Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса

2

Содержание:

Исходные данные………………………………………………………………….. 3

Введение………………………………………………………………………….….4

1. Краткая характеристика грузов……………………………………………….…6

2. Технико-эксплуатационная характеристика судна……………………………..7

3. Определение загрузки судна……………………………………………………..8

4. Обоснование производительности технологической линии…….....................10

4.1. Выбор технологических схем перегрузки грузов……………………………10

4.2. Краткая характеристика технологических схем и перегрузочных средств..11

5. Расчет минимального и максимального числа технологических линий на   обработке судна…………………………………………………………………..14

6. Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса…….19

6.1. Сущность задачи по оптимизации ресурсов ППК…………………………..19

6.2. Расчет интенсивности грузовых работ и числа причалов…………………..21

6.3. Расчет затрат по порту для различного числа технологических линий……23

6.4. Расчет затрат по флоту………………………………………………………...30

6.5. Выбор и обоснование оптимального числа технологических линий………35

6.6. Обоснование потребности в технических ресурсах…………………………37

6.7. Определение численности рабочих на судовых и вагонных работах……...38

Графическая часть………………………………………………………………….40

Заключение………………………………………………………………………….41

Список использованной литературы……………………………………………...42

Исходные данные

4 вариант.

Введение

Целью курсового проекта является установление оптимальной потребности производственного перегрузочного комплекса в причалах, основных перегрузочных машинах и средствах малой механизации (авто- и электропогрузчики), а также в докерах-механизаторах, которых необходимы для выполнения за­данного объема погрузочно-разгрузочных работ.

Поступающие на ППК суда можно обрабатывать различным числом тех­нологических линий: от минимального, необходимого для выполнения за­данных сроков обработки судна, до максимально возможного, с учетом огра­ничений со стороны судна и берега. Увеличение числа технологических ли­ний вызывает увеличение интенсивности обработки судна и пропускной спо­собности причала. Это, в свою очередь, уменьшает потребность в причаль­ном фронте - позволяет уменьшить коэффициент использования причалов по времени. И, следовательно, создает предпосылки для привлече­ния дополнительного грузопотока при тех же производственных мощностях.

Увеличение интенсивности обработки судов приводит к сокращению их стояночного времени и к сокращению затрат по флоту. С другой стороны, при одном и том же числе причалов (без учета коэффициента использования причалов по времени) увеличение числа технологических линий на обработ­ке судов приводит к увеличению затрат по порту. Задача состоит в том, что­бы определить для заданного объема грузовых работ, расчетного типа судна и сложившейся структуры грузопотока, такие технические и трудовые ресур­сы ППК, которые обеспечивали бы перегрузку грузов с минимальными за­тратами по комплексу "порт - флот". Целевой функцией задачи являются минимальные суммарные приведенные затраты по порту и флоту, связанные с освоением заданного объема работ.

Соответствующее минимуму приведенных затрат число технологических линий является основой для определения оптимальных технических ресур­сов: причалов, перегрузочного оборудования, а также для расчета оптималь­ной потребности в докерах-механизаторах.

Приведенные затраты по порту и флоту включают в себя годовые эксплуатационные расходы и капиталовложения, приведенные к году эксплуа­тации с помощью нормативного коэффициента экономической эффективно­сти капитальных вложений.

При определении комплексного оценочного показателя суммарных при­веденных затрат по порту или флоту в сопоставляемых вариантах учитыва­ются только статьи расходов, изменяющихся при изменении числа техноло­гических линий.

1.      Краткая характеристика грузов

Черепица – кровельный штучный материал, изготовленный главным образом из глины путем формировки с последующей сушкой и обжигом. Подвержена механическим повреждениям, что ухудшает ее товарный вид, снижает стоимость и вызывает обоснованные претензии получателей. В остальном - нейтральный груз.

Особое внимание следует уделять плотности и высоте укладки. Сложность ее перевозки заключается в том, что не смотря на целостность тары, содержимое бывает разбито. Определить или выявить такие повреждения во время погрузки довольно трудно. Поэтому при погрузке рекомендуется тщательно осматривать  грузовые места на предмет возможного контакта их с чем-либо, осторожно покачивая грузовое место и прислушиваясь – нет ли посторонних звуков. При малейшем подозрении грузовые места должны вскрываться для проверки содержимого, о чем составляется соответствующий акт. Груз не требует вентиляции.

