CC BY
80
УДК 658.5; 658.78
С.М. Романов, Н.В. Серебряков
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СНАБЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Изложены методические подходы к решению задачи организации системы материально-технического снабжения горных предприятий. Предложен механизм выбора оптимального варианта системы из имеющихся альтернатив. Механизм учитывает затраты на содержание запасов, убытки от дефицита ресурсов и затраты на организацию системы материально-технического снабжения
Ключевые слова: материально-техническое снабжение, материально-технические ресурсы, производственные запасы, организация производства, надежность, управление.
1У настоящее время большинство угольных разрезов России, да и горных предприятий вообще, оказались в очень сложной ситуации с формированием эффективных систем материальнотехнического обеспечения [1].
На большинстве предприятий традиционно работала техника отечественного производства (из республик бывшего СССР). С переходом к рыночной экономике наработанные связи стали нарушаться, и горные предприятия стали в массовом порядке переходить на зарубежные образцы горно-шахтного оборудования. При этом, такой переход проводился без комплексной оценки. Приобреталось разношерстное оборудование по единственному критерию - цена.
В результате указанных процессов за прошедшие десять-пятнадцать лет на горных предприятиях страны сложилась следующая картина: оборудование значительной части разрезов стало насчитывать десятки типов механизмов, как отечественного, так и зарубежного производства; на ряде разрезов более половины горнотранспортного оборудования полностью выработало свой ресурс и
эксплуатируется со 100 % износом; стало зарубежным оборудование из бывших союзных республик, в результате чего увеличились сроки поставки запчастей, возникли сложности с таможенным оформлением МТР, появились проблемы с сервисным обслуживанием.
Главное негативное последствие такой ситуации - резкое увеличение номенклатуры поставляемых запасных частей и числа поставщиков МТР, при одновременном снижении надежности и оперативности поставок.
В свою очередь, от качества и оперативности поставок МТР напрямую зависят основные технико-экономические показатели работы горных предприятий. Особенно это проявляется в свете основной тенденции последнего десятилетия - концентрации горных работ, использующей преимущества мощного горно-шахтного и горнотранспортного оборудования. Одновременно с очевидным экономическим выигрышем резко снижается надежность функционирования производственной системы, и увеличиваются риски: при прочих равных условиях объем добычи стал зависеть не от 3-5 экскаваторов, а от одного.
В этой связи, одной из важнейших задач организации производства является формирование эффективных систем материально-технического обеспечения горных предприятий [2]. Такие системы должны обеспечивать поддержание рационального размера запасов, необходимого для нормального функционирования производства.
В рыночных условиях экономический ущерб приносит как чрезмерное наличие запасов, так и их недостаточность. В первом случае будут заморожены финансовые средства, затраченные на приобретение и хранение излишнего количества неиспользуемых ресурсов. Если же эти ресурсы вдобавок имеют тенденцию терять свои качества по мере увеличения сроков хранения, то потери возникают и по причинам физического и морального износа сделанных запасов. Если же запасы недостаточны для оперативного удовлетворения производственных потребностей, то может нарушиться производственный процесс, вплоть до его полной остановки.
Помимо поддержания рационального уровня запасов, организация эффективной системы материально-технического обеспечения должна оказывать непосредственное влияние на развитие унификации и стандартизации на предприятии. Унификация используемого оборудования существенно упрощает организацию систем МТС. Например, если на вскрыше и на добыче работает один тип экскаватора, то возможно держать на складе один комплект первоочередных запасных частей вместо двух, потому что вероятность поломки одной и той же детали сразу у двух экскаваторов сравнительно мала.
Кроме того, появляется возможность оптимальной комплектации поставляе-
мых партий запчастей, закупаемой у одного производителя горно-шахтного оборудования. При наличии разнотипного оборудования такая возможность отсутствует, что часто приводит к необходимости приобретать излишнее количество запасных частей, кратное минимальной партии поставки. Остатки такого рода поставок, как правило, еще очень долго присутствуют на складах, замораживая столь необходимые предприятиям оборотные средства в запасах.
Научно-методической основой организации эффективных систем материально-технического обеспечения горных предприятий является решение классической задачи управления запасами, которое включает выбор системы управления запасами и обоснование ее оптимальных параметров (оптимальный объем запасов, объем страхового запаса, периодичность закупок и другие показатели).
В настоящее время разработано множество подобных систем, основными (базовыми) среди которых являются: система с фиксированным размером заказа и система с фиксированным интервалом времени между заказами. Иногда в качестве основной упоминают систему с двумя уровнями, или (5, .^-систему. Каждая из представленных систем имеет свои достоинства и недостатки, а также определенные условия применения, представленные в таблице.
