авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Обоснование технологических запасов круглых лесоматериалов на региональных транспортных системах перевозки лесопродукции

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

КАРЯКИН Алексей Андреевич

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ НА РЕГИОНАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ

СИСТЕМАХ ПЕРЕВОЗКИ ЛЕСОПРОДУКЦИИ

Специальность 05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и

лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Архангельск – 2010

Работа выполнена в Архангельском государственном техническом университете.

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Ф.А. Павлов
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Д.Г. Мясищев кандидат технических наук, профессор Э.О. Салминен
Ведущая организация: ЗАО «СевПромПроект», г. Архангельск, пр. Троицкий 94

Защита диссертации состоится « 23 » июня 2010 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.008.01 при Архангельском государственном техническом университете (163002, г.Архангельск, наб. Северной Двины, д.17, ауд.1228).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан «___» мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент А.Е.Земцовский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Совершенствование управления лесотранспортным процессом – один из существенных резервов повышения эффективности транспортного обеспечения лесопромышленного производства.

Управление лесотранспортным процессом, как и всяким другим производством, включает в себя решение вопросов перспективного планирования и управления.

Вывозка древесины является фазой лесозаготовки, связывающей лесосечные работы с операциями по переработке древесины на нижних лесоскладах и лесоперерабатывающих предприятиях.

Современный лесозаготовительный процесс, включающий сортиментную заготовку лесоматериалов с применение комплексов, дает возможность избавиться от части логистических операций, не представляющих интереса с точки зрения экономичности. К таким операциям можно отнести формирование штабелей хлыстов с последующей их разделкой.

Непосредственный процесс вывозки и перевозки древесины на сегодняшний день характеризуется огромным разнообразием, как транспортной техники, так и непосредственно технологий. От нее зависит успешное выполнение планов производства лесопродукции.

Применение автопоездов повышенной грузоподъемности заставляет лесопромышленников вкладывать денежные средства в развитие автомобильных дорог. Однако, самое выгодное для многих из них – это применение автозимников. Строительство дорог данного типа связано с тем, что для возведения используются более дешевые строительные материалы – природные. Таким образом, отсутствие дорог круглогодичного действия отдаляет места рубок главного пользования от центров переработки древесины. В некоторых районах отсутствие дорог заставляет лесопромышленников использовать водные пути для доставки своей продукции к местам переработки, вызывая формирование огромных сезонных штабелей лесоматериалов.

Таким образом, формируется достаточно интересная система по организации процесса вывозки лесоматериалов потребителю. С одной стороны работа с колес позволит лесопромышленникам минимизировать затраты, связанные с созданием и хранением штабелей, а другой стороны – создание запасов позволяет сократить и устранить некоторые издержки, связанные с дефицитом продукции.

Цель работы определить надежность функционирования лесотранспортной системы и минимизировать издержки, связанные с созданием, транспортировкой и содержанием технологических запасов круглых лесоматериалов в транспортных системах лесопромышленного комплекса Архангельской области.

Задачи исследований

  1. Оценка современного положения при создании запасов на транспортной системе лесоперерабатывающих предприятий;
  2. Изучение способов моделирования цепей поставок со стохастическим состоянием, выбор оптимальной модели и адаптации ее к технологическим процессам заготовки и транспортировки древесины;
  3. Разработка методики построения математических моделей управления цепочками поставок, включая специфичные для лесозаготовок процессы с резко выраженными сезонными колебаниями объемов производства;
  4. Определение оптимальных уровней запасов на лесоперерабатывающем предприятии для поддержания его функциональности в актуальном состоянии;

5. Определение надежности лесотранспортной системы с новыми уровнями технологических запасов.

Объект исследования транспортные системы ле­соза­гото­ви­тельных предприятий Архангельской области. Предмет иссле­до­вания – интенсивности объемов создания запасов при заготовке, перевозке и вывозке древесины и произ­вод­стве круглых ле­сомате­риалов. Полигонами исследования были выбраны ОАО «ИлимСеверЛес» и ОАО «ЛДК №3».

