Підвищення ефективності взаємодії виробництва і транспорту при відвантаженні готової продукції металургійних підприємств

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 656 (043.3)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВЗАЄМОДІЇ ВИРОБНИЦТВА І ТРАНСПОРТУ ПРИ ВІДВАНТАЖЕННІ ГОТОВОЇ ПРОДУКЦІЇ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПІДПРИЄМСТВ

05.22.12 - промисловий транспорт

Маслак Ганна Вікторівна

Маріуполь - 2009

Дисертація є рукописом.

Робота виконана на кафедрі «Промисловий транспорт» в Приазовському державному технічному університеті (м. Маріуполь) Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Парунакян Ваагн Емільович

Приазовський державний технічний університет,

завідувач кафедри «Промисловий транспорт»

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Губенко Володимир Костянтинович,

Приазовський державний технічний університет, завідувач кафедри «Технології міжнародних перевезень і логістика»

кандидат технічних наук, доцент

Андреєв Олександр Олександрович, Східноукраїнський національний університет імені В.Даля, кафедра «Промисловий та міський транспорт»

Захист відбудеться 28 жовтня 2009 р. о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 12.052.03. Приазовського державного технічного університету за адресою: 87500, м. Маріуполь, вул. Університетська, 7.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Приазовського державного технічного університету за адресою: 87500, м. Маріуполь, вул. Університетська 7.

Автореферат розісланий 25 вересня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Ю.В. Гусєв

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

логістичний потоковий транспортний навантаження

Вступ. Перехід на ринкові механізми господарювання привів до ускладнення умов функціонування залізничного транспорту промислових підприємств. Великі металургійні підприємства щодобово приймають біля 700-800 вагонів з різноманітною сировиною. Після їх відвантаження близько 40 % рухомого складу використовується на здвоєних операціях, - відвантаженні готової продукції споживачам. Середній простій вагонів зовнішнього парку, що йдуть під другу операцію (навантаження|навантажування|), згідно з нормативними даними складає 20 - 25 годин, проте|однак| фактично цей час коливається|вагається| в межах| 40 - 60 годин і більше. Такий стан|становище| призводить|призводить| до значних додаткових транспортних та виробничих витрат. Найбільшими міжопераційними простоями характеризуються пункти взаємодії транспорту і виробничих цехів або транспортно-вантажні комплекси (ТВК) вивантаження сировини та навантаження|навантажування| готової продукції. Це пов'язано з тим, що робота виробництва і транспорту не достатньо пов'язана в організаційному, технологічному та інформаційному відношенні. Тому проблема підвищення рівня взаємодії елементів виробничо-транспортних мікрологістичних систем є актуальною.

Актуальність теми. Одним із перспективних напрямів рішення даного питання є використання логістичного підходу в управлінні ТВК підприємств, який припускає спільність виробничих інтересів. Тому впровадження сучасних логістичних технологій у виробничо-транспортну систему металургійних підприємств, створених на основі методів, моделей та алгоритмів дисертаційної роботи, дозволяє її класифікувати як актуальну.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Приазовського державного технічного університету, є складовою частиною госпдоговірної роботи з ММК ім. Ільча за темою «Дослідження, розробка і впровадження рекомендацій з підвищення ефективності роботи залізничного транспорту комбінату з прийому, переробки та відправленню вагонів з масовими вантажами» (госпдоговір № 3865 - 15/03 від 21.08.2003 р., № держреєстрації 0106U 003728, і додаткової угоди до нього від 12.01.2005 р.). - Етап II «Дослідження і розробка рекомендацій щодо підвищення ефективності взаємодії прокатних цехів і залізничного транспорту при відвантаженні металопродукції».

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності взаємодії виробництва і транспорту при відвантаженні готової продукції на основі застосування логістичних принципів управління.

Для досягнення поставленої мети в роботі визначені такі задачі дослідження:

- формування логістичного ланцюга матеріалоруху і вибір критерію управління потоковими процесами в транспортно-вантажному комплексі навантаження продукції;

- розробка методу визначення логістичного критерію для різних умов взаємодії матеріального і документального потоків у провідному модулі логістичного ланцюга;

- дослідження процесних характеристик і визначення параметрів матеріального і документального потоків провідного модуля;

- розробка загальної моделі та алгоритму визначення логістичного критерію синтез-потоку;

- розробка методу і моделі оперативного управління організацією навантаження готової продукції на основі логістичного критерію.

Об'єкт дослідження - металопотік і супутній йому документально-інформаційний потік виробничого цеху при відвантаженні готової продукції.

