Мінімізація кількості та оптимізація розміщення робочих місць з оброблення поштових одиниць в об'єктах поштового зв'язку

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мінімізація кількості та оптимізація розміщення робочих місць з оброблення поштових одиниць в об'єктах поштового зв'язку

Кількість робочих місць з оброблення ПО в ОПЗ визначається значеннями і часом надходження у цей ОПЗ поштового навантаження, нормативом допустимого часу оброблення ПО відносно часу їх надходження в ОПЗ, і значенням продуктивності праці одного працівника (кількості ПО, що обробляє один працівник за одну годину).

Нерівномірність надходження поштового навантаження в ОПЗ обумовлює необхідність використання різної кількості робочих місць у різні інтервали доби. поштовий робочий місце навантаження

За таких умов мінімальна кількість робочих місць з оброблення ПО, яка повинна бути створена в ОПЗ, визначається максимальним навантаженням, яке повинно бути оброблене за допустимий інтервал часу, а в інші інтервали часу створені робочі місця можуть використовуватися частково, або взагалі не використовуватися.

Значення і час надходження в ОПЗ поштового навантаження задаються табл. 3.18

Таблиця 3.18 - Значення і час надходження до ОПЗ поштового навантаження

Оскільки кожна ПО повинна бути оброблена за час, що не перевищує заданого нормативу , графік оброблення ПО може бути наданий у вигляді гіпотенузи прямокутного трикутника, катетами якого є навантаження , що надходить в ОПЗ в момент , і нормативний час допустимого оброблення навантаження в ОПЗ (рис. 3.13).

Рисунок 3.13 - Графік оброблення ПО в ОПЗ

Тангенс кута нахилу гіпотенузи трикутника являє собою значення продуктивності оброблення ПО в ОПЗ

а ордината трикутника , що відповідає довільному значенню , визначає величину необробленого навантаження вузла в момент часу t.

Реально в інтервалі часу можуть мати місце декілька надходжень поштових навантажень, внаслідок чого в зазначеному інтервалі часу виконується оброблення ПО, що залишилися необробленими в попередньому інтервалі (попередніх інтервалах), і ПО, що надійшли в поточному інтервалі.

У свою чергу, оброблення ПО, що залишилися необробленими в поточному інтервалі часу, виконується в наступному інтервалі (наступних інтервалах).

Таким чином, можуть мати місце зсуви оброблення ПО відносно часу їх надходження за умови, що максимальна затримка оброблення будь-якого надходження ПО не перевищує заданого нормативу .

Отже, йдеться про знаходження максимального серед мінімальних значень кутів нахилу гіпотенуз усіх трикутників, що відповідають усім надходженням ПО в ОПЗ, яке забезпечує оброблення будь-якого надходження поштового навантаження в заданому інтервалі часу.

Оскільки для оброблення навантажень і , що надходять в ОПЗ в моменти часу і у межах одного інтервалу, може бути виділений час, що дорівнює , значення необхідної продуктивності оброблення ПО в ОПЗ визначаються значеннями тангенсів кутів нахилу гіпотенуз відповідних трикутників.

На рис. 3.14 наведено три можливі варіанти визначення необхідної продуктивності оброблення ПО.

Рисунок 3.14 - Варіанти визначення необхідної продуктивності оброблення ПО

У варіанті 1 значення додається до значення необробленої частки навантаження в момент .

У варіанті 2 момент надходження навантаження умовно зсувається в точку , а значення додається до значення .

У варіанті 3 момент надходження навантаження умовно зсувається в точку закінчення оброблення .

В усіх варіантах загальний час оброблення навантажень і складає , звідки

Узагальнюючи таке визначення значення кута нахилу гіпотенузи трикутника на довільний розподіл надходжень поштового навантаження в моменти часу протягом доби дійдемо висновку, що значення необхідної продуктивності оброблення ПО в ОПЗ визначається максимальним значенням кута нахилу гіпотенузи серед усіх трикутників, що відповідають будь-яким можливим послідовностям надходжень поштового навантаження в ОПЗ.

