Механизм оптимизации и внедрения управленческих решений в организации. Учебное пособие

Таким образом, в оптимизации маршрутной схемы грузоперевозок заложен важный резерв повышения эффективности работы транспортно-складского хозяйства и снижения транспортных затрат в себестоимости скважин.

В общем случае задача оптимизации транспортно-складского хозяйства сводится к задаче оптимизации схемы грузопотоков и формулируется следующим образом [10].

Известны пункты размещения складов баз снабжения, обслуживающих предприятия регионального нефтедобывающего комплекса. На складах каждой базы может храниться необходимый для обеспечения технологических потребностей объектов многономенклатурный набор материалов. Известны средние затраты на содержание единицы (тонны, кубометра, партии и т.д.) конкретного материального ресурса на каждом складе, которые включают затраты на погрузочно-разгрузочные работы и хранение, и затраты на ее транспортировку от складов до объектов. При этих условиях требуется оптимизировать схему грузоперевозок, при которой суммарные затраты на складское содержание и доставку грузов до объектов будут минимальными.

Для построения модели рассматриваемой задачи введем следующие обозначения:

потребления j.

101

При данных обозначениях модель рассматриваемой задачи можно в общем случае записать следующим образом: требуется найти набор переменных Xijk, минимизирующий величину суммарных затрат L,

Таким образом, получена двухэтапная производственнотранспортная модель оптимизации загрузки складских мощностей и маршрутов грузоперевозок в организациях нефтедобывающего комплекса.

Наличие большого количества объектов, потребляющих материальные ресурсы, их территориальная разбросанность и плотность взаиморасположения приводят к необходимости введения понятия условного объекта.

Под условным объектом будем понимать совокупность из нескольких обычных объектов (буровые, скважины), компактно взаиморасположенных и имеющих транспортные связи друг с другом и транспортную связь хотя бы с одной из баз службы снабжения. Количество потребителей грузов, входящих в состав условного объекта, определяется индивидуально по каждой группе скважин (буровых). На практике провести объединение отдельных грузополучателей в условные объекты несложно, для этого достаточно иметь карту их расположения и схему автодорог. Месторасположение такого объекта находится в географическом центре входящих в него потребителей материальных ресурсов, а годовой объем завозимых материалов каж-

102

дой группы принимается равным суммарной их потребности по всем получателям.

Используя приведенное дополнение и принимая, что максимально возможный объем хранения k-того материала в i-том пункте равен а ik, а затраты на доставку единицы данного материала в пункт потребления j равны Сij+Sijk, введем фиктивного потребителя с номером n+1. В итоге получим транспортную задачу закрытого типа, в которой отыскиваются переменные Xijk:

При использовании алгоритма решения транспортной задачи в нашей ситуации необходимо учитывать фактор сезонности (зимние заносы, половодье, бездорожье). Достигнуть этого можно применением «сезонных» расценок и тарифов на перевозку грузов и хранение их на складе.

Логика и последовательность расчетов решения задачи представлены на рис. 15.

Таким образом, использование предложенной модели оптимизации схемы грузоперевозок в региональных нефтедобывающих комплексах позволит не только снизить внутренние транспортные расходы, но и оптимизировать использование складских мощностей службы снабжения.

103

Расчет необходимой потребности материалов k-того вида в t-том месяце j-тым условным объектом

Расчет поставок на j-тый объект с i-того склада материалов k-того вида Xtijk с использованием «сезонных» нормативов Stijk и алгоритма линейного программирования

Определение потребности склада i в материалах k-той группы на t-тый месяц с использованием норматива запаса

n

aikt = ∑ X ijkt + aikз , a3 ik − норматив запаса;

j=

Оценка переходящих остатков материала k-того вида на i-том складе с предыдущего месяца δаikt −1

Расчет величины завоза материала k-того вида на склад i

∆aikt = aikt − δaikt −1

Переход к другому интервалу времени или материалу. Оценка

их наличия в плановом периоде

Да

Формирование выходных форм документов по завозу материалов на склады и отгрузки их грузополучателем на объекты

Рис. 15. Блок-схема оптимизации транспортно-складского хозяйства

3.3.ОПТИМИЗАЦИЯ РЕМОНТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

ВНЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЯХ

Исследования показали, что основные принципы оптимизации ремонтного обслуживания в нефтедобывающих организациях реализуются через два фактора:

1)оптимизацию численности ремонтного персонала;

2)оптимизацию графика проведения ремонтных работ.

