книги из ГПНТБ / Кубрак А.Д. Морские рыбные порты и их эксплуатация учеб. пособие
.pdfспособности. Перебор подобным методом всех возмож ных вариантов для выбора оптимального лишен смысла, так как требует значительных затрат времени и трудоем ких расчетов.
Рассмотрим математическую постановку данной за дачи.
Пусть имеется причал, у которого ожидают обработ ки суда
1 , 2 , . . . , q , q + 1........п.
Эксплуатационные расходы по судам в единицу времени составляют
ki, ^2t kq+i, • • • » •
Продолжительность обработки равна, соответственно ti, t2, ... , tq, tq+i, ■■, tn.
Установим следующую очередность обработки судов
1, 2, , . . . , q, q + 1, ... ,п.
Этой очередности соответствует определенная величина эксплуатационных расходов
П
(88)
t=l
Установим другую очередность обработки судов, от личающуюся от первой только расположением q-ro и (^+1)-го судов
1 , 2 ........ q + 1, q, ... , п.
Очевидно, этой очередности соответствует другое значе
ние эксплуатационных расходов. |
* |
||
|
П |
|
|
|
Э2= 2 М Г . |
(89) |
|
|
(=1 |
|
|
Определим, при каких условиях |
Запишем выра |
||
жения (88) и (89) в полуразвернутом виде |
|||
д-1 |
9 - 1 |
|
9 - 1 |
Э\ = 2 |
^?ж + ^ 9 2 |
+ ^9 + 1 |
• 2 ti + |
1 = 1 |
/ = 1 |
|
г= 1 |
|
|
п |
|
|
+ kq+itq + |
2 |
(99) |
|
|
1 = 9 + 2 |
|
272
|
9 ~ 1 |
|
< 7 - 1 |
|
|
|
Э г = |
2 |
^ 1 ^ 1 * + £ 9 + 1 2 |
t i |
+ |
|
|
|
1 = 1 |
|
1 = 1 |
|
|
|
<7—1 |
|
п |
|
|
|
|
+ * , 2 |
* * |
+ M e + . + |
2 |
|
м г - |
(91) |
1 |
= 1 |
|
1 = 9 + 2 |
|
|
|
Введем следующие обозначения:
9 - 1
=2 м ? ж ;
£=1
|
9 - 1 |
9 - 1 |
|
|
|
■ ^ 2 = k q ^ ^1 + ^ 9 + 1 2 ^Г> |
|
||||
|
1=1 |
1=1 |
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
АГ3= |
2 |
М ?ж- |
|
|
|
|
1= 9+2 |
|
|
|
Тогда уравнения (90) и |
(91) примут вид |
|
|||
Э\ = |
Nj -j- N 2 -)- £,jr+i ^9 + |
Ai3; |
(92) |
||
3 2 = |
Nt + N t + kg tg+1 + |
N 3. |
(93) |
||
Анализ выражений |
(92) |
и |
(93) показывает, что условие |
||
Э2^ :Э1 выполняется тогда, |
когда |
|
|
||
|
kq ^9+1 |
^9+1^9• |
|
|
|
После несложного преобразования этого неравенства получим:
^9 ^9+1
По второму варианту q-e судно обрабатывалось после (9 + 1 ) -го, поэтому уменьшение эксплуатационных расхо дов связано с первоочередной обработкой судов, имею
щих большее значение ■— ■
*i
Таким образом, оптимальной в смысле минимума вы ражения (86) будет такая очередь, у которой выполня ется условие94
*/, > + > |
... |
(94) |
|
|
273
На основании аналогичных рассуждений минималь ные потери провозной способности по флоту достигают ся, когда обработка их осуществляется в последователь ности, для которой
Q i h |
Q t h . |
Q i h |
|
t ,1ч |
(95) |
|
|
Покажем на рассматриваемом выше примере, что оче редности обработки судов, определенные на базе полу ченных выводов, являются оптимальными с точки зрения выбранных критериев.
