CC BY
42
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ
Вип. №16
2006р.
УДК 669.1:656.261:004 Парунакян В.Э.,1 Гусев Ю.В.2, Сизова Е.И.3
К ВОПРОСУ ФОРМИРОВАНИЯ ЛОГИСТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫХ СИСТЕМАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Проведена идентификация микропотоковых процессов материалодвижения промышленных предприятий. Создана основа для формирования логистических цепей в транспортно-грузовых комплексах
Сокращение продолжительности переработки внешних вагонопотоков является для металлургических предприятий существенным резервом снижения транспортных издержек и требует повышения эффективности управления перевозочным процессом, а также перехода от традиционных к современным принципам взаимодействия транспорта и производства. В свою очередь, это связано с необходимостью функциональной интеграции производства и транспорта в логистическую транспортно-грузовую систему предприятия (ЛТГС) на новой технологической и информационной базе [1].
ЛТГС представляет собой совокупность транспортно-грузовых комплексов (ТГК) принимающих массовое сырье, отгружающих готовую продукцию, осуществляющих перегрузку груза и т.д. и выполняющих в процессе материалодвижения свои локальные задачи, как ее подсистемы. Функциональными составляющими ТГК являются логистические цепи (ЛЦ), - множество технологических операций, выполняемых в модулях при материалодвижении, линейно упорядоченных по реализуемым функциям и синхронизированных с передаваемой информацией об их начале и окончании. ЛЦ выделяются путем декомпозиции транспортной системы предприятия на соответствующие ТГК.
Перевозки металлургических комбинатов, выполняемые железнодорожным транспортом, совпадают по направлению с материальными потоками предприятий, связаны с их обслуживанием и переработкой и относятся к категории микропотоковых процессов. Такими микропотоковыми процессами являются прием массового сырья, отгрузка металлопродукции, а также перевозка технологических грузов между производственными переделами, которые жестко связаны с производственным процессом.
Возрастающая значимость проблемы повышения эффективности управления перевозочным процессом предприятий требует ускорения перевода транспорта и производства на логистические принципы взаимодействия. Однако, ни транспорт, ни производство методологически к этому не подготовлены, поскольку комплекс вопросов логистического управления микропотоковыми процессами предприятий освещен и изучен недостаточно. В первую очередь это относится к вопросу идентификации рассматриваемых потоковых процессов, как основы для формирования ЛЦ в ЛТГС предприятий.
В теоретических и научно-практических разработках по логистике основное внимание уделяется макрологистическим потоковым процессам и рассматривается широкий круг проблем управления макрологистическими системами, оптимизации функционирования транспортно-грузовых комплексов, логистических распределительных центров и др. Из их числа определенный методологический интерес представляют отдельные работы, в которых наряду с указанными затрагиваются также вопросы внутрипроизводственной логистики и микропотоковых процессов [2-5].
Имеющиеся публикации по микрологистическим системам ограничиваются общими экономическими концепциями логистизации [6, 7]. Они не учитывают специфических
1 ГТГТУ, д-р техн. наук, профессор
2 ПГТУ, канд. техн. наук, доцент
3ПГТУ, студент
особенностей функционирования и структуры микропотоковых процессов и не дают конкретных решений по формированию производственно-транспортных логистических систем.
Целью настоящей статьи является идентификация микропотоковых процессов производственно-транспортных комплексов предприятий, как основы для создания и обеспечения эффективного функционирования ЛТГС.
Исследованиями установлено, что микропотоковые процессы представляют собой микросистемы большой производственно-транспортной системы предприятий и выполняют функцию объединения входящих в них звеньев в единую транспортно-грузовую технологию. Это определяет ряд существенных особенностей, в значительной мере влияющих на их функционирование и структуру, а также на управление материалодвижением. Декомпозиция микропотоковых процессов металлургического предприятия, как систем, позволила установить следующее.
1) Целевое функционирование микропотоковых процессов характеризуется многофазностью обслуживания [5].
