Содержание к диссертации
Введение
1. Роль складов в логистических системах 6
1.1 .Анализ работ ученых в области логистики, складского хозяйства, перевалочных складов 6
1.2. Классификация складов и их роль в логистических цепях доставки грузов 15
1.3. Характеристика склада как технического объекта 22
1.4. Выводы по первой главе 32
2. Исследование работы производственного предприятия с позиций теории логистики 33
2.1. Анализ работы завода ООО «Пепси Интернэшнл Боттлерс». 33
2.2. Анализ работы завода по производству ликероводочной продукции 37
2.3. Содержательное описание работы системы складов предприятия -производителя напитков 46
2.4. Выводы по второй главе 51
3. Математическое моделирование деятельности производственного предприятия 52
3.1.Исследование уровня запасов на складах на основании теории управления запасами 52
3.2. Исследование вероятностного запаса грузов на складах производственного предприятия 58
3.3. Сравнение моделей и анализ области применения 69
3.4. Построение целевой функции затрат 72
3.5. Выводы по третьей главе 77
4. Моделирование деятельности производственного предприятия на ЭВМ 79
4.1. Построение алгоритма моделирования деятельности производственного предприятия 79
4.2. Реализация программы и обработка результатов 83
4.3. Анализ результатов моделирования деятельности производственного предприятия на ЭВМ 88
4.4. Выводы по четвертой главе 95
Основные выводы по диссертации 97
Приложение 101
Список литературы 120
- Классификация складов и их роль в логистических цепях доставки грузов
- Анализ работы завода по производству ликероводочной продукции
- Исследование вероятностного запаса грузов на складах производственного предприятия
- Реализация программы и обработка результатов
Введение к работе
В последние годы в системах доставки грузов, снабженческой и распределительной сферах все чаще применяются логистические принципы работы. При этом важную роль играет эффективное взаимодействие всех звеньев логистических цепей, в число которых входят и производственные предприятия, относящиеся к ним склады и внутрипроизводственные грузопотоки.
Функционирование предприятий по старым схемам, относящимся еще к периоду плановой экономики, в настоящее время не представляется возможным по следующей причине: конкуренция на рынке предоставляемых услуг или производимых товаров предполагает гибкий подход к работе с клиентами. Логистические принципы организации работы предприятия направлены на повышение эффективности работы, привлечении новых клиентов, поиск оптимальных решений в сфере снабжения, производства и сбыта продукции, что в итоге способствует повышению рентабельности производства. Важным аспектом работы производственного предприятия является эффективное функционирование складов на предприятии, оптимизация уровня запасов. С одной стороны запасы необходимы для поддержания производственного процесса, сглаживания сезонных неравномерностей спроса. С другой стороны запасы, являясь оборотным капиталом предприятия, должны быть минимальными, таким образом, способствуя повышению эффективности производства.
В данной работе производится исследование уровня запасов на складах предприятий по производству напитков в таре. Таким образом, областью исследования диссертационной работы являются склады производственных предприятий в логистических системах доставки тарно-штучных грузов.
Вопросами складского хозяйства, логистическими системами, эффективной организацией производственного процесса в разное время занимались такие ученые как: М.В. Бодриков [3], A.M. Гаджинский [20, 21, 22], B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский В.В., Е.Б. Дудкин [25, 92], Дыбская [26], СЮ. Елисеев [27, 29, 30], А.В. Ковтунов [25, 92], М. Кристофер [41], О.Б. Маликов [51-58], В.М. Николашин [64, 65, 66, 69], А.Н. Рахмангулов [76], А.А. Смехов [84-87], Г.М. Третьяков [92], С.А. Уваров [93], Д. Уотерс [94], А.Г. Усов, В.А. Фролова [98] и многие другие. Исследования затрагивали вопросы роли складов в логистических системах, их классификацию и параметры, методы их расчета. При этом работа производственного предприятия не рассматривалась как система складов, а система складов в свою очередь - как звено логистической цепи.
Цель диссертации состоит в оптимизации параметров работы складов сырья и готовой продукции производственного предприятия в логистической цепи доставки тарно-штучных грузов.
