CC BY
57
Успехи в химии и химической технологии. Том XXVII. 2013. №9
Библиографический список
1. Тихонов Э.Е. Методы прогнозирования в условиях рынка: учебное пособие. - Невинномысск, 2006. - 221 с.
2. Паклин Н.Б., Орешков В.И. Бизнес-аналитика: от данных к знаниям: учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Питер, 2010. 704 с., ил.
УДК 004.9:658
Л.С. Томенко, Г.В. Заходякин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
АНАЛИЗ ВОЗВРАТНОЙ ЦЕПИ ПОСТАВОК ПРЕДПРЯТЙ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ИЗНОШЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АГЕНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Исследована возвратная логистика по сбору и переработке изношенных шин. Разработана цепь поставок по сбору и переработке изношенных шин. Разработана имитационная модель на основе агентного моделирования в AnyLogic.
The reverse logistics for the collection and recycling of wom tyres has been investigated. The supply chain for the collection and recycling of wom tyres has been developed. The simulation model on the base of the agent-based modeling in AnyLogic.
Переработка изношенных шин - самая актуальная проблема, из числа поставленных международным автомобилестроением перед населением планеты. Проблема утилизации и переработки изношенных шин имеет существенное экономическое значение, поскольку потребности хозяйства в природных ресурсах непрерывно растут, а их стоимость постоянно повышается.
В целом сбор изношенных шин представляет собой следующую ситуацию. Владельцы автомобилей привозят изношенные шины в магазин шин, где их заменяют на новые. После того как в магазине накопилось определенное количество шин, они вывозятся из магазина. В зависимости от экономических условий изношенные шины могут восстанавливаться, перерабатываться в энергию, перерабатываться в новый продукт или могут быть захоронены.
Шины считаются изношенными, когда протектор (наружный слой резины), находящийся в непосредственном контакте с поверхностью дороги, изнашивается. Если кожух, который является внутренней конструкцией шины, все еще находится в пригодном для работы состоянии, то происходит процесс замены изношенного протектора новым при повторном использовании корпуса. Восстановленные --51 -
шины продаются по цене ниже, чем новые. Шины с восстановленным протектором долгое время "страдали" от плохой репутации качества и от конкуренции со стороны дешевого импорта шин из азиатских стран. Эти факторы ограничивают спрос на восстановление шин для легковых автомобилей. С другой стороны, на рынках восстановленных грузовых шин общая стоимость за километр является основной характеристикой производительности. Поскольку общая стоимость на километр может быть уменьшена путем восстановления протектора, то рыночный спрос на восстановленные грузовые шины гораздо выше [1].
Операции по восстановлению протектора шин представляют собой замкнутый контур в цепи поставок шин, что приводит, таким образом, к снижению общего количества старых шин. Повышение эффективности восстановления протектора шин, например, путем изменения конструкции шины, должно быть экологически выгодным. Более того 80% материала отработанных шин может быть использовано повторно. Тем не менее, улучшение восстановления протектора достаточно дорого. Кроме того, шины с восстановленным протектором ценятся меньше, чем новые шины с аналогичными характеристиками. Таким образом, производителям шин с восстановленным протектором приходится находить компромисс между экономией материала и затратами на производство шин. В условия Российской экономики восстановление шин еще плохо развито, как и переработка шин в крошку. Но все таки, рынок по переработке шин более развит, чем рынок восстановленных шин, поэтому экономически более выгодно перерабатывать шины в резиновую крошку, так как спрос на нее выше, чем на восстановленные шины [1]. Блок-схема возвратной логистики изношенных шин представлена на рис. 1.
Рис. 1. Блок-схема возвратной логистики изношенных шин --52 -
В разработанной нами модели ЦП по переработке шин присутствует множество вероятностных факторов, таких как спрос на новые и восстановленные шины, вероятность износа шин, потребность в восстановленных шинах, процент изношенности шин, решение покупателя относительно выбора необходимых ему шин.
В таких условиях имеет смысл применять имитационное моделирование, чтобы проследить взаимосвязь факторов, влияющих на ситуацию на рынке, и проанализировать в каких условиях следует увеличить объем восстанавливаемых шин на рынке, а в каких - объем шин, которые будут подвергнуты переработке. В данном случае, наиболее эффективным будет применение агентного моделирования, так как практически неограниченные возможности по программированию агентов дают возможность исследователю создавать при необходимости очень сложные модели, в которых в деталях можно отразить процесс принятия решений покупателями. Особо следует подчеркнуть, что агент-ное моделирование позволяет моделировать иррациональные моменты принятия решений, на которых акцентирует внимание поведенческая экономика.
