4. Определение объема спроса на основе учета особенностей использования продукции с длительным циклом изготовления

Одно из основных положений теории маркетинга состоит в стимулировании сбыта уже производимой или готовящейся к производству продукции. Этот тезис относится, прежде всего, к продукции, которая выпускается, как минимум серийно. Отличительная особенность фирм с длительным циклом производства состоит в том, что для выпуска того или иного изделия необходимо иметь или заказ, т.е. оформленный контракт, или гарантию, что этот заказ будет востребован потребителем. Поэтому маркетинг фирмы с длительным циклом производства направлен на создание предпосылок заключения выгодного для фирмы контракта. Такие возможности фирма может усмотреть на тех сегментах рынка, которые появляются не только из-за замены отслуживших свой срок изделий, но и в результате несбалансированного развития экономической системы. Во многих случаях при оценке объема спроса необходимо рассматривать эксплуатацию изделия в рамках единой системы, целевым назначением которой является выполнение той или иной функции. Например, осуществление перевозок по определенным линиям, ведение рыболовного промысла в определенных районах, добыча полезных ископаемых, решение задач обороны, появление более производительных средств в горнодобывающей промышленности. С этой точки зрения владелец изделия, стремясь обеспечить постоянный доход от своей деятельности или эффективность использования средств в случае обороны страны, периодически производит обновление изделий по мере их физического и морального износа. Отслеживая состояние флота можно прогнозировать спрос на продукцию судостроения со стороны конкретных фирм и государственных организаций. Но при резком увеличении или уменьшении одних компонентов системы необходимо соответствующее изменение других элементов, например при увеличении числа рыбопромысловых судов, необходимо соответствующее увеличение транспортных судов флота, обеспечивающих снабжение и транспортировку готовой продукции. С другой стороны, обновление парка рассматриваемых изделий производится по проектам, отличным от находящихся в эксплуатации. Для каждого типа изделий возможно выделение его ведущих характеристик, например, контейнеровоз характеризуется количеством перевозимых стандартных контейнеров. Рассмотрим постановку и решение данной задачи на примере определения спроса на судоподъемные сооружения, которые характеризуются несколькими параметрами - длиной и шириной стапель-палубы, а также подъемной силой. Последняя характеристика редко является ведущей, хотя встречаются доки, которые обладают ограничением на подъемную силу, например, по отношению к ледоколам. Наиболее распространенным типом судоподъемных сооружений (СПС) является плавучий док. Возможны несколько подходов к разработке методики определения объема спроса. Один из них заключается в обосновании целесообразности использования СПС на том или ином предприятии с учетом состава докуемого флота. Другой подход состоит в определении потребности в доках с такой количественной и качественной структурой, которая обеспечивает докование заданного числа судов, т.е. выполнение заданной функции. Эти подходы определяют программу строительства доков.

Для судостроительного предприятия важно определить величину спроса на доки, но и их характеристики, принимая во внимание текущее и будущее состояние флота. Помимо размерений и доковой массы судов, размерений и подъемной силы доков следует учитывать сроки службы судов. Поэтому предлагаемый подход направлен на то, чтобы, исходя только из характеристик существующего и будущего флота, установить необходимость, как продолжения строительства доков по имеющимся проектам, так и разработки новых проектов с целью наиболее полного удовлетворения потока заявок на доковый ремонт. Это позволяет обеспечить обоснование величины серии строящихся доков. Приведенные подходы дают возможность решать проблему развития и обеспечения потребностей судоремонтных предприятий комплексно и не противоречат друг другу. Но при втором подходе более полно учитывается возможность заключения контрактов на постройку доков со стороны большего числа потенциальных заказчиков. При этом решаются следующие задачи:

• определение состава СПС и их технических показателей (размерений стапель-палубы, подъемной силы);

• рациональное распределение судов по типам СПС;

• определение размерений понтонов для СПС при строительстве доков модульным способом.

При модульном способе в проекте предусматривается постройка основного модуля дока из понтонов и башен с необходимым для эксплуатации насыщением, который при создании конкретного дока увеличивается до заданной длины путем добавления необходимого числа понтонов и наращивания башен.

Задача определения объема спроса на плавучие доки заключается в определении необходимого количества доков по количественному составу флота с учетом размерений, периодичности и продолжительности докового ремонта [1]. Предполагается, что суда сгруппированы по ширине, нормам периодичности и продолжительности докового ремонта, т.е. задано множество групп судов I, элементы которого (i=1,2,...,|I|), в свою очередь, являются множествами , содержащими суда с однородными (с точки зрения докового ремонта) характеристиками. При этом|I|- число элементов множества I, а каждое судно m_i имеет ширину и приведенную к заданному периоду продолжительность докования.

Определено множество плановых периодов T (tT), для которого все суда должны пройти докование. Доковые постановки приняты единичными, так как нерационально планировать использование доков для многоместных постановок, которое ведет к несбалансированности между структурой флота и доковыми мощностями. Таким образом, необходимость докового ремонта заданного множества судов определяет количество и параметры доков, т.е. для обслуживания каждой группы судов необходимо существование группы доковс соответствующими характеристиками, а количество судов в множестве- необходимое число обслуживающих доков группы, которые составляют множество, гдехарактеризуется такими величинами, как- ширина “в свету” докаи- продолжительность использования докав периодT. Количество групп доков (проектов), число доков в каждой группе и их характеристики до проведения расчета считаются неизвестными.

