Ресурсное обеспечение процесса строительства, ремонта и содержания участков лесных автомобильных дорог

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

k - коэффициент, учитывающий категорию дороги (1,0 - магистрали; 2,0 - ветки летние; 3,0 - ветки зимние); tn - средняя месячная температура почвы, °С;

tB - средняя месячная температура воздуха, °С.

Резюмируя, следует отметить, что сезонное планирование лесосечных работ следует тесно согласовывать с сезонным зонированием транспортной доступности фрагментированных арендных лесных площадей. При создании систем оптимизации транспортного освоения появляется возможность учитывать влияние климатических факторов через среднюю скорость движения лесовозных автопоездов.

Библиографический список

1. Салминен, Э.О. Логистико-математическое моделирование транспортно-технологического процесса лесопромышленного комплекса / Э.О. Салминен, А.А. Борозна // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2013. - № 1. - С. 132-137.

2. Болотов, О.В. Методологические основы планирования экономически эффективного освоения лесов

/ О.В. Болотов // Вестник МГУЛ - Лесной вестник.

- 2013. - № 1. - С. 12-16.

3. Громская, Л.Я. Автомобильные дороги лесозаготовительных предприятий. Структура и методика размещения / Л.Я. Громская, Н.А. Тюрин. - LAP LAMBERT Academic Publishing. 2012. - 175 с.

4. Засухин, Д.П. Рекомендации по защите лесных почв от повреждения при проведении лесозаготовительных работ в Республике Коми / Д.П. Засухин, В.С. Серый, Н.С. Минин - Сыктывкар, 2004.

- 26 с.

5. Григорьев, И.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации / И.В. Григорьев, А.И. Жукова, О.И. Григорьева, А.В. Иванов - Санкт-Петербург, 2008. - 176 с.

6. Ключевая роль транспорта в современном мире: монография / А.Л. Блохин, К.Ф. Боряк, ТВ. Коваленко и др. - Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2013 - 163 с.

7. Салминен, Э.О. Транспорт леса. Сухопутный транспорт: учебник для студ. высш. учеб. заведений: в 2 т. / Э.О. Салминен, Г.Ф Грехов, Н.А. Тюрин и др. / под ред. Э.О. Салминена. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - Т. 1. - 368 с.

8. Коваленко, Т.В. К вопросу об использовании данных телеметрических систем для планирования транспортного освоения лесных массивов / Т.В. Коваленко // Естественные и технические науки.

- 2011. - № 6. - С. 582-585.

РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА

строительства, ремонта и содержания участков лесных автомобильных дорог

A. А. КАМУСИН, проф. каф. транспорта леса МГУЛ, д-р техн. наук,

Е.В. КОНДРАШОВА, доц. Воронежский ГАУ, д-р техн. наук,

Д.М. ЛЕВУШКИН, ст. преп. каф. транспорта леса МГУЛ, канд. техн. наук,

B. А. БУРМИСТРОВ, асп. каф. лесных и д/о машин и материаловедения УГТУ

levushkin@mgul.ac.ru, rivelenasoul@mail.ru

В этой связи эффективная организация процесса ресурсного обеспечения строящейся ЛАД в условиях ограниченных ресурсов, выбор его рациональных форм, которые должны учитывать вероятностный характер строительства, а в современных неустойчивых производственно-экономических условиях дорожно-строительного производства приобретают первостепенное значение.

На сегодняшний день все более важной функцией большинства строительных компаний становится анализ эффективности

В настоящее время вопросы определения и оптимизации форм организации ресурсного обеспечения строящейся лесной автомобильной дороги (ЛАД) на уровне подрядной организации требуют особого внимания. Это вызвано тем, что необходимо совмещать требования по строительству ЛАД с иногда противоречащим ей требованиям эффективного использования материально-технических и финансовых ресурсов по организации в целом для получения высоких оценочных результатов.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

21

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 1. Схема управления запасами по основной модели

политики управления запасами. Для строительных организаций теория управления запасами находит все более широкое применение. Особую важность приобретает знание менеджерами механизма функционирования системы управления запасами. Диапазон этих моделей достаточно обширен - от базисных моделей детерминированных систем до более сложных моделей, описывающих неопределенность спроса или сроков поставки заказа. Если система управления запасами является достаточно сложной, то для ее моделирования рекомендуется использовать имитационные модели [1-5].

В ряде работ [6, 7] проанализирован ряд моделей по планированию и управлению запасами: основная модель управления запасами, модель экономичного размера партии, модель производства партии продукции, модель планирования дефицита, уровневая модель повторного заказа, аналитическая модель повторного заказа, имитационная модель управления запасами.

