Терминальные системы доставки

1.Терминальные  системы доставки.

   Контейнерный терминал  характеризуется большим количеством  технико- технологических параметров. В то же время он является составной частью системы более высокого уровня – логистической транспоринципов системного подхода,ртной цепи в рамках ТСК, построение и функционирование которой предполагает прежде всего реализацию основных принципов системного подхода, что выражается в интеграции и четком взаимодействии всех звеньев.

   Рассматривая контейнерный  терминал как исполнительный  элемент третьего уровня системы,  особое внимание необходимо уделить  его месту в логистической  цепи доставки грузов.

   Ограниченные ресурсы  необходимо распределить между  контейнерными терминалами таким  образом, чтобы обеспечить минимальное  время доставки грузов в контейнерах с наименьшими издержками.

   Решение данной  проблемы имеет многовариантный  характер, зависящий от многих условий и ограничений. В связи с этим рассматривается многоуровневый комплекс взаимоувязанных оптимизационных задач, решение которых осуществляется в ходе многоэтапного, интеграционного процесса, включающего в себя два обязательных взаимодействующих этапа: стратегическое и тактическое управление (регулирование). Необходимым условием решения задачи является обеспечения единства и взаимодействия стадий стратегического и тактического управления (как и задачи оптимизации взаимодействия звеньев ЛТЦ) является создание аккумулирующих устройств (накопителей), наличие которых уменьшает влияние случайной составляющей управляющего воздействия.

   Учитывая сложность  и важность данной многоуровневой  задачи, для её решения разработана  принципиальная схема декомпозиции  и согласования, основанная на концепции структуризации моделируемой проблемной ситуации и поддерживаемая формальными средствами теории сетей Петри и итеративного агрегирования. Концепция структуризации базируется на представлении моделируемых систем в виде совокупности параллельных процессов, взаимодействующих на основе распределения общих ресурсов.

   В нашем случае  состояние системы описывают  множеством управляемых и неуправляемых  параметров, характеризующих техническое  оснащение и технологию работы  ТСК и его подсистем (КТ), а  также множеством критериев оптимальности,  определяющих качество функционирования  данного транспортного объекта.  Таким образом, выявление оптимальных значений, например таких параметров, как вместимость зоны хранения, число погрузо-разгрузочных машин (ПРМ) и подач, время работы грузового фронта и зоны хранения в течение суток, обеспечивающих наилучшее сочетание перерабатывающей способности грузового фронта, числа работников, затрат топлива или электроэнергии и др., создаст условия перехода процесса моделирования на стадию стратегического моделирования.

   При заданном уровне прибыли или себестоимости (транспортного тарифа) подсистемы должны определить минимально необходимое техническое оснащение, обеспечивающее выполнение заданного показателя. Следует отметить, что значение таких оптимизируемых параметров, как число ПРМ и время их работы в течение суток, должны обеспечивать снижение эксплуатационных расходов в период спала перевозок (режим консервации техники) и повышения надежности в период увеличения объема грузовой работы (режим резерва). Выполнение данных условий является примером наличия у ТСК и его подсистем важнейших свойств: гибкости и возможности его быстрой адаптации к изменению параметров внешней среды, т.е. устойчивости функционирования.

Исходные данные.

     

тип контейнера

                     

450

2*9

1,10

40 40’

0,8

0,8

0,2

3

0,04

1,5

1,4

20

30

2,5

0,75


 

Для решения заданного  первого уровня определим:

  1. Определяем техническую производительность ПРМ (погрузо-разгрузочная машина) по формуле 1.1:

                                                                                                   (1.1)

где – количество одновременно перемещаемых единиц груза (контейнеров) за один цикл;

- продолжительность рабочего цикла ПРМ, которое отсчитывается от момента застропки одного контейнера до застропки следующего, с;

          3600 – продолжительность одного часа, с.