При цьому, з урахуванням добової циклічності надходження навантажень, за початок відліку часу може бути узятий час надходження в ОПЗ будь- якого навантаження, наприклад, за умов наявності чотирьох надходжень за добу, можливі відліки

У табл. 3.19 наведено значення мінімальної продуктивності оброблення ПО для усіх можливих послідовностей надходжень поштового навантаження в ОПЗ. Для зручності у наведених записах , а

У табл. 3.20 надано приклад значень і часу надходження в ОПЗ чотирьох навантажень протягом доби.

Таблиця 3.20 - Приклад значень і часу надходження в ОПЗ поштових навантажень

У табл. 3.21 наведено розрахунки значень мінімальної продуктивності оброблення поштових навантажень, заданих табл. 3.20, за умовгод.

Таблиця 3.21 - Розрахунок значень мінімальної продуктивності оброблення поштових навантажень

Таблиця 3.19 - Значення продуктивності оброблення ПО

Як випливає з табл. 3.21, максимальним серед мінімальних значень продуктивності оброблення поштових навантажень в ОПЗ є продуктивність 20 тис. од./год. Для реалізації такого оброблення при продуктивності праці сортувальника 1600 од./год. потрібно робочих місць (знаком позначено значення x, округлене до найближчого більшого цілого числа).

Теперішнього часу спостерігається тенденція скорочення кількості сортувальних ОПЗ, що обумовлює концентрацію поштових потоків в цих ОПЗ і забезпечує більш ефективне використання робочих місць з оброблення ПО за рахунок створення на базі окремих робочих місць зон оброблення ПО.

Так, в Україні кількість сортувальних ОПЗ зменшилася з 515 (обласні та районні ОПЗ) до 25 (обласні ОПЗ). Розглядаються варіанти подальшого скорочення кількості сортувальних ОПЗ, зокрема, створення РАСЦ.

Створення РАСЦ супроводжується переходом на 24-годинний цикл оброблення ПО, при якому продуктивність добового оброблення ПО сягає мінімуму і складає

Так, у наведеному прикладі тис. од./год., а кількість робочих місць з оброблення ПО складає , тобто скорочується в 1,3 раза.

На рис. 3.15 наведено приклади графіків оброблення поштового навантаження, наданого табл. 3.20, при тис. од./год., год. (а) і при тис. ОД./ГОД., год. (б)

Рисунок 3.15 - Приклади графіків оброблення поштового навантаження

Як випливає з рис. 3.15, а, початок оброблення навантаження зсувається на 2 год. відносно часу його надходження, а у обробленні інших навантажень виникають перерви з 08.00 до 09.00 і з 17.00 до 22.00.

Як випливає з рис. 3.15, б, початок оброблення навантаження зсувається на 4 год., початок оброблення навантаження - на 2 год. 20 хв., початок оброблення навантаження - на 4 год. відносно часу їх надходження, а в обробленні будь-яких поштових навантажень перерви відсутні.

Оброблення ПО, зокрема, ПК зазвичай включає десятки операцій, серед яких:

- приймання ПК з поштових автомобілів через люкові вікна;

- обезпилювання мішків з ПК;

- розкриття мішків з ПК;

- розбирання ПК на стандартну і нестандартну (великовагову, великогабаритну);

- лицювання ПК;

- штемпелювання ПК;

- формування передавальних партій ПК;

- переміщення передавальних партій ПК на робочі місця з сортування ПК;

- сортування ПК;

- об'єднання пачок розсортованої ПК з різних робочих місць за однойменними напрямами сортування;

- формування постпакетів з розсортованою ПК;

- адресування постпакетів з розсортованою ПК за напрямами сортування;

- сортування постпакетів з розсортованою ПК за напрямами сортування;

- формування мішків з постпакетами;

- адресування мішків з постпакетами за напрямами сортування;

- сортування мішків з постпакетами за напрямами сортування;

- формування контейнерів з мішками розсортованої ПК;

- адресування контейнерів з мішками розсортованої ПК за напрямами сортування;

- сортування контейнерів з мішками розсортованої ПК за напрямами сортування;

- завантаження контейнерів з мішками розсортованої ПК у контейнеровози;

- складання супровідної документації з зазначенням планів розміщення контейнерів з мішками розсортованої ПК у кузовах контейнеровозів;

- відправлення контейнеровозів відповідно до планів направлення ПК.