Основная модель управления запасами (рис. 1) основана на следующих допущениях:

Рис. 2. Схема оптимизации объема заказа

спрос на ресурсы является постоянным, время поставки известно и является постоянной величиной, отсутствие запасов является недопустимым, в течение каждого цикла запасов делается заказ на постоянное количество ресурсов.

Оптимальный объем заказа называют экономичным размером заказа с равными интервалами. В течение расчетного периода он обеспечивает минимум затрат на хранение материалов. Модель графически представлена на рис. 2.

Нетрудно заметить, что если размер заказа невелик, то стоимость поставки является доминирующей - в этом случае поставки ресурсов производятся часто, но небольшими объемами партий. Если размер партии большой, то основной расходной величиной становится стоимость хранения. Экстремальная точка на кривой суммарной стоимости соответствует максимальному значению размера заказа.

Модель планирования дефицита разработана для случаев, когда издержки хранения запасов ресурсов являются более высокими, чем любые издержки, связанные с отсутствием запаса в течение небольшого периода времени. Модель разработана для двух случаев:

1) спрос на продукцию, возникающий в период отсутствия запаса ресурсов, остается неудовлетворенным;

2) спрос на продукцию компенсируется.

Все рассмотренные выше модели основаны на предположении, что спрос во время поставки ресурсов является постоянным.

22

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Однако на практике использование системы управления запасами содержат элемент неопределенности как во времени поставки, так и относительно потребления ресурсов. Известно, что интенсивность потребления (спрос) ресурсов изменяется во времени. Проблемы, связанные с неопределенностью времени поставки и изменением потребления во времени являются особенно сложными. В этих случаях необходимо привлечение других методов - уровневой модели повторного заказа в циклической модели повторного заказа.

При решении сложных проблем управления запасами используются возможности имитационного моделирования методом Монте-Карло, в котором всем переменным присваивается определенное множество дискретных значений. Данный метод позволяет на основе собранной исходной информации сгенерировать для каждой переменной соответствующее распределение вероятностей. Из этих распределений с помощью случайных чисел получают значения переменных, которые используются затем в процессе моделирования. Модели имитационного моделирования хотя и не дают оптимальных решений как, например, методы линейного программирования, однако позволяют выработать направления, приводящие к лучшим результатам [11].

В [9, 10] предложен метод разработки календарного плана строительства с учетом обеспечения и эффективного использования ресурсов. Если потребность в ресурсе превысит его лимит, необходимо вложить в проект дополнительное количество ресурса либо пересмотреть календарный график производства работ. В качестве критериев эффективности предложены максимальное использование ресурсов, минимизация максимальной потребности в ресурсах, минимизация максимальных изменений потребности в ресурсах.

Анализ существующих моделей планирования и управления запасами показывает, что они не учитывают характер изменения стоимости дорожно-строительных материалов и транспортных услуг в период производства работ. Кроме того, интенсивность потребле-

ния ресурсов технологическими процессами принимается постоянной в течение всего строительного цикла, без учета характера изменения производительности механизированных звеньев в зависимости от физико-механических свойств перерабатываемых дорожно-строительных материалов и погодно-климатических условий. При обосновании объемов и интервалов поставок ресурсов не учитывается провозная способность транспортного комплекса, которая в значительной степени зависит от средней скорости автосамосвалов. Оптимизация работы автотранспорта по перевозке материалов и полуфабрикатов от поставщика к потребителю производится без учета транспортно-эксплуатационного состояния дорог на маршруте [6, 7].

Движение складских запасов реализуется по схеме максимум-минимум: от экономически целесообразного максимального запаса

Qi + qi,

где Qi - оптимальный размер поставляемой партии материала i-го вида до минимально необходимого; qi - точка заказа.

Текущим запасом q называется часть складского запаса, обеспечивающая потребность в материалах между очередными его поставками. Эта часть расходуется и регулярно восстанавливается, причем справедливо равенство

qTi = Tg1Cp = Q.

где т - период между двумя очередными поставками материала i-го вида; gicp - среднесуточный расход материала i-го вида.

Средний запас соответствует половине максимального, он является нормой запаса, учитываемого при определении планируемого размера оборотных средств. Страховой запас q

1г

гстр

часть складского запаса материала, предназначенная для обеспечения технологических процессов в случае отсутствия текущего значения, а также непредвиденных отклонений от нормальных условий снабжения

q = т q ,

1гстр гстр 1гср1 4 '

где т - период срочного восстановления те-

кущего запаса.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

23

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Таблица 1

Цены и скидки на битум нефтяной дорожный БНД 60/90

Размер партии, т Скидка, % Цена, руб./т

До 10 0 9600

15-30 5 9120

35-45 8 8870

50-65 10 8712

70 и более 15 8293

При планировании материального обеспечения потребность в основных материалах и инструментах QOMU рассчитывается по формуле

т

Qomm = ^ Щ Ирм,

i=1

где о - объем работ с применением материала /-го вида;

HpMi - норма расхода материала /-го вида;

m - номенклатура используемых материалов и инструментов. Заготовительный баланс материальнотехнического обеспечения содержит расчет потребности Q3 по видам и нормам в материалах и инструментах, подлежащих использованию в планируемом периоде, источники их поступления, и составляет

Q3 = Qomm +

где QK - запас материалов на складе на конец

планового периода;

QH - запас материалов на складе на начало планового периода.