В соответствии с указанной целью в диссертации решались следующие основные задачи:
исследование системы складского хозяйства промышленного предприятия по производству напитков и определение границ исследования;
определение основных параметров работы складов производственного предприятия;
моделирование работы системы складов производственного предприятия с использованием теории управления запасами и вероятностно-статистических методов;
оценка параметра модели и определение экономической эффективности совершенствования работы системы складов производственного предприятия.
Объектом исследования служит система складов промышленного предприятия в логистической цепи доставки тарно-штучных грузов.
Предметом исследования являются система параметров складского хозяйства промышленного предприятия в транспортно - логистической цепи и методы оптимизации этих параметров.
Для решения поставленных в диссертации задач использованы методы теории управления запасами, графоаналитический метод анализа результатов исследований, метод линейного моделирования и теории вероятности. Научная новизна диссертации состоит в следующем:
анализ места и роли складов в составе производственного предприятии и как элемента транспортно - логистической цепи;
разработка методики управления запасами на складах производственного предприятия с использованием теории управления запасами;
построение целевой функции затрат предприятия на содержание запасов и покрытие дефицита;
разработка методики оптимизации параметра страхового запаса на основе вероятностно-статистической моделирования;
разработка линейной модели оптимизации параметров складов сырья и готовой продукции производственного предприятия на ЭВМ.
Практическая ценность диссертации при реализации ее результатов заключается в возможности оптимизации параметра страхового запаса на складах, и как следствие снижению потребной емкости складов сырья и готовой продукции, высвобождению капитала предприятия, вложенного в хранение страхового запаса, снижению сроков хранения грузов на складах сырья и готовой продукции.
Реализация работы. Результаты диссертации применяются при планировании и организации работы завода «Pepsi International Bottles» и предприятия по производству ликероводочной продукции ОАО «Родник», расположенных в г. Самара.
Классификация складов и их роль в логистических цепях доставки грузов
Складом называется здание, сооружение, устройство, предназначенное для приемки и хранения различных материальных ценностей, подготовки их к производственному потреблению и бесперебойному снабжению ими потребителей [55, 104]. Склады промышленных предприятий и фирм классифицируются следующим образом: 1) по характеру деятельности (по назначению) — материальные (снабженческие) склады; внутрипроизводственные (межцеховые и внутрицеховые); сбытовые; 2) по виду и характеру хранимых материалов — универсальные; специализированные; 3) по типу здания, конструкции — закрытые; полузакрытые; открытые; специальные (например, бункерные сооружения, резервуары); 4) по месту расположения и масштабу действия- центральные; участковые; прицеховые; 5) по степени огнестойкости: несгораемые; трудно сгораемые; сгораемые.
К материальным (снабженческим) складам относят склады, через которые предприятия получают сырье, материалы, изделия, заготовки, необходимые для производства. Это склады металла, отливок и поковок, комплектующих изделий, центральный материальный склад и другие. Особенность этих складов состоит в том, что они входят не только в систему складского хозяйства промышленного предприятия и связаны с технологией основного производства, но связаны и с региональными складскими системами. Цель создания внутрипроизводственных складов состоит в том, чтобы компенсировать неравномерности производственных циклов и ритма производства на различных участках и в цехах предприятия. Особенностями этих складов являются сравнительно, небольшие сроки и запасы хранения продукции, возможность прибытия и отправления продукции небольшими интервалами по времени и даже непрерывным потоком (например, на конвейере); ритмичность грузопотоков, по сравнению со складами связанными с работой материального транспорта.
По виду и характеру хранимых материалов склады могут быть универсальными (хранить различные материальные средства) и специализированными (хранить один вид продукции - металл, краски, масла и т.д.) Наиболее эффективная техническая оснащенность, технология и организация работы и конечные технико-экономические показатели работы складов могут быть достигнуты при объединении их в крупные складские комплексы. Это объясняется тем, что при больших грузопотоках и объемах хранения продукции могут быть наиболее приемлемы современные технические средства на транспортно-складских работах, что позволяет снизить себестоимости переработки и хранения продукции.
На основании приведенной выше классификации складов промышленных предприятий и фирм можно построить граф сочетаемости характеристик складского хозяйства предприятия по производству напитков. На рисунке 1.2.1 показан граф классификации складского хозяйства предприятия по производству напитков. Подобным способом можно охарактеризовать разные по виду и назначению склады любого предприятия.