При виконанні зазначених і інших операцій оброблення ПО на робочих

місцях традиційно використовуються внутрішньовузлові технологічні ПМ для транспортування укрупнених ПО між цими робочими місцями.

Для аналізу можливостей оптимізації розміщення робочих місць з оброблення ПО в РАСЦ зручно представляти технологічний процес у вигляді графа, вершинам якого відповідають накопичувані укрупнених ПО, а дугам - шляхи між ними.

На рис. 3.16 наведено фрагмент графа розташування накопичувачів постпакетів ПП, поштових мішків ПМ, поштових контейнерів ПК, поштових автомобілів, напівпричепів або причепів ПА в цеху оброблення ПК крупного РАСЦ. Напрями транспортування ПП - ПМ, ПМ - ПК, ПК - ПА показані як дуги, що з'єднують відповідні вершини графа.

Рисунок 3.16 - Фрагмент графа розташування накопичувачів

Підкреслимо, що перетинання зазначених шляхів, особливо на ділянках переміщення контейнерів, створює передумови виробничого травматизму. Внаслідок цього, безпосередня реалізація транспортування укрупнених ПО по дугах графа рис. 3.16 є неприпустимою.

Основними задачами оптимізації розміщення робочих місць з оброблення ПК у РАСЦ є:

- скорочення кількості операцій технології оброблення ПК

- мінімізація відстаней між накопичувачами укрупнених ПО в зонах розташування робочих місць;

- виключення перетинання шляхів між накопичувачами укрупнених ПО в зонах розташування робочих місць.

На рис. 3.17 показано традиційне розв'язання задачі транспортування укрупнених ПО між робочими місцями за допомогою технологічних маршрутів ПП - ПМ, ПМ - ПК, ПК - ПА.

Технологічний маршрут зручно розглядати як пересувний склад укрупнених ПО, що завантажується з робочих місць попереднього етапу оброблення в зоні завантаження і розвантажується на робочих місцях подальшого етапу оброблення в зоні розвантаження.

Кожен технологічний маршрут, показаний на рис. 3.17, зв'язує робочі місця попереднього етапу оброблення ПК з робочими містами подальшого етапу її оброблення.

Цифрами у виходів робочих місць попереднього етапу оброблення (зони завантаження технологічного маршруту) зазначені номери робочих місць наступного етапу оброблення, до яких прямують укрупнені ПО.

Рисунок 3.17 - Традиційне розв'язання задачі транспортування укрупнених ПО між робочими місцями за допомогою технологічних маршрутів ПП - ПМ, ПМ - ПК, ПК - ПА

Цифрами у входів робочих місць наступного етапу оброблення (зони розвантаження технологічного маршруту) зазначені номери робочих місць попереднього етапу оброблення, з яких прямують укрупнені ПО.

Основним недоліком організації транспортування укрупнених ПО за допомогою технологічних маршрутів є суттєве зниження продуктивності оброблення ПО, обумовлене витратами часу, пов'язаними з очікуванням підходу технологічного маршруту до робочих місць у зоні завантаження, завантаження укрупнених ПО на технологічний маршрут з робочих місць попереднього етапу оброблення укрупнених ПО, транспортування укрупнених ПО між робочими місцями завантаження і розвантаження, розвантаження укрупнених ПО на робочих місцях наступного етапу оброблення укрупнених ПО.

Між тим, існує ефективне розв'язання задачі транспортування укрупнених ПО між робочими місцями попередньої і наступної ступенів оброблення шляхом безпосереднього переміщення укрупнених ПО між зазначеними робочими місцями без використання технологічних маршрутів, що грунтується на перетворенні заданого графа розміщення накопичувачів укрупнених ПО в плоский граф, тобто в граф, дуги якого перетинаються тільки у вершинах графа.