Предмет дослідження - закономірності потокового процесу, визначальні параметри взаємодії виробництва і транспорту.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі використані методи системного аналізу для декомпозиції даної системи відвантаження готової продукції на металургійному підприємстві; мережні моделі і теорія масового обслуговування в імітаційному моделюванні синтез-потоку логістичного ланцюга; лінійне програмування і математична статистика при оптимізації транспортної технології навантаження продукції. Достовірність і обґрунтованість наукових положень, висновків і результатів підтверджена коректним використовуванням математичних методів, значним об'ємом статистичних даних, отриманих в реальних умовах роботи транспорту на металургійному підприємстві.

Наукова новизна отриманих результатів:

- отримали розвиток принципи переходу на логістичне управління мікропотоковими процесами за критерієм «Just-in-time», при якому ланцюг матеріалоруху в транспортно-вантажному комплексі «прокатний цех - транспорт» наведений як сукупність модулів, а логістичний критерій застосовано як показник, інтегруючий тривалість руху синтез-потоку в провідному модулі;

- вперше запропоновано метод і математичну модель визначення тривалості матеріалоруху в провідному модулі при підготовці та навантаженні продукції на основі алгоритму системи масового обслуговування, в якій для обґрунтування вхідних і вихідних параметрів матеріалопотоку застосовано імітаційне моделювання;

- вперше з метою синхронізації тривалості руху синтез-потоку| в провідному модулі логістичного ланцюга, запропонована імовірнісна мережева модель з детермінованою мережею, а величина логістичного критерію визначається на основі імітаційного моделювання операцій потокового процесу;

- вперше запропонована математична модель оперативного управління організацією навантаження готової продукції на основі логістичного критерію, що встановлює інтервал постановки вагонів у прокатному цеху.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблені методи, моделі і алгоритми дозволяють в комплексі формувати і оптимізувати ланцюг матеріалоруху в транспортно-вантажних комплексах підприємств з отриманням оперативного графіку взаємодії виробництва і транспорту; визначати час постановки і убирання рухомого складу в прокатних цехах; пов'язувати час подачі вагонів у виробничий цех з часом прибуття на підприємство, тобто з'являється можливість прогнозувати період підготовки, підбору і подачі рухомого складу під навантаження металопродукції.

Розроблена модель управління вагонопотоками на основі логістичного критерію дає підстави скоротити час перебування рухомого складу в системі «станція відвантаження - ТВК навантаження» на 14,5 %.

Отримані теоретичні і практичні результати використовуються також у навчальному процесі Приазовського державного технічного університету на кафедрі «Промисловий транспорт» при вивченні дисциплін «Логістичні системи транспорту промислових підприємств», «Транспортне обслуговування металургійного виробництва», «Управління експлуатаційною роботою на залізничному транспорті».

Особистий внесок здобувача. Всі положення і результати, які виносяться на захист, отримані автором самостійно. У публікаціях за умов співавторства здобувачем було виконане наступне: аналіз комплексу операцій при навантаженні готової продукції в логістичному ланцюзі «прокатний цех - транспорт» [1]; сформований логістичний ланцюг, визначені чинники, що впливають на тривалість простою рухомого складу [2]; проведена формалізація потокового процесу в модулях логістичного ланцюга [3]; ідентифіковані вхідні та вихідні параметри транспортно-експедиційного модуля, запропонована модель і алгоритм їх розрахунку [4]; проаналізована технологія руху документопотоку в провідному модулі логістичного ланцюга, визначені вхідний і вихідний параметри документопотоку в провідному модулі [5]; розроблені метод, модель і алгоритм розрахунку логістичного критерію руху синтез-потоку в провідному модулі логістичного ланцюга [6].

Апробація результатів дисертації.

Матеріали дисертаційної роботи докладалися, обговорювалися і були схвалені на наступних науково-технічних конференціях і семінарах: на XI-XIII регіональних науково-технічних конференціях (м. Маріуполь 2004-2006 рр.); VII міжнародній науково-технічній конференції «Автомобільний транспорт: проблеми і перспективи» (м. Севастополь, 2004 р.); на Міжнародних науково-технічних конференціях «Університетська наука » (м. Маріуполь, 2007-2009 рр.); XVIII міжнародній науково-технічній конференції «Проблеми розвитку рейкового транспорту» (м. Ялта, 2008 р.).

У повному обсязі результати та висновки дисертації докладалися на розширеному засіданні кафедри «Транспортні технології» ЗНТУ (2009 р.)

Публікації. У відповідності з темою дисертації опубліковано сім наукових робіт у виданнях, що затверджені ВАК України, як спеціалізовані (одна без співавторства) .

