Критерии оценки и анализ транспортно-технологической системы лесопромышленных предприятий Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Машины и оборудование лесопромышленного комплекса становятся все более сложными по структуре и используемым технологиям (например, количество деталей в современном тракторе измеряется десятками тысяч). Это приводит к возникновению колоссальных проблем, связанных с увеличением расходов на проведение ремонтных работ и приобретение различных видов ресурсов, необходимых для эксплуатации и технического обслуживания. Очевидно, что без эффективной работы машин и оборудования производство качественной продукции невозможно. О необходимости изменения и реорганизации систем проведения технического обслуживания и ремонта машин и оборудования лесозаготовительных предприятий, снижения затрат на их проведение говорит мировая практика и отечественный опыт.

Библиографический список

1. Абалкин, Л.И. Экономическая стратегия для России: проблема выбора / Л.И. Абалкин. - М.: ИЭ РАН, 1997.

2. Воскобойников, И.В. Техническое диагностирование лесозаготовительных машин / И.В. Воскобойников. - М.: Лесная пром-сть, 1987. - 192 с.

3. Голубев, И.Г. Повышение качества ремонта машин и оборудования в рыночных условия / И.Г. Голубев. - М.: Информагротех, 1999. - 77 с.

4. Игнатов, В.И. Научные основы формирования стратегии технического обслуживания и ремонта лесных машин / В.И. Игнатов, Н.С. Еремеев, А.А. Селиванов. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2000.

- 315 с.

5. Игнатов, В.И. Основы организации и технологии ремонта машин: учебное пособие / В.И. Игнатов, А.А. Селиванов, А.В. Анашкин. - М.: МГУЛ, 2001. - 225 с.

6. Игнатов, В.И. Техническая эксплуатация и ремонт машин и оборудования лесного комплекса: учебник / В.И. Игнатов, В.А. Макуев, А.В. Сиротов.

- М.: МГУЛ, 2006. - 489 с.

7. Селиванов, А.А. Технико-экономическое обоснование форм и методов технического обслуживания и ремонта лесозаготовительной техники: дисс. ... канд. экон. наук.:08.00.05: защищена 11.12.01. / А.А. Селиванов - М.: МГУЛ, 2001.

8. Прохоров В.Ю. Модернизация тракторных и технологических машин с помощью альтернативных материалов / В.Ю. Прохоров, И.Г. Голубев // Лесная промышленность. - 2004. - № 4. - С. 24-27.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

З.Н. НАХАЕВ, директор Серебряноборского лесничества ИЛ РАН, канд. техн. наук,

А.С. СУШКОВ, асп. транспорта леса и инженерной геодезии ВГЛТА

Для эффективной деятельности любого лесопромышленного предприятия при решении вопроса поставки сырья должны учитываться два основных момента - полностью обеспечивать производство всем необходимым и вместе с тем не накапливать излишков и минимизировать необходимые затраты.

Для оптимального решения данных задач можно построить модель поставки сырья, используя для этого логистическую координацию процесса поставки лесоматериалов на предприятия.

Качество лесопродукции является приоритетом для выбора источника поставки. Поэтому выбор номенклатуры лесопродукции предполагает вопросы:

[email protected]

- из какого источника осуществлять закупку лесопродукции;

- в каком количестве и когда закупать материальные ресурсы (МР);

- каким видом автотранспортного средства осуществлять их доставку;

-каков должен быть оптимальный уровень запасов лесопродукции на складе лесопромышленных предприятий;

- как движется запас лесопродукции на складе (склад рассматривается при этом как транспортная подсистема лесопромышленного предприятия).

В общем виде управляемые потоки лесопродукции представлены на рис. 1. Разработанная модель позволяет определять,

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 6/2008

115

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

какими должны быть оптимальные значения управляемых параметров материального потока (МП), чтобы приведенные затраты были минимальными.

Исследуя методом перебора приближения альтернативные варианты, приходим к нахождению оптимального решения, отклоняя области менее эффективных альтернативных решений [1].