Фазовая трансформация материалопроводящего потока «транспорт - производство» (подача сырья) заключается в последовательном переходе груза из фазы поездопотока в вагонопоток, затем в грузопоток и, наконец, в сырьевой поток производственного цеха. Принципиальная схема транспортно-грузового комплекса аглофабрики, при подаче сырья железнодорожным транспортом, приведена на рис. 1-а.
В направлении «производство - транспорт» (отгрузка готовой продукции) груз последовательно переходит из фазы металлопотока производственного цеха в грузопоток, в вагонопоток и, затем в поездопоток. Принципиальная схема транспортно-грузового комплекса прокатного цеха при отгрузке металлопроката железнодорожным транспортом, приведена на рис. 1-6. На внешнюю
Грузопоток
Сырьевой а) поток
Прокатный цех, Транспортно— экспедиционный участок
У
Металлопоток
Грузопоток
.Л
Станция, обслуживающая • цех
Сортировочная * станция
V.
V
Вагонопоток
Л
На
внешнюю ¡ж.-д. сеть
V.
V
Поездопоток
б)
Рис. 1 - Принципиальные схемы микропотоковых процессов транспортно-грузовых комплексов аглофабрики (а) и прокатного цеха (б)
На ряде технологических перевозкок полуфабрикатов и повторно используемых отходов, которые выполняются между производственными цехами предприятия в железнодорожных составах - вертушках, микропотоковый процесс имеет отличия - движение груза характеризуется отсутствием фазы вагонопотока.
Следовательно, целевое функционирование микропотоковых процессов предприятия, обусловливает многофазность обслуживания материалопроводящего потока, при котором каждая фаза реализует определенную функцию, а их интеграция обеспечивает полный цикл обслуживания в соответствии с заданным темпом материалодвижения.
2) Функции, реализуемые каждой фазой (модулем), определяют способ обслуживания материалопроводящего потока, который включает законченный цикл соответствующих технологических операций. В свою очередь, каждая из этих операций требует технических устройств или специализированного оборудования, подготовленного персонала, а также информационного (документального) сопровождения и адекватных управляющих воздействий.
Так, при приеме сырья (рис. 1-а), грузовая станция, трансформируя поездопоток в вагонопоток, производит прием маршрутов с компонентами сырья с внешней сети, формирование групп вагонов с грузом и последовательную подачу их на выгрузку. В период отрицательных температур станция дополнительно производит разогрев смерзшихся грузов в вагонах. Для выполнения этих функций грузовая станция оснащена необходимыми техническими устройствами (парком путей, вытяжными путями, локомотивами, гаражами размораживания и др).
Выгрузочный комплекс, реализуя функции фазы грузопотока, осуществляет выгрузку и подачу компонентов сырья на усреднительный склад, где их перерабатывают в сырье для аглофабрики. Он включает вагоноопрокидыватели, передаточные конвейеры и другие устройства.
При погрузке готовой продукции (рис. 1-6) в прокатном цехе, (фаза «металлопоток») осуществляется обработка металла после прокатки и проверка его качества. В фазе «грузопоток» производится комплекс транспортно-экспедиционных операций по упаковке металла, подготовке его к отгрузке, оформлению перевозочных и таможенных документов и погрузке в вагоны. При последующей трансформации грузопотока в вагонопоток вагоны с грузом со станции цеха передаются на сортировочную станцию, которая формирует и отправляет маршруты по направлениям (реализуются функции поездопотока).
Соответствующее техническое оснащение (погрузочные пути, грузоподъемные механизмы, упаковочные средства и др.) имеют прокатные цехи.
Каждый модуль микропотокового процесса идентифицируется набором параметрических характеристик груза (весовых, объемных, габаритных, физико-механических и др.), тары и условий транспортирования. В процессе реализации функций обслуживания в них происходит изменения одной или нескольких параметрических характеристик и груз, из транспортного состояния, трансформируется в сырье, соответствующее требованиям производства (подача сырья), а готовая продукция - в груз, отвечающий условиям транспортирования (отгрузка продукции).