Структура і об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів з висновками, загальних висновків, списку використаних джерел, додатків. Повний обсяг дисертації складає 162 сторінки, у тому числі 127 сторінок основного тексту, 11 таблиць, 39 рисунків (з них 16 на 16 сторінках), 10 сторінок літературних джерел (95 найменувань), 9 сторінок додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульована мета і задачі досліджень, викладена наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, представлені публікації за темою дисертації.

В першому розділі проведений комплексний аналіз процесу матеріалоруху в транспортно-вантажних комплексах металургійних підприємств.

Встановлено, що в частині транспортного обслуговування зовнішніх перевезень при здвоєних операціях в процесі переробки вагонопотоків задіяні станція вивантаження масової сировини, що здійснює підготовку і підбір рухомого складу, і ТВК навантаження, що безпосередньо бере участь у відвантажувальних операціях прокатного цеху. На даний час цей процес пов'язаний з дією великої кількості чинників, більш істотними з яких є кількість і тип рухомого складу, його приналежність і технічний стан, адресат вантажу і т.д. Це призводить до необхідності завчасної підготовки і резервування рухомого складу кожному виробничому цеху, що відображається на додатковому простої вагонів на станціях, які обслуговують прокатні цехи, і на районних станціях.

Таким чином, в процесі підготовки і навантаження вагонів відсутні технологічні тимчасові критерії управління, що засновані на інтеграції потокових процесів в транспортно-вантажних комплексах і між ними, і дозволять в існуючих умовах отримувати бажаний економічний ефект.

Робоча гіпотеза дисертаційної роботи полягає в тому, що застосування принципів логістичного управління за критерієм «Just-in-time» дозволить скоротити час перебування рухомого складу в ланцюзі «станція відвантаження - ТВК навантаження». Тому з метою визначення інтегрованого критерію управління потоковими процесами в логістичному ланцюзі ТВК навантаження продукції розглядається з системних позицій.

Питання управління транспортними процесами промислових підприємств освітлені в роботах М.І. Шмулевіча, А.Т. Дерібаса, О.Т. Попова, Г.С. Баландюка, В.М. Акулінічева, О.О. Смєхова, Г.І. Нечаєва, С.Д. Іванова, Г.Ф. Бабушкіна, С.В. Трофимова та ін.

В області логістичного управління потоковими процесами слід виділити роботи Л.Б. Міротіна, В.К. Губенка, Ю.М. Неруша, Г.І. Нечаєва, В.М. Ніколашина, Б.О. Аникіна, В.М. Курганова, В.І. Сергєєва, Л.Ю.Назюти, В.Є. Николайчука, В.Н. Стаханова, І.В. Ніколаєнко, В.О. Козловського, Є.О. Голікова, М.Н. Захарова, В.І. Степанова, М.А. Окландера, Е. Мате та ін.

Разом з цим слід зазначити, що наведені роботи не торкаються специфічних особливостей функціонування і структури мікропотокових процесів металургійних підприємств в сучасних умовах, вони не розглядають принципи взаємодії виробництва і транспорту при русі матеріального потоку на вході підприємства (подача сировини) і його виході з підприємства (відвантаження готової продукції).

Одними з перших робіт з ідентифікації мікропотокових процесів виробничо-транспортних комплексів є роботи професора В.Е. Парунакяна. В них з логістичних позицій розглядається взаємодія виробництва і транспорту, в основі якого лежить фазова трансформація процесу матеріалоруху, принцип модульного формування логістичних ланцюгів з виділенням провідного модуля і управління цим процесом за критерієм тривалості переробки вантажу в провідному модулі.

У зв'язку з цим сформульовані конкретні задачі дослідження стосовно формування логістичного ланцюга в ТВК навантаженні, формалізації потокових процесів в провідному модулі з метою встановлення критерію управління, розробки методу і моделі оперативного управління організацією навантаження готової продукції на основі встановленого критерію.

В другому розділі розроблені метод і модель формування логістичного ланцюга матеріалоруху при відвантаженні металопродукції.

На даний час, як форма організації міжвиробничої взаємодії, застосовуються тимчасові нормативи, які пов'язують роботу транспорту, технологічних агрегатів і вантажних пристроїв. Головною особливістю цієї форми є жорсткість, оскільки вона розроблена для усереднених розрахункових умов в одному варіанті. (Подача рухомого складу на станцію, що обслуговує прокатний цех, здійснюється три рази на добу на початок кожної виробничої зміни незалежно від зовнішніх і внутрішніх умов системи).