С помощью схем приоритетов указанные задачи могут быть решены последовательно, что существенно осложняет вычисления, поскольку нет обратной связи между задачами, прослеживающими их взаимовлияние.

При построении модели координации (ЛК) поставок лесопродукции необходимо соблюсти принцип параллельности решения поставленных задач.

Кроме того, на практике необходимо учитывать ряд требований:

1) непостоянство интенсивности поставок лесопродукции;

2) влияние скидок за объем партии лесопродукции сразу по нескольким поставщикам в процессе принятия решения;

3) включение в модель выбора поставщика и типа автотранспортного средства задачу оптимизации объема партии лесопродукции;

4) изменение всех видов издержек от принимаемого комплексного решения;

5) целочисленность объема партии поставок лесопродукции.

Дефицит MPX для удовлетворения производственной потребности (D) не допускается, поэтому необходимо построить модель определения оптимальных значений управляемых параметров МП (qkl , х, Tr , П ) с учетом существующих значений фиксированного объемно-календарного плана производственной потребности (MRP) MPX, с целевой функцией - минимум приведенных затрат F(D qkl, x Trm, Пк) ^ min. Приведенные затраты включают группы затрат на транспортировку и хранение лесопродукции.

Параметр объема партии поставки (qkl ) является определяющим в образовании взаимосвязей и влияет на все переменные величины транспортно-технологических затрат.

Условные обозначения параметров комплексной задачи

MPX- материальный ресурс N° X, X - номер материального ресурса; Пк - поставщики MPX, к - номер поставщика; Цн - цена единицы MPX в зависимости от размера партии лесопродукции (l - номер уровня цены в зависимости от размера партии); qkli - размер партии лесопродукции; dtrk- транспортная доступность поставщика; Trm -автотранспортные средства, m - тип автотранспортного средства или сочетание типов автотранспортных средств; D. - производственная потребность в MPX по периодам i=l-t (дням), сформированная MRP-методом планирования (i - количество периодов, t - последний период горизонта планирования MRP); От-грузоподъемность транспортного средства; m - типа; х. - уровень запасов MPX в подсистеме поставки; L - расходы на оформление одной партии MPX лесопродукции; С- затраты на поставку лесопродукции; Ch -затраты на хранение запасов продукции; Ctrm- стоимость 1 км транспортировки соответствующим типом автотранспортного средства или группой автотранспортных средств; Ceaq. - стоимость единицы MPX, хранимой на складе, приобретенной по соответствующей цене франко-склад поставщика с учетом или без учета скидок (Цн), но с учетом транспортных затрат, приходящихся на соответствующую партию закупки MPX, доставка одним из типов автотранспортных средств или их группой (Trm); К- коэффициент, определяющий норму возмещения затрат на вложенные в запасы денежные средства и прочие расходы на хранение и грузопереработку, зависящие от объема запасов лесопродукции.

Предположим, что поставки лесопродукции полностью удовлетворяют потребность производства D. в MPX, при котором были бы определены его оптимальные значения qkli и соответствующие периоды поставок на определенном горизонте планирования i с учетом оптимального выбора поставщика Пк по критериям цены, условий по скидкам Ц* транспортной доступности поставщика dtrk, и были бы соблюдены условия по оптимальной загрузке и рациональному выбору типа автотранспортного средства Trm, а также достигнут оптимальный уровень запасов xi в подсистеме поставок.

Так как все параметры задачи определены и взаимосвязи между переменными установлены и формализуемы, необходимо остановиться на использовании оптимизационных методов решения задачи (рис. 1). В случае увеличения сложности задачи и описывающей ее решение модели применение

116

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

только оптимизационных методов затруднено. Для этого необходимо использовать имитационное моделирование.