3) Любой транспортно-грузовой процесс включает ведущее (ограничивающее) звено (модуль), перерабатывающая способность которого устанавливается при проектировании из условия обеспечения темпа материалодвижения, заданного производственным процессом, и в эксплуатации, как правило, не подлежит техническому резервированию. В этой связи особенностью микропотоковых процессов является тот факт, что нормальное функционирование ведущего звена обеспечивается поддержанием единого ритма работы производства и транспорта, а погашение возможных отклонений и стабилизация количественных и качественных параметров потока, - взаимодействием с предшествующими модулями и передачей им накопительно-сглаживающих функций.
Исследования дают основание считать, что в микропотоковых процессах предприятий роль ведущего звена всегда выполняет фаза грузопотока. В этом модуле выполняется, определяющий для потока комплекс технологических операций по погрузке или выгрузке груза в темпе, заданном производством, а параметрические характеристики груза доводятся до уровня, отвечающего требованиям технологии производства или транспортирования.
Для микропотокового процесса обслуживания аглофабрики ведущим звеном является выгрузочный комплекс (ВК), для процесса погрузки готовой продукции в прокатном цехе, -транспортно-экспедиционный участок (ТЭУ). При этом их стабильное функционирование
должно обеспечиваться на основе эффективного взаимодействия: в первом случае, - ВК с грузовой станцией (ГС), перерабатывающей прибывающий поездопоток в вагонопоток и подаваемый под выгрузку; во-втором, - с прокатным цехом (ПЦ), осуществляющим подготовку металлопродукции и исходных сопроводительных документов к транспортному экспедированию.
4) В современных условиях производство и транспорт металлургических комбинатов работают в разных ритмах. Поэтому в решении проблемы повышения эффективности взаимодействия транспорта и производства определяющим фактором становится совершенствование управления взаимодействием производства и транспорта.
Управление перевозочным процессом предприятия имеет два класса. Первый -оптимизация технологического процесса, то есть выбор очередности, характера и продолжительности выполнения технологических операций, что позволяет улучшить использование технических средств и сократить внутренние затраты. Второй - управление грузопотоками обеспечивающее сокращение стыковых потерь при обслуживании производства.
Управление потоковыми процессами характеризуется тремя слоями: управление поездопотоками, вагонопотоками и грузопотоками. Для обеспечения собственно перевозок предприятия достаточно первых двух. В рыночных условиях, при решении вопроса повышения эффективности взаимодействия производства и транспорта на ведущее место выходит управление грузопотоками [8].
Углубленный анализ микропотоковых процессов предприятий позволяет сделать вывод о том, что управление грузопотоками может создавать новый эффект, который сводится к следующему. Управление грузопотоками позволяет перераспределять часть функций этой фазы модулям смежных фаз потокового процесса, трансформируя или замещая динамические резервы - статическими и наоборот.
Другими словами, с целью повышения эффективности функционирования фазы грузопотока, как ведущего модуля потокового процесса, представляется возможным замещать часть его функций в модулях смежных фаз используя при этом организационные или технические резервы.
Наконец, важной особенностью микропотоковых процессов является то обстоятельство, что в едином процессе управления материалодвижением, модули составляющие систему, взаимосвязаны также сопутствующими ему потоками документов и информации. В настоящее время они разделены в пространстве и во времени и их необходимо синхронизировать.
Отслеживать материальные и документальные потоки в границах рассматриваемой системы необходимо с помощью информационных сообщений, передаваемых по каналам связи синхронно с движением вагонов и груза.
Такая синхронность становится возможной при создании общего банка данных -информационной динамической модели (ИДМ), формируемой из сведений, постоянно передаваемых модулями микропотокового процесса. На базе ИДМ, описывающей процесс, строится интегрированная система управления (АСУ). В общем случае АСУ состоит из информационной и управляющей подсистем (рис. 2) [8].
Потоки обработанной информации Потоки исходной информации Управляющие воздействия
Рис. 2 - Схема построения АСУ
5) Различный ритм работы производства и транспорта обусловливает простои на стыке между ними. Производственными причинами являются неготовность производства к приему сырья, отсутствие готовой продукции требуемого количества и качества, неготовность коммерческой документации. Транспортные факторы обуславливают задержки в подаче порожних или отправлении груженых вагонов.
