Z – количество механизмов

Вес груза в подаче определяется по формуле

, т (3.3)

где Р_ст - статическая норма загрузки вагона, т/ваг

n_{ваг -} количество вагонов одной подаче.

Время погрузки, выгрузки тарно-штучных грузов при числе вагонов в подаче – 6 вагонов

Время погрузки, выгрузки тяжеловесных грузов при числе вагонов в подаче – 4-5 вагона

Время погрузки, выгрузки контейнеров при числе контейнеров в подаче 5-6 вагонов с контейнерами

Для всех грузов, перерабатываемых на грузовых фронтах, определяется потребное количество погрузоч-разгрузочных механизмов по формуле для всех грузов кроме контейнеров.

(3.4)

для контейнеров:

(3.5)

где Q_см- сменная норма производительности механизма, т/см;

n_см- число смен работы механизма;

t_р - время нахождения механизма в работе, ч

N_г - годовой объем переработки контейнеров, определяется по формуле:

(3.6)

где - годовой объем прибытия и отправления контейнеров.

(3.7)

- годовой объем порожних контейнеров, если

, то

если , то

_В, ₀ - коэффициенты, учитывающие перегрузку по прямому

варианту,

К_д - коэффициент, учитывающий дополнительные операции, выполненные механизмом на складе К_д =1,2

Склады и открытые площадки на грузовых пунктах специализируются по родам грузов. При проектировании или выборе типовых проектов складов необходимо определить их основные параметры: потребную площадь, длину, ширину и размеры погрузочно-разгрузочных фронтов.

Перерабатывающая мощность грузового фронта, учитывающая вместимость зоны хранения грузов в цепи поставок определяется по формуле:

(3.8)

где Q_сут- суточное прибытие или отправление груза т\сут;

t_хр – время хранения груза по прибытию или отправлению, сут;

K_доп- коэффициент, учитывающий дополнительную площадь

на проходы и поезда;

ρ - средняя нагрузка на площадь.

где - годовое прибытие или отправление, т

К_н- коэффициент неравномерности перевозок, Кн =1,1

Длина склада определяется по формуле:

(3.9)

где b_скл – типовая ширина склада.

Основными параметрами контейнерной площадки являются: емкость, площадь, длина и ширина контейнерной площадки и количество КП.

При определении емкости пользуются термином «контейнеро-место». Контейнеро-местом называют площадь, занимаемую одним условным универсальным контейнером массой брутто 20 т на площадке.

Емкость контейнерных площадок определяется по формуле:

конт. (3.10)

где коэффициент сгущения подачи вагонов под погрузку, с учетом неравномерности работы при заданном грузообороте; при среднесуточной погрузке до 10 вагонов к=2; свыше 10 вагонов к=1,3;

- коэффициент, учитывающий уменьшение вместимости площадки при непосредственной перегрузке контейнеров с автомобилей на вагоны (примерно 0,9);

- коэффициент, учитывающий уменьшение вместимости площадки при непосредственной перегрузке контейнеров с платформ на автомобили (примерно 0,85);

- среднесуточная погрузка и выгрузка контейнеров соответственно среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров.

- время хранения контейнеров на площадках после прибытия и перед отправлением в сут;

- средняя продолжительность нахождения неисправного контейнера в ремонте, в сут.,

0,03 – коэффициент, учитывающий дополнительную вместимость площадки для установки неисправных контейнеров, требующих ремонта.

(3.11)

Площадь контейнерной площадки определяется по формуле:

(3.12)

где - коэффициент, учитывающий потребность в дополнительной площади из-за устройства проходов, проездов и ж.д. ;

- площадь, занимаемая одним контейнером .

Ширина контейнерной площадки зависит от типа крана.

Ширина контейнерной площадки для козлового крана определяется по формуле:

(3.13)

где L_пр- ширина пролета крана, м, L_пр=25м

b_г - габарит приближения контейнера к оси подкранового пути, b_г =1,23м;

Длина контейнерной площадки определяется по формуле

(3.14)

Длина контейнерной площадки не должна превышать 300 м.

