книги из ГПНТБ / Казаков А.П. Технология и организация перегрузочных работ учебник

б) изменение высоты складирования груза в ходе формирования и расформирования штабеля в трюме, вагоне и складе;

в) изменение коэффициента заполнения грейфера, вызванное умень­ шением высоты слоя навалочного груза в трюме и вагоне;

д) неоднородность перегружаемых грузов, обусловливающая различную трудоемкость их перегрузки (слеживаемость части нава­ лочного груза и т. д.);

е) различие в размерах и конструкциях отдельных трюмов судна и в положении люков относительно трюмов;

ж) разное расположение вагонов по отношению к перегрузочной установке и обрабатываемому судну.

Влияние каждого из этих факторов на изменение нормативов техно­ логического процесса неодинаково и зависит от технологической схемы, технических характеристик используемых перегрузочных машин и при­ способлений, типа судна и вагонов, организации перегрузочных работ.

Разрабатывая технологический процесс, необходимо предусмотреть меры по уменьшению колебаний производительности машин и трудо­ емкости перегрузочного процесса и поддержанию его стабильности на оптимальном уровне в течение всей обработки судна.

К основным путям уменьшения колебаний и поддержания произво­ дительности на высоком уровне, кроме комплексной механизации всех операций перегрузочного процесса и использования для перевозки грузов открытых судов и вагонов, относятся:

а) изменение количества машин и рабочих, выполняющих операции, трудоемкость которых в ходе обработки судна (вагонов) изменяется; б) расширение фронта работ при выполнении лимитирующих опера­ ций, снижающих на определенном этапе производительность всего

перегрузочного процесса; в) быстрейшее создание в трюме судна зоны для работы штивующих

и зачистных машин, что позволяет вести выгрузку второго слоя нава­ лочного груза одновременно с первым и увеличить время на производ­ ство трудоемких работ по подгребке и зачистке груза.

Если в процессе обработки судна условия работы меняются незна­ чительно (перегрузка контейнеров и однородных штучных грузов из открытых судов, навалочных грузов грейферным краном со склада в открытое судно и др.), то при расчете технологического процесса при­ нимается средняя производительность выполнения операций, которая соответствует наиболее типичным условиям работы.

При перегрузке больших партий разнородных грузов, отличающих­ ся объемным весом, упаковкой и т. п., разрабатывают различные ва­ рианты технологических процессов. Например, если значительная часть трюма загружена непакетированными мелкими штучными груза­ ми и контейнерами, то целесообразно работать по двум разным техноло­ гическим процессам, если же в трюме судна перевозится большое число мелких партий различных генеральных грузов, применять разнообраз­ ные технологические процессы нерационально и поэтому их перера­ ботку ведут по одной схеме и одному технологическому процессу, принимая для расчета осредненные данные.

211

При погрузке в суда или выгрузке из судов навалочных грузов весь процесс обработки делят на два или три последовательных периода («слоя»). Это объясняется тем, что в первый период груз может загру­ жаться в трюм и выгружаться из него непосредственно в просвет или из просвета люка. Однако в дальнейшем по мере выгрузки (загрузки) груза требуется или его подгребка к просвету люка (при выгрузке), или удаление в глубь трюма (при погрузке). В третьем периоде выгрузка некоторых грузов (зерно и др.) производится с зачисткой

трюмов.

Количество груза в каждом слое зависит от типа грузового помеще­ ния и рода груза (табл. 6).

Впервый период выгрузка идет без использования трюмных машин

ирабочих.

Трудоемкость подгребки (штивки) не остается постоянной, так как в процессе выгрузки меняется расстояние перемещения груза в трюме к просвету люка — сначала подгребается близлежащий груз, а затем более удаленный от просвета люка. Технологический процесс должен отразить эти изменения и определить, когда и сколько потребуется трюмных машин и грузчиков. Решение этого вопроса связано с учетом особенностей судна, груза, трюмной механизации и основной перегру­ зочной машины на причале.

При выгрузке навалочных грузов из судов грейфером производи­ тельность крана рассчитывается для каждого слоя. Средняя произво­ дительность крана на разгрузке судна

К и Ра — производительность выгрузки на первом и втором слоях, т/ч.

Наиболее наглядно порядок и время работы различных машин, участвующих в технологическом процессе, отражаются на графике грузовой обработки судна, в котором указывается количество груза в каждом трюме по отдельным слоям, время работы перегрузочных ма­ шин в каждом трюме, производительность погрузки или выгрузки, пе-

212

яяшт —работа грузчиков

Рис. 137. Часовой график разгрузки судна

рестановка рабочих и оборудования. В ряде случаев такие графики включают непосредственно в технологические карты.