Научная новизна исследования характеризуется новым подходом в исследовании лесотранспортной системы поставки круглых лесоматериалов. Предложены новые методы в дистанционном определении объемов круглых лесоматериалов, находящихся в штабелях на верхних, промежуточных, нижних и лесоскладах предприятия, а так же организации методов управления по снижению этих запасов. Это дает возможность отслеживания объемов древесины и определения надежности поставок по всей транспортной сети предприятия.

Значимость для теории и практики работы заключается в том, что обоснована новая методика, позволяющая анализировать ситуацию, связанную с движением материальных потоков на всех основных элементах лесотранспортной сети, связанных с основными технологическими процессами.

Научные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований динамики нестационарных технологических процессов лесозаготовительного производства;

- результаты исследований по определению функциональной надежности транспортных систем лесозаготовительных предприятий методами статистической динамики.

Обоснованность и достоверность результатов исследования, выводов и рекомендаций подтверждается применением большого количества экспериментальных данных, их адекватностью теоретическим результатам статистической обработки данных.

Практическая значимость работы заключается в том, что создана методика, позволяющая анализировать ситуацию, связанную с движением материальных потоков на всех основных стыковых элементах транспортной сети, связанных с основными технологическими процессами.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (2006-2010 гг.);

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 работы, в т.ч. одна по списку изданий ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, общим объемом 131 страница, содержит 29 иллюстраций, 8 таблиц и список литературы, включающий 135 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность темы, цель работы, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изучены существующие транспортные системы лесозаготовительного и лесотранспортного процесса; проанализированы применяемые модели по управлению материальными потоками и созданию страховых запасов сырья. Дана характеристика транспорта и его влияния на время поставки лесоматериалов потребителю.

Во второй главе показаны методологические особенности построения моделей функционирования транспортно-технологических процессов лесного комплекса.

В настоящее время трудно назвать область человеческой деятельности, в которой не использовалось бы моделирование. Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процес­сы принятия решений на основе получаемой информации. Моделированием называется замещение одного объекта другим с целью получения информа­ции о свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели.

Продолжительность производст­вен­ного цикла по фазам "производство круглых ле­сомате­риалов - вывозка древесины – перевозка древесины" может быть определена методом совместного статистиче­ского ана­лиза временных рядов показателей этих процессов.

Рассмотрены основные транспортно-логистические операции технологического процесса заготовки, транспортировки и создания запасов лесоматериалов.

На рисунке 1 представлена обобщенная схема поставки лесоматериалов на лесоперерабатывающие предприятия опытного полигона.

Запасы в транспортно-логистических цепях лесозаготовиельного комплекса представляют собой весьма значительные капиталовложения. Они являются фактором надежности и стабильной работы любого лесозаготовительного и деревообрабатывающего предприятия. Данный вид материальных потоков, с точки зрения капиталовложений, учитывает временную стоимость денег, однако, нельзя забывать про то, что лесной комплекс имеет свою специфику с точки зрения поступления сырья на предприятия и условий его хранения. Древесина весьма скоропортящийся продукт и работа «с колес» позволяет повысить сортность пиломатериалов, тем самым, уменьшив процент неликвида. Для решения проблемы возможно использовать модели, применяемые для регулирования уровней запасов скоропортящихся продуктов при стохастическом спросе, что позволит снизить издержки, связанные с созданием таких запасов и хранением.

Одна из примерных классификаций может выглядеть следующим образом

Продолжительность производст­вен­ного цикла по фазам "производство круглых ле­сомате­риалов - вывозка древесины – перевозка древесины" является одной из важных характеристик производственной деятельности лесозаго­товитель­ных пред­приятий, особенно предприятий, привлекающих для соз­да­ния меж­сезонных запасов сырья кредит­ные денежные ресурсы.