На практике решение задачи управления запасами существенно усложняется рядом факторов, к числу которых относятся: большое число наименований запчастей, хранимых на складах, достаточно редкий контроль наличия запчастей на складах, большая сложность автоматизации прихода и расхода запчастей, зависимость от традиционно сло-
Таблица 1
Сравнение основных систем управления запасами
Условие применения / ограничение системы Предпочтительная система управления запасами
Значительные издержки управления запасами Система с фиксированным размером заказа
Ограничения на минимальный размер партии Система с фиксированным размером заказа
Ограничения на грузоподъемность транспортных средств Система с фиксированным интервалом времени между заказами
Ограничения, налагаемые на минимальный размер общего заказа для группы товаров Система с фиксированным интервалом времени между заказами
Поставка товаров происходит в заранее оговоренные сроки Система с фиксированным интервалом времени между заказами
Ведение точного и непрерывного учета запасов Система с фиксированным размером заказа
Периодические проверки уровня запасов МТР Система с фиксированным интервалом времени между заказами
Необходимость быстрого реагирования на изменения сбыта Система с фиксированным интервалом времени между заказами
Случайный характер неожиданных изменений сбыта Система с двумя уровнями запасов
жившихся сроков и объемов поставок, зависимость от минимальных оговоренных поставщиком объемов поставок, изменяющаяся потребность в запасных частях, зависящая, в свою очередь, от изменчивой рыночной конъюнктуры, технического состояния оборудования, квалификации персонала, технологических решений, климатически условий и целого ряда других факторов.
Поэтому сразу же выбрать оптимальный вариант организации системы материально-технического снабжения, и даже просто тип такой системы бывает очень сложно. В силу большой ответственности за принятые решения по организации материально-технического снабжения производства, нельзя полагаться исключительно на имеющийся опыт и инженерную смекалку. Принятие такого рода решений необходимо бази-
ровать на строгом экономико-математичес-ком обосновании.
Формализованная постановка задачи выглядит следующим образом. Горное предприятие использует I видов материально-технических ресурсов. Потребность предприятия в МТР /-го вида
(I е 1, I) в каждый момент учета t (/ е 1, Г) может быть спрогнозирована с определенной вероятностью на основании имеющихся фактических данных за ретроспективные периоды и выявленных эмпирических зависимостей и составляет 5Й. Потребность в МТР зависит от срока службы (интенсивности эксплуатации) оборудования, объемов выработки, квалификации персонала, горнотехнических, климатических и других факторов, значительная часть которых является стохастическими. Прогноз потребности в МТР осуществляется на пе-
риод планирования Т (как правило календарный год).
Сформировано несколько альтернативных вариантов организации системы материально-техничес-кого обеспечения предприятия k (к є 1, К ), отличающихся затратами на организацию работы системы в каждый период учета Ztk, полезной емкостью складов Е^ затратами на содержание каждого вида МТР на складах с^ и текущим уровнем запасов на складе каждого вида МТР в каждый период учета -Qitk. Период времени, через который производится контроль наличия МТР на складе t принимается равным одному дню для систем с фиксированным размером заказа; и равным интервалу времени между заказами - для систем с фиксированным интервалом времени между заказами.
В случае возникновения дефицита материально-технических ресурсов і-го вида предприятие несет убытки в размере иі (в расчете на единицу МТР) за каждый период наличия дефицита.
Вероятность того, что дефицит по і-му виду материально-техни-ческих ресурсов в ^й период времени при ^м варианте организации системы МТС не возникнет, составляет р^. Эта вероятность определяется на основании результатов имитационного моделирования, в ходе которого для каждого периода учета запасов определяется разница между имеющимися запасами и потребностью в них. Потребность в запасах, как уже отмечалось, прогнозируется на основе выявленных эмпирических зависимостей и имеющихся ретроспективных данных. Текущий уровень запаса на складах определяется последовательно для каждого пе-
риода учета в соответствии с параметрами и расчетными формулами рассматриваемого варианта организации системы МТС. Вероятность р/к определяется как отношение числа периодов, в которых запасы превышали или были равны потребности, к общему числу периодов учета.
Соответственно, вероятность возникновения дефицита /-го вида материально-технических ресурсов в ^й период времени при к-м варианте организации системы МТС равна (1 -Р/к).
Предельно допустимый объем финансовых ресурсов, которые могут быть отвлечены в запасы МТР, составляет F. Затраты, по которым /-й вид МТР числится на балансе предприятия, составляет С/к.
Задача сводится к тому, чтобы сформировать запасы МТР таким образом, чтобы минимизировать запасы, не допуская при этом возникновения дефицита тех ресурсов, из-за отсутствия которых могут возникнуть значительные убытки (упущенная выгода от остановки производства и недопоставки угля).
Выбор оптимального варианта организации системы материальнотехнического обеспечения из имеющихся альтернатив предлагается осуществлять на основании экономикоматематической модели, в которой управляющими являются булевы переменные, характеризующие выбор того или иного альтернативного варианта организации системы МТС - хк (хк = 1, если используется к-й вариант организации системы материальнотехнического обеспечения, и хк = 0, если к-й вариант не используется).