Себестоимость переработки 1 т груза в логистических центрах L34 определяется по формуле:

, тенге/т.

где - ∑ С - Эксплуатационные расходы, тг

В эксплуатационные расходы входят: заработная плата, расходы на электроэнергию, на смазочные и обтирочные материалы, на текущий ремонт, амортизационные отчисления от разгрузочных машин, устройств, сооружений и прочие расходы.

Сумма экпслуатационных расходов составляет:

(3.15)

где З – расходы на заработную плату с учетом всех начислений, тенге;

Э – расходы на электроэнергию, тенге;

М – то же, на обтирочные и смазочные материалы, тормозную жидкость и т.п., тенге;

А – амортизационные отчисления, тенге;

Р – расходы на текущий ремонт и техобслуживание, тенге;

Д – дополнительные расходы, не учтенные в предыдущих, тенге.

Размеры фонда заработной платы по производственным рабочим определяются в зависимости от трудовых затрат и сменных ставок рабочих различной профессии. Расчет фонда заработной платы производится по формуле:

, тенге (3.16)

где а – коэффициент, учитывающий начисление на заработную плату и прочие расходы на рабочую силу;

d – средняя продолжительность рабочего дня;

T_д – число рабочих дней в году;

R_м,R_г,R_с – количество механизаторов, погрузчиков, стропальщиков, чел.;

е_м,е_г,е_с – часовая тарифная ставка соответственно механизатора, грузчика, стропальщика, тенге.

Установление расходов на электроэнергию сводится к определению количества израсходованной энергии и умножению этого количества на стоимость одного киловатт-часа силовой электроэнергии. Расчет производится по формулам:

(3.17)

где N_к – номинальная суммарная мощность двигателей машины или установки, кВт;

₀ – коэффициент, учитывающий потери электрораспределительной сети машин и в аккумуляторах, ₀ = 1,05-1,15;

₁ – коэффициент, учитывающий использование двигателя по мощности и времени при средней его загрузке, ₁ = 0,6-0,8;

Т_р – продолжительность работы машин в течение года на переработке всего грузопотока,ч.

С_э – стоимость 1кВт*ч силовой энергии.

, час (3.18)

Для автопогрузчика расходы составят:

, тенге (3.19)

где N_к – номинальная суммарная мощность двигателей машины или установки, кВт;

₀ – коэффициент, учитывающий потери электрораспределительной сети машин и в аккумуляторах, ₀ = 1,05-1,15;

Т_р – продолжительность работы машин в течение года на переработке всего грузопотока,ч.

С_т – стоимость топлива.

Расходы на вспомогательные материалы – смзочные масла, обтирочные материалы и прочее принимаются в зависимости от расходов на энергию.

, тенге (3.20)

, тенге (3.21)

Отчисления на амортизацию и ремонт определяются по основным средствам механизации и всем вспомогательным устройствам: погрузочно-выгрузочным путям, по зданиям, сооружениям.

А = 0,01К_i∙A_i, тенге (3.22)

где К_i – количество i-го слагаемого в формуле, тенге;

A_i – проценты отчисления на амортизацию

Расходы на текущий ремонт и техобслуживание погрузочно-разгрузочных машин

Р = 0,02∙К, тенге (3.23)

Дополнительные расходы содержат затраты на содержание зданий, сооружений, малоценный инвентарь, охрану труда и технику безопасности и др. Они составляют примерно 20% от всех эксплуатационных расходов.

,тенге (3.24)

Рассчитанные параметры вектора критериев оптимальности сводятся в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Параметры вектора критериев оптимальности в цепи поставок грузов

№	Наименование грузов	Время нахождения транспортных средств в звене выполнения погрузочно-разгрузочных операции в цепи поставок, L31	Перерабатывающая мощность грузового фронта, учитывающая количество и тип ПРМ в цепи поставок, L32	Перерабатывающая мощность грузового фронта, учитывающая вместимость зоны хранения грузов в цепи поставок, L33	Себестоимость переработки грузов в логистических центрах, L34
1	Тарно-штучные грузы
2	Тяжеловесные грузы
3	Контейнеры (20т)