Поскольку по условиям задачи интенсивность переработки и потребления D MP колеблется в значительных пределах по периодам в течение года I, а также в силу необходимости оптимизации сложной функции затрат, при которой отдельные группы издержек зависят от множества факторов, изменяемых с течением времени, то для нахождения оптимального решения данной задачи можно воспользоваться методом динамического программирования [3].

Поскольку выбор типа автотранспортного средства и оптимального поставщика за-

висит от объема партии поставки лесопродукции, то для каждого значения объема партии необходимо определить соответствующий оптимальный тип автотранспортного средства по критериям максимальной загрузки и наиболее подходящего поставщика по критериям цены, скидок за объем и транспортной доступности. Результатом такого выбора будет формирование «Оптимального поставщика и типа автотранспортного средства» (рис. 2).

На основе сформулированной модели транспортно-технологического процесса лесного предприятия разработаем полную математическую модель, базой которой будет являться метод динамического программирования [2].

Рис. 1. Схема взаимосвязей между отдельными параметрами модели координации поставок и хранений лесопродукции

Рис. 2. Концептуальная модель системы поставок

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

117

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Таблица

Пример расчетной таблицы по формированию Контура «Оптимальный поставщик и тип автотранспортного средства» для условий: к = 2, m = 3

Наименование показателя Формула Обозна- чение Объем партии поставки

Объем партии поставки лесопродукции qk\ 1 6 7 9 10 13 14 19 20 21 27 28 29 30 34 35 39 40

Общая стоимость партии поставки MP у поставщика, тыс. руб. Ц»-<- (1) Ц»-<-< > ^•q12i < > ^•q13i < > Цм<-< > Ц15<-<—>

Общая стоимость партии поставки MP1 у поставщика П2 тыс. руб. %q2- (2) <—> ^•q22i < > ^•q23i < > ^•q24i < > ^5q25i < > ^•q26i < >

Полная стоимость транспортировки MP до ПП от поставщика П (тыс. руб.), в зависимости от Тг и G C,r -d‘r, m 1 (3) Mm G1 = 10 < >

Cm G2 = 20 < >

Полная стоимость транспортировки MP до ПП от поставщика П2 (тыс. руб.), в зависимости от Trm и Gm. С •d*. m 2 (4)

Km G3 = 40 < >

Совокупная стоимость поставки и транспортировки MP от поставщика П, тыс. руб. (1)+(3) (5)

Совокупная стоимость поставки MP, от поставщика П2 тыс. руб. (2)+(4) (6)

Определение оптимального поставщика и типа автотранспортного средства (Тгт) для каждого qkI . Min {(5)=«П,»; (6)=«П,»} (7) {^П1^}{^П2^}{^П1^}{^П2^}{^П1^}

Совокупная стоимость поставки и транспортировки MP до ПП, тыс.руб. Min {(5);(6)} (8)

Стоимость единицы MP,, хранимой на складе ПП, тыс. руб. (8)/ qkIi Сед q>

Полная стоимость транспортировки MP, до ПП, тыс. руб. если (7)=«П,», то 3, если (7)=«П2», то (4) (10)

Затраты на выполнение закупки MP, в соответствии с Контуром, тыс. руб. (10) + L С z

Сформируем схему адаптации данных (рис. 2) и определим значения, необходимые в расчете модели показателей. Для каждого объема поставки (qkI.) требуется просчитать

оптимальную группу следующих показателей: оптимальный поставщик с точки зрения достижения минимума приведенных затрат поставки и транспортировки лесопродук-

118

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

ции MPX; совокупная стоимость поставки и транспортировки MPX; оптимальный тип автотранспортного средства или их сочетание; стоимость единицы MPX, хранимой на складе ПП; затраты на выполнение поставки PX (таблица).

Состояние процесса планирования поставок может быть определено по параметру Xi (уровень запасов MPX). Сам процесс поставки разбивается на периоды (шаги), соответствующие параметру i.

Для реккурентного уравнения прямой прогонки состояние на шаге i определяется как объем запасов Xi +i на конец периода i, и, как следует из рис. 2, это неравенство означает, что в предельном случае запас х.+1 может удовлетворить производственную потребность во всех последующих периодах.

