Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса о развитии терминально-складских комплексов, грузового автомобильного транспорта в московском регионе и методах организации их взаимодействия 13
1.1. Существующее состояние терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта в Московском регионе. 13
1.2. Системные аспекты взаимодействия транспортной и складской систем 22
1.3. Систематизация и классификация проблем взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 28
1.4. Анализ существующих методов организации взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 32
Глава 2. Формирование процессов и технология взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 51
2.1. Класси фикации терминально-складских комплексов по критерию исходных технико-технологических условий 51
2.2. Планирование технологических процессов и расчет ресурсов терминально-складских комплексов при взаимодействии транспортной и складской систем 55
2.3. Элементы взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 61
2.4. Орган изация взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта при использовании системы автоматической идентификации 69
Глава 3. Моделирование деятельности терминально-складских комплексов при взаимодействии с грузовым автомобильным транспортом ... 77
3.1. Определение элементов и параметров модели взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 77
3.2. Определение зависимостей простоя автомобилей от параметров и внутренних процессов терминально-складского комплекса .. 84
3.3. Опре деление оптимального количества грузовых доков и расчет параметров терминально-складского комплекса 106
3.4. Определение технологических решений, влияющих на взаимодействие терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 111
3.5. Моделирование обработки входящего и исходящего потоков на терминально-складском комплексе 114
Глава 4, Практическая реализация и эффективность внедрения решений по организации взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта . 132
4.1. Моделирование работы транспортно-сюїадской системы ООО «Техиолак» 132
4.2. Определение необходимого количества постов обслуживания при моделировании взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта 136
4 4.3. Влияние площади участков приемки, отгрузки и автоматизации технологических процессов на параметры взаимодействия терминально-складских комплексов и ірузового автомобильного транспорта 141
Общие выводы и рекомендации 149
Список литературы 152
Приложения 164
- Системные аспекты взаимодействия транспортной и складской систем
- Планирование технологических процессов и расчет ресурсов терминально-складских комплексов при взаимодействии транспортной и складской систем
- Определение зависимостей простоя автомобилей от параметров и внутренних процессов терминально-складского комплекса
- Определение необходимого количества постов обслуживания при моделировании взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта
Введение к работе
Актуальность исследования. В период изменения российской экономики хозяйственная деятельность большинства ее субъектов невозможна без осуществления функции хранения и транспортировки грузов, однако организация данной функции часто находится на низком уровне, что приводит к значительным финансовым потерям для указанных субъектов, снижению уровня логистического обслуживания клиентов и структурных подразделений самих предприятий.
Особого внимания заслуживает развитие терминально-складской и транспортной инфраструктуры в Московском регионе. За последние 10 лет создано большое количество терминально-складских объектов, с каждым годом увеличивается грузооборот Москвы и Московской области, а также транзитный грузопоток через указанный регион, вместе с этим увеличивается и количество транспорта. Существующая дорожная сеть не справляется с интенсивным ростом автомобильного транспорта. Отсутствие согласованного планирования размещения терминально-складских комплексов (ТСК) в Московском регионе, а также методик и стандартов организации взаимодействия грузового автомобильного транспорта и складских объектов существенно усугубляет данную проблему.
Целью исследования является разработка методики организации взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта, которая позволит более оптимально организовывать совместную работу указанных элементов, тем самым сокращая уровень общих транспортно-складских затрат и повышая уровень обслуживания потребителей.
Задачи исследования
Проведение анализа состояния ТСК и определение тенденций в развитии грузового автомобильного транспорта в Московском регионе.
Определение особенностей функционирования транспортно-складской инфраструктуры в Московском регионе.
Проведение теоретических исследований существующих методов организации работы ТСК при взаимодействии с грузовым автомобильным транспортом.
\ \
\ \
Разработка методики организации взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта.
Разработка модели организации взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта.
Объеетом диссертационного исследования являются терминально-складские комплексы Московского региона и грузовой автомобильный транспорт.
Предметом исследования является взаимодействие терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта.
Методы исследования. Работа выполнена с использованием методов теории вероятности, теории массового обслуживания, математической статистики, методов прогнозирования, моделирования с применением средств имитационного моделирования.