Объекты складского назначения можно классифицировать также и по типу больших внешних систем, взаимодействующих через склады: 1) производство - склад - транспорт: П = С = Т ; 2) транспорт - склад - производство: Т = С = П ; 3) транспорт 1 - склад - транспорт 2. Ті = С = Т2; 4) производство 1 — склад — производство 2. Т\\ = С = Th.. По сочетаниям различных видов транспорта прибытия и отправления продукции возможны более 200 типов складов. Рис. 1.2.1. Граф классификации складского хозяйства промышленного предприятия по производству напитков. От совершенствования и интенсификации складского хозяйства зависит эффективность всей логистической системы. Складские системы способствуют: сохранению качества продукции, материалов, сырья; повышению ритмичности и организованности производства и работы транспорта; улучшению использования территорий предприятий и фирм; снижению простоев транспортных средств и транспортных расходов; высвобождению рабочих от непроизводительных погрузо разгрузочных и складских работ для использования в основном производстве. Складирование продукции необходимо в связи с имеющимися в начале, середине и конце транспортных грузопотоков или производственных процессов для временного накапливания груза и своевременного снабжения производства материалами в нужных количествах. Временное складирование (накапливание) продукции обусловлено характером производства и транспорта. Оно позволяет преодолеть временные, пространственные, количественные и качественные несоответствия между наличием и потребностью в материалах в процессе производства и потребления. Кроме операций складирования грузов выполняются еще и внутрискладские транспортные, погрузочные, разгрузочные, сортировочные, комплектовочные и промежуточные перегрузочные операции, а также некоторые технологические операции и т.д
Следует иметь в виду, что складские системы способствуют преобразованию грузопотоков, изменяя параметры принимаемых и выдаваемых партий грузов (по размеру, составу, физическим характеристикам входящих грузов, времени отправки транспортных партий и т.д.). Цель создания функционирования складской системы состоит не только в том, чтобы принимать с транспорта (например, магистрального) грузопоток с одними параметрами, перерабатывать и выдавать его на другой (например, внутризаводской) с другими параметрами, но и для того, чтобы выполнять это преобразование с минимальными издержками.
Управление запасами на складе представляет собой проблему, общую для предприятий и фирм любого сектора системы хозяйствования. Запасы требуется создавать в промышленности, розничной торговле, на предприятиях, фирмах и т.д. Существует много причин, по которым фирмы идут на создание запасов. Основным доводом является то, что на предприятии должно быть определенное количество материальных ресурсов для поддержания производственного процесса. При отсутствии необходимого запаса предприятие может понести большие убытки. Имеются и другие причины для создания запасов. Например, сезонность, т.е. только в определенный сезон можно доставить продукцию потребителю. В свою очередь цены на сырье, используемое изготовителями, могут подвергаться значительным сезонным колебаниям. Когда цена низкая, выгодно создавать достаточные запасы сырья, которых хватило бы на весь сезон высоких цен и которые можно было бы по мере надобности использовать в производстве. Другой причиной, особенно важной для предприятий розничной торговли, является следующая: объем продаж и прибыль могут быть увеличены, если имеется некоторый запас товаров, который можно предложить потребителю. Однако, создавая запас необходимо учитывать, что расширение ассортимента товаров на рынке приводит к сокращению жизненного цикла товара, а также влияет на поведение партнеров, покупателей и конкурентов. Запасы - это оборотный капитал предприятия, чем их меньше, тем эффективнее производство.
Тип запасов и критерий их оптимизации необходимы для того, чтобы ослабить непроизводственные зависимости между поставщиком, производителем и потребителем. Наличие запасов позволяет обеспечить производство сырьем, поставляемым от потребителя, а запасы полуфабрикатов, находящихся вне производства, снижают зависимость друг от друга отдельных цехов. На предприятиях, где производство построено таким образом, что материалы обрабатываются отдельными партиями, необходимо наличие межцехового буферного запаса полуфабрикатов.
