Неравномерность лесозаготовительного производства и ее моделирование

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

И ЕЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Н.К. КЛИМУШЕВ, доц. каф. технологии и машин лесозаготовок УхтГТУ, канд. техн. наук

Лесозаготовительное производство (ЛЗП) отличает существенная неравномерность его осуществления. Большинство технологических процессов ЛЗП осуществляется вне помещений в условиях непосредственного воздействия на людей и технику большого комплекса природно-климатических факторов. Помимо воздействия природных факторов неравномерность ЛЗП усиливается в связи с рассредоточенностью технологических операций на большой территории и разнородностью применяемых систем машин и технологических процессов на разных фазах производства.

В силу неравномерности осуществления ЛЗП, а также в плановом порядке на стыках операций формируются запасы лесоматериалов. В современных условиях организации ЛЗП о взаимном соответствии интенсив-ностей осуществления смежных операций говорить не приходится, поэтому уровень запасов лесоматериалов непостоянен и «пульсирует» во времени. При этом наличие запасов позволяет выполнять следующие операции, а отсутствие - приводит к остановкам последующих звеньев технологического про-

цесса. Создание запасов лесоматериалов оказывается, как правило, более выгодным мероприятием, нежели создание резервов машин, механизмов и рабочих или снижение интенсивности работ на последующих операциях в условиях дефицита запасов.

Причины неравномерности носят как случайный, так и систематический характер. Неравномерность обусловлена причинами природно-климатического, организационного и технико-технологического характера, грун-тово-почвенными условиями делянок и лесовозных дорог, а также в силу особенностей машин и механизмов, различающимися таксационными показателями и физико-механическими свойствами древостоя на различных лесосеках и в разное время года и др.

Характерной особенностью ЛЗП является ярко выраженная сезонная неравномерность производственного процесса лесозаготовок и наличие межсезонных перерывов в работе лесовозных дорог и порой на лесосечных работах обусловленная невозможностью организации транспортных перевозок в периоды весенней и осенней распутиц.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2006

75

Таблица 1

Классификация неравномерности ЛЗП

Вид неравномерности Временные интервалы проявления неравномерности Формы проявления Характер проявления неравномерности

Операционная Минуты, десятки минут Простои на последующих технологических операциях из-за недостатка межоперационных запасов лесоматериалов Случайный, обусловленный комплексным воздействием ряда факторов: физико-механическими параметрами древесного сырья, характеристиками машин и механизмов, особенностями технологических операций, погодно-климатическими условиями и др.

Организационно-техническая Смена, неделя, декада, месяц Целосменные и более длительные простои из-за недостатка запасов лесоматериалов Предопределенный, систематический, плановый в сочетании с действием комплекса случайных факторов

Сезонная Сезон Длительные простои на последующих фазах и операциях при сезонных перерывах при отсутствии межсезонных запасов лесоматериалов Проявление закономерно, продолжительность случайна в некотором ограниченном диапазоне времени года

Основные проявления неравномерности лесозаготовительного производства можно объединить в три основные группы:

1) организационно-техническая неравномерность;

2) операционная неравномерность;

3) сезонная неравномерность.

Предлагаемая классификация неравномерности лесозаготовительного производства по основным видам представлена в табл. 1.

Факторы и причины организационно-технической неравномерности носят в основном систематический, предопределенный (плановый) характер. К ним относятся разноуровневые режимы и интенсивности работ на смежных операциях технологического процесса в разные периоды года по технологическим, климатическим, лесохозяйственным, организационным и др. причинам, ввод или выбытие производственных мощностей, изменения организационного характера, например, поступление или переводы рабочих с одних видов или участков работ на другие, изменение коэффициентов сменности или режимов работ и др. На систематический характер таких факторов накладываются слу-

чайные причины, вызывающие отклонения планируемых работ в ту или иную сторону.

Действие причин организационно-технического характера отражается прежде всего через сменные, суточные, декадные, месячные объемы работ при их взаимном несоответствии и изменение уровней запасов лесоматериалов между смежными технологическими процессами и операциями. Организационно-техническая неравномерность проявляется на основных процессах и операциях ЛЗП: заготовке, вывозке, раскряжевке, погрузке древесины - и аппроксимируется, как правило, нормальным или усеченным нормальным распределением [1-4].

Операционная неравномерность отражается в параметрах потоков лесоматериалов, транспортных потоков, потоков отказов, времени обслуживания и др. при взаимном несоответствии интенсивностей выполнения смежных технологических операций и изменении уровней межоперационных запасов лесоматериалов. Операционная неравномерность проявляется на всех смежных операциях технологических процессов и аппроксимируется, как правило, законами Пуассона, экспоненциальным, Эрланга, нормальным [1-4].

Таблица 2

Методы моделирования неравномерности ЛЗП

Вид неравномерности Законы распределения Методы моделирования

Операционная Пуассона,Гаусса, Эрланга, экспоненциальный Теория массового обслуживания, имитационное и статистическое моделирование

Организационно-техническая Нормальное, усеченное нормальное, Пуассона, другие Имитационное, статистическое, нейро-нечеткое моделирование, эвристические методы, аналитические методы, методы экспертных оценок

Сезонная Нормальное, другие Аналитические, эвристические методы, методы экспертных оценок, имитационное, статистическое, нейро-нечеткое моделирование

ЛЗП отличает ярко выраженная сезонная неравномерность, особенно характерная для лесосечных работ и вывозки леса. Такая неравномерность имеет объективные причины. Осенне-зимний и весенне-летний периоды резко различаются по условиям осуществления лесозаготовительного производства. Зима создает благоприятные условия для заготовки и транспортировки древесины по снегу и льду, а лето дает возможность сплавлять лес.

Сезонными принято называть периодические колебания, возникающие в зависимости от времени года. Сезонные колебания строго цикличны - повторяются через каждый год, хотя сама длительность и характер смены времен года имеют колебания.

Характер сезонной неравномерности лесозаготовительного производства в условиях работы в рыночной экономике имеет важное значение при организации лесозаготовок. Он является показателем взаимодействия природно-климатических условий лесозаготовок с организационно-техническими возможностями предприятия в условиях переменного спроса на лесоматериалы.

Представленные в [6] результаты свидетельствуют о высоком уровне сезонной неравномерности лесозаготовительного

производства в современных условиях. Ее следует учитывать при решении задач оптимизации лесозаготовительного производства, в частности, при решении задач управления запасами лесоматериалов.

Технологические операции и процессы, характеризующие ту или иную неравномерность, принято моделировать разными методами. Основные методы моделирования неравномерности ЛЗП представлены в табл. 2.

Библиографический список

1. Алябьев, В.И. Оптимизация производственных процессов на лесозаготовках / В.И. Алябьев. -М.: Лесная пром-сть, 1977. -232 с.

2. Багаев, Н.Г. Технологические запасы в лесной промышленности / Н.Г. Багаев.- М.: Лесная пром-сть, 1979. - 200 с.

3. Редькин, А. К. Основы моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок / А. К. Редькин. -М.: Лесная пром-сть, 1988. - 256 с.

4. Взаимодействие фаз лесозаготовительного производства: автореф. дис... канд. тех. наук / Н.К. Климушев. - М., 1989. - 23 с.

5. Климушев Н.К. О классификации запасов лесоматериалов / Н.К. Климушев // Междунар. науч.-практ. конф. «Научно - технический прогресс в лесном комплексе». - Сыктывкар, 2000. - С. 42-43.

6. Климушев, Н.К. Сезонная неравномерность лесозаготовительного производства / Н.К. Климушев // ИВУЗ «Лесной журнал». - 2005. - № 1-2. - С. 52-54.