Тому виникає організаційно-управлінська задача знаходження методу узгодження ритмів роботи транспорту і виробництва в транспортно-вантажних комплексах, виходячи з мінімізації простою транспортних засобів при проходженні всього комплексу відповідних операцій.

Відповідно до цього положення за основу взаємодії прокатного цеху і транспорту повинен бути прийнятий нормотвірний технологічний час відвантаження продукції, тобто в даній ситуації провідною ланкою є прокатний цех, і на основі його роботи визначаються тимчасові параметри вантажного процесу всього ТВК.

Використовуючи принцип фазової трансформації металлопотока у вантажопотік і у вагонопотік, логістичний ланцюг формується у складі трьох модулів «Прокатний цех - транспортно-експедиційний модуль (ТЕ модуль) - станція, що обслуговує цех».

Відповідно до характеру потокового процесу, визначені параметри кожного модуля логістичного ланцюга, що дозволило встановити провідний модуль (ТЕ модуль), темп роботи якого на вході безпосередньо пов'язаний з виходом металопродукції, а на виході визначає терміни подачі вагонів під навантаження. Саме в даному модулі відбувається динамічне узгодження ритмів роботи цеху і транспорту, тривалість якого обумовлюється параметричною адаптацією металопотоку у вагонопотік.

Встановлено, що рішення питання ефективності взаємодії в даному логістичному ланцюзі полягає у знаходженні тимчасового критерію, що забезпечує синхронізацію вказаних потоків. У літературних джерелах такий критерій називається логістичним нормативом і визначається за умови відповідності показників провідного модуля ТЕ за вхідними параметрами з модулем «металопотік», за вихідними -- з модулем «вагонопотік».

Подальші дослідження спрямовані на формалізацію потокових процесів у провідному модулі та визначення логістичного критерію. При цьому потоковий процес має три складові: матеріальний, документальний та інформаційний потоки, сумісний рух яких утворює синтез-потік.

При просуванні вантажу в модулі з ним проводяться технологічні операції, час на виконання яких (t_техн) нормується, а також відбуваються простої в очікуванні виконання подальших операцій, тривалість яких (t_оч) має стохастичний характер. Ці дві складові утворюють час:

. (1)

Процес переміщення синтез-потоку в ТЕ модулі можна формалізувати в параметрах часу з урахуванням горизонтальних і можливих вертикальних взаємодій між матеріальним, документальним та інформаційним потоками:

де «a_i » -- елемент ланцюга потоку обробки вантажу (a_i -- значення параметра i-ої операції переробки потоку; « » -- вектор переміщення потоку, що зіставляється з часом і відстанню переміщення; i = 1 ..., n);

«u_i » -- елемент ланцюга потоку інформації про вантаж (u_i -- об'єм інформації; « » -- напрям передачі інформації; i = 1 ..., k);

«g_i » -- елемент ланцюга зі складання і передачі документів про вантаж (g_i -- число або об'єм документа; « » -- напрям передачі документа; i = 1 ..., е).

; ; ; i =0, 1 ., n;

; ; ; j = 0, 1 ., k;

; ; ; = 0, 1 ., l;

; ; .

Слід зазначити, що на даний час при відвантаженні продукції інформаційні потоки на процес матеріалоруху істотного впливу не мають. Це пов'язано, в першу чергу, з низьким рівнем розвитку інформаційних технологій на підприємствах, а також незначною їх участю у виробничо-транспортних процесах. Тому інформаційний потік, як окремий елемент потокового процесу, надалі не розглядається. Формалізації піддаються тільки матеріальний і документальний потоки провідного модуля, а інформація органічно пов'язана з ними в більшому або меншому ступені.

Враховуючи час очікувань, викликаних зайнятістю обслуговуючих пристроїв по горизонталі, а також перерви (простої) через вертикальні зв'язки між операціями, які входять у модуль логістичного ланцюга, тривалість останніх можна надати в наступному вигляді:

(3)

де Т_а - загальна тривалість проходження всіх ланок обробки вантажу;

Т_g - загальна тривалість прийому, складання і передачі технологічних, комерційних та інших документів.

Таким чином, тривалість виконання транспортно-експедиційних операцій з вантажем є величиною часу (Т):

(4)

Отже, зазначений час можна вважати технологічним нормативом провідного модуля або інтегрованим логістичним критерієм ТЕ модуля логістичного ланцюга ТВК навантаження.

Для визначення тривалості потокового процесу в провідному модулі необхідне моделювання процесу руху металопотоку та документопотоку в горизонтальних зв'язках загальної моделі з розрахунком вхідних і вихідних параметрів.