Анализ работы завода по производству ликероводочной продукции
Самарский комбинат "Родник" является одним из производителей высококачественной водочной продукции, известной как в России, так и за рубежом. Комбинат "Родник" - первый экспортер водки в бывшем Советском Союзе, начал производство продукции для зарубежных покупателей с 1966 года, за это время комбинат сотрудничал более чем с 50-тью странами мира, в том числе с Канадой, США, Великобританией, Италией, Испанией, Францией, Германией, Венгрией. Основанный в 1895 году, Самарский комбинат "Родник" имеет более чем столетнюю историю. ОАО Самарский комбинат "Родник" состоит из целого комплекса предприятий с замкнутым циклом производства готовой продукции. Два собственных спиртовых завода - Ново-Буянский (основан в 1791 году) и Рождественский (основан в 1896 году) - производят 1372,5 тысяч дал (декалитров) в год высококачественных спиртов. Линии разлива водки на Самарском ликероводочном заводе имеют мощность 4000 тысяч дал в год. Ассортимент комбината - более 30 наименований водки и ликероводочных изделий.
Кроме спирта (заводы Ново-Буянский и Рождественский) непосредственно на комбинат поставляются стеклотара, картон (упаковочные материалы) и комплектующие изделия (колпачки, крышки, этикетки и проч.). Картон доставляется железнодорожным транспортом, поставщики находятся в городах Москва и Железногорск. Фронт погрузо-разгрузочных работ для железнодорожного транспорта находится на территории завода (см. рис. 2.2.1). Один их железнодорожных путей занят маневровым локомотивом, вместимость второго составляет два вагона. Подъездной путь комбината «Родник» примыкает к станции Самара.
Стекло и комплектующие изделия доставляются на завод автотранспортом. Поставки стекла осуществляются из Ульяновска и Москвы, поставки комплектующих .- из Москвы. В Москву комплектующие поступают из Испании и Белоруссии (город Гомель). Автомобильный погрузо-разгрузочный фронт вмещает в себя два автомобиля с возможностью загрузки с торца.
Все погрузо-выгрузочные операции на предприятии осуществляются четырьмя дизельными погрузчиками на пневмоходу с вилочным захватом. Грузоподъемность погрузчиков составляет: два погрузчика грузоподъемностью по 1,5 тонны, один погрузчик грузоподъемностью 2,5 тонны, один погрузчик грузоподъемностью 3 тонны. Распределение погрузчиков по фронтам работ осуществляется по мере необходимости.
На территории завода расположены три склада, предназначенные для хранения стекла, картона и комплектующих изделий. Именно в эти склады осуществляется выгрузка с железнодорожного и автомобильного транспорта. Так же на комбинате имеется хранилище спирта. В производственные цеха спирт поступает по внутренним трубопроводам. Сырье поступает по мере необходимости в производственную зону, которая подразделяется на два цеха: экспортный и водочный. Названия этих цехов достаточно условны, так как в водочном цехе производится продукция единичным объемом 0,5 литра, а в водочном цехе - единичным объемом по 0,7 литра, 1 литр и проч. (кроме 0,5 л). Готовая продукция упаковывается в коробки. Масса одной коробки составляет 18 кг. Размеры коробки и план размещения коробок на поддоне показаны на рис. 2.2.2. Коробки укладываются в шесть слоев на поддоны размером 1,2 м х 1,0 м, по 10 коробок в каждом слое.
Зоны хранения готовой продукции находятся в здании цехов. Емкость зоны хранения водочного цеха составляет 15 тысяч коробок, экспортного цеха — 10 тысяч коробок. Далее готовая продукция перегружается на железнодорожный подвижной состав и автотранспорт. В один крытый вагон помещается около 3 тысяч коробок или 50 транспортных пакетов или 54 тонны готовой продукции. В один грузовой автомобиль может быть уложено 1080 коробок или 18 транспортных пакетов или 19,44 тонны ликероводочной продукции.
Исследование вероятностного запаса грузов на складах производственного предприятия
Наиболее точно параметры склада можно определить на основе вероятностно-статистических методов, которые учитывают неравномерный, стохастических характер грузопотоков и изменения складских запасов [51]. При этом при небольшом количестве исходных данных расчеты могут быть выполнены вручную. В случае больших объемов исходной информации, при наличии системы складов, нескольких грузопотоков, длительном наблюдении за работой склада целесообразно применять ЭВМ. В частности могут создаваться имитационные, вероятностные, статистические и проч. модели.
