CC BY
101
УДК 655.15.011.42
Я. И. Шамлицкий
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ КРУПНОСЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Предлагаются алгоритмы и модели организации транспортных потоков, приводится база данных программного обеспечения, обоснована эффективность внедрения новой системы.
На функции транспортной логистики состоят в управлении материальными потоками от производителя до получателя по графику. Для того чтобы реализовать фундаментальный принцип логистики - доставка грузов точно в срок - и добиться высокой эффективности системы, должен быть разработан и осуществлен единый технологический процесс всей производственно-транспортной системы на основе интеграции производства, транспорта и потребления [1].
Объектом исследования в данной статье является система планирования транспортных перевозок на предприятии крупносерийного производства. При анализе бизнес-процесса доставки и планирования грузопотоков на предприятии была построена функциональная схема процесса доставки грузов в стандарте IDEF0 (рис. 1). Требовалось спроектировать информационную систему планирования и контроля транспортных средств.
Для автоматизации нового бизнес-процесса было разработано приложение, позволяющее выполнять следующие функции: учет транспортных средств; работа с заявками на перевозки; планирование грузоперевозок; конт-
роль выполнения грузоперевозок; формирование и распечатка отчетной и рабочей документации.
Все диалоговые процедуры можно разделить на шесть групп:
1) оперативная информация: заявки на перевозку, график поставок материалов, наличие транспортных средств, список работников;
2) справочники: марки (собственники) транспортных средств, расстояния между объектами;
3) планирование графика завоза;
4) контроль выполнения графика завоза;
5) генерация и печать выходных документов;
6) сервис: вход пользователя системой, настройки и резервное копирование базы данных.
В результате анализа была сформирована следующая структура базы данных программы «Планирование транспортных средств» (рис. 2):
- таблица точек карты (Points) - данные обо всех точках карты: грузоотправители, грузополучатели, перекрестки, транспортный цех;
- таблица типов точек карты (Point_Type);
- таблица расстояний карты (Lines) - сведения о расстояниях между точками карты. Задаются две точки и расстояние между ними;
- таблица заявок (Requests) - сведения о необходимых перевозках;
- таблица имеющегося транспорта (Transport) - сведения о транспорте;
- таблица типов транспортных средств (Tran-sport_Type);
- таблица типов горюче-смазочных материалов (ГСМ) (Fuel_Type) - справочник по типам ГСМ;
- таблица состояний транспортных средств (Status) -сведения о ремонте, профилактике и т. п.;
- таблица собственников транспортных средств (Transport_Owner) - справочник по арендодателям транспортных средств;
- таблица грузчиков (Workers) - сведения о грузчиках;
- таблица водителей (Drivers) - сведения о водителях;
- таблица планирования транспорта (Tran-sport_Planning) - информация о маршрутах, загрузке транспортных средств на конкретную дату;
- таблица планирования доставки грузов (Load_Planning) - информация, когда и кем какие грузы был перевезены;
- таблица типов перевозок (Load_Type) - типы перевозок: по заявке или по графику поставок;
- таблица пользователей (Users) - информация об именах пользователей и их правах доступа;
- таблица системного журнала (Log) - информация о действиях пользователей;
- таблица с графиком поставок (Plan_Of_Deliveries) -график поставки материалов, необходимых для изготовления основной продукции предприятия.
Основную часть программы составляет алгоритм генерации «График завоза» (рис. 3). В нем решаются следу-
ющие задачи: поиск наилучшей загрузки транспортных средств, формирование маршрута транспортных средств.
На входе алгоритма задаются следующие параметры: средняя скорость движения транспортных средств, время начала работ по перевозке грузов, время окончания работ по перевозке грузов, среднее время загрузки транспорта, страховочное время.
1. С помощью генетического алгоритма рассчитывается матрица поиска оптимальных маршрутов: коммивояжер (транспортное средство) должен выйти из первого города (склад / гараж), посетить по разу в неизвестном порядке города (цех / склад) 2, 3, 4, ..., п и вернуться в первый город. Расстояния между всеми городами известны. На начальном этапе случайным образом генерируется популяция хромосом и вычисляется приспособленность особей в ней. Далее из популяции отбираются наиболее приспособленные особи-решения, скрещиваются и добавляются в популяцию, если они лучше имеющихся в ней решений [2]. Как и в природе, в генетическом алгоритме используется механизм мутаций. Мутации позволяют исследовать новые области поверхности решений и не дают алгоритму застревать в точках локальных опти-мумов. Цикл повторяется до тех пор, пока не срабатывает выбранный критерий останова [3].
2. Производится выборка грузов на планируемый день из графика поставок и заявок на перевозки.
3. Выборка сортируется по времени окончания интервала доставки груза.
4. Производится выборка транспортных средств, способных осуществлять грузоперевозки в планируемый день (рис. 4).
5. Выборка транспортных средств сортируется по стоимости перевозки.