Предъявляется к перевозке в деревянных  ящиках, проложены упаковочными материалами (бумага, картон, стружка). УПО – 0,65 м³/т, масса грузового места 51-80 кг. Габариты места: 550*550 мм.

Удобрения (сульфат аммония) - Аммиачно-нитратное удобрение, бесцветное кристаллическое твердое вещество; обычно изготавливается в виде кристаллов размером до 2 мм белого или синеватого цвета. Имеет 20-21% азота  в аммиачной форме. Легко впитывает влагу, хорошо растворим в воде. Слабоядовит. Способен слеживаться в результате увлажнения. Имеет запах аммиака. Подвержен естественной убыли массы. Не склонен к самосогреванию и самовозгоранию. Не горит. При нагревании выше 100º разлагается, превращаясь в кислую соль. При увлажнении становится коррозионноактивен. Не допускается контакт с кислотами, щелочами и окислителями; также с грузами, боящимися загрязнениями и пылеемкими. Пылящий, пыль малоопасна. Тара: мешки (обычно бумажные). УПО – 2,4 м³/т, масса грузового места 32-51 кг. Габариты места 1000*600 мм.

2. Технико-эксплуатационные показатели судна

Наименование: Ленинская Гвардия

Тип: Универсальное судно

Назначение: Перевозка генеральных, массовых, рефрижераторных, жидких грузов и контейнеров.

Lнб =135,4 м                               B =18,0 м                           H=10,2 м

D = 11690 т                                Dw = 7428 т                        Т/ Т0   = 3,22/7,44 м

Dч =6280 т                                   Wc = 11051 м³                   Vбал/ Vгр  = 17,2/15,6 узл

Трюмы:  l x b x h                     S / W

13,0x9,7x4,0                            127/506

16,8x16,2x5,2                          274/1427

17,8x17,0x5,2                          303/1578

17,8x16,7x5,2                          299/1556

11,0x10,2x3,6                          112/406

Твиндеки: l x b x h                 S / W

12,5x12,7x5,0                         159/815

17,0x17,0x4,4                         290/1280

17,0x17,6x4,0                         300/1200

17,2x17,4x4,0                         300/1201

10,4x15,3x3,1                         160/498

Люки:

9,1x8,0

13,2x6,5

13,2x6,5

13,2x6,5

7,5x5,8

Топливо, запас/ расход, т

1091,5/20,0

Вода, запас/расход, т

206/5,0

3. Определение загрузки судна

Количество грузов на судне рассчитывается по формуле:

Qc = Wc/ū ≤ Dч,                                                             (1)

где Qc – количество груза на судне, т;

Wc – киповая грузовместимость судна, м³;

ū  – средневзвешанное значение удельного погрузочного объема     перевозимых грузов, м³/т;

Dч – чистая грузоподъемность судна, т.

Значение ū определяется по формуле:

ū =1/(D1/U1+D2/U2),                                                        (2)

где D1,D2 – доля грузов в переработке ППК, указанная в задании;

U1,U2  – удельные погрузочные объемы заданных грузов, м³/т.              

W1+W2+W3+W4+W5=10567 м3 = Wc

Удельная грузовместимость судна:

ω= Wc / Dч = 10567/6280=1,67 м3/т                                                             

Так как                             0,65<1,67<2,4 ,

следовательно на судне перевозится легкий и тяжелый груз. Для полного использования грузоподъемности и грузовместимости судна, количество груза на судне следует определять по системе уравнений:

                              (3)

qл=3648,57 т

qт=2631,43 т

D1=3648,57/6280=0,58 – доля легкого груза

D2=0,42 – доля тяжелого груза

ū = 1/(0,58/2,4 + 0,42/0,65)= 1,13 м³/т

Qc = 10467/1,13 = 9262,83т  >  Dч

Следовательно Qc = Dч=6280 т.

