Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса

где N’max – максимальное число технологических линий, рассчитанное с учетом конструктивных особенностей и загрузки судна;

      N”max – максимально возможное число технологических линий, установ- ленное с учетом безопасности работ с позиции берега.

При равенстве допустимого числа технологических линий на отсек nmr по всем грузовым отсекам и загрузки судна однородным и разнородным грузом величина N’max рассчитывается по формуле:

N’max = nmr*(τc/τmax),                                                 (11)

где τс, τmax – продолжительность работы технологических линий по судну в целом, машино-смены и соответственно наибольшая продолжительность обработки какого-либо отсека, смены.

      Допустимое число технологических линий на одном отсеке рассчитывается по формуле:

nmr=lл/lзп                                                             (12)

где lл – длина люка судна, м.

lзп – рабочая зона одного подъема, м. Рассчитывается по формуле:

lзп = l0 + 2lз                                                          (13)

где l0 – длина подъема по диагонали, м;

lз – величина запаса, необходимого для безопасного прохождения груза, м; принимается lз = 1,0 м.

Расчетное значение nmr округляется до целой величины в меньшую сторону.

Величина τc рассчитывается по формуле:

τc = Qc/Pcм,                                                     (14)

τmax = qmax/Pсм,                                                 (15)

Габаритный размер поддонов, на которых формируется подъем груза: 1200*1600 мм. Так как размеры люков разные, то считаем для каждого грузового отсека:

lзп1 = lзп2 = lзп3 = lзп4 = lзп5 = 2+2*1= 4 м

nmr1=9,1/4=2,28 ≈ 2

nmr2= nmr3= nmr4=13,2/4=3,3 ≈ 3

nmr5=7,5/4=1,8 ≈ 1

τc = 6280/203,87 = 31 смена

τmax =1666,75/203,87=8,2 смены

N’max =1*(31/8,2) =3,78 ≈ 4

       Максимальное число технологических линий N”max определяется по соотношению оперативного фронта работ, зависящего от длины грузового фронта судна, и минимальной зоны, необходимой для одного крана. 

       В первом приближении величина N”max определяется по формуле:

N”max = Lфр/lзк                                                                                   (16)

где Lфр – длина оперативного фронта работ, м;

       lзк – величина рабочей зоны, необходимой для работы одного крана, м.

        Длина оперативного фронта работ в грубом приближении может быть принята равной длине судна за вычетом длины надстроек и рассчитывается по формуле:

Lфр = lc-lнад,                                                        (17)

где lc – наибольшая длина судна, м;

      lнад – длина надстроек на судне, м;

Величина рабочей зоны одного крана lзк определяется по формуле:

Lзк = Rmin+bkn/2+l’з,                                                (18)

где Rmin – минимальный вылет стрелы крана, =8 м;

      bkn – ширина колеи портала, =10,5 м;

      l’з – величина запаса, необходимая по технике безопасности, = 3 м.

Выбираем кран GANZ   DAJ-765-1340

Грузоподъёмность (т) 20

Вылет стрелы (м) 8-20

Высота подъема (м) 25

Подъем/опускание (м/мин) 50

Передвижение (м/мин) 30

Ширина портала (м) 10,5

Вес крана (т) 239

Lзк =8+10,5/2+3=16,25м

Lфр =135,4 - 52,1=83,3м

N”max = 83,3/16,25 = 5,1≈ 6

Nmax = min{4; 6} = 4

Вариантный ряд числа технологических линий выглядит следующим образом:

Nтл={2;3;4}

6. Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса.

6.1. Сущность задачи по оптимизации ресурсов ППК

Для осуществления основной производственной деятельности - пере­грузки грузов, - ППК должен иметь технические ресурсы: причалы, портовое перегрузочное оборудование (краны, авто- и электропогрузчики и т. д.) , а также трудовые ресурсы, к которым прежде всего следует отнести докеров-механизаторов, осуществляющих перегрузочные работы.

Целью данного курсового проекта является решение управленческой за­дачи по определению и оптимизации потребности ППК в причалах, перегру­зочной технике и докерах-механизаторах, необходимых для выполнения за­данного объема работ.

Поступающие на ППК суда можно обрабатывать различным числом тех­нологических линий: от минимального, необходимого для выполнения за­данных сроков обработки судна, до максимально возможного, с учетом огра­ничений со стороны судна и берега Увеличение числа технологических ли­ний вызывает увеличение интенсивности обработки судна и пропускной спо­собности причала. Это, в свою очередь, уменьшает потребность в причаль­ном фронте, а точнее, позволяет уменьшить коэффициент использования причалов по времени. И, следовательно, создает предпосылки для привлече­ния дополнительного грузопотока при тех же производственных мощностях.