Шаговым управлением будет q., а состоянием в каждый конечный момент i будет х + 1, тогда х.+1 = х. + q. - Di и должно соблю-

даться условие, что минимально возможным значением планируемого объема поставки может быть qi = Di - min{x}, где min{x.} - минимально возможный уровень запаса MPX для периода i.

По итогам каждого шага i определяются условные оптимальные значения qi для каждого возможного уровня запасов МР. х.+1 = qkl. - D + х. по критерию минимума приведенных затрат на хранение и выполнение поставок и с учетом уже найденных условных оптимальных решений по объему запасов и размеру партии поставки лесооопродукции по тому же критерию на предыдущих шагах i-1, i-2,..., до 1-го периода.

Найденное условное оптимальное решение на последнем шаге i=10, по критерию минимума приведенных затрат, оптимальное решение управлением процессом (осуществляемое с шага i=10 до i=l) в соответствии с субоптимальными решениями на каждом шаге.

Период i=1. Обозначим производственную потребность как DD='£Dj Производственная потребность (периода 1) = D1 0< x2<DD-D1 начальный уровень запасов = х1 (прием для нашей задачи х1=0), ______________________тогда минимальная партия поставки min{q1 }=D, х1_________________

ql Dl_xl D1-x1+1 Д-х1+2 DD-1 DD Субоптимальные решения

С 0О1-х1 0О1-х1+1 0О1-х1+2 СВБ-1_ CDD , q*1

х2 0 Ях+1Л)

1

DD-D1-1

DD-D1

Рис. 3. Расчетная матрица для периода i=1

Период 1< i < t. Производственная потребность (периода 1< i < t) = D 0< х.+ < РР-Е(Р./ D)

q. 0 1 D 1 D+ DD-Jp^-1 DD- !Рп Субоптимальные решения

с 0 С1, с“ С“+1_ 0ОЯ-£Л'-Ы С-0-0-1£Е1 minffr^q. ) q*1 седп. q*. 1 Сед q*i-1 6*1 Сед*

х.+2 0 f.Kvq)

1

DD-YP, 1

DD-EA

Рис. 4. Расчетная матрица для периода 1 < i < t

Период i = t. Производственная потребность (периода i = t)- Dконечный уровень запасов - х (примем для условий нашей модели х^ = 0)

q, 0 1 2 Dt Субоптимальные решения

С, 0 С1 С2 С minft(x,+1,q,)=F(x,q) q*. q*-1 q*1

х,+1 0 f- -f- -Ju-

Рис. 5. Расчетная матрица для i = t

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

119

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 6. Алгоритм модели процесса поставки лесопродукции

В соответствии с этим для первого периода /=1 критерий минимума приведенных затрат можно представить в виде У1(х2, q1) = min [C+CJ =

= min [(C'V d', + L) + (WD,) ■ ^]. (1)

Величина f,(x q,) есть минимум из всех [C+Ch] при разных управлениях q, и состояниях х2, возможных в данных условиях.

Для всех последующих этапов субоптимальное решение по совокупным затратам должно удовлетворять вышеизложенному условию.

Поскольку затраты на хранение лесопродукции зависят от стоимости единицы MPV необходимо учитывать, какие виды лесо-

продукции, какой партии поставки хранятся в конкретный момент i на складе ПП и в каком объеме. То есть необходимо оценить остатки переходящих запасовMPX, которые могли быть приобретены ранее. При этом принимаем в качестве условия, что потребление MP% со склада осуществляется в соответствии с методом FIFO (первый пришел - первый ушел), тогда для каждого х.+1 объема запаса в период /+1 можно определить соответствующую структуру запасов следующим образом.

Если q > x+1, то переходящие остатки с предыдущих периодов были использованы в соответствии с потребностью D полностью, и поэтому стоимость единицы МР^, хранимого на складе в период , будет относится к пар-

120

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008