На рис. 137 изображен график разгрузки грузового теплохода грузоподъемностью 2000 т с углем двумя портальными грейферными кранами с использованием для трюмных работ двух бульдозеров. На часовой сетке условными горизонтальными линиями показана продол­ жительность работы каждой машины в том или ином трюме; цифры означают производительность их на первом и втором слоях. Разрывы линии характеризуют продолжительность перерывов в обработке суд­ на во время обеда, приема и сдачи смены, отдыха и т. д. Так как грузо­ подъемность различных трюмов неодинакова, то для одновременного окончания обработки трюмов кран 1 временно ставится на обработку трюма III, помогая крану 2. В нижней части графика показаны ко­ личество и время работы рабочих, используемых на подсобных рабо­ тах по обслуживанию кранов. График грузовой обработки судов позво­ ляет правильно расставить и своевременно переставлять людей и обо­ рудование в соответствии с изменениями перегрузочного процесса.

В крупных портах на основе технологических карт составляют тех­ нолого-нормативные справочники, в которых приводятся нормативы и краткие указания по выполнению различных перегрузочных про­ цессов.

§ 42. Сетевое планирование обработки судов в порту

Метод сетевого планирования применяется для планирования за­ конченного комплекса последовательно и параллельно выполняемых работ и контроля за ними. Он позволяет координировать и увязывать во времени производство всех работ, анализировать и контролировать ход каждой работы, предупреждая возникновение нежелательных отклонений от плана.

Сетевое планирование наглядно показывает, в какой степени от тех или иных видов работ зависят сроки завершения всего их комплекса, и дает возможность наметить мероприятия по их сокращению.

При сетевом планировании составляется информационная динами­ ческая сетевая модель (сетевой график), по внешнему виду напоминаю­ щая сеть (рис. 138) и представляющая собой безмасштабный график, отображающий порядок выполнения всего комплекса работ с начала и до полного завершения. Каждый узел (окружность, квадрат и т. п.) этой сети обозначает «событие», являющееся началом или окончанием выполнения одной работы (простое событие) или нескольких работ (сложное событие). Каждая стрелка, соединяющая два узла (события), обозначает «работу», а цифры над стрелкой указывают затраты вре­ мени на ее выполнение.

Каждая работа, «входящая» в событие, называется предшествую­ щей, а «выходящая» из события — последующей.

В свою очередь, каждое событие для всех непосредственно следу­ ющих за ним работ получило название начального, а для всех непо­ средственно предшествующих ему работ — конечного или целевого.

2 1 4

Первое событие называется исходным, а последнее — завершающим. Основной целью плана является событие, определяющее завершение всего комплекса работ. Промежуточными целями считаются частные задачи, которые необходимо решить для достижения основной цели. Встречаются комплексы работ, имеющие несколько самостоятельных целей (завершающих событий). Сети, отображающие комплекс таких работ, называются многоцелевыми. Каждое событие может произойти лишь тогда, когда будут закончены все входящие в него работы. Любая работа по сетевому графику может быть начата только в том случае, если закончены все предшествующие ей работы.

На сетевом графике пунктиром показываются «фиктивные работы», не требующие ни времени, ни рессурсов. Они вводятся для услов­ ной связи между двумя событиями во времени, когда между ними нет ни одного реального процесса, и показывает, что итоги одной работы необходимы для начала другой или одна работа не должна кончаться позже другой.

Сетевой график, за исключением завершающего события, не должен иметь событий («тупиков»), после которых не начинаются следующие работы. Точно также, за исключением исходного события, не должно быть событий, которым не предшествует выполнение какой-лйбо ра­ боты. График не должен содержать участков, начинающихся и закан­ чивающихся одним и тем же событием (замкнутых контуров).

На сетевом графике все события нумеруются, а каждой работе при­ сваивается индекс, состоящий из двух цифр, из которых первая i оз­ начает номер начального события этой работы, а вторая j — номер ее конечного события.

Рассмотрим построение сетевого графика на примере комплексно­ го обслуживания и грузовой обработки теплохода с навалочным грузом 1000 т. Судно имеет два трюма: носовой — вместимостью 400 т и кор­ мовой — 600 т. В кормовом трюме требуется подгребка (второй слой) 200 т, в носовом — 100 т. Выгрузка производится двумя портальными кранами, а для подгребки во втором периоде используется два буль­ дозера с зачистными щетками. Производительность каждого крана на

215

первом слое 100 т/ч, на втором — 50 т/ч. Производительность буль­ дозера 50 т/ч. В период зачистки на каждом трюме может работать лишь

один кран.