Загрузка отдельных грузовых помещений должна быть пропорциональна их грузовместимости и может быть рассчитана по формуле:

qi = (Wi * Qc*Ko )/Wc                                                                                 (4)

где qi - количество груза в i-м грузовом помещении, т;

    Wi - грузовместимость i-го грузового помещения, м³;

      Ko - коэффициент допустимого отклонения от пропорционального распределения грузов по грузовым помещениям, Ko =1.

q1= (1321*6280*1,0)/ 10467 = 792,57 т

q2= (2707*6280*1,0)/ 10467 = 1624,15 т

q3= (2778*6280*1,0)/ 10467 = 1666,75 т

q4= (2757*6280*1,0)/10467 = 1654,15 т

q5= (904*6280*1,0)/10467 = 542,38 т

Проверка расчетов:

∑ qi= Qc

792,57+1624,15+1666,75+1654,15+542,38 = 6280

6280 = 6280

4. Обоснование производительности технологической линии

4.1. Выбор технологических схем перегрузки судна

Таблица 1

4. 2 Краткая характеристика технологических схем и перегрузочных средств.

Электропогрузчик MANITOU ME3 ME320 - грузоподъемностью 2000кг. На погрузчиках применена технология переменного тока, что позволило увеличить сервисные интервалы некоторых узлов, а, также, увеличить время работы без дополнительного заряда, благодаря системе регенерации энергии - автоматического заряда батареи во время работы. Привод на передние колеса за счет двух асинхронных двигателя переменного тока, работающих независимо друг от друга. Такое расположение двигателей положительно сказывается на сцеплении с поверхностью, так как давление на переднюю ось при нагруженных вилах значительно больше, чем на заднюю. На маневренности это не сказывается, колеса при повороте работают независимо. Задние колеса имеют угол поворота 180° и радиус поворота составляет всего 1440 мм. Двигатели позволяют электропогрузчикам разгоняться до 14 км/ч и поддерживать высокую скорость подъема вил. Электропогрузчики MANITOU ME комплектуются тяговыми аккумуляторными батареями напряжением 48В и емкостью от 440 до 690 А/ч. Дополнительно могут быть установлены гелиевые батареи емкостью от 350 до 600 А/ч. Стандартно на погрузчиках установлены немецкие батареи Hoppecke. ПО желанию погрузчики на заводе могут быть укомплектованы батареями марок EXIDE, HAWKER или FIAMM. В комплекте с погрузчиком в стандартной комплектации прилагается внешнее зарядное устройство 380В. По желанию заказчика могут комплектоваться встроенными зарядными устройствами. В стандартной комплектации электропогрузчики оборудованы всеми осветительными приборами и проблесковым маячком. Задние фонари с сигналом заднего хода, стоп-сигналами, габаритными огнями и указателями поворота. Передние лампы, установленные на кабине и указатели поворота. Погрузчики комплектуются мачтами с высотой подъема вил от 3-х до 6-ти метров. Боковое смещение каретки вил устанавливается стандартно для всех типов мачт. Колеса с шинами суперэластик.

Грузоподъемность: 2000 кг,

Высота подъема: 3300 мм,

Боковое смещение каретки (Side Shift),

Гидрораспределитель: 4-х секционный,

Пара вил длиной 1150 мм,

Асинхронные двигатели переменного тока

Варианты перегрузки: Черепицы в ящиках (Я-80)

Вагон-судно

Вагон-склад

Склад-судно

Судовая операция.

Груз подается краном, бригада, работающая в трюме отстрапливает его.  Груз размещается преимущественно в нижних слоях трюмного штабеля. Подпалубный штабель формируется вертикальными рядами послойно не более 1,8 м по высоте. Между каждым ярусом ящиков вручную укладывается жесткая сепарация.  Верхний слой ящиков увязывается.

Кордонная операция.

Рабочие кордонного звена готовят площадку для установки груженых и порожних поддонов в радиусе работы крана. Рабочие производят застропку загруженных поддонов и по команде старшего звена кран перемещает поддоны в трюм.

Все работы на кордоне производятся по командам старшего кордонного звена.

Вагонная операция.

Погрузчик устанавливает грузовой стол у дверей вагона. Расформирование штабеля производится вертикальными рядами.

Рабочие открывают дверь вагона, устанавливают переходной мостик между грузовым столом и вагоном.

Кран доставляет на грузовой стол поддон с грузом. После полного опускания груза рабочие снимают с поддона подвески и после переноса их краном разбирают с поддона вручную.