В третьому розділі розроблені методи, моделі та алгоритми визначення логістичного критерію тривалості потокового процесу у ТЕ модулі.

У зв'язку зі складністю процесів, що протікають при відвантаженні продукції, були виділені основні операції логістичного ланцюга, з яких складається загальний час знаходження металлопотоку в даному модулі (Т_а), тобто логістичний критерій потокового процесу з металлопотоку. А також встановлені: вхідний параметр - інтенсивність надходження з агрегату різання металу у вказаний модуль для подальших технологічних операцій (Т_вх^а), вихідний - інтенсивність вантажних операцій на вантажному фронті (Т_вих^а).

Для визначення параметрів, отже, і часу Т_а вибрано імітаційне моделювання з елементами теорії масового обслуговування. У зв'язку з чим були прохронометровані та математично обґрунтовані тимчасові показники основних операцій матеріалоруху: тривалості різання прокатних заготовок, пакувальних операцій і навантаження вагонів у різних прокатних цехах, що випускають листову сталь. Гіпотези про отримані закони розподілу перевірені за допомогою критерію Пірсона при рівні значимості б = 0,05.

Під час створення імітаційної моделі проходження металу етапів трансформації в провідному модулі поняття «вимога» відноситься до металлопотоку, а термін «обслуговування» містить у собі операції, які пов'язані з упаковкою порізаної продукції. У відповідності до законів розподілу випадкових величин обробки металопотоку розроблений алгоритм реалізації моделі на ЕОМ.

Визначення логістичного критерію базується на розгляді питань руху металопотоку, як основоположного в потоковому процесі відвантаження металопродукції. Проте, закінчення підготовки і відвантаження металопродукції пов'язане з оформленням виробничих і транспортних документів на всіх етапах матеріалоруху. Вивчення потокового процесу документоруху в прокатних цехах, що випускають гарячекатаний і холоднокатаний метал в рулонах і пачках показало, що документальне оформлення металопродукції носить загальний характер, властивий кожному прокатному цеху. Тобто для відправки металопродукції потрібен однотипний пакет виробничих документів, на підставі яких оформляються транспортні. На рисунку 1 представлена узагальнена графічна модель процесу руху документів при відвантаженні металопродукції.

Графічна модель дозволила ідентифікувати параметри ТЕ модуля за документальним потоком. Так час передачі матеріальних карток, які характеризують заготівки металу, у модуль, що розглядається, відповідає вхідному параметру документопотоку (Т_вх^g), а вихідному відповідає час закінчення оформлення всіх супровідних документів на партію вагонів, поданих під навантаження (Т_вих^g).

Таким чином, зазначене обумовлює взаємодію потоків у вертикальних зв'язках і за своєю природою робить матеріальний потік залежним від докуметального і навпаки, оскільки час початку виконання операцій по кожному з потоків визначається часто початком наступної або закінченням попередньої операції.

Оперуючи послідовністю процесу документоруху, не є можливим визначення його тривалості, тому що етапи руху документів пов'язані з рухом металу у ТЕ модулі, і визначення часових параметрів оформлення різних документів не дає уявлення про весь час їх підготовки.

Тому був запропонований метод, у відповідності з яким тривалість руху синтез-потоку оцінюється логістичним критерієм. У розвитку методу розроблені модель і алгоритм розрахунку параметрів синтез-потоку в провідному модулі.

Для моделювання комплексу операцій в логістичному ланцюзі відвантаження готової продукції прийнята тимчасова ймовірнісна мережна модель з детермінованою сіттю, критичний шлях якої відповідає логістичному критерію, а її розрахунок здійснюється на основі імітаційного моделювання за методом Монте-Карло. Вихідна модель в роботах і алгоритм реалізації на ЕОМ представлені на рисунках 2; 3.

Число реалізацій моделі прийнято за умови отримання достовірних результатів. Так визначається ряд значень , ,…, , за якими встановлюються середні ймовірні значення тривалості виконання всього комплексу робіт у провідному модулі логістичного ланцюга. Тобто, визначається значення середнього критичного шляху, який приймається за логістичний критерій:

(5)

де i - номер початковї події даної роботи, i=1,2,3,…,m-1;

j - номер кінцевої події даної роботи, j=2,3,…,m;

- відповідно моменти часу найраннього початку та закінчення даної (i-j)-й работи;

- середнє значення критичного шляху;

Т - логістичний критерій.

Розроблені методи, моделі та алгоритми дозволяють перейти до реалізації практичних завдань.

У четвертому розділі вирішені питання вдосконалення організації взаємодії прокатних цехів і транспорту при відвантаженні продукції.