Экономико-математическая модель включает в себя три составляющих: затраты на содержание запасов; убытки от возникновения дефицита и затраты на организацию функционирования системы.
Целевая функция задачи выглядит следующим образом - минимизировать совокупные затраты на содержание запасов и функционирование системы управления запасами, а также убытки от возможного дефицита МТР:
K T I
III( p *(Q kxk - S ъ k +
к=1 t=1 i=1
+(1 - p * XSt - Q itkxk U) + ^ min
при ограничениях: по емкости скла-
i
дов: IQ * < Ек для каждого периода
i=1
учета t; по размеру финансовых ресурсов, отвлеченных в запасы:
i
IQtk * С, < F для каждого периода
i=1
учета t и каждого варианта организации системы МТС k; по наличию ре-
K
шения задачи I x* = 1 .
к=1
Выбор оптимального варианта организации системы материальнотехнического обеспечения осуществляется по минимальному значению целевой функции. Весь комплекс вычислений может быть выполнен с использованием стандартной надстройки Microsoft Excel «Поиск решения», реализующей простейшие алгоритмы линейного программирования.
При анализе полученного решения - оптимального варианта организации системы материально-техничес-кого обеспечения - необходимо учитывать,
что в ходе формирования альтернатив и последующего математического моделирования применялись прогнозные данные и определенные допущения. Так, например, потребность в матери-ально-техничес-ких ресурсах тесно связана с объемами добычи угля, а те, в свою очередь, с ситуацией на угольном рынке. Величина затрат, по которым запасы числятся на бухгалтерском учете, связана с закупочными ценами материально-тех-нических ресурсов и затратами на логистические операции. Наконец, величина убытков (упущенной выгоды) от возникновения дефицита МТР напрямую связана с уровнем рыночных цен на уголь.
В этой связи, дополнительно необходимо оценить надежность выбранного варианта организации системы материально-технического обеспечения предприятия и его устойчивость перед возможными отклонениями параметров модели от расчетных в результате неблагоприятных изменений внешней и внутренней среды [3]. Иначе говоря, речь идет об анализе и оценке риска принятых решений по организации системы материально-технического обеспечения горного предприятия.
Этот анализ может быть осуществлен путем имитационного моделирования состояния принятого к рассмотрению варианта системы МТС в условиях изменения параметров модели (потребности в МТР, затрат на содержание запасов и убытков от возникновения дефицита). Граничные пределы имитационного моделирования устанавливаются на основе изучения распределения вероятностей указанных параметров модели, полученных на базе статистических данных.
Апробация предлагаемой методики осуществлялась на примере компании «Востсибуголь», объединяющей в своем составе разрезы, расположенные на территории Иркутской области и Красноярского края: «Азейский»,
«Мугунский», «Черемховский», «Ир-бейский», «Головинский» и «Вереин-ский». Для условий компании были разработаны рекомендации по снижению запасов материально-технических ресурсов на складах и совершенствова-
1. Серебряков Н.В. Механизмы распреде-
ления материально-технических ресурсов в угледобывающих компаниях и пути их развития // Г орный информационно-аналити-ческий
бюллетень. - 2009. - № 6. -С. 407-412.
2. Романов С.М., Серебряков Н.В. Проблема материально-технического снабжения угледобывающих компаний и пути их реше-
нию организации материально-
технического обеспечения угольных разрезов.
Таким образом, использование
предлагаемых методологических подходов позволяет существенно повысить качество управленческих решений, принимаемых по вопросам материально-технического обеспечения горных предприятий и снижения организационно-технических рисков в процессе их функционирования.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ния. // Г орный информационно-аналити-ческий бюллетень. - 2010. - № 6. - С. 57-63.
3. Романов С.М. Методологические основы моделирования угольного рынка. // Г орный информационно-аналитичес-кий бюллетень. - 2003. - № 2. - С. 70-72.
IIIГЛ =1
— Коротко об авторах
Романов С.М. - доктор экономических наук, профессор, проректор по научноисследовательской и инновационной деятельности, smromanov@msmu.ru Серебряков Н.В. - аспирант кафедры Организации и управления в горной промышленности факультета Разработки угольных месторождений и подземного строительства, qlipade-lic@mail.ru
Московский государственный горный университет,
Moscow State Mining University
----------------------------------------- ЛИДЕРЫ ПРОДАЖ КНИГ
ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА» ЗА МАЙ-ИЮНЬ 2010 г.
1. Карнаухова М.В. Русский язык: понимаю - пишу - проверяю.
2. Димов Л.А., Богушевская Е.М. Магистральные трубопроводы в условиях болот и обводненной местности.
3. Бреннер В.А., Жабин А.Б., Щеголевский М.М., Поляков Ал.В., Поляков Ан.В. Щитовые проходческие комплексы.