Несогласованность ритма работы фокусируется в ведущем модуле (фазе грузопотока) материалодвижения. Поэтому за критерий управления микропотоковыми процессами следует принимать продолжительность технологических операций переработки материального потока в ведущем модуле, определяемую как технологический норматив [1].
Продолжительность перемещения материального потока в ведущем модуле зависит от многих факторов и, в первую очередь, от принятой технологии перемещения, а также от адекватно характеризующих и отражающих ее информационного и документального потоков.
Показатель продолжительности нахождения груза в ведущем модуле представляет собой величину времени (Т/а):
Ты = шах \Га1, Ти], Т^} (1)
Определение временных показателей грузового (Тш), информационного (Тч) и доку\1Снтального(Т„:) потоков при различных вариантах функционирования модуля с помощью моделей теории массового обслуживания или статистического моделирования позволит установить оптимальную продолжительность продвижения груза, которая принимается в качестве технологического норматива.
Разделение микропотокового процесса приема сырья по фазам и формулировка оценочных функций для моделирования приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Формулировка оценочных функций по фазам микропотокового процесса
Фаза Поездопоток Вагонопоток Грузопоток
Исходные п, тп=ед В, тв=Г (тп, Тп, 1), тг=Г (тв, Тв, Ув, 1),
данные Гтр=^г)
Расчетные Тп = ^П,тп, Ап) Тв = f (В, тв, Рв, ГТР) Гф= Г (тг)
параметры
Технологические КП = ^ТП ;П) Кв = ТК1 Кг =^Гтр,Гф)
критерии
где П - параметры, характеризующие состав поезда,
тп - интенсивность потока поездов (интервалы между поездами),
Ап - параметры, характеризующие производительность и количество устройств и бригад,
выполняющих операции по обработке поезда, Тп - продолжительность операций по обработке поезда, В - параметры, характеризующие вагоны и находящийся в них груз, тв - интенсивность потока вагонов (интервалы между вагонами или группами вагонов), Рв - параметры, характеризующие производительность и количество разгрузочных устройств,
Гтр - требуемый грузопоток для эффективной работы производственных агрегатов, г - ритм потребления сырья в производственном процессе, Ув, - объем груза в вагоне или группе вагонов, тг - интенсивность потока выгружаемого сырья, Гф - фактический грузопоток,
К - критерий, отражающий своевременность поступления сырья.
Таким образом, микропотоковые процессы предприятий выполняют интегрирующую функцию, объединяя в целостную непрерывную функционирующую систему все структурные элементы участвующие в цепи приема груза от поставщиков или отгрузки готовой продукции потребителю. В этих условиях общность производственных интересов участников процесса, в рамках транспортно-грузового комплекса создает возможность принципиально новой интеграции в единую систему, на основе логистизации.
Сущность логистического подхода состоит при этом четком распределении функций и ресурсов ТГК (как системы) для эффективного взаимодействия его модулей (как подсистем), а цель применения сводятся к организации необходимых синергетических связей модулей для придания ТГК свойств эмержентности (целостности), поскольку эффект оптимизации функционирования всего комплекса не означает, что все его составляющие будут работать в оптимальном режиме.
Данное утверждение создания механизма взаимодействия подсистем логистической системы подтверждается следующим выводом теории оптимизации [9]:
- оптимизационное состояние каждой подсистемы в системе менее эффективно, чем оптимальное состояние системы:
Г }<£**, (2)
где [Х?** ] - оптимальное состояние подсистемы;
оптимальное состояние системы;
N - число подсистем.
- оптимизация состояния системы приводит к субоптимальным состоянием составляющих ее подсистем:
^=>#4^.]*}, (з)
/1
где [Х^ ]* - субоптимальное состояние подсистемы.