Складская операция

Расформирование штабеля вертикальными рядами осуществляется погрузчиком выполняющим внутрипортовую транспортную операцию.

Варианты перегрузки: Удобрения в мешках (М-50)

Вагон-судно

Вагон-склад

Склад-судно

Судовая операция.

Погрузка в трюм судна производится портальным краном оснащенным подвеской с 10-ю крюками. Сначала укладка производится в подпалубном пространстве, а затем в просвете люка, после чего пакеты в просвете люка и в подпалубном пространстве укрываются брезентом и фальшпайолом. Под пакеты первого и последующих ярусов укладывается сепарация из досок. Трюмный штабель формируется поярусно с уступом не более одного готового пакета. Пакеты устанавливаются плотно друг к другу и к переборкам.  

Вагонная операция.

Вагонное звено рабочих с помощью специальных оттяжек отрывают двери вагона. Выгрузка из вагонов производится вручную уступом (не более 4-ех мешков вглубь и 3-х по высоте).

Формирование груза производится на поддон.

Складская операция

Формирование и расформирование штабеля производится складским погрузчиком, выполняющим внутрипортовую транспортную операцию. Штабель формируется вертикальными рядами в 4 яруса по высоте. В каждом ярусе одоны с пакетами груза равняют плотно друг к другу вертикальными рядами.

5. Расчет минимального и максимального числа технологических линий на обработке судна

   Минимальное число технологических линий должно обеспечивать обработку судна в сроки, предусмотренные нормами (графиком), и может быть рассчитано по формуле:

Nmin=Mч/(Pсм*nсм),                                                 (5)

где Mч – средневзвешенная по доле груза чистая норма грузовых работ,

т/судо-сут.;

      Pсм – средневзвешенная с учетом вариантов работ и доли грузов в грузопереработке ППК сменная производительность одной технологической линии, т/см;

      nсм – число смен работы ППК в течении суток, =3.

       Значение средневзвешанной чистой нормы грузовых работ рассчитывается по формуле:

Mч = My/Ky,                                                       (6)

где My – средневзвешанная укрупненная (валовая) норма грузовых работ, т/судо-сут;

      Ky – коэффициент перехода от валовой к чистой норме грузовых работ, равен 0,7.

        Величина My рассчитывается с учетом доли различных грузов, перегружаемых на ППК, по формуле:

My = 100/(D1/Mу1+D2/Mу2)                                          (7)

где Di – доля i-го груза в грузопотоке ППК, % значение Di даны в исходных   данных;

     Mуi – укрупненная (валовая) норма грузовых работ для i-го груза, т/судо-сут.; определяется по действующему приказу или договору. Для черепицы     Mу1=250 т/судо-сут., для удобрений Mу2=500 т/судо-сут.

       Средневзвешанная по доле грузов сменная производительность одной технологической линии рассчитывается по формуле:

Pсм =100/(D1/Pсм1+D2/Pсм2)                                              (8)

где Pсмi – средневзвешанная по вариантам работ сменная производительность одной технологической линии по перегрузке i-го груза, т/см.

Величина Pсмi зависит от соотношения количества грузов, перегружаемых на судне по прямому и складскому вариантам и рассчитывается по формуле:

Pсмi = 1/(Kтр/Pпрi+(1-Kтр)/Pсклi)                                     (9)

где Kтр – коэффициент транзитности, показывающий долю груза перегружаемых по прямому варианту.

      Pпрi, Pсклi – сменная производительность одной технологической линии по i-му грузу для прямого и складского (“склад-судно” или обратно) вариантов обработки судна, т/см.

Pсм1 =1/(0,2/144+(1-0,2)/212)= 193,79 т/см

Pсм2 =1/(0,2/155+(1-0,2)/233)= 211,86 т/см

Pсм = 100/(42/193,79+58/211,86) = 203,87 т/см

My = 100/(42/600+58/500) = 537,63 т/судо-сут

Mч = 537,63/0,7= 768,05 т/судо-сут.

Nmin=768,05/(203,87*3) = 1,26 ≈ 2

        Максимальное число технологических линий должно устанавливаться исходя из возможности работы линий по ограничениям судна и берега, причем:

Nmax = min{N’max; N”min},                                          (10)