Для здійснення такого перетворення можна запропонувати метод, оснований на перестановках рядків і стовпців матриць, що представляють заданий граф.

Граф, наведений на рис. 3.16, зручно подавати у виді трьох матриць:

- матриці А і зв'язків ПП - ПМ між накопичувачами постпакетів і накопичувачами мішків;

- матриці В зв'язків ПМ - ПК між накопичувачами мішків і накопичу- вачами контейнерів;

- матриці С зв'язків ПК - ПА між накопичувачами контейнерів і накопичувачами автомобілів (напівпричепів, причепів).

В зазначених матрицях, наведених на рис. 3.18, одиницями позначені наявні, а нулями - відсутні зв'язки між відповідними накопичувачами укрупнених ПО.

Рисунок 3.18 - Подання графа розміщення накопичувачів у виді матриць

Матриці А2 зв'язку ПП - ПМ; В2 зв'язку ПМ - ПК; С2 зв'язку ПК - ПА, що відповідають плоскому графу, наведені на рис. 3.19.

Рисунок 3.19 - Побудова матриць плоского графа розміщення накопичувачів

Формування матриці С2 з матриці С1 починається з визначення порядку розташування стовпців матриці С2 як порядку розташування стовпців матриці С1, тобто 1,2.

Оскільки із стовпцем 1 матриці С1 пов'язані рядки 2, 3, 5, а із стовпцем 2 - рядки 1, 4,6, порядок розташування рядків матриці С2 визначається як 2, 3, 5,1,4,6.

Формування матриці В2 з матриці В1 починається з визначення порядку розташування стовпців матриці В2 як порядку розташування рядків матриці С2, тобто 2, 3, 5, 1, 4, 6.

Оскільки зі стовпцем 2 матриці В1 пов'язаний рядок 2; зі стовпцем 3 - рядок 4; зі стовпцем 5 - рядки 5, 8; зі стовпцем 1 - рядки 1, 3; зі стовпцем 4 - рядок 7; зі стовпцем 6 - рядки 6, 9, порядок розташування рядків матриці В2 визначається як 2, 4, 5, 8, 1, 3, 7, 6, 9.

Формування матриці А2 з матриці А починається з визначення порядку розташування стовпців матриці А2 як порядку розташування рядків матриці В2, тобто як 2, 4, 5, 8, 1, 3, 7, 6, 9.

Оскільки зі стовпцем 2 матриці А пов'язані рядки 2, 4; зі стовпцем 4 - рядки 7, 8; зі стовпцем 5 - рядок 6; зі стовпцем 8 - рядок 10; зі стовпцем 1 - рядки 1, 3; зі стовпцем 3 - рядок 5; зі стовпцем 7 - рядок 11; зі стовпцем 6 - рядок 9; зі стовпцем 9 - рядок 12, порядок розташування рядків матриці А2 визначається як 2, 4, 7, 8, 6, 10, 1, 3, 5, 11, 9, 12.

Зазначимо, що в матрицях що відповідають плоскому графу, послідовності одиниць створюють ламані лінії, які починаються верхніми лівими елементами цих матриць і закінчуються їх нижніми правими елементами.

Зазначені лінії створюються елементами, координати попереднього з яких і наступного пов'язані співвідношеннями

які можна розглядати як формальні умови представлення матриць плоского графа.

На рис. 3.20 наведено плоский граф розташування накопичувачів укрупнених ПО, що відповідають матрицям

Рисунок 3.20 - Плоский граф розміщення накопичувачів

З рис. 3.20 видно, що операції транспортування і сортування укрупнених ПО при встановленому порядку зв'язків між накопичувачами зводиться до простої перестановки цих укрупнених ПО за найкоротшими шляхами. При цьому вказані шляхи не перетинаються.

Размещено на Allbest.ru