Условиями (2) и (3) по существу определяется «принцип совместной оптимизации», значения которого для выработки механизма взаимодействия участников логистической системы трудно переоценить. Главный вывод, вытекающий из этого принципа, состоит в том, что для достижения эффективного конечного результата важна взаимная согласованность подсистем в организации работы ТГК, как логистической системы и управления ее по принятому критерию - логистическому (технологическому) нормативу. Преследование ими только своих собственных целей, т.е. стремление к «частной» оптимизации может нанести ущерб интересам системы в целом и другим ее участникам. Указанные принципы принимаются в основу формирования логистических цепей в рамках каждого логистического транспортно-грузового комплекса.
На основании вышеизложенного логистическую транспортно-грузовую систему предприятия можно представить себе как иерархическую организационную структуру функционального типа (рис. 3).
ЛЦ (1) ЛЦ (2) ЛЦ ДО
Рис. 3 - Иерархическая организационная структура логистической транспортно-грузовой системы предприятия
Дальнейшие исследования рассматриваемой проблемы будут направлены на разработку методов, моделей и алгоритмов для формирования и моделирования логистических цепей и оптимизации функционирования модулей на основе принятого критерия с целью обеспечения эффективности в рамках всех ЛТГК. Полученные результаты должны быть интегрированы в модель процесса функционирования логистической транспортно-грузовой системы предприятия.
Выводы
1. Микропотоковые процессы предприятий интегрируют в целостную, непрерывно функционирующую систему все структурные элементы, участвующие в цепи движения груза. Их особенность заключается в том, что материалопроводящий поток характеризуется фазовой трансформацией (поездопоток <-» вагонопоток <-» грузопоток <-» материалопоток), а ведущим звеном цепи является фаза грузопотока и модуль, реализующий его функцию
2. Управление потоковым процессом осуществляется по ведущему звену (модулю), а в качестве критерия управления принимается продолжительность его технологических операций и синхронизированного с ней движения документального и информационного потоков.
3. В условиях работы производства и транспорта в разных ритмах общность производственных интересов участников потокового процесса создает возможность их принципиально новой интеграции в логистическую систему в рамках ТГК и формирования логистической цепи с соответствующим распределением функции. При этом эффективное взаимодействие модулей логистической цепи обеспечивается в ЛТГК на основе управления по критерию - логистическому (технологическому) нормативу.
Перечень ссылок
1. Логистические принципы управления транспортно-грузовыми комплексами предприятий / В.Э. Парунакян, В.А. Бойко, Л.М. Суслов, Ю.В. Гусев II 36. Доповщей 7 \пжнароднсн науково-практично! конфсрснцп „Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладш проблем! лопстики". - К., 2005. - С. 13 - 19.
2. Сергеев В.И. Логистика в бизнесе: Учебник / В.И. Сергеев. - М.: ИНФРА-М, 2001. -608 с.
3. Губенко В.К. Логистика: Учебное пособие / В.К. Губенко. - Мариуполь: ПГТУ, 1996. -242 с.
4. Логистические транспортно-грузовые системы / В.И. Апатцев, С.Б. Левин, В.М. Николашин и др. Под ред. В.М. Николашина. - М.: Академия, 2003. - 304 с.
5. Смехов A.A. Введение в логистику / А.А. Смехов. -М.: Транспорт, 1993. - 112 с.
6. Локтионова O.E. Организационные основы формирования производственно-транспортных логистических систем / O.E. Локтионова// Вюник Приазов. держ. техн. ун-ту: 36. наук. пр. - Mapiynonb, 2004. - Вип. 9 - С. 408 - 410.
7. Основы логистики: Учебное пособие / Под. ред. Л.Б. Миротина, В.И. Сергеева. - М.: ИНФРА-М, 1999. - 242 с.
8. Козлов П.П. От информационных систем к управляющим / П.Н. Козлов II Железнодорожный транспорт. - № 9. - 1999. - С. 26-29
9. Гиг Дж. Прикладная общая теория систем: В 2 т. / Дж. Гиг. - М.: Мир, 1981. - С. 490 -491.
Статья поступила 14.03.2006