В табл. 41 приведены результаты расчета потерь про возной способности флота и эксплуатационных расходов за время ожидания грузовых работ при оптимальной очередности на минимум эксплуатационных расходов (вариант В).
Т аб л и ц а 41
ПОКАЗАТЕЛИ ОБРАБОТКИ СУДОВ ПО ВАРИАНТУ В
Тип и название судна |
к 1 |
|
|
|
*1 |
Очередность обработки |
Время ожида ния обработ ки, ч |
Потеря про возной спо собности, тыс. тоннажемиль |
Эксплуата ционные рас ходы за вре мя ожидания, руб. |
ТР «Прибой» |
............... |
0,283 |
4 |
222 |
26 285 |
7 548 |
ПР «Палех» |
................... |
0,637 |
2 |
62 |
335 |
1 736 |
ПБ «Пионерок» . . . . |
0,388 |
3 |
106 |
6 233 |
4 770 |
|
ТР «Актюбинск . . . .» |
0,725 |
1 |
0 |
— |
— |
|
ПБ «Кронштадская сла |
0,209 |
5 |
342 |
27 702 |
11 286 |
|
ва» ................... |
• . . . |
|||||
И т о г о ................... |
|
|
|
732 |
60 555 |
25 340 |
Следовательно, при очередности обработки судов по принципу «в первую очередь обрабатывать суда с боль-
£ I
шим значением ~^», по сравнению с последовательно
стью «обрабатывать в первую очередь суда с наиболь шими расходами» достигнуто уменьшение эксплуатаци онных расходов по флоту на 6104 руб., или на 19%. По тери провозной способности при этом увеличились на 18%, а суммарное время ожидания флотом обработки уменьшилось на 262 ч.
274
ПОКАЗАТЕЛИ ОБРАБОТКИ СУДОВ
Тип и название судна |
Qih |
Очередность обработки |
|
||
и |
|
|
|
|
Т а б л и ц а
ПО ВАРИАНТУ Г
Время ож и дания обработки, ч |
Потеря про возной спо собности, ты с. тоннаже-миль |
Эксплуата ционные рас |
I |
|
|
42
ходы за вре мя ожидания, руб.
ТР «Прибой» • ................... |
978 |
1 |
0 |
2 462 |
12 |
768 |
ПР «Палех» ....................... |
118 |
5 |
456 |
|||
ПБ «Пионерок»................... |
506 |
4 |
340 |
19 992 |
15 |
3С0 |
ТР «Актюбинск»............... |
795 |
2 |
120 |
5916 |
8 040 |
|
ПБ «Кронштадская слава» |
510 |
3 |
182 |
14 742 |
6 |
€06 |
И т о г о .......................... |
|
|
1098 |
42 812 |
42 114 |
|
В табл. 42 сведены результаты расчета показателей по судам при оптимальной очередности на минимум по терь провозной способности флота.
Здесь по сравнению с очередностью обработки, при нятой в вариантах Б и В, потери провозной способности уменьшились соответственно на 16 и 29%.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЯНОЧНОГО ВРЕМЕНИ СУДНА В ПОРТУ С УЧЕТОМ ПРОСТОЯ ПО МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЧИНАМ
Для нормирования длительности рейсооборота флота необходимо планировать реальную продолжитель ность стоянки судов под грузовыми операциями, что за трудняется воздействием неблагоприятной погоды, на ступление которой в порту носит случайный характер. Решить эту задачу могут помочь математические разра ботки из области теории массового обслуживания.
Рейсооборот судов складывается из двух элементов времени: ходового и стояночного. На практике стояноч ное время tCT судна в порту определяется действующими нормами на грузовые работы и вспомогательные опера ции и количеством груза, которое выгружается с данного судна или грузится на него
*ст = 24Л4С_Ч + *вса’
275
где D4 — чистая грузоподъемность судна, т; а3— коэффициент загрузки судна;
Мс_ч — норма грузовых работ, судо-ч;
f BCa— время на выполнение вспомогательных операций, не со вмещенных с грузовыми работами, сутки.