Увеличение интенсивности обработки судов приводит к сокращению их стояночного времени и к сокращению затрат по флоту. С другой стороны, при одном и том же числе причалов (без учета коэффициента использования причалов по времени) увеличение числа технологических линий на обработ­ке судов приводит к увеличению затрат по порту. Задача состоит в том, что­бы определить для заданного объема грузовых работ, расчетного типа судна и сложившейся структуры грузопотока, такие технические и трудовые ресур­сы ППК, которые обеспечивали бы перегрузку грузов с минимальными за­тратами по комплексу "порт - флот". Целевой функцией задачи являются минимальные суммарные приведенные затраты по порту и флоту, связанные с освоением заданного объема работ, которые рассчитываются по формуле

П = Пп+Пф → min,                                                  (19)

где Пп - приведенные затраты по порту, связанные с освоением заданного грузопотока, тыс. руб.

Пф - приведенные затраты по флоту за время стоянки судна в порту,

тыс. руб.

Соответствующее минимуму приведенных затрат число технологических линий является основой для определения оптимальных технических ресур­сов: причалов, перегрузочного оборудования, а также для расчета оптималь­ной потребности в докерах-механизаторах.

Приведенные затраты по порту и флоту включают в себя годовые экс­плуатационные расходы и капиталовложения, приведенные к году эксплуа­тации с помощью нормативного коэффициента экономической эффективно­сти капитальных вложений, и определяются по формуле

П = R+Ен*К,                                                    (20)

где R - годовые эксплуатационные расходы (по порту или флоту), тыс. руб.;

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капвло­жений;

К - капиталовложения по порту (или флоту), необходимые для освоения заданного объема перегрузки грузов, тыс. руб.

При определении комплексного оценочного показателя суммарных при­веденных затрат по порту или флоту в сопоставляемых вариантах учитыва­ются только статьи расходов, изменяющихся при изменении числа техноло­гических линий.

6.2. Расчет интенсивности грузовых работ и числа причалов

Расчет выполняется для каждого значения числа технологических линий из вариантного ряда.

        Средняя интенсивность обработки судна в тоннах/судо-час рассчитывается по формуле:

Mc=[Pсм*Nтл*nсм(1-Kсн)]/24,                                       (21)

где Nтл – число технологических линий на обработке судна;

        Pсм – средневзвешенная сменная производительность одной

технологической линии, (формула 8) т/см;

   nсм –число смен работы порта в течении суток. Принимается nсм = 3

     Kсн – коэффициент, учитывающий влияние концентрации технологических линий на среднюю производительность линии; этот коэффициент зависит от соотношения числа технологических линий Nтл и числа люков на судне nл.

Mc1 = 203,87*2*3*(1-0)/24 = 51 т/судо-час

Mc2 = 203,87*3*3*(1-0)/24 = 76,5 т/судо-час

Mc3 =203,87*4*3*(1-0)/24= 101,9 т/судо-час

         Суточная пропускная способность причала (т/сут) рассчитывается по формуле:

Псут=24*Qc/[(Qс/Mc)+tвсп)],                                       (22)

где  tвсп – длительность вспомогательных операций с судном у причала, не      совмещаемых по времени с грузовыми, = 0,5+0,67+2,5+0,75+0,75=5,17 ч.;

Псут1 =24*6280/(6280/51+5,17) = 1174,7 т/сут

Псут2 = 24*6280/(6280/76,5+5,17) = 1727,2 т/сут

Псут3 = 24*6280/(6280/101,9+5,17) =  2256,3 т/сут

Потребное число причалов для освоения заданных объемов грузовых работ определяется по формуле:

Nпр=Qi*kмн/(Tн*Псут*kмет*kзан),                                  (23)

где Qi – заданный объем грузопереработки, физо-тонны;

       kмн – коэффициент месячной неравномерности поступления груза, = 1,1;

       Tн – длительность навигационного периода, = 365 суток;

       kмет – коэффициент, учитывающий перерывы в работе причала по    метеорологическим условиям, = 0,8;

       kзан – коэффициент занятости причала обработкой судов в течение месяца; =0,6.

1) Nпр1= (200000*1,1)/( 365*1174,7 *0,8*0,6) = 1,07=2

    Nпр2= (200000*1,1)/( 365*1727,2*0,8*0,6) = 0,73=1

   Nпр3= (200000*1,1)/( 365*2256,3*0,8*0,6) = 0,56=1

2) Nпр1= (420000*1,1)/( 365*1174,7 *0,8*0,6) =2,04=3

    Nпр2= (420000*1,1)/( 365*1727,2*0,8*0,6) =1,53=2

    Nпр3= ((420000*1,1)/( 365*2256,3*0,8*0,6) =1,17=2

6.3. Расчет затрат по порту для различного числа

технологических линий.

Для расчета портовой составляющей комплексного оценочного показателя – суммарных приведенных затрат по комплексу «порт – флот», необходимо определить капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту, зависящие от изменения числа технологических линий. Как указывалось, расчеты следует производить для каждого из значений технологических линий, входящих в вариантный ряд.