Научную новизну исследования составляют:
новый методический интегрированный подход к организации взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта;
новый подход к классификации терминально-складских объектов по критерию исходных технико-технологических возможностей;
исследования взаимосвязи внешних грузопотоков, производственной и пропускной способности ТСК, используемых технических ресурсов и организации технологического процесса;
методика определения влияния и порядка использования информации при планировании технологических процессов ТСК;
алгоритм организации взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта, позволяющий сократить издержки в логистической цепи, повысить уровень обслуживания потребителей;
методика расчета необходимого количества постов обслуживания и выбора технико-технологических решений, позволяющих обслуживать транспортный поток при невозможности создания необходимого количества постов.
Достоверность результатов, полученных в работе, основана на исследованиях закономерности грузопотоков, анализе существующих методик планирования и управления грузовым автомобильным транспортом и процессами ТСК, а также высокой сопоставимостью теоретических и экспериментальных результатов.
На защиту выносятся:
классификации ТСК по критерию исходных технико-технологических условий;
методика определения влияния и порядка использования информации при планировании технологических процессов ТСК;
методика организации взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта;
модель функционирования ТСК при взаимодействии с грузовым автомобильным транспортом.
Практическая ценность. В ходе проведенного исследования разработана методика, которая позволяет: при одинаковой производительности и одинаковом количестве постов обслуживания значительно повысить эффективность работы всей транспортно-складской системы за счет изменения отдельных элементов и способов ее функционирования; производить наиболее корректный расчет количества постов обслуживания, оценивая при этом уровень совокупных затрат на функционирование всей транспортно-складской системы; в случае невозможности создания требуемого количества постов выбирать иные технико-технологические решения, позволяющие достигать поставленной цели по обслуживанию транспортного потока; оптимизировать и стандартизировать процесс взаимодействия ТСК и грузового автомобильного транспорта на предприятиях различных отраслей, планировать и эффективно распределять ресурсы терминально-складских комплексов при обслуживании транспортных и грузовых потоков.
Внедрение и реализация результатов работы. Разработанные автором методические положения были внедрены в работу логистических операторов, торговых и производственных предприятий в Московском регионе.
Полученные теоретические результаты приняты к использованию в учебном процессе МАДИ (ГТУ) кафедрой «Менеджмент».
Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты работы были представлены, обсуждены и одобрены на: Международном Логистическом Форуме (г. Стамбул, 2008г.), X Московском Международном Логистическом Форуме (г. Москва, 2008г.), III Международной Конференции «Управление цепями поставок и складские технологии в современном бизнесе» (г. Москва, 2007г.).
4 Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в
том числе 1 статья в издании, включенном в Перечень ведущих
рецензируемых научных изданий ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 145 наименований и приложений. Общий объем текста составляет 163 страницы и включает в себя 14 таблиц и 32 рисунка. Дополнительно представлены 3 приложения.
Автор выражает благодарность за консультативную помощь в работе доц., канд. техн. наук Бульбе А.В.
Системные аспекты взаимодействия транспортной и складской систем
Результат анализа деятельности терминально-складских комплексов показывает, что склады и терминалы это сложные вероятностные системы. Терминально-складской комплекс обладает большим количеством характеристик и параметров, которые квалифицируют его как сложную технико-экономическую систему с статистическими и динамическими параметрами функционирования, изменяющимися при воздействии внешних и внутренних факторов.
Согласно обшей теории систем, внешнюю среду необходимо рассматривать как совокупность элементов и их взаимосвязей. Таким образом, внешняя среда становится более сложной системой (транспортно-.логистической) и представляется в виде совокупности отдельных элементов: производителей (поставщиков), транспорта, дистрибьюторов, покупателей, которые в свою очередь также являются системами такого же порядка, что и , терминально-складской комплекс.
Дальнейший системный анализ показывает, что транспортно-логистическая система в свою очередь будет являться элементом системы более высокого порядка — социально-экономической системы, которая в свою очередь является элементом структуры экономической системы страны.
Исследование терминально-складского комплекса как элемента ._ транспортно-логистической системы позволяет более детально анализировать влияние внешней среды на работу ТСК.
Внешними воздействиями, влияющими на функционирование терминально-складского комплекса являются: входящий и исходящий грузопоток, количество и типы обслуживаемых транспортных средств, информационный поток.