Обычно разработка сетевого графика начинается с установления пе­ речня всех работ и событий. В табл. 7 приведен перечень операций по обработке судна на причале с указанием их последовательности и про­ должительности выполнения. Если продолжительность той или иной работы установить не удается, то принимаются три продолжительности: оптимистическая (при самых благоприятных условиях) tm\n, пессими­ стическая (при самых неблагоприятных условиях) /тах и наиболее ве­ роятная /вер. По этим двум или трем оценкам времени определяется статистически ожидаемая продолжительность работы, находящейся между 1-м и /-м событиями:

Чем меньше дисперсия, тем ближе будет фактическая продолжитель­ ность исполнения работы к ожидаемой.

Последовательность и взаимозависимость всех работ с указанием наиболее вероятностной продолжительности выполнения каждой из них наносится на сетевой график (см. рис. 138). Построение графика на­ чинается с исходного события (постановка судна к причалу) — 1 и за­ канчивается завершающим (конечным) событием (отход судна от причала) — 18. Каждое событие на графике обозначено своим номе­ ром, а каждая работа — цифрами начального и конечного события.

Длительность (продолжительность) взаимосвязанных последова­ тельных работ, начинающаяся с исходного события и кончающаяся завершающим, называется полным путем. Самый длинный по суммар­ ной продолжительности работ полный путь называется критическим. Следующий за ним по продолжительности полный путь называется под­ критическим, а остальные — ненапряженными или резервными.

Наибольший интерес представляет критический путь, так как он определяет время окончания всего комплекса работ. Задержка выпол­ нения любой работы —наступления любого события, лежащего на кри­ тическом пути, неизбежно вызывает задержку на тот же срок окончания всей работы. Ненапряженный (резервный) путь имеет резерв времени на выполнение работ. Полное резервное время R (L0i) на выполнение всех работ, лежащих на пути Loi, определяется как разность между длиной критического пути /кр и длиной данного пути t0i = t (Loi):

216

Он показывает, насколько в сумме может быть увеличена продол­ жительность всех работ, лежащих на этом пути.

Продолжительность отдельных работ позволяет определить наибо­ лее ранний срок наступления $ и наиболее поздний допустимый срок

наступления f\ любого события в сети. Наиболее ранний срок наступ­ ления г'-го события равен максимальной длине пути (максимальной суммарной длительности работ), предшествующего i-му событию:

Loi

Самый поздний допустимый срок наступления /-го события, при ко­ тором общий планируемый срок окончания комплекса работ не ме­ няется, равен разности между длиной критического пути /кр и продол­ жительностью максимального из последующих за t-м событием пути:

-Ск Индекс «к» соответствует конечному (завершающему) событию.

217

Резерв времени R t наступления i-ro события, при котором общий срок окончания всех планируемых работ не увеличивается, равен

разности наиболее позднего tf и наиболее раннего tf сроков наступ­ ления этого события:

Он показывает максимальное время, на которое может быть задер­ жано свершение события без увеличения общего срока окончания всех

работ.

События, лежащие на критическом пути, не имеют резервного вре­ мени. Для завершающего события tf = ^к-

Зная продолжительность работ tu и определив самый ранний tf

и самый поздний tf срок наступления всех событий (т. е. для i =0,1, 2, ..., k,) можно рассчитать для любой работы самые ранние и самые поздние сроки начала и окончания работы. Ранние сроки начала и окончания работ определяют для каждой из них в отдельности путем последовательного перехода от более ранних событий к более поздним (слева направо):

Ранние сроки начала работ, выходящих из исходного события 1, равны нулю, а сроки окончания этих работ равны их продолжитель­ ности.

Поздние сроки начала и окончания работ определяют в обратной последовательности от завершающего события к исходному (справа налево). Позднее начало работы равно разности между ее поздним окон­ чанием и продолжительностью самой работы. Позднее окончание дан­ ной работы равно позднему началу последующей работы:

Для всех работ, лежащих на критическом пути, самые ранние и самые поздние сроки начала и окончания работ равны, так как для всех

событий на этом пути tf = t f .

Время R tj, на которое может быть увеличена продолжительность отдельной работы tijt при условии, что длина нового максимального пути, проходящего через эту работу, не превосходит критического пути, называется полным резервом времени работы. Он равен разности меж­

ду наиболее поздним сроком наступления последующего события tf/

инаиболее ранним сроком наступления предшествующего события

ипродолжительностью работы tu :

Однако при использовании этого резерва могут изменяться сроки начала последующих работ. Наибольшее время ги, на которое можно увеличить продолжительность отдельной работы без изменения сроков

218

проведения всех последующих работ, называется свободным или част­ ным резервом времени работы Ц:

Определение резервов времени позволяет рационально распреде­ лить имеющиеся ресурсы по отдельным работам, оптимизировать раз­ рабатываемый план, контролировать его выполнение и при необходи­ мости корректировать, учитывая фактическое состояние дел.