На основе анализа работы производственных предприятий, таких как «Pepsi International Boatels» и ОАО «Родник», была разработана общая ситуационная схема функционирования предприятия. Эта схема имеет некоторые упрощения, что необходимо для построения модели работы предприятия. В то же время она достаточна для отражения работы предприятия и определения основных параметров складов [10].
На схеме (рис. 3.2.) цифрами обозначены грузопотоки, влияющие на вместимость исследуемых складов. Грузопотоки 1 и 2 являются входящими грузопотоками. Предположим, что одно из наименований сырья (№1) прибывает на склад сырья (СС 1) железнодорожным транспортом. Грузопоток 2 прибывает на склад сырья №2 автомобильным транспортом. Со склада СС 1 груз поступает в производственный цех (ПЦ). Этот грузопоток обозначен на схеме под цифрой 3. Цифрой 4 обозначен грузопоток склад сырья 2 (СС 2) - производственный цех.
Грузопотоки могут быть заданы в виде распределений. Если эти распределения подчиняются стандартным законам, то они могут быть представлены в виде соответствующих формул [51].
Распределение запасов можно представить также в виде таблицы, в которой в первой графе представлен номер запаса, во второй графе сами запасы (в возрастающем порядке), в третьей графе соответствующая вероятность запаса, а в четвертой представлена накопленная вероятность или интегральная функция распределения. Обработка статистических данных по исследуемым складам производственного предприятия представлена в таблице 1.
Используя данный таблицы 1, можно определить вероятностный складской запас с помощью доверительной вероятности [Р]. Обычно при расчетах емкости складов уровень доверительной вероятности принимают в пределах: [Р]=0,95...0,97 [51, 55].
В данной главе приводится исследование уровня запасов на складах производственных предприятий [8, 9, 10]. Модель работы производственного предприятия, а именно системы складов этого предприятия, должна быть применима и к работе завода «Pepsi International Bottles» и к работе ОАО «Родник». В связи с тем, что оба эти предприятия производят напитки и технологический процесс производства во многом схож, задача упрощается.
Вопросы поставок сырья, удовлетворения запросов клиентов и создание оптимального запаса на складах являются актуальными проблемами, пожалуй, для любого предприятия, и часто возникает вопрос о выборе метода решения поставленных задач. Метод теории управления запасами был выбран как базовый метод логистики. В зависимости от режима моделируемого процесса модели управления запасами разделяют на детерминированные (где спрос с той или иной степенью предсказуем) и вероятностные модели. К вероятностным относят также модели массового обслуживания. По признаку количества рассматриваемых грузов, типов машин модели разделяют на однопродуктовые и многопродуктовые. В зависимости от числа этапов обработки заказов (сложности технологической цепи) различают модели однофазные и многофазные. Также существенным признаком классификации моделей теории управления запасами является метод управления поставками и хранением. Существуют модели с фиксированным заказом и фиксированной или переменной периодичностью его поступления.
Модели управления запасами также подразделяются на статические и динамические [86]. Статические характеризуются выбором стратегии управления запасами для какого-то конкретного момента времени. Динамические - описывают многоэтапные процедуры управления в соответствии с ситуацией, изменяющейся во времени. Особенностью динамических моделей является то, что ожидаемые затраты приводят к единой дате. Представленная в третьей главе модель оптимального управления процессами создания производственных запасов промышленных предприятий предоставляет возможность выбора оптимальной тактики заказа материальных ресурсов таким образом, чтобы склад не стал местом чрезмерной концентрации запасов, но и не возникали необоснованно большие издержки из-за "отсутствия необходимой продукции. Однако, представленная модель, созданная на основании теории управления запасами, впрочем, как и любая другая, имеет некоторые ограничения. Например, принимается условие, что заказы на пополнение склада и потребности в сырье имеют одну и ту же процентную структуру компонент.