= 1

= 189 с (для крана)

= 56 с (для погрузчика)

  1. Определяем сменную производительность ПРМ по формуле 1.2:

                                                               (1.2)

где - техническая производительность ПРМ, конт/ч;

- продолжительность  рабочей смены, ч;

- время на технологические перерывы в работе;

 = 1 ч;

 – коэффициент внутрисменного использования ПРМ во времени;

- коэффициент  использования ПРМ по грузоподъёмности.

  1. Определим минимальное количество ПРМ по формуле 1.3:

                                                                                                     (1.3)

- суточный объем  переработки контейнеров, конт/сут;

 – число смен работы ПРМ за сутки;

 – сменная производительность ПРМ, конт/смену.

  1. Определить емкость зоны хранения и емкость зоны ремонта по формуле 1.4 и 1.5:

- емкость секций для  ремонта контейнеров:

                                                                                (1.4)

- емкость секции для  ремонта неисправных контейнеров:

                                                                                               (1.5)

где – продолжительность хранения контейнеров на складе, сут;

  – доля контейнеров , требующих ремонта;

- средняя продолжительность  ремонта, сут.

  1. Определим общую емкость контейнерной площадки по формуле 1.6:

                                                                                                      (1.6)

  1. С учетом типа контейнера, определим площадь склада по формуле 1.7:

                                                                                              (1.7)

где – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов работников и проезда транспорта. А также зазоры между контейнерами;

- площадь контейнера, дл крупнотоннажного контейнера, м2.

  1. С учетом ширины склада, определим длину склада по формуле 1.8:

                                                                                                 (1.8)

где - полезная ширина склада;

- длина ремонтной  зоны и зоны хранения сменного оборудования и запасных частей, м.

Длина склада равна длине грузового фронта, формула 1.9:

                                                                                                           (1.9)

На основании проведенных  расчетов, определим максимально возможное число ПРМ по формуле 1.10:

                                                                                                        (1.10)

где - длина грузового фронта, м;

 – минимально необходимая длина грузового фронта, обслуживаемого каждой машиной при беспрепятственной и безопасной работе соседних; для козлового крана – 64 м, для погрузчика «Кальмар» - 80 м.

Определяем минимальное  и максимальное количество  подач по формуле 1.11, 1.12, 1.13:

                                                                                                 (1.11)    

- количество  условных контейнеров, размещаемых  в вагоне i, так как 40-футовый контейнер.

                                                                                                     (1.12)

- длина платформы; = 14,620 м.

                                                                                                       (1.13)

Где - максимальные ресурсы локомотиво- часов, которые можно использовать для подачи вагонов на грузовой фронт; = 2,5 ч;

 – затраты времени на подачу и уборку вагонов у грузового фронта.

Расчеты:

  1. Техническая производительность ПРМ:

 

, 19 конт/ч - кран

, 64 конт/ч – погрузчик

  1. Сменная производительность ПРМ:

 

, 97 конт/смену – кран

, 327 конт/смену – погрузчик

  1. Минимальное количество ПРМ:

 

, 3 ПРМ - кран

, 1 ПРМ – погрузчик

    1. Емкость секций для хранения контейнеров:

 

конт

    1. Емкость секции для ремонта неисправных контейнеров:

 

конт

  1. Общая емкость контейнерной площадки:

 

конт

  1. Площадь склада, с учетом типа контейнера:

 

м2

  1. Длина склада, с учетом ширины склада:

 

м

На основании проведенных  расчетов, определяем максимально возможное  число ПРМ:

 

 

296 ПРМ – кран

237 ПРМ – погрузчик

Определяем минимальное  и максимальное число подач:

 

, 1 подача

 

, 4 подачи

 

Расчеты сведены в Таблицу 1.1

Таблица 1.1

Козловой кран

Погрузчик «Кальмар»

(конт/час)

(конт/час)

= 19* (9-1)*0,8*0,8 97 (конт/смена)

64*(9-1)*0,8*0,8 327

(конт/смена)

= = 3 крана

= = 1 погрузчик

= кранов

Следовательно, = 296 (кранов)

= погрузчика

Следовательно, = 237 (погрузчика)

Xmin=

Xmax=


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Примеры расчетов параметров логистических систем.