Анализируемая ЦП по переработке шин была разработана с помощью агентного моделирования в программе AnyLogic. В модели присутствует 3 типа агентов: Шина "ЦПге", Пункт сбора '^Ьог№' и завод по переработке "Регаго-botka", которые расположены на территории Москвы.
Разработанный нам алгоритм имитационной модели возвратной ЦП по переработке изношенных автомобильных шин представлен на рис.2, где Срсл -срок службы шины.
Для проверки того, подходит ли шина для восстановления протектора, принимаются критерии Лебретона и Тума. Они использовали следующие функции для определения реинтеграции покрышек:
0,9 - М'/20 , для 0 <= М' <= 16 где М' - срок службы шины. В случае невыполнения этого условия шины отправляются на переработку [2].
Масса полученной готовой продукции расчитывается, исходя из технологии переработки шин. По бародеструкционной технологии переработке покрышек 1т покрышек перерабатывается в 0,64т резиновой крошки, т.е. масса резиновой крошки составляет 64% от массы покрышек.
Характеристики возвращаемых на восстановление шн заданы исходя из технологии восстановления. Восстановленная шина преобретает 75-85% первоначальных ресурсов [1], а ее цена составляет 50-70% от цены новой покрышки или ее первоначальной стоимости [3].
На основе вычислительного эксперимента, установлено что в Москве образуется количество шин, требующих переработку, больше чем спрос на ГП переработки шин. Заводу не выгодно перерабатывать такое количество шин, так как возникают слишком большие затраты на процесс переработки. Таким образом, приходится или хранить большие запасы резиновой крошки у себя на складе, или не принимать шины на переработку. Если завод не будет принимать шины на переработку, то шины будут захоронятся, что окажет губительное влияние на окружающую среду. Поэтому необходимо увеличить количество шин, отправляемых на восстановление. Этого можно добиться, только если увеличить процент принятия рынком восстановленных шин.
Увеличить процент принятия рынком переработанных шин можно с помощью снижения цен на восстановленные шины, тогда автовладельцы, стремясь сэкономить свои денежные средства, будут предпочитать восстановленные шины новым. Также необходимо улучшить репутацию качества восстановленных шин, чтобы покупатели не боялись за свою безопасность и не считали, что рискуют тем, что шины придут в негодность через пару недель езды. Результаты вычислительного эксперимент с изменением процента принятия рынком восстановленных шин за период 750 дней представлены в таблице 1:
Рис. 2. Алгоритм имитационной модели возвратной ЦП по переработке изношенных автомобильных шин
Табл. 1. Влияние процента принятия рынком восстановленных шин на эффективность функционирования завода по переработке шин
Процент принятия рынком восстановленных шин Количество отгрузок шин на восстановление за 50 дней Запасы ГП за заводе по переработке, кг
10% 5 610000
45% 19 300000
60% 20 190000
80% 23 1000
Как видно из таблицы существенное увеличение процента принятия рынком восстановленных шин приводит к тому, что на заводе перестает накапливаться запас резиновой крошки. На переработку поступает количество шин, которое может быть переработано в соответствии со спросом на ГП, остальные изношенные шины идут на восстановление, после которого повторяют свой жизненный цикл. Данная ситуация экономически целесообразна и для владельцев автомобилей (так как они смогут покупать восстановленные шины по цене ниже цены на новые), и для завода по восстановлению шин (который сможет увеличить свой оборот и получать большую прибыль), и для завода по переработке шин (так как будет перерабатываться только необходимое количество шин и не будут тратиться средства на хранение ГП, которую в таком количестве никто не покупает).
Библиографический список
1. Технологии утилизации шин и их восстановление [Электронный ресурс] - http: //www. consit. ru/st_utilizaciya_shin. shtml.
2. Walid Abdul-Kader, Muhammad S.Haque. Sustainable tire remanufacturing an agent-based simulation modeling approach. International Journal of Sustainable Engineering Vol 4, № 4. December 2011, 330-347.
3. Протасов С. Жизнь после жизни. Восстановление и утилизация автомобильных шин // Основные средства №2/2009 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.os1.ru/article/service/2009_02_A_2010_06_07-13_35_34/ (дата обращения: 15.09.10).