Однако рассчитанная таким путем продолжитель ность стоянки судов, как правило, не соответствует дей ствительной. На фактическое стояночное время влияют такие случайные факторы, как неблагоприятная погода, производственные упущения в работе предприятий и ор ганизаций, причастных к обработке судов и др.
Параметрами неблагоприятной погоды можно счи тать среднюю скорость ее наступления и среднюю дли тельность (в сутках). Средняя скорость наступления — это число неблагоприятных погод, приходящихся на сутки.
Допустим, что каждое судно подвергается воздей ствию неблагоприятных метеорологических условий, соз дающихся с известной скоростью в течение среднего времени нахождения судна в рыбном порту. Тогда сред нее время простоя судна по метеорологическим причи нам может быть подсчитано по формуле
|
ты |
- |
|
|
|
б I.M = _L у |
L т |
Т |
т и |
|
|
1------------- |
Г ' = ^СТ |
Т • _ т ~ . |
(96> |
||
^ с т |
tr |
tcrTг) |
|
|
|
где Тм— количество суток с неблагоприятными метеорологическими условиями за период навигации;
7СТ— среднее время нахождения судна в порту, сутки; Тн — продолжительность периода навигации, сутки.
Среднее стояночное время судна в рыбном порту с уче том простоев по метеорологическим причинам
^ С Т . М — ^ С Т ~ Ь ^ П . М * |
( 9 7 ) |
Подставив значение U.«, из формулы (96) получим
^ст.м ~ ^ст Т ^ст ~т |
т |
= ^ст ( 1 4" х |
х~ ) * |
(98) |
|
' |
Н " Г У М |
' |
1Н |
1М ' |
|
Т
Обозначим 1+ т " Мт ' через k« и назовем коэффициен-
том, учитывающим простои судов по метеорологическим причинам. Тогда формула (98) примет вид
^СТ.М ~ ^ст^-м» |
(9 9 ) |
276
Точность определения по формулам (96) и (99) стоя ночного времени судов с учетом простоев из-за неблаго приятной погоды в большой степени зависит от количе ства обрабатываемых в порту судов и длительности пе риода навигации и повышается с увеличением числа об рабатываемых судов и уменьшением периода нави гации.
В тех случаях, когда время нахождения судов в рыбном порту в различные периоды года известно, вме сто периода навигации необходимо брать рассматривае мый период (квартал, месяц, т. д.), а Тм определять как величину, наблюдавшуюся за тот же период в течение ряда лет. Покажем результаты расчетов на конкретном примере. В Калининградском морском рыбном порту
впервом квартале разгружался ТР «Ленинские горы», доставивший с промысла 7540,8 т рыбных грузов. Стоя ночное время на обработку, подсчитанное в порту обыч ным способом, было определено в 148,4 ч. Рассчитаем время стоянки судна с учетом воздействия неблагоприят ной погоды, определив предварительно значение kM. По данным портового надзора, за ряд лет число суток с не погодой (ветер 7 баллов и выше, дождь и пр.) состав ляет в КМРП: в первом квартале 15,95, во втором 11,18,
втретьем 11,17, в четвертом 17,76 суток. Тогда &м для первого квартала равно 1,21, для второго 1,14, для третьего 1,14, для четвертого 1,27.
По формуле (99) находим
7ст.м = 148,4-1,21 = 179,5 ч.
Фактически ТР «Ленинские горы» разгружался с уче том простоев из-за непогоды 180,7 ч. Простои по ме теорологическим причинам составили 32,3 ч.
Следовательно, более реальным плановым сроком обработки транспортного рефрижератора является вре мя, рассчитанное с учетом коэффициента kм.