Розроблено методику підвищення ефективності взаємодії прокатних цехів і транспорту при відвантаженні продукції, яка полягає у застосуванні логістичного критерію для обґрунтування необхідних термінів постановки та убирання рухомого складу як на станцію, що обслуговує прокатний цех, так і на вантажний фронт.

У загальному вигляді процес підбору та подачі порожніх вагонів різних власників під навантаження в прокатний цех надається як модель математичного програмування з цільовою функцією:

(6)

і системою обмежень

; ціле

; (7)

.

де - кількість вагонів к-го типу, які прибули на підприємство з i-ю групою і поданих під навантаження з j-ю групою;

- непродуктивний простій рухомого складу до вантажних операцій в цеху:

(8)

- час прибуття i-ї групи вагонів на підприємство;

- кількість вагонів к-го типу, яки прибули у i-й групі

вагонів;

- плановий час подачі під навантаження j-ї групи вагонів, встановлюється на основі логістичного критерію;

- кількість вагонів к - го типу, необхідних для

завантаження у j-ї групи;

- тривалість виконання технологічних операцій з вагонами i-ї групи від моменту прибуття на підприємство до постановки вагонів у прокатний цех.

Зазначений час, незалежно від технології обробки вагонопотоків на промисловому підприємстві, складається з наступних складових:

t_i = T_тех + Т_дв + , год (9)

де T_тех - тривалість виконання технологічних операцій, пов'язаних з розвантаженням, сортуванням, підбором і відправленням рухомого складу на вантажні станції, год;

Т_дв - тривалість просування вагонів з транспортної мережі підприємства від станції, яка здійснює вивантаження до станції, що здійснює навантаження, год;

- тривалість перебування рухомого складу на станції навантаження, год.

Згідно з вихідними даними та загальною постановкою завдання розроблений алгоритм і програма розрахунку оптимального часу перебування вагонів різних власників при здвоєних операціях на ЕОМ.

Промислова перевірка методів, моделей та алгоритмів проводилася на прикладі цеху холодного прокату (ЦХП) базового підприємства. Даний цех випускає холоднокатані та поцинковані листи, смуги та стрічки. Відвантаження продукції проводиться в рухомий склад, поданий зі станції «Рудна» після розвантажувальної і підготовчих операцій. У середньому за добу цех відвантажує 40-42 вагони.

Імітаційним моделюванням синтез-потоку у ТЕ модулі ЦХП встановлений логістичний критерій Т = 11,3 години, в той час, як за хронометражними даними він склав 11, 0 годин. Отриманий результат вказує на високий рівень збіжності (0,97) і на адекватність розроблених методу та моделі процесу матеріалоруху на виробництві. З урахуванням логістичного критерію реалізована задача оперативного управління організацією навантаження готової продукції у рухомий склад різних власників. Так економія часу в ланцюзі «станція вивантаження - ТВК навантаження» склала 6931 вагоно-годин на 1289 завантажених вагонів на місяць або 14,5%.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішена науково-прикладна задача підвищення ефективності взаємодії виробництва і транспорту при відвантаженні готової продукції на основі застосування логістичних принципів управління.

Виконані в роботі дослідження дозволяють зробити наступні висновки:

1. Встановлено, що найбільшими міжопераційними простоями в потокових процесах промислових підприємств характеризуються пункти взаємодії транспорту і виробничих цехів або транспортно-вантажні комплекси (ТВК) навантаження готової продукції, на які припадає до 40% тривалості здвоєних операцій. Ця обставина істотно збільшує оборот вагону і плату за його користування.

2. З позицій системного аналізу розглянуто процес відвантаження готової продукції у виробничо-транспортній системі підприємства. Встановлено, що проблема взаємодії виробництва і транспорту повинна вирішуватися на основі застосування прогресивних логістичних підходів з переходом на управління за принципом «Just-in-time». Крім того, при здвоєних операціях для управління потоковими процесами ТВК найбільш раціональним є обґрунтування і застосування технологічного нормативу, який визначається системою організації процесу матеріалоруху при відвантаженні продукції в прокатному цеху.

2.1. На основі принципу фазової трансформації металопотоку в вантажопотік і у вагонопотік сформований логістичний ланцюг, що включає три взаємодіючих модуля - «Прокатний цех - Транспортно-експедиційний модуль (ТЕ модуль) - станція, що обслуговує цех».

2.2. Ведучий модуль логістичного ланцюга обраний у відповідності з параметрами синтез-потоку, який здійснює підготовку і відвантаження металопродукції, а також оформлення всієї необхідної документації.