По плану материально-технического обеспечения формируют материальные заявки. Оперативные отчеты об использовании всех видов материалов и инструментов позволяют выявлять сверхнормативные расходы и принимать меры по профилактике потерь и хищений [2, 6].

Рассмотрим процедуру управления запасами на примере хранения и использования битума нефтяного дорожного массой 1 т. Оптовая цена (в текущем уровне цен, 2010 г.) составляет 9600 руб./т. Поставщик предлагает систему скидок в зависимости от размера приобретаемой партии (табл. 1).

С учетом издержек на хранение битума при производстве ремонтных работ определены затраты Z (руб./сутки) на управление

запасами битума в зависимости от объема поставляемой партии. Следует отметить, что в принятой системе управления запасами битума оптимальный размер партии не зависит от существующей интенсивности ремонта, а следовательно, его можно считать постоянным.

В реальных системах ремонта интенсивность потребления ресурсов изменяется в зависимости от реальных условий выполнения работ, экономической ситуации, а поэтому стабильность объема поставки имеет очень важное значение, так как обеспечивает эффективность управления ресурсами в широком диапазоне интенсивности выполнения различных ремонтных работ. Но от интенсивности потребления зависят два существенных параметра управления запасами: точка заказа и период поставки. Графики зависимости периода поставки и точки заказа от интенсивности потребления битума показаны на рис. 3, 4. Данные графики обеспечивают оперативное управление ресурсами при изменениях режимов ремонтных работ [9, 10].

При оптимизации системы управления запасами эффект обеспечивается снижением затрат на приобретение, транспортировку и хранение материалов и инструментов, как было показано выше. Основным элементом обеспечивающим этот эффект, является скидка, предоставленная поставщиком, но увеличение объема поставляемой партии приводит к возрастанию затрат на транспортировку и хранение. Таким образом, предоставленная скидка должна обеспечивать компенсацию этих дополнительных затрат. Экономический эффект, достигаемый в результате оптимального управления запасами Эг (тыс. р), определяется как разность затрат на приобретение, транспортировку и хранение материалов и инструментов в течение отчетного года ЗБ к

24

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Таблица 2

Экономические показатели оптимального управления запасами

Годы ЗБ, тыс. р. ЗО, тыс. р. ЭГ, тыс. р. Э/*, %

2004 3872,8 3291,9 580,9 15,0

2005 4352,1 3598,8 753,3 17,3

2006 5440,7 4679,0 761,7 14,0

2007 5720,3 4977,4 742,9 13,0

2008 5967,9 5132,5 835,4 14,0

Итого 24653,8 21679,6 3674,2 -

Рис. 3. Графики циклов изменения запасов битума: а - период поставки; б - точка заказа

затратам по указанным статьям ЗО, соответствующим оптимальным размерам партий поставок расходных материалов.

ЭГ=3Б-30=3В-^Р„2„,

/=1 к=1

где Zk - затраты на управление запасами средств ремонта /-го типа в сутки при определенной интенсивности их потребления;

Рк - количество рабочих дней, в течение которых интенсивность потребления средств ремонта /-го типа в сутки можно считать одинаковой, дн.;

K - количество периодов в течение года с разной интенсивностью потребления средств ремонта -го типа в сутки;

I - количество типов средств ремонта.

а - при интенсивности потребления 50 т/ сутки; б -100 т/сутки Результаты расчета экономического эффекта и эффективности оптимального управления запасами по ремонту дорог за последние пять лет (2004-2008) приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что эффективность оптимального управления запасами средств ремонта достаточно высокая и составляет по годам 13-17,3 %, что обеспечивает за пять лет экономический эффект 3674,2 тыс. руб. На рис. 3 показаны диаграммы распределения экономического эффекта и эффективности оптимального управления запасами средств ремонта по годам.

Диаграммы на рис. 3 позволяют выполнить анализ изменения эффективности совершенствования системы управления запасами средств ремонта, они наглядно демонстрируют изменение величины экономического эффекта по годам и эффективности.