ПРЕД П О СЫ Л КИ И О СО Б ЕН Н О СТИ ПРИМ ЕНЕНИЯ
СЕТЕВ О ГО ПЛАНИ РО ВАН И Я И УП РАВЛЕНИЯ В ПОРТУ
При участии в обработке судна большого ко личества исполнителей и постоянно изменяющихся усло виях выполнения работ планирование и управление про изводственными процессами требуют наличия постоян
277
ной и полной информации о возникающих в ходе произ водства технологических и организационных затруднени ях. При этом информация должна давать возможность руководству четко координировать действия всех испол нителей, обеспечивая увязку сроков выполнения отдель ных работ и оперативный контроль за ходом их выпол нения.
Этим требованиям отвечают методы сетевого плани рования и управления (СПУ). Сетевое планирование и управление — это автоматизированная система упорядо чения производственно-экономической информации, ори ентированная на выполнение конечной цели. В системах СПУ широко используется графическое изображение и аналитическая запись плана работ, которые отобража ют их логическую последовательность, взаимосвязи и продолжительность. Сетевые модели создаются для по следующей оптимизации разработанного плана и теку щего управления ходом работ путем периодического сбо ра информации, ее анализа и соответствующей корректи ровки плана. При планировании и управлении сложны ми разработками в системах СПУ предусматривается широкое использование электронно-вычислительной тех ники.
Сетевые модели обработки судов в морских рыбных портах пока не нашли широкого применения. Тем не ме нее на основании первых промышленных опытов исполь зования СПУ в некоторых морских торговых и рыбных портах можно сделать вывод о том, что их применение
впроизводственно-хозяйственной деятельности морских рыбных портов в условиях постоянного роста техниче ской оснащенности судов и сложности их обслуживания
впериод междурейсовой стоянки перспективно.
При сетевом планировании и управлении в качестве модели процесса используется сетевой график, отражаю щий взаимную связь работ и их технологическую после довательность. Основными элементами сетевого графика являются работы и события. Под работой в сетевом гра фике подразумевается процесс, направленный на дости жение конечной цели. Работа обозначается стрелкой или линией, событие (конечный результат работы) — обычно окружностью. Работы и события в графике создают ячейки, при объединении которых он становится похо жим на сеть. Теоретические основы СПУ изучаются в
278
курсе «Экономико-математические методы» и широко ос вещены в технической литературе, поэтому здесь не рас сматриваются. Остановимся лишь на особенностях при менения СНУ при обработке судов в морском рыбном порту.
Попытка формального использования СПУ в новом производстве без учета его особенностей зачастую при водит не только к неудаче, но и дискредитирует в глазах работников предприятия действительно эффективный метод планирования и управления. Основными особенно стями применения СПУ в организации обслуживания судов в рыбных портах являются:
относительно короткий цикл междурейсовой стоянки судов;
участие в обработке судна ряда предприятий и орга низаций (рыбный порт, судовладелец, органы сбыта, же лезнодорожная станция), а также многочисленных служб судовладельца и рыбного порта;
отсутствие обоснованных нормативов времени по не которым работам;
несовершенство системы взаимной материальной от ветственности между предприятиями — участниками об работки судна и внутренней структуры управления на этих предприятиях, что обусловливает снижение ответ ственности и обезличку при выполнении отдельных ра бот;
несовершенство оперативного учета и контроля на предприятиях, не отвечающих условиям использования СПУ.
Для различных типов судов могут быть разработаны сетевые модели, охватывающие широкий круг работ, начиная с момента снятия судна с промысла и кончая прибытием его в район промысла после соответствующей междурейсовой стоянки.
Сетевые графики могут быть составлены как по каж дому судну, так и по порту в целом. Сетевой график дает возможность учесть все факторы оперативной об становки, определить участки, на которых целесообразна наибольшая концентрация ресурсов для обеспечения ско ростной обработки судов.