С точки зрения транспортной функции логистики в качестве примера будут рассмотрены железнодорожный  и автомобильный транспорт, участвующие  в процессе распределения материальных потоков. Причем, из двух взаимосвязанных  потоков, циркулирующих в логистической  системе: материального и информационного, с точки зрения его оптимальной  переработки рассматривается только материальный поток.

Логистическая транспортная цепь (ЛТЦ) может быть представлена в виде совокупности обслуживающих аппаратов и накопителей. К обслуживающим аппаратам относятся: маневровые локомотивы, погрузочно - разгрузочные машины (ПРМ) и автотранспорт. К накопителям относятся: емкость станционных путей грузовой станции и зон хранения грузов (склады и полуприцепы). Поскольку распределение продукции (транспортировка. погрузка, хранение и т.д.) осуществляется в различных элементах ЛТЦ, то для принятия оптимального решения необходимо учитывать потребности смежных звеньев (видов транспорта). Иначе говоря, ограниченные ресурсы (инвестиции) необходимо распределить таким образом, чтобы были реализованы цели функционирования ЛТЦ, а именно доставку грузов «Точно в срок» с наименьшими издержками для грузовладельцев и перевозчика. В качестве критериев оптимальности могут быть использованы и другие показатели, характеризующие интересы (часто противоречивые) всех участников логистического распределения грузов.

Учитывая особенности  структуры ЛТЦ, задачу декомпозиции и согласования целесообразно решить путем оптимального распределения  ресурсов между отдельными звеньями цепи. Верхний (первый) уровень координирует режимы функционирования звеньев ЛТЦ, изменяя доли выделяемых им общих  ресурсов (инвестиций, предусматриваемых  на развитие ЛТЦ).

Целевой функцией, выступающей  в роли координирующей, принимается  время доставки грузов, которое является важнейшим показателем качества работы ЛТЦ. Задача состоит в том, чтобы таким образом распределить между звеньями ЛТЦ общие ресурсы, выделенные на основании данного объекта, чтобы минимизировать суммарное время доставки грузов.

Такой подход учитывает. Что  выделяемые капиталовложения на создание ЛТЦ, как правило, ограничены, а время  выполнения и ожидания начала операций определяется интенсивностью производства операций, которая, в основном, зависит  от количества ресурсов, вложенных  в развитие технических средств.

        Грузовой фронт – это часть складского сооружения, где производится погрузочно-разгрузочные операции с прилегающим участком железнодорожного и автомобильного пути.  

Условие задачи:

Необходимо распределить суммарные ресурсы, выделяемые на развитие логистической транспортной цепи таким образом, чтобы минимизировать время на выполнение погрузочно-разгрузочных работ по всем звеньям цепи.  

Исходные данные для оптимизации  распределения ресурсов между звеньями ЛТЦ показаны в таблице 2.1 и 2.2:

 

 

 

 

 

Таблица 2.1

Стоимостные показатели.

 

Варианты

Показатели

1

2

3

4

5

6

Общий объем

выделенных

инвестиций

70

80

65

75

70

60

Стоимость ПРМ

первого типа,

10

11

12

13

14

15

Стоимость ПРМ

второго типа

15

14

11

12

10

9


 

Таблица 2.2

Объемные показатели.

 

Варианты

Показатели

1

2

3

4

5

6

Объем переработки на первом грузовом фронте

100

120

140

160

180

200

Объем переработки на втором грузовом фронте

200

180

160

140

120

100

Производительность ПРМ первого  типа

12

14

16

18

20

22

Производительность ПРМ второго  типа

20

18

14

16

12

10


 

 

В общем виде, математически  задачу определения оптимальных параметров взаимодействия совокупности звеньев ЛТЦ можно сформулировать следующим образом:

                                        F1(Sr,at,bt)=∑Tt→min                                     (2.1)

r ≤ SR

Где, F1 – функция, выражающая суммарное время доставки грузов в границах рассматриваемой ЛТЦ;