Строительство доков целесообразно вести сериями, поэтому задается величина , определяющая максимальный размер серии доков, т.е. строительство любой серии доков ограничено. Эта величина является параметром и устанавливается в зависимости от продолжительности и организации строительства СПС на предприятии, так как величина спроса зависит от интенсивности постройки по сравнению с конкурентами, возможностей фирмы и количества предлагаемых контрактов. Предполагается, что находящиеся в эксплуатации доки должны использоваться непрерывно в течение периодаT. При определении размеров серии последний из входящих в нее доков может быть не загружен полностью, так как рассматриваются доковые постановки только соразмерных судов. Таким образом, время использования каждого дока, кроме последнего в серии, должно быть равно T, т.е. для и . Ширина “в свету” для доков и одной серии совпадает, т.е. для .

Определена также функция , фиксирующая величину «штрафа» за неполное использование ширины дока. Данная функция может быть построена на основании доковых тарифов для доков различных размерений с приведением их к единой ширине стапель-палубы. Аргумент этой функции в каждый момент времени может принимать следующие значения: для единичной постановки при неполном использовании ширины стапель-палубы, а для случая простоя дока.

В качестве независимой переменной с целью формального описания процесса вводится функция расписания , принимающая значения

, где

, если судно в доке в момент ,

, если докование не производится.

Тогда даты начала и окончания равны соответственно:

Для каждого судна доковый ремонт проводится без перерывов, т.е.

Постановка судов в доках только единичная:

для .

Все суда должны пройти докование в период T:

При постановке судна в докнеобходимо обеспечить возможность размещения не только судна, но и средств механизации, т.е. ширина стапель-палубы докаn_j должна превосходить ширину судна m_i на заданную величину: для .

В то же время в док должны ставиться соразмерные суда, поэтому разность между шириной стапель-палубы дока и шириной судна не должна превосходить заданную величину:

для .

Задача выбора числа и характеристик доков заключается в определении числа элементов множеств и, чтобы при выполнении названных условий, функция, характеризующая ущерб от неполного использования ширины стапель-палубы и простоя доков, принимала минимальное значение

Продолжительность эксплуатации дока в периоде

.

Представленная задача является целочисленной, комбинаторной с элементами теории расписаний. Для разработки метода решения использованы идеи кластерного анализа, изложенные в работе [2]. Но она имеет ряд отличий от классификации образов с помощью функции расстояний, рассматриваемой в работе [3], которые заключаются в возможности упорядочения объектов и оптимизационном характере проблемы.

На начальном этапе упорядочиваются элементы совокупности множеств по убыванию величины. Затем в качестве исходного берется разделение множества на отдельные элементы. Для первого объекта докования определяется максимальная ширина дока “в свету”.

Для полученного типа дока последовательно выбираются следующие по списку объекты и проверяется выполнение условий по размещению судов и серийности доков. Если не выполняются условия по размещению судна в доке данного типа или размер серии доков достиг предельной величины, то серия СПС на этом завершается. Новая серия доков опять начинается с определения ширины “в свету” и процесс повторяется. Расчет варианта плана строительства доков завершается, когда для каждого судно определено СПС, в котором будет производиться доковый ремонт. Для полученного варианта плана рассчитывается значение функции критерия и повторяется процедура расчета (но уже для более крупных групп судов) до тех пор, пока значение этой функции не достигнет минимума. Тем самым для полученной совокупности типов доков определена не только их важнейшая характеристика, но размер серии и их последующая загрузка. Следующая задача заключается в определении для каждой серии доков такой ширины понтонов, при которой возможна организация ее строительства модульным способом. Эти понтоны отличаются только длиной стапель-палубы. При этом для заданного множества судов U требуется определить такую ширину понтона , для которой функция, характеризующая потери от ее неиспользуемой величины, при выполнении ограничения на ширину понтона достигает минимума:

где - длина судна;

 - функция штрафа, фиксирующая величину потерь из-за неполного использования длины стапель-палубы дока;

[...] - функция выделения целой части числа.

При решении данной задачи предполагается, что для каждого типа доков необходимо набирать стапель-палубу из понтонов определенной ширины. Поэтому для заданного сегмента вычисляется значение критерия для трех точек:. Если значение функции критерия меньше для точки , то поиск точки, обеспечивающий минимум, продолжается на сегменте .

При наименьшем значении критерия в точке выбирается другой сегмент. Процедура повторяется до тех пор, пока с заранее заданной точностью не будет получена искомая величина , обеспечивающая минимум функции критерия. При решении задачи использован принцип дихотомии, рассмотренный в работе [1]. Ширина понтона определяется для каждой серии доков, полученных при решении предшествующей задачи.

При реализации задачи в динамической постановке необходимо учитывать не только возможности существующих СПС, их размерения, но и срок службы, который в несколько раз превосходит срок службы судов. При моделировании процесса спроса на СПС сначала рассматривается использование существующих доков и других СПС, а затем формируется список доков, необходимых для ремонта оставшейся совокупности судов. Результаты решения задачи в таблицах 4.1., 4.2., 4.3., 4.4.

Таблица 4.1.