На сетевом графике (см. рис. 138) из семи полных путей 1-2-3-18, 1-4-5-18,1-4-6-17-18,1-4-6-7-9-11-13-15-18,1-4-6-8- 10-12-14-16-18, 1-4-6- -7-9-11-13-17-18, 1-4-6-8-10-12-14-17-18 критическим (наибольшим)

будет последний tKp = 9,75. Остальные пути будут иметь резервное время.

Далее составленный сетевой график анализируют и проводят его улучшение (оптимизацию): определяют наиболее ранние и наиболее поздние допустимые сроки начала и окончания работ и совершения со­ бытий; изыскивают пути сокращения продолжительности выполнения работ, лежащих на критическом пути, с целью уменьшения сроков окон­ чания всего комплекса работ; изменяют состав, последовательность от­ дельных работ и взаимосвязь между ними; сокращают продолжитель­ ность отдельных работ путем улучшения организации и технологии работ и перераспределения или привлечения дополнительных ресур­ сов для выполнения напряженных работ.

При распределении ресурсов критический путь может сократиться и стать некритическим. В этом случае ресурсы перераспределяют с уче­ том нового критического пути, добиваясь максимального сокращения (оптимизации) продолжительности всего комплекса работ.

В рассматриваемом случае продолжительность критического пути может быть уменьшена, в частности за счет использования на некото­ рое время 1-го крана на выгрузке первого слоя во II трюме еще до окон­ чания выгрузки первого слоя в I трюме, так как путь 1-4-6-7-9-11-13- -17-18 имеет резервное время.

Однако перераспределение ресурсов не должно привести к переме­ щению критического пути на путь L и увеличению продолжительности всех работ.

Кроме того, возможно сокращение продолжительности критичес­ кого пути в результате изменения организации и технологии работы в трюмах. Кран может, не выгружая весь первый слой, создать в трюме зону для работы бульдозера. В этом случае подгребка в первом слое начнется раньше, благодаря чему кран будет работать с высокой про­ изводительностью более длительное время.

На основании этих мероприятий составляют новый улучшенный сетевой график. Последовательно улучшая варианты сетевых планов, разрабатывают наиболее приемлемый («оптимальный») вариант, кото­ рый и будет являться рабочим документом. При большом количестве событий в сети для сравнительных расчетов и выбора наилучшего ва­ рианта используют ЭЦВМ.

219

Утвержденный сетевой график доводят до каждого исполнителя. По нему контролируется ход работ. В случае отклонений сроков вы­ полнения работ от сетевого графика анализируют причины таких от­ клонений и намечают мероприятия по их устранению.

§ 43. Оптимальный режим обработки судов в порту

По инициативе работников Одесского порта развернулось движение за оптимальный режим обработки судов. Под оптимальным режимом обработки транспортных судов в порту понимается такая организация и технология грузовой обработки и комплексное обслуживание судов, при которых они наименьшее время находятся в порту, а приведенные расходы по погрузочно-разгрузочным работам и содержанию флота за время его обработки минимальны.

Работа в оптимальном режиме позволяет вскрыть и использовать имеющиеся в портах резервы по увеличению интенсивности погрузки

ивыгрузки, ускорению обработки судов и улучшению технико-эконо­ мических показателей деятельности портов и флота.

Оптимизация обработки судов в порту достигается рациональной

иэкономически целесообразной концентрацией перегрузочных средств

ирабочей силы на обработке каждого судна, применением наиболее совершенных технологических процессов, максимальным совмещением операций по обработке судов и комплексной механизацией операций по погрузке-выгрузке и обслуживанию судов.

Переходу порта на оптимальный режим обработки судов должна предшествовать большая подготовительная работа: анализируется со­ стояние эксплуатационной работы в порту и выявляются причины не­ достаточной интенсивности перегрузочных операций, непроизводитель­ ных простоев флота в ожидании обработки и обслуживания; выявля­ ются «узкие места» и резервы на причалах, участках; производятся технико-экономические расчеты по обоснованию рационального ис­ пользования перегрузочных средств и рабочей силы; уточняются взаи­ моотношения и взаимная ответственность портов и пароходства по по­ даче, обработке и обслуживанию судов; составляются более совершен­ ные технологические процессы, обосновывается специализация при­ чалов.

Для обоснования перехода порта на оптимальный режим рассчиты­ вают три варианта организации обработки судов: существующий (ис­ ходный); «стартовый», предусматривающий концентрацию имеющихся технических средств на обработке судов без увеличения трудовых ре­ сурсов; перспективный, предусматривающий концентрацию технологи­ ческих линий на обработку судов при одновременном увеличении тех­ нических и трудовых ресурсов порта. В случае роста грузооборота пор­ та могут рассматриваться несколько вариантов, рассчитанных на каж­ дый этап увеличения перегрузочных работ.

Стартовый вариант почти не требует дополнительных затрат, но позволяет путем наиболее рациональной технологии и расстановки су­ дов по причалам и концентрации перегрузочных средств на обработке

220