Ритмичность функционирования лесозаготовительных процессов от­носится к числу наиболее важных характеристик, определяющих организа­ционно-технический уровень технологического процесса с точки зрения равномерности работы и загрузки технических средств.

Показатель ритмично­сти

, (1)

характеризующий коле­бания показателей отдельных месяцев Xi относи­тельно среднего уровня ряда .

Уровень функциональной надежности лесотранспортных сис­тем, под которым понима­ется вероятность бесперебойного обеспечения сырьем (сортиментами) техноло­гических ли­ний нижних лесоскладов или вероятность бесперебойных поста­вок круглых лесоматериалов потребителям при заго­товке древесины сорти­ментным спо­собом определяется

, (2)

где (t) – значение функции вероятности отказа лесотранспортной системы

Перерывы в вывозке древесины чаще всего имеют место в тех слу­чаях, когда состояние элементов транспортно-технологической схемы недопустимо близко приближается к пре­дельному. Иначе говоря, уровень надежности транспортной сети в целом определяется на­дежностью и работоспособностью транспортно-технологической схемы, поскольку другие элементы транспортной сети наделены свойствами резервирования и избыточности.

В третьей главе дан анализ моделей управления запасами и вывозкой древесины, предложена методика исследования на основе статистической динамики.

В настоящее время имеются наработки по отдельным моделям транспортно-технологического процесса лесного комплекса. Они принадлежат таким ученымкак: Алябьев В.И., Борозна А.А., Гладков Е.Г., Глотов В.В., Грехов Г.Ф., Гуров СВ., Ильин Б.А., Ковалев Р.Н., Коваленко Т.В., Курьянов В.К., Меньшиков В.Н., Овчинников М.М., Патякин В.И., Редькин А.К., Салминен Э.О., Павлов Ф.А., Сарайкин В.Г., Шегельман И.Р., Меньшиков А.М. и др.

Анализ применяемых моделей определения страховых запасов показывает, что все формулы имеют один общий недостаток – они ориентированы на средние показатели спроса и поставки продукции. Специфика лесозаготовительного производства определяет наличие элемента случайности и сезонного фактора в процессах спроса и поставок.

Для расчета оптимального уровня страхового запаса предлагается следующая формула:

Ss = rmax – r, (3)

где rmax - максимальная ежедневная потребность в запасах во время поставки,

r - ежедневная потребность в запасах во время поставки,

- время поставки, то есть, время между размещением заказа и поступлением запасов на склад.

Очевидно, что создание страхового запаса уменьшает потери прибыли в случае нехватки запаса. Однако, с другой стороны, поддержание страховых запасов связано с дополнительными затратами. Теперь средний запас уже составляет S*/2 плюс страховой запас, соответственно увеличиваются затраты по их хранению. Недостатком модели (3) является то, что в ней не учитывается сравнительная оценка между потерями прибыли в связи с нехваткой запасов и затратами по хранению страхового запаса, т.к. неявно предполагается, что первая величина всегда больше второй, и поэтому страховой запас всегда должен полностью покрывать дефицит в запасах. Но на самом деле бывают случаи, когда поддержание чрезмерно большого запаса требует больше затрат, чем потери прибыли, если этот запас оказывается недостаточным. В связи с этим предлагается иной подход к вопросу определения размера страхового запаса: с одной стороны, оптимальным должен быть тот объем страхового запаса, для которого сумма затрат по его хранению и потери прибыли в случае нехватки запасов для фирмы были бы минимальными, а с другой стороны, должна обеспечиваться надежность безотказной работы элемента ТТС.

Для решения задачи обозначим через pi вероятность того, что фактическая потребность в запасах в течение времени поставки запасов достигает уровня Si. Тогда средняя ежедневная потребность в запасах r в это же время определяется как:

, (4)

где . Значение Si может колебаться от 0 до rmax.