Внастоящее время действующая на практике методика планирования количества бригад по ремонту скважин базируется на нормативном подходе.

104

Нормативный подход, используемый для расчета числа ремонтных бригад, отличается простотой и определенным удобством в практическом использовании.

К его недостаткам следует отнести следующее:

1)не учитывается вероятностный характер поступления заявок на внеплановые (аварийные) ремонты скважин;

2)не учитываются потери от недобора нефти из скважин, находящихся в бездействии и ожидающих ремонта;

3)не дает прогноза полных стоимостных потерь от возможных суммарных простоев ремонтных бригад и скважин;

4)не дает полного научного обоснования при разработке рекомендаций по совершенствованию деятельности ремонтных хозяйств;

5)не учитывает эффект от внедрения передовых форм организации и планирования ремонтных работ.

Для устранения указанных недостатков при расчете планового количества ремонтных бригад представляется наиболее целесообразным использование теории массового обслуживания [16].

Рассмотрим возможность применения данной теории для расчета оптимального количества бригад в организации, занимающейся ремонтом скважин.

Первоначально проверялась гипотеза о соответствии потока входящих заявок на ремонт закону Пуассона. Исследования охватывали период 60 суток, их результаты представлены в табл. 31.

Собранные данные были сгруппированы и оформлены в виде таблицы.

Для соответствия закону Пуассона потока заявок можно использовать критерий равенства математического ожидания случайной ве-

Итак, если X ≈ σ2 , то закон Пуассона соблюдается. Аналогичным образом можно показать, что время обслуживания

подчиняется экспоненциальному закону распределения.

Применение теории массового обслуживания для расчета оптимального числа бригад по ремонту скважин рассмотрим на следующем примере.

Исходными данными для расчета являются следующие показатели ремонтной организации:

106

3. Среднее число бригад, свободных от обслуживания:

6. Время ожидания в очереди всех скважин в течение года: tожидг = tож × Nск = 92,8×220 = 20416 ч = 2,32 года.

7.Суммарные годовые затраты на простой бригад в денежном выражении:

∑Зпрбр = Зпрбр × N0 = 1200 × 0,842 = 1010 тыс. д. е.

8.Суммарные годовые затраты на простой скважин в денежном выражении:

∑ Зпрск = Зпрск × N 0 = 2,32 × 2800 = 6496 тыс. д. е.

9.Общие годовые затраты на простой бригад и скважин:

∑Зпрбр + ∑ Зпрск = 1010 + 6496 = 7506 тыс. д. е.

Представим все расчеты в виде таблицы и определим оптимальное число ремонтных бригад (табл. 33).

Таким образом, сравнивая и анализируя суммарные денежные затраты на простой бригад и скважин, можно увидеть, что наименьшие затраты достигаются при количестве бригад n = 6. Поэтому с экономической точки зрения наиболее целесообразно иметь шесть бригад на ремонтное обслуживание заданного количества скважин.

108

Графически изменение суммарных затрат от простоя ремонтных бригад и скважин имеет вид, представленный на рис. 16.

Применение теории массового обслуживания позволяет рассчитать норму обслуживания для одной бригады, т.е. определить количество скважин, которое может обслужить одна ремонтная бригада в течение планового периода с наименьшими суммарными потерями за ее простой и простой обслуживаемых бригадой скважин.

По оптимизации графика ремонта скважин первоначально сформулируем суть задачи.

109

Для имеющегося набора скважино-объектов, подлежащих ремонту в плановом периоде, и количества ремонтных бригад требуется построить маршруты передвижения последних по скважино-объектам, которые позволят обеспечить достижение заданного критерия оптимальности [9].

Важная роль на этапе постановки задачи оптимизации графика ремонта скважин и построения ее экономико-математической модели принадлежит обоснованному выбору критерия оптимальности, представляющего собой количественную оценку графика ремонта скважин.

На основании комплексного анализа экономических интересов нефтедобывающих предприятий и организаций по ремонту скважин в качестве целевой функции при оптимизации графика ремонта скважин можно принять одну из следующих:

–максимум добычи нефти в плановом периоде из скважин, прошедших стадию ремонта;

–максимум ремонтной эффективности скважин;

–минимум затрат на ремонт скважин.

По первому критерию экономико-математическая модель задачи имеет следующий вид:

xij – интенсивность передвижения j-той бригады по скважинам i, принимает значения 0 или 1;

di', di' – соответственно суточный дебит i-той скважины до проведения ремонта и после;

110