2.3. За технологічний норматив прийнята тривалість руху синтез-потоку в транспортно-експедиційному модулі, тобто логістичний критерій.

3. Запропоновано метод і математичну модель визначення тривалості руху матеріального потоку в провідному модулі на основі алгоритму системи масового обслуговування, в якій для обґрунтування вхідних і вихідних параметрів застосовано імітаційне моделювання.

4. Розроблена графічна модель документоруху в провідному модулі, яка дозволила ідентифікувати вхідні і вихідні параметри документальної складової синтез-потоку.

5. З метою синхронізації тривалості руху синтез-потоку в провідному модулі логістичного ланцюга запропонована ймовірнісна мережна модель з детермінованою сіттю, визначення критичного шляху якої відповідає величині логістичного критерію потокового процесу.

6. У відповідності із запропонованою методикою організації взаємодії прокатних цехів і транспорту при відвантаженні продукції розроблено метод, модель і алгоритм реалізації на ЕОМ задачі оперативного управління подачею рухомого складу заданої кількості, типу і власника під навантаження в прокатні цехи.

7. Оцінка річного економічного ефекту за запропонованою методикою показує, що при впровадженні розробленої системи управління, в основі якої лежить норматив прокатного цеху (логістичний критерій), дозволить скоротити час перебування рухомого складу в ланцюзі «станція вивантаження - ТВК навантаження» у порівнянні з існуючою на 14,5%, що складе 370 тис. грн. на рік.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Парунакян В.Э., Головченко А.В. Логистический подход к транспортному обслуживанию производственных цехов металлургических предприятий при отгрузке готовой продукции // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. - Маріуполь, 2004. - Вип. № 14. - С. 315 - 318.

2. Парунакян В.Э., Головченко А.В. Метод повышения эффективности взаимодействия транспорта и производственных цехов при отгрузке готовой продукции на металлургическом предприятии // Вестник Восточноукраинского национального ун-та им. В.Даля. - Луганск.: Изд-во ВНУ, 2004. - № 7(77) (Часть 2). - С. 102 - 105.

3. Парунакян В.Э., Маслак А.В., Водолазский А.А. Моделирование транспортно-грузового процесса в логистических технологиях // Вестник Восточноукраинского национального ун-та им. В.Даля. - Луганск.: Изд-во ВНУ,2006. - № 6(100) (Часть 1). - С. 136 - 139.

4. Парунакян В.Э., Маслак А.В., Сизова Е.И. Идентификация процессных характеристик логистической цепи в транспортно-грузовом комплексе отгрузки металлопродукции. Часть I // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. - Маріуполь, 2007. - Вип. 17. - С. 198 - 203.

5. Парунакян В.Э., Маслак А.В., Сизова Е.И. Идентификация процессных характеристик логистической цепи в транспортно-грузовом комплексе отгрузки металлопродукции. Часть II // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. - Маріуполь, 2008. - Вип. 18. - С. 207 - 213.

6. Парунакян В.Э., Маслак А.В. Моделирование логистической цепи материалодвижения при отгрузке металлопродукции // Подъёмно-транспортная техника, 2008. - №3. - С. 3 - 16.

7. Маслак А.В. Моделирование процесса подачи порожних вагонов в прокатный цех для погрузки готовой продукции // Вестник Восточноукраинского национального ун-та им. В.Даля. - Луганск.: Изд-во ВНУ, 2008.- № 5(123) (Часть 1). - С. 215 - 220.

АНОТАЦІЯ

Маслак Г.В. Підвищення ефективності взаємодії виробництва і транспорту при відвантаженні готової продукції металургійних підприємств. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.22.12 - промисловий транспорт. - Приазовський державний технічний університет, Маріуполь, 2009.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності взаємодії прокатних цехів та залізничного транспорту металургійних підприємств при відвантаженні готової продукції шляхом виконання комплексних досліджень вантажно-транспортного процесу на основі логістичного підходу.

У роботі система «прокатний цех - транспорт» представлена як транспортно-вантажний комплекс навантаження, в основі управління яким лежить технологічний норматив - логістичний критерій.

Досліджено потоковий процес у різних прокатних цехах та визначено закономірності знаходження логістичного критерію тривалості відвантажувальних операцій. Розроблено математичну модель його розрахунку.

Для оцінки часу перебування рухомого складу під здвоєними операціями запропоновано метод і модель оперативного управління вагонопотоків на основі логістичного критерію матеріалоруху. Результатом моделювання є оптимальний план формування подач вагонів для здійснення вантажних операцій з мінімальними витратами вагоно-годин на відповідні операції в оперативному режимі функціонування виробничо-транспортної системи.