Внутренними воздействиями, влияющими на функционирование терминально-складского комплекса являются: изменение количества и типа подъемно-транспортного и технолої ического оборудования, кол ичества персонала, технологии и сменности работы, системы управления и идентификации.
Рассмотрим взаимодействие складской системы (W) с транспортной системой (Г). Транспорт и склад следует рассматривать как две взаимодействующие системы, то есть, как комплексы взаимосвязанных элементов, созданных и действующих для достижения поставленной цели, причем у каждой из рассматриваемых систем, помимо общей цели инфраструктурного обеспечения товаропроводящей цепи, есть своя определенная цель. Каждый из элементов складской и транспортной системы характеризуется определенными . параметрами, которые условно можно разделить на три іругшьі: пространственные, функциональные и экономические.
Взаимодействие пространственных параметров транспортной и складской системы выражается в наиболее рациональном расположении транспортных .. магистралей и терминально-складских комплексов (на региональном уровне), и расположении транспортных и складских сооружений и устройств (на производственном уровне). Задача определения географического месторасположения склада неразрывно связана непосредственно с работой транспорта, то есть учитывается вид транспорта, с которым будет взаимодействовать склад.
При анализе функциональных параметров взаимодействия транспорта и склада существенным фактором является передача материального и информационного потоков с объектов транспорта па склад и, наоборот, со . склада на транспорт.
Потоки информации, перерабатываемые и циркулирующие в складской системе можно разделить на два вида: информация, связанная с приемом и выдачей грузов во внешние системы (в том числе транспортные), и информация, необходимая для управления виутрискладской переработкой грузов, то есть внешний и внутренний информационные потоки.
На материальном уровне непосредственно с работой внешнего транспорта связаны только погрузо-разгрузочиые участки склада. Однако влияние внешних ірузонотоков прибытия и отправления грузов сказывается на работе всех технолошческих участков склада и внутрискладских перемещениях, начиная от участка разгрузки транспорта до зоны хранения и от зоны хранения до участка погрузки (Рис. 1.3.)
Планирование технологических процессов и расчет ресурсов терминально-складских комплексов при взаимодействии транспортной и складской систем
Планирование технологических процессов терминально-складских комплексов является основой для обеспечения нормальной работы логистической системы в целом и функционирования транспорта в частности. При отсутствии функции планирования по обработке входящего и исходящего товаропотока неизбежно возникает проблема сбоев в товаропроводящей сети, простоев автомобилей и как следствие, увеличение затрат и снижение уровня логистического обслуживания.
Основой для планирования технологических процессов является информация о внешних и внутренних факторах, влияющих на выполнение операций, распределение ресурсов. Проблема получения, обработки, идентификации и использования информации является ключевой при решении задачи организации ежедневного планирования технологических процессов и планирования при проектировании нового объекта.
Одним из подходов к определению влияния и порядка использования информации для планирования технологических процессов терминально-складских комплексов является применение разработанной автором матрицы совмещения операций технологического цикла и внешних факторов, влияющих па планирование их выполнения (см. таблицу 2.2).
Методика формирования матрицы заключается в следующем. При создании матрицы выделяются основные операции технологического цикла, присущие терминально-складским комплексам любою типа (производственным, торговым, логистическим). Далее выявляются внешние факторы (информация), влияющие на планирование выполнения операций. Так как все операции технологического цикла можно разделить на два основных блока — операции, связанные с обработкой входящего потока и операции по обработке исходящего потока, возможно произвести и разделение информации, влияющей на планирование технологического процесса (информация о входящем товаропотоке и исходящем товаропотоке).
Индексы, представленные в матрице, соответствуют следующим показателям: «А» - основная информация, непосредственно влияющая на планирование выполнения данной операции; «В» - дополнительная информация, влияющая на планирование выполнения данной операции; «С» - косвенная информация, которая в меньшей степени влияет на выполнение операций технологического цикла.
Разделение информации на соответствующие группы и совмещение ее с операциями технологического процесса в итоге показывает степень влияния внешних факторов на выполнение каждой операции и отдельности.