В морском рыбном порту могут разрабатываться ти повые сетевые и рабочие графики, используемые при об служивании конкретного судна.
279
Задачами типового сетевого графика обработки суд на (рис. 57, см. вклейку) являются:
наглядное отображение рациональной технологиче ской последовательности работ по обслуживанию судна портом;
разграничение ответственности служб порта, экипажа судна, отдельных должностных лиц в ходе выполнения работ;
упорядочение оперативной информации о ходе обслу живания судна и ее анализ для руководства порта и ис полнителей с целью принятия оперативных решений.
Он включает следующие этапы: подготовку порта к обработке судна, оформление прихода, погрузку-выгруз ку и снабжение судна, оформление грузовых докумен тов и отхода в очередной рейс.
Внедрение сетевого планирования и управления в рыбном порту позволит принимать обоснованные реше ния по вопросам ускорения обработки судов; повышать ответственность исполнителей; упорядочить документо оборот оперативной информации о ходе выполнения всех видов работ; своевременно давать руководству информа цию о возможных срывах в техническом процессе; осу ществлять объективное прогнозирование сроков оконча ния работ по судну в целом.
Таким образом, СПУ является средством совершен ствования планирования и управления, которое при пра вильном использовании может в значительной мере улучшить решение задачи создания эффективной систе мы руководства обработкой судов в период междурейсо вой стоянки.
А ВТО М А ТИ ЗИ РО ВАН Н АЯ С И С ТЕМ А УП РАВЛ ЕН И Я М О РСКИМ РЫБНЫМ ПОРТОМ
Выполнению решений XXIV съезда КПСС в области совершенствования управления производством, широкого применения экономико-математических мето дов и электронно-вычислительной техники в планирова нии и управлении промышленностью способствует внед рение автоматизированных систем управления (АСУ).
Автоматизированная система управления производст вом представляет собой организационно-технический комплекс, обеспечивающий выполнение функций управ
280
ления на основе использования экономико-математиче ских методов и современных средств обработки данных (ЭВМ, устройств накопления, регистрации, отображения и пр.). АСУ является человеко-машинной системой, в ко торой центральное место остается за человеком, активно участвующим в регулировании производства и исполь зующим для этого вычислительную технику и другие средства. Эффект автоматизации управления заключа ется в том, что она позволяет руководству различных уровней принимать оптимальные решения и сводить до минимума вероятность принятия ошибочных, неверных решений.
По объектам управления АСУ разделяются на сле дующие группы: автоматизированные системы управле ния отраслями (ОАСУ); автоматизированные системы управления предприятием (АСУП); специализированные автоматизированные системы управления функциональ ных органов управления народным хозяйством (плано вых, статистических, финансово-банковских и др.).
В текущем пятилетии в рыбной промышленности
СССР намечается создание отраслевой автоматизиро ванной системы управления, системы управления на пяти характерных для отрасли предприятиях с последующим использованием разработанных проектов на других пред приятиях отрасли одинакового производственного про филя. В качестве таких предприятий намечены рыбодо бывающее, рыбообрабатывающее предприятия, морской рыбный порт, судоремонтный завод и предприятие, эксплуатирующее рыбообрабатывающий и приемо-транс- нортный флот. Кроме того, разрабатывается автоматизи рованная система «Сырьевая база» и АСУ флотом на промысле (АСУФП), в которой в качестве объекта уп равления приняты работающие в одном районе экспеди ция или отряд судов.
Таким образом, АСУ рыбной промышленности будет представлять совокупность подсистем (отраслевая АСУ, АСУ предприятиями, АСУ флотом на промысле, автома тизированная система «Сырьевая база»), имеющих свои собственные задачи, но деятельность которых взаимо увязывается общими задачами, стоящими перед Мини стерством рыбного хозяйства СССР.
Цель создания АСУП «Рыбный порт» — автоматиза ция сбора и обработки данных о ходе производственно
281