Ключові слова: металургійне підприємство, транспортно-вантажний комплекс, логістичний критерій, потоковий процес, здвоєна вантажна операція.

АННОТАЦИЯ

Маслак А.В. Повышение эффективности взаимодействия производства и транспорта при отгрузке готовой продукции металлургических предприятияй. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.22.12 - промышленный транспорт. - Приазовский государственный технический университет, Мариуполь, 2009.

Дисертация посвящена повышению эффективности взаимодействия прокатных цехов и железнодорожного транспорта металлургических предприятий при отгрузке готовой продукции путём выполнения комплексных исследований погрузочно-транспортного процесса на основе логистического подхода, реализующего принцип «Just-in-time» при управлении грузопотоками.

Выделены основные звенья производственно-транспортной системы, участвующие в отгрузке готовой продукции - транспортно-грузовые комплексы (ТГК), а процесс материалодвижения представлен в виде совместного движения металло- и документопотока, т.е. синтез-потока.

Установлено, что в качестве критерия управления в системе «станция выгрузки - ТГК погрузки» целесообразно принять продолжительность процесса транспортно-экспедиционных операций в прокатном цехе. Указанная продолжительность в работе определена как логистический норматив потокового процесса отгрузки.

Для определения логистического критерия сформирована логистическая цепь ТГК погрузки в составе трёх модулей «Прокатный цех - транспортно-экспедиционный модуль - Станция, обслуживающая цех». В соответствии с характером потокового процесса определены функции и параметры каждого модуля логистической цепи, что позволило выделить ведущий - ТЭ модуль. Именно в данном модуле происходит динамическое согласование ритмов работы цеха и транспорта, продолжительность которого обуславливается параметрической трансформацией металлопотока в вагонопоток. Поэтому продолжительность выполнения операций в ведущем модуле принята в качестве логистического критерия.

Разработана общая модель материалодвижения в ведущем модуле. Установлено, что определение логистического критерия в различных условиях движения синтез-потока формируется в зависимости от взаимовлияния материального и документального потоков.

В этой связи были произведены исследования потокового процесса в транспортно-экспедиционном модуле, на основании которых определены входные и выходные параметры материального потока. В качестве метода определения окончания грузовых операций применено имитационное моделирование с элементами теории массового обслуживания.

Исследование процесса документодвижения позволило установить тенденции оформления производственно-транспортных документов и сформировать обобщённую графическую модель документального потока при отгрузке готовой продукции прокатными цехами. Анализ последней показал, что для расчёта логистического критерия необходимо совмесное моделирование материального и документального потоков.

Предложен метод и разработана временная вероятностная сетевая модель с детерминированной сетью, критический путь которой позволил установить продолжительность материалодвижения в ТЭ модуле, т.е. логистический критерий.

Для оценки времени пребывания подвижного состава под сдвоенными операциями предложен метод и модель оперативного управления вагонопотоками на основе логистического критерия материалодвижения. Результатом моделирования является оптимальный план формирования подач вагонов для осуществления погрузочных операций с минимальными затратами вагоно-часов на соответствующие операции в оперативном режиме функционирования производственно-транспортной системы.

Ключевые слова: металлургическое предприятие, транспортно-грузовой комплекс, логистический критерий, потоковый процесс, сдвоенная грузовая операция.

SUMMARY

Maslak A.V. Improving the efficiency of interaction of production and transport in the shipment of finished products of metallurgical enterprises. - Manuscript.

Dissertation for searching a scientific degree of the candidate of technical science on a specialty 05.22.12 - Industrial transport. - Priazovskiy state technical university, Mariupol, 2009.

The dissertation is dedicated to improvement of the efficiency of interaction rolling mills and rail steel plants in the shipment of finished products through the implementation of comprehensive studies of the loading and transportation process on the basis of logistic approach.

The system of «rolling mill - transport» is presented as a transport and cargo loading complex, in the basic management of which is placed the technological standard - logistical criteria.

We investigate flow processes in the various rolling mills and identified patterns of finding a criterion for the duration of the shipping logistics operations. During this investigation the mathematical model of this criterion was calculated.

To estimate the residence time of the rolling stock under the twin operations was proposed a method and model of operational management of car traffic on the basis of logistic criterion material movement. The result of modeling is the optimal plan for the formation of wagons for loading operations with minimum costs wagon-hours to the relevant deeds in the operational mode of production and operation of transportation system.

Key words: metallurgical enterprise, loading cargo complex, logistics criterion, streaming process, dual cargo operations.

Размещено на Allbest.ru