6. Из выборки транспортных средств выбирается первое транспортное средство, не входящее в список планируемого на день транспорта, и заносится в него.
Lines
Points
ID POINT1 POINT2 DISTANCE
ID POINT TYPE DESCRIPTION
J
Point_Type
ID
POINT NAME
Requests
ID
Load_Name
Load_Quantity
Load_Length
Load_Width
Load_Height
On_Top
Load_Weight
Date
Start_Time
End_Time
Consiger
Consignee
Plan Of Deliveries
ID
Load_Name
Load_Quantity
Load_Length
Load_Width
Load_Height
On_T op
Load_Weight
Date
Start_Time
End_Time
Consiger
Consignee
Load_Type
ID
Loa d_Typ e_Name
Load_Planning
ID
Date
Load_Type
Load_ID
Normal_Time
Transp_Plan
Is_End
T rans port_Pl an nin g
ID
Date
Transport
Driver
Loader
Phone
Path
Workers
Work_ID Work_Number Work FIO
Drivers
DriuerJ D Driv3r_Number Driver FIO
Users ID
User_Name
User_Passwors
User_Rights
Transport
ID
Number_Plate
Transp_Type
Transp_Owner
T ransp_Cos
Status
End_Time
Remaining_Fuel
ID
Status Name
T ransport_T ype
ID
Type_Name
Type_Length
Type_Width
Type_Height
Type_Weight
Fuel_Type
Fuel_Rate
Fue_Type
ID
Fuel_Type_Name
Transport_Owner
ID
Owner
Essentials
Contract
Рис. 2. Структура БД разрабатываемой системы 68
7. Из списка грузов выбирается первый.
8. Из списка планируемого на день транспорта выбирается транспортное средство, которое наилучшим образом осуществит перевозку.
9. Если транспортное средство найдено, то выполняется переход к п. 12.
10. Проверяется, есть ли еще свободные транспортные средства в выборке.
11. Если транспортное средство найдено, то выполняется переход к п. 5.
12. Выдается сообщение о невозможности составления графика завоза при данных параметрах. Выполняется переход к п. 15.
13. Происходит изменение маршрута транспортного средства. Транспортное средство помечается как занятое (на маршруте). Груз помечается как запланированный и удаляется из выборки. Если груз перевозится частично, то в выборке грузов вычитается количество запланированного груза.
нет
т
14. Из списка запланированных транспортных средств удаляется свободный транспорт.
15. Если выборка грузов не пуста, то выполняется переход к п. 6.
16. Конец работы алгоритма.
В конце работы алгоритма выдается количество запланированных транспортных средств и количество арендованных транспортных средств.
Следует отметить низкую стоимость данной системы, так как ее сопровождение и отладка производится силами предприятия без привлечения сторонних фирм и специалистов. Система полностью ориентирована на нужды предприятия. Существует возможность ее доработки в процессе эксплуатации с учетом возникающих потребностей.
Большинство информационных систем MRP / ERP-класса позволяют лишь планировать график завоза, не учитывая критерии оптимальности при доставке материалов. Внедрение информационной системы планирова-
Рассматриваем первое транспортное средство из спи план ируемых транспортных средст I
Добавляем время проезда от последней точки маршрута до отправителя В3
Добавляем время проезда от последней точки маршрута до получателя В5
при движен ии нительное время данным грузом B7
1исляем сюлько груза поместится в транспортном средстве
Выбираем транспортное средство наибольшим значением критери; эффективности
Рис. 3. Блок-схема алгоритма генерации графика завоза
Рис. 4. Блок-схема алгоритма выбора наилучшего транспортного средства
ния транспортных средств позволит оптимальным образом, с помощью математических методов и алгоритмов) планировать транспортные перевозки на предприятии.
При этом внедрение информационной системы даст следующий экономический эффект:
- сокращается диспетчерский состав, появляется возможность перераспределения работников на узкие места предприятия;
- при рациональном планировании транспортных перевозок исчезнет необходимость в закупке дополнительных единиц транспортных средств, так как существующий транспорт будет равномерно и постоянно загружен. Появится возможность контролировать поток дви-
жения транспорта в реальном времени, что снизит простой транспорта либо его перезагрузку.
Библиографический список
1. Автоматизация управления предприятием / В. В. Баронов, Г. Н. Калянов, Ю. Н. Попов и др. М. : Инф-ра-М, 2000. 239 с.
2. Вендров, А. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / А. М. Вендров. М. : Финансы и статистика, 1998. 176 с.
3. Вирт, Н. Алгоритмы и структуры данных / Н. Вирт. М. : Мир, 1989. 261 с.
Ya. I. Shamlitsky
SOFTWARE ENGINEERING ON ORGANIZATION OF TRANSPORT STREAMS AT THE ENTERPRISES OF LONG PRODUCTION RUN
Algorithms and are in-process offered model of organization of transport streams, the database of software is resulted, the substantiation of efficiency of introduction of a new system is made.