Капиталовложения по порту рассчитываются по формуле:

Kп =Kм+Kо,                                                          (24)

где  Kм – капиталовложения в средства механизации, тыс. руб.;

Kо – капиталовложения в общепортовые сооружения, тыс. руб.

    Капиталовложения в средства механизации (краны, погрузчики) рассчитывается по формуле:

                                                                          (25)

где  Sбi – балансовая стоимость машины i-го типа,          (Sбкр = 21241,5 т.руб; Sбэ/п = 1881,6 т.руб);

Npi – расчетное число машин i-го типа по данному варианту числа технологических линий;

d- число типов машин (краны, а/п, э/п).

Величина Npi рассчитывается по формуле:

Npi= Nпр* Nтл*nмi*Kсм*Kрем,                                                  (26)

где nмi – число машин i-го типа в технологической линии, для кранов принимается равной 1; для погрузчиков выбирается из технологических схем, связанных с обработкой судов, и принимается равным максимальному значению числа погрузчиков на линии.

     Kсм – коэффициент смежности причалов, учитывающий возможность перевода машины с одного причала на другой; устанавливается в зависимости от числа входящих в группу смежных причалов, для одного причала Kсм =1; для двух Kсм = 0, 8÷0, 9; для группы из трех и более причалов Kсм = 0,7÷0,8;

Kрем – коэффициент, учитывающий вывод машин i-го типа на ремонт, принимается для крана Kрем = 1,1, для погрузчиков Kрем = 1,5.

1)Npкр1= 2*2*1*0,8*1,1 = 3,52 ≈ 4

   Npкр2= 1*3*1*1*1,1 = 3,3 ≈ 4

   Npкр3= 1*4*1*1*1,1 = 4,4 ≈ 5

   Npэ/п1= 2*2*2*0,8*1,5 = 9,6 ≈ 10

   Npэ/п2= 1*3*2*1*1,5 = 9

   Npэ/п3= 1*4*2*1*1,5 = 12

2) Npкр1= 3*2*1*0,7*1,1 = 4,62 ≈ 5

  Npкр2= 2*3*1*0,8*1,1 = 5,28 ≈ 6

   Npкр3= 2*4*1*0,8*1,1 = 7,04 ≈ 8

  Npэ/п1= 3*2*2*0,7*1,5 = 12,6 ≈ 13

   Npэ/п2= 2*3*2*0,8*1,5 = 14,4 ≈ 15

   Npэ/п3= 2*4*2*0,8*1,5 = 19,2 ≈ 20

1)Kм1=4*21241,5+10*1881,6=103782 тыс. руб.

Kм2=4*21241,5+9*1881,6=101900,4 тыс. руб.

Kм3=5*21241,5+12*1881,6=151365,9 тыс. руб.

2)Kм1=5*21241,5+13*1881,6=130668,3 тыс. руб.

Kм2=6*21241,5+15*1881,6=155673 тыс. руб.

Kм3=8*21241,5+20*1881,6=207564 тыс. руб.

Капиталовложение в общепортовые инженерные сооружения рассчитываются по формуле:

Ko=Kпм*Lпр*Nпр,                                                (27)

где Kпм – укрупненный показатель стоимости строительства одного погонного метра причальной линии, Kпм = 300000 руб /п.м.;

       Lпр – расчетная длина причала, м.

Величина Lпр определяется по формуле:

Lпр = Lрс+l,                                                       (29)

где Lрс – длина расчетного судна, м;

       l – расстояние между судами, стоящими у смежных причалов, = 15÷20 м.

Lпр = 135,5+15 = 150,5 м

1)Ko1 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

   Ko2 = 300*150,5*1 = 45150 тыс. руб.

   Ko3 = 300*150,5*1 = 45150 тыс. руб.

2)Ko1 = 300*150,5*3 = 135450 тыс. руб.

   Ko2 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

   Ko3 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

1)Kп1 = 103782+90300= 194082 тыс.руб

   Kп2 = 101900,4+45150= 147050,4 тыс. руб.

   Kп3 = 151365,9+45150= 196515,9 тыс. руб.

2)Kп1 = 130668,3 +135450=266118,3 тыс.руб

   Kп2 = 155673+90300= 245973 тыс. руб.

   Kп3 = 207564+90300= 297864 тыс. руб.

Эксплуатационные расходы по порту рассчитываются по формуле:

Rп=Sам+Sрем+Sао+Sр,                                               (29)

где Sам – расходы на амортизацию перегрузочного оборудования, тыс. руб.;

      Sрем – расходы на текущий ремонт перегрузочного оборудования, тыс.руб.;

Sао  – расходы на амортизацию и текущий ремонт портовых сооружений,          тыс. руб;

Sр – расходы по оплате труда рабочих, занятых техническим обслуживанием перегрузочных машин, руб.

Величина Sам рассчитывается по формуле:

Sам=(Kм*ам)/100,                                                 (30)