Присвоение каждому внешнему фактору соответствующего индекса значимости даст возможность при планировании операций эффективно ранжировать влияющие факторы. Эта проблема является весьма значительной для многих компании, как при планировании технологического процесса, так и при проектировании нового объекта. Например, при решении задачи планирования оптимальной комплектации заказов перед менеджером стоят несколько факторов, влияющих на выполнение операции: информация о самом заказе для комплектации (состав товарных позиций, количество отгружаемой продукции), расположение продукции на складе, принципы товарного v соседства и т.д. Определить последовательность использования данных критериев при планировании операций технологического цикла, зачастую, бывает крайне сложно и занимает значительное время. Даже при использовании современных систем управления складом (Warehouse Management System), методология которых включает в себя все критерии, влияющие на выполнение операций представленные выше, необходима дополнительная настройка на этапе внедрения, то есть определение, какие из критериев будут являться наиболее значимыми, а какие второстепенными и разработка последовательности их применения.
После определения влияния внешних факторов на процесс планирования выполнения технологических операций, необходимо рассмотреть проблему распределения ресурсов склада.
К ресурсам терминально-складских комплексов, задействованных при выполнении технологических операций, относятся: объем помещения; время выполнения операций; подъемз го-транепортное оборудование; стеллажное и технологическое оборудование; персонал склада; оборудонаїше для автоматической идентификации; каналы связи.
Основной задачей при планировании технологических операций является выделение необходимых ресурсов для обеспечения выполнения данных операций. Однако могут возникнуть дополнительные задачи, относящиеся к проблеме планирования технологического процесса. Например, дефицит ресурсов. При анализе и оценке в дневной потребности ресурсов, необходимых для обработки заданного товаропотока может возникнуть проблема недостатка технико-технологических и иных ресурсов склада. В таком случае чребуется определить наиболее приоритетные операции а выделить имеющиеся ресурсы, в первую очередь, на их выполнение.
Определение зависимостей простоя автомобилей от параметров и внутренних процессов терминально-складского комплекса
Не только значение параметров влияет на величину характеристик. Другой важной особенностью рассматриваемой функциональной связи М = f (п) является то, что значение характеристик гранспортно-складской системы зависит от неравномерности протекающих на моделируемом объекте процессов, главным образом, неравномерности входящих потоков на обслуживание. Подобные неравномерЇІОСТл могут быть оценены в виде функций (заданных, как правило, в табличной форме) путем внутриалгоритмических приемов. Гаким образом, функциональная зависимость М = f (п) может быть преобразована с учетом нер вномерПОСТИ параметров системы в динамике: - для простоев автомобилей соответственно груженых и порожних в ожидании обработки, получим: - для количества автомобили, груженых и порожних, не успевших пройти обработку на терминальн -складском комплексе (например, рабочая смена завершилась, но не все пробывшие транспортные средства разгружены или погружены и т.д.) получим: To есть, все подлежащие исследованию характеристики транспорто-складеких процессов, протекающих на складе зависят от параметров этого объекта. Аср, Вер — соответственН0) средние интенсивности входящих груженых и порожних транспортных потоков (транспортное средство/сутки); ЧСР %СР соотиетственц0) среднее количество груза, прибывающего или убывающею с одним трансц0рТИЬШ средством, (т); и - количество постов обСПуЖИВания, (шт); V - производительности одного грузового устройства (т/ч); U— емкость склада, (т); W - продолжительность рабочей смены склада, (ч); 86 Объединив значение всех параметров объекта (склада) символом h и введя t — реальное время, в течение которого исследуется функционирование моделируемой системы (склада), получаем следующую систему зависимостей: Такое представление простоев и количества необработанных автомобилей позволяет определить их функциональное значение (математические ожидания): где / исчисляется в сутках. Расчет значений различного вила характеристик осуществляется с учетом их специфики. При управлении траиснортно-складским комплексом таких специфик минимум две: - расчет простоя автомобилей в ожидании обслуживающих операций (в авт./ч.) или (в авт./ч); - расчет количества не обслуженных автомобилей (шт.). В первом случае в процессе моделирования п момент Ди фиксируется величина очереди автомобилей, ожидающих обслуживающих операций. Д - проверочный такт, т.е. минимальный интервал между моментами появлення тех или иных событий (например, между поступающими на грузовой объект транспортными средствами), (час). Следующее значение//применимо при: Ет т — величина минимального интервала между последовательно наступающими событиями в любом из моделируемых процессов, имеющих место в данной модели. Суммарный простой автомобилей в ожидании обслуживания определяется путем суммирования произведений количества автомобилей, ожидающих названного обслуживания в каждый момент проверки состояния системы на показатель «Д». Во втором случае в момент Тк (окончание рабочих смен объекта) фиксируется количество необработанных автомобилей. Для этого необходимо суммировать количество автомобилей за каждые из Р суток модельного времени, Следовательно, перейдя от реального времени к модельному tm, можно записать