Sr – величина ресурса, выделенного t-му звену ЛТЦ;

t = 1,…., - количество звеньев ЛТЦ;

 āt – вектор технико-технологических нормаообразующих параметров t-го звена, постоянных при решении задач первого уровня, но варьируемых при решении задач второго и третьего уровней;

bt – вектор неуправляемых параметров, характеризующих t-звено;

Tt – время нахождения грузов в t-ом звене;

SR – суммарное количество ресурсов (инвестиций), выделенных на развитие ЛТЦ ;

Методика расчета: Учитывая особенности структуры ЛТЦ задачу декомпозиции и согласованности целесообразно решать путем оптимального распределения ресурсов между отдельными звеньями цепи. Причем, верхний уровень координирует режим функционирования звеньев логистической цепи, изменяя доли, выделяемых им ресурсов (инвестиций), предусмотренных на развитие логистической цепи.

В нашем случае в качестве первого звена будет выступать  грузовой фронт на железнодорожной  станции (ГФ,), в качестве второго  -грузовой фронт у грузовладельца (ГФ2). Причем, на ГФ, погрузо-разгрузочные; работы выполняются как с вагонами, так и с автомобилями, на ГФ2~ только с автомобилями.

Для упрощения расчет времени  на ожидание операций не учитывается. В качестве критерия оптимизация  рассматривается общее время Т на выполнение погрузо-разгрузочных работ.

1. Общее время на выполнение погрузо-разгрузочных работ

                         Tгр = грi=tгр1+tгр2,                           (2.2)

Где, tгрi – время выполнения грузовых операций по i-тому звену

логистической цепи (грузовому  фронту),ч;

n- число звеньев логистической цепи.

2.Время выполнения грузовых операций:

                       tгр1= ,                                     (2.3)

                           tгр2= ,                                       (2.4)

Где, – суточный объем перерабатываемого груза по первому и второму грузовому фронту (звену логистической цепи),т;

,– соответственно число ПРМ, обслуживающих 1-е и 2-е звено.

Формулы для расчетов:

                                                             T=                                                  (2.5)

n- количество звеньев в логистичекой цепи

T- суммарное время

i- номер звена (грузового фронта)

                                               =                                                 (2.6)

- время выполнения погрузочно разгрузочных работ в конкретном звене логистической цепи

- суточный объем переработки

- кол-во погрузочно- разгрузочной техники в определенном звене логистической цепи

- производственная техника в  определенном звене

                                                      =                                              (2.7)

- объем денежных средств выделяемый  для закупки техники на данный  грузовой фронт

- стоимость техники на каждый  грузовой фронт

                                          = *$ $                               (2.8)

∂ -  доля инвестиций

$ -  общий объем инвестиций

                                                  =                                              (2.9)

                                                                                        (2.10)

Расчеты сведены в таблицу 2.3

 

Таблица 2.3

 

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

S1

-

14000

21000

28000

35000

42000

49000

-

-

S2

-

56000

49000

42000

35000

28000

21000

-

-

Z1

-

1

2

2

3

4

4

-

-

Z2

-

3

3

2

2

1

1

-

-

tгр1

-

8,57

4,28

4,28

2,85

2,14

2,14

-

-

tгр2

-

3,33

3,33

5

5

10

10

-

-

T

-

11,9

7,61

9,28

7,85

12,14

12,14

-

-


  1. α1=0,1  Z1= – данный вариант не рассматривается, так как на грузовом фронте должен быть хотя бы 1 кран.
  2. α1 =0,2 Z1==1,4→ 1 tгр1 (ч)

α2 =0,8 Z2= =3,7 →3 tгр2 = 3,33 (ч)

  1. α1 =0,3 Z1= =2,1→ 2 tгр1  (ч)

α2 =0,7   Z2= =3,2 →3  tгр2 = 3,33 (ч)

  1. α1 =0,4    Z1= =2,8→2  tгр1  (ч)