Дефицит запаса в состоянии i определяется как разница

Si = Si – S0 = Si – (r + Ss), (5)

где So ­– точка заказа, то есть такой уровень запасов, после достижения которого следует размещать заказ,

Ss – размер страхового запаса.

В дальнейших расчетах принимается, что Si может принимать только положительные значения. В случае Si S0, Si приравнивается к 0:

, (6)

Обозначим через l потери прибыли в случае нехватки одной единицы запаса. Тогда потеря прибыли по состоянию i будет lSi, а средние потери по всем состояниям:

(7)

Затраты по хранению страхового запаса в течение одного периода t оборачиваемости запасов:

Суммируя эти затраты, получаем совокупные затраты по поддержанию страхового запаса в течение одного периода оборачиваемости запасов. Таким образом, оптимальным уровнем страхового запаса является решение экстремальной задачи:

, (8)

где ,

,

.

Подставляя значения параметров l, pi, Si, , k, p, n, которые считаются заранее известными, в (8), можно найти оптимальный уровень страхового запаса Ss*.

Введение моделей, учитывающих особенности лесозаготовительного процесса, позволит учесть вероятность появления события, во временных рядах, при формировании значений которых, обязательно присутствовали сезонные и/или циклические факторы.

Один из распространенных подходов к прогнозированию состоит в следующем: ряд раскладывается на долговременную, сезонную (в том числе, циклическую) и случайную составляющие; затем долговременную составляющую подгоняют полиномом, сезонную – рядом Фурье, после чего прогноз осуществляется экстраполяцией этих подогнанных значений в будущее. Однако этот подход может приводить к серьезным ошибкам. Во-первых, короткие участки стационарного ряда (а в экономических приложениях редко бывают достаточно длинные временные ряды) могут выглядеть похожими на фрагменты полиномиальных или гармонических функций, что приведет к их неправомерной аппроксимации и представлению в качестве неслучайной составляющей. Во-вторых, даже если ряд действительно включает неслучайные полиномиальные и гармонические компоненты, их формальная аппроксимация может потребовать слишком большого числа параметров, т.е. получающаяся параметризация модели оказывается неэкономичной.

Принципиально другой подход основан на модификации ARIMA (или АРПСС) - моделей с помощью «упрощающих операторов». Схематично процедура построения сезонных моделей, основанных на ARIMA-конструкциях, модифицированных с помощью упрощающих операторов T = 1 FT, может быть описана следующим образом:

- применяем к наблюдаемому ряду xt операторы и T для достижения стационарности;

- по виду автокорреляционной функции преобразованного ряда подбираем пробную модель в классе ARMA- или модифицированных (в правой части) ARMA-моделей;

- по значениям соответствующих автоковариаций ряда

Диагностическая проверка полученной модели (анализ остатков в описании реального ряда xt с помощью построенной модели) может либо подтвердить правильность модели, либо указать пути ее улучшения, что приводит к новой подгонке и повторению всей процедуры.

Ряд первых разностей случайного блуждания t представляет собой белый шум, т.е. процесс ARMA(0, 0). Поэтому само случайное блуждание входит в класс моделей ARIMA как модель ARIMA(0, 1, 0).

В главе 4 покажем, как реализуются авторегрессионные модели АРПСС.

В четвертой главе определена целевая функция затрат, связанная с минимизацией издержек по созданию и потерей от дефицита продукции.

В настоящее время большинство технологических процессов лесозагото­вительных работ основывается на применении систем машин, классификация которых может быть выполнена по следующим основным признакам: по виду получаемой продукции, перечню и последовательности операций, тех­нологическим, эксплуатационным и нагрузочным режимам, по энергоемко­сти, удельным затратам заготовки 1 м3 древесины, типу машин, конструктивным особенностям и параметрам машин, в том числе, лесотехнологического оборудования, по требованиям экологического равновесия окружающей среды. В настоящий момент в России производят хлыстовым методом 52% лесозаготовок, по сравнению с 90-ми годами, когда заготовка хлыстами составляла 58%.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.