Реализация программы и обработка результатов
Важным аспектом расчета вероятностного запаса на складе и уровня страхового запаса является оценка таких параметров, как стоимость хранения грузов на складе и стоимость покрытия дефицита. В диссертации значения этих параметров представлены на основании данных, полученных в результате маркетинговых исследований ОАО «Родник». При этом стоимость покрытия дефицита учитывает следующие основные затраты: доля потерь на рынке предоставляемой продукции, штрафы за недоставку продукции основным клиентам, потерянные клиенты.
В меню ввода исходных данных вводятся значения суточных грузопотоков: грузопотоки прибытия на склады предприятия железнодорожным (грузопоток 1) и автомобильным (грузопоток 2) транспортом; грузопотоки, характеризующие перемещение груза от склада сырья 1 (грузопоток 3) и перемещение груза от склада сырья 2 (грузопоток 4) до производственного цеха; грузопоток от производственного цеха до склада готовой продукции (грузопоток 5); грузопотоки выдачи готовой продукции со склада на железнодорожный (грузопоток 6) и автомобильный транспорт (грузопоток 7). Пример суточных значений этих грузопотоков содержится в приложении. Отдельно от значений грузопотоков вводятся параметры стоимости хранения и покрытия дефицита, значения которых легко можно изменить.
Меню ввода исходных данных К результатам моделирования работы складов производственного предприятия можно отнести графики колебания складских запасов на складах сырья 1 и 2 и складе готовой продукции и графики зависимости затрат от уровня страхового запаса. Программа, созданная в ходе исследования работы системы складов производственного предприятия, позволяет вести учет поступления груза (сырья) на предприятие, внутрипроизводственного перемещения грузов и выдачи готовой продукции с предприятия для погрузки на железнодорожный и автомобильный транспорт. Данные по грузопотокам вводятся в таблицу в течение месяца, года, нескольких лет.
Накопленная статистика учета грузопотоков позволяет анализировать динамику роста объемов производства и наглядно представлять колебания запасов грузов на складах сырья и готовой продукции с помощью заложенной в программу функции ведения графика (см. рис. 4.2.2).
По оси абсцисс на этом отложены числа исследуемого месяца работы предприятии, по оси ординат - количество груза на складе в тех единицах, в которых вводились значения грузопотоков в меню ввода исходных данных. Например, на рис. 4.2.2 по оси ординат отложены значения грузопотоков, прибывающих/отправляемых со склада в транспортных пакетах (упаковках), на третьем графике по оси ординат колебание груза на складе представлено в единицах продукции (бутылках). Место на графике, где кривая принимает свое максимальное значение (например, 26 числа на рис. 4.2.2 (а)), характеризует емкость склада. Минимальное значение кривой представляет собой страховой запас. Точность определения параметров емкости страхового запаса повышается при накоплении большего количества статистического материала по грузопотокам и наблюдении за работой складов в течение длительного периода времени.
Целью любого предприятия является получение максимальной прибыли. Одним из способов увеличение прибыли является снижение издержек предприятия. Страховой запас, который предприятие содержит на складе, по сути, является вложенным капиталом фирмы. Страховой запас необходим для поддержания процесса производства, сглаживания неравномерность поступления / выдачи груза. Однако минимизация страхового запаса позволит повысить эффективность производства. Таким образом, возникла задача оптимизации страхового запаса, которая в числе прочих решается путем моделирования деятельности производственного предприятия на ЭВМ.
Созданная в диссертации программа позволяет рассчитывать страховой запас привычным способом, как сочетание максимального грузопотока выдачи и минимального грузопотока прибытия, и другим способом - с использованием целевой функции затрат. При этом получаются два значения страхового запаса и стоимости его содержания. Оба значения страхового запаса могут совпадать, а могут и различаться. Это будет зависеть от значений грузопотоков, от введенных значений стоимости покрытия дефицита и содержания запаса (затрат на хранение). В ходе реализации программы на основании реальных статистических данных, полученных с предприятия ОАО «Родник», возникло два случая: значения страховых запасов совпадали, значение страхового запаса с учетом затрат получалось меньшим по сравнению с другим. Интерес представляет собой вторая ситуация, так как в этом случае можно оценить насколько будут отличаться друг от друга остальные параметры и сколько в этом случае сможет сэкономить предприятие.