Существующая неравномерность роста экономического эффекта (рис. 5,а) обусловлена, в первую очередь, отсутствием в экономической системе ремонта рычагов управления запасами, следствием чего являлись хаотические, ничем не обоснованные поставки средств ремонта. В течение прошедших пяти лет были реальные сбои в работе ремонтных бригад из-за отсутствия на складе требуемых материалов. По некоторым средствам

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

25

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 4. Графики зависимости периода поставки и точки заказа в системе управления запасами битума

Годы Годы

а) б)

Рис. 5. Диаграммы распределения экономического эффекта и эффективности по годам от реализации оптимального управления запасами средств ремонта: а - распределение экономического эффекта; б - распределение эффективности

26

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

ремонта, которые применяются очень редко, наблюдался избыток, они переходили из года в год, находясь на складе, и приводили к неоправданным затратам на их хранение и преждевременным затратам на транспортировку. Устранение указанных недостатков обеспечивается применением модели, что выражается в получении экономической эффективности от 13 до 17,3 % (рис. 5,б), которая также неравномерно изменяется по рассмотренным отчетным годам, что связано с изменением цен и отсутствием реально функционирующей в учреждении системы управления запасами средств ремонта [7, 8].

Величина транспортных затрат определяется используемыми видами транспорта и подвижного состава. При доставке автотранспортом она увеличивается по причине использования более тяжелых автомобилей при больших размерах партии или использования двух и более транспортных средств.

При оптимизации системы управления запасами эффект обеспечивается снижением затрат на приобретение, транспортировку и хранение материалов и инструментов. При этом установлено, что основным элементом, обеспечивающим указанный эффект, является скидка, предоставленная поставщиком [11]. Но увеличение объема поставляемой партии приводит к возрастанию затрат на транспортировку и хранение, а предоставленная скидка должна обеспечивать компенсацию этих дополнительных затрат.

Выводы

Реализация модели оптимизации системы управления запасами средств ремонта показывает, что эффективность оптимального управления запасами средств ремонта участков лесных автомобильных дорог составляет по годам 13-17,3 %, что обеспечивает за пять лет экономический эффект

3674,2 тыс. руб. Реализация предложенной модели управления запасами возможна при управлении запасами расходных материалов в любой сфере деятельности, когда необходимо учитывать изменение транспортных затрат по причине увеличения объема поставляемой партии.

Библиографический список

1. Скрыпников, А.В. Информационные технологии для решения задач управления в условиях рационального лесопользования: монография / А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова, Т.В. Скворцова, А.И. Вакулин и др. Деп. в ВИНИТИ 26.09.2011, № 420-2011. - Воронеж, 2011. - 127 с.

2. Кондрашова, Е.В. Определение эффективности транспортной работы лесовозной автомобильной дороги / Е.В. Кондрашова // Бюллетень транспортной информации (БТИ). - № 9 (171) - 2009. - С. 25-27.

3. Никитин, В.В. Модель оптимального развития сети лесных дорог в лесосырьевом массиве / В.В. Никитин, И.С. Новоселов // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - № 2. - 2013. - С. 121-126

4. Кондрашова, Е.В. Повышение эффективности транспортной работы автомобильных дорог в лесном комплексе / Е.В. Кондрашова, А.М. Волков.

- Воронеж: Воронежский ГУ, 2010. - 232 с.

5. Курьянов, В.К. Повышение эффективности обследования автомобильных дорог в районах лесозаготовок / В.К. Курьянов, Е.В. Кондрашова, Ю.В. Лобанов. - М.: РАЕ, 2010. - 130 с.

6. Скрыпников, А.В. Методы, модели и алгоритмы повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесных автомобильных дорог в процессе проектирования, строительства и эксплуатации: монография / А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова, Т.В. Скворцова, А.И. Вакулин и др. - М.: ФЛИНТА: Наука, 2012. - 310 с.

7. Рябова, О.В. Совершенствование методов оценки транспортно-экологических качеств автомобильных дорог / О.В. Рябова, Е.В. Кондрашова, А.В. Скрыпников. - Воронеж: Воронежский ГУ, 2005.

- 277 с.

8. Скрыпников, А.В. К вопросу повышения безопасности движения на лесовозных автомобильных дорогах и дорогах общего пользования / А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова, В.Ю. Губарев, А.Б. Киреев. - М.: ФЛИНТА: Наука, 2012. - 168 с.

9. Скрыпников, А.В. Метод оптимизации планов ремонта участков лесных автомобильных дорог / А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова, Т. В. Скворцова // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - № 6; URL: www. science- education. ru/ 100-5155.

10. Скрыпников, А.В. Оптимизация межремонтных сроков лесовозных автомобильных дорог / А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова, Т.В. Скворцова // Фундаментальные исследования. - М., 2011. - № 8 (ч. 3). - С. 667-671.

11. Скрыпников, А.В. Оценка транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог в системе автоматизированного проектирования (САПР АЛД) / А.В. Скрыпников. - Воронеж: ВГЛТА, 2008. - 387 с.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2014

27