Определение необходимого количества постов обслуживания при моделировании взаимодействия терминально-складских комплексов и грузового автомобильного транспорта
Для определения необходимого количества постов, при функционировании которых, не будет отказов в обслуживании, требуется промоделировать работу системы с учетом увеличения количества постов последовательно до 3 единиц при «системе с отказами» и при «системе без отказов». В случае если терминально-складской комплекс с указанным количеством постов при любой из указанных систем обслуживания не будет справляться с обработкой транспортного потока, необходимо последовательно увеличивать количество постов при моделировании работы до нахождения того количества, которое позволит обслуживать все транспортные средства без отказов. Тем не менее, вариант с определенным количеством постов, который позволит обслуживать все транспортные средства без отказов, может являться не самым оптимальным по критерию совокупных затрат на функционирование всей транспортно-складской системы. В таком случае, предприятие в зависимости от своей цели, выбирает либо функционирование транспортно-складской системы с меньшим количеством постов, но с минимум затрат на ее функционирование, либо вариант без отказов в обслуживании транспортных средств, но с уровнем затрат, который может превысить минимальный объем. Модель работы транспортно-складской системы ООО «Технолак» при функционировании 3 постов обслуживания представлена в Приложении 3 в таблицах П.3.5-П.3.8 и на рисунках П.З.З-П.З А Таким образом, оптимальным количеством постов, при функционировании которых транспортио-складская система имеет минимум затрат, является 2 единицы при работе но «системе без отказов» (вариант «С 1.2.», рис. 4.І). При цели компании обслужить все транспортные средства, приходящие на ТСК, необходимо строительство дополнительного третьего поста обслуживания и применения «системы без отказов» (вариант «С 1 Л.», рис. 4.1). Промоделировав работу траиспоршо-с адской системы и определив .оптимальное количество постов обслуживания в соответствии с ретроспективными данными, необходимо промоделировать работу системы при изменении грузооборота в будущем периоде. Грузооборот компании за 2008 г. составил 5672 т., прогнозируемое увеличение грузооборота в 2009г. 24,5%. С учетом прогноза компании по изменению грузооборота в 2009г. необходимо спрогнозировать изменение транспортного и грузового потоков. Данные по изменению транспортного и групового потоков компании п 2009г. представлены в Приложении 2 в таблицах П.2.2, П.2.5, П.2.6, П.2.7 и на рисунках П.2.7-П.2.13. Промоделировав работу транспортцо-складской системы при использовании 2 постов обслуживания (см. Приложение 3 таблицы П.3.9- П.3.12, рис. П.3.5-П.3.6), можно сделать вывод о том, что складской комплекс не справляется с задачей обработки увеличившегося транспортного потока» и возникают отказы в обслуживании автомобилей (в смену не обслуживается 4 автомобиля из 18 прибывших для обслуживания). Для определения необходимого количества постов, при функционировании которых, не будет отказов в обслуживании, требуется промоделировать работу системы с учетом увеличения количества постов. Результаты моделирования транспортно-складской системы, проводимого с целью определения количества постов обслуживания, необходимого для обслуживания всех транспортных средств представлены Приложении 3 в таблицах П.ЗЛЗ-П.3.24 и нарис. П.3.7- ТТ.3.11. Результаты проведенного моделирования показывают, что только при функционировании 5 постов обслуживания складской комплекс будет справляться с обслуживанием всех прибывших автомобилей (см. таблицу 4.3). При этом транспортно-складской системой с минимальной стоимостью функционирования является система с использованием 2 постов обслуживания («сие сема с отказами»). Необходимо отметить, что с учетом топологии территории складскою комплекса (см. Приложение I) и его конструкции, возможно создание только одного дополнительного поста без создания рампы к двум существующим. В связи с этим, для достижения цели компании — обслуживание всех поступающих автомобилей (или максимально возможного количества при определенном количестве и параметрах используемых ресурсов), прибывающих на складской комплекс, требуется применение технико-технологических решений, при внедрении которых поставленная цель будет достигнута.