α2 =0,6    Z2= =2,8 →2 tгр2  (ч)

  1. α1 =0,5    Z1= =3,5→3  tгр1   (ч)

α2 =0,5   Z2= =2,33 →2 tгр2 (ч)

  1. α1 =0,6     Z1= =4,2→4  tгр1 (ч)

α2 =0,4     Z2= =1,86→1 tгр2 (ч)

  1. α1 =0,7     Z1= =4,9→4  tгр1 (ч)

α2 =0,3     Z2= =1,4→1 tгр2 (ч)

  1. α1 =0,8     Z1= =5,6→5   

α2 =0,2   Z2==0,9→0 - данный вариант не рассматривается, так как на грузовом фронте должен быть хотя бы 1 кран.

  1. α1 =0,9   Z1= =6,3→6

α2 =0,8   Z2= =0,4→0 - данный вариант не рассматривается,

так как на грузовом фронте должен быть хотя бы 1 кран.   

Результаты расчетов представлены в графическом виде (Рис. 2.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Ранжирование критериев при выборе логистических посредников потребителями транспортных услуг

Значительная часть логистических операций на пути движения материального потока от первичного источника сырья до конечного потребления осуществляется с применением различных транспортных средств. Затраты на выполнение этих операций составляют до 50% от суммы общих затрат на логистику.

В условиях жесткой рыночной конкуренции наблюдается дифференциация услуг, что расширяет диапазон свободного выбора перевозчика.

В то же время увеличение ассортимента транспортно-экспедиционных услуг может достигнуть такого уровня, когда потребитель начнет путаться в предлагаемых ему вариантах  доставки закупаемых товаров. Иными  словами, возникает проблема не только свободного, но и оптимального выбора транспортных услуг.

В настоящее время многими  фирмами рассматриваются вопросы  планирования производства и управления запасами, в то время как вопрос выбора перевозчика и его влияние  на результаты деятельности выпадает пока из внимания специалистов предприятия.

В решениях о транспортировке  следует учитывать сложные компромиссы  между разными видами транспорта, а также последствия этих компромиссов для других видов деятельности в  системе распределения, таких, как  складирование и поддержание  товарно-материальных запасов. Поскольку  с течением времени относительные  издержки различных видов транспорта меняются, фирмам необходимо пересматривать свои схемы с целью отыскания  оптимального варианта организации  товародвижения. 

Среди методов, которые используются потребителями транспортных услуг можно выделить метод стоимостной оценки, который заключается в стремлении фирмы максимально увеличить прибыль за счет оптимального сочетания параметров перевозки и товарного рынка; метод, учитывающий технологические параметры, когда выбор перевозчика основан на связях между физическими параметрами груза (масса, объем, способность портиться) и системы перевозки (скорость, частота перевозки), то есть выбор перевозчика определяется технологическими параметрами.

Однако этими методами предполагается, что предприятие  рассматривает все альтернативы и каждый параметр, описывающий эти  альтернативы, прежде чем сделать  выбор. Однако на практике это допущение  является нереалистичным.

Одним из методов, допускающих  исключение параметров, является метод  ранжирования по параметрам. Вместо одновременного рассмотрения всех параметров перевозчика  для оценки перевозчика, предприятие  проводит поиск параметров последовательным образом, исходя из тех параметров, которые считаются самыми значимыми  по отношению к менее значимым.

Потребители транспортных услуг  осуществляют выбор перевозчика  по множеству критериев, каждый из которых  будет иметь определенный удельный вес при определении рейтинга компании. Чем больше критериев будет  учтено при осуществлении выбора, тем он будет точнее. Однако, излишне большое количество критериев приведет к потере времени, т.к. многие критерии оказывают минимальное влияние на результат, следовательно, необходимо отбирать те критерии, которые могут оказать существенное влияние на рейтинг перевозчиков.

Рассмотрим следующий  набор критериев:

Стоимость услуг - К1

Время перемещения груза – К2

Качество предоставляемы услуг – К3

Терминальные системы доставки