Полная версия

Главная arrow Логистика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПОДЪЕгаНО'ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Как уже отмечалось, в складах материальные потоки трансформируются по своим параметрам и форме. Этот процесс является наиболее трудоемким и, как правило, очень затратным. Именно на этом этапе обнажаются многие недостатки в системе управления потоковыми процессами. Способность адаптации логистических систем к внешней среде, а также эффективность внутрисистемного управления материальными потоками в значительной степени зависят от технологии осуществляемых преобразований. Чем более она совершенна, тем более результативно проявляется функциональный потенциал каждой конкретной системы хранения и переработки, а, в конечном счете, и всей логистической системы.

Механизация и автоматизация не отдельных, а всех логистических работ и операций по физическому перемещению в складском хозяйстве представляется неотделимой частью указанной задачи. Тяжелые и трудоемкие погрузочно- разгрузочные операции при приемке, комплектации и отпуске, а также подготовка продукции к производственному потреблению и внутрискладские транспортно-перемеща- ющие работы, штабелирование, укладка на стеллажи и/или в тару, ряд других операций являются основными направлениями, нуждающимися в механизации и автоматизации.

Значение активного использования средств механизации и автоматизации в системах хранения и переработки состоит в том, что благодаря им:

  • ? повышается производительность и облегчается труд складских работников;
  • ? ускоряется выполнение логистических операций;
  • ? улучшается качество выполнения погрузочно-разгрузочных, транспортно-перемещающих и других работ;
  • ? увеличивается пропускная способность систем хранения и переработки, в том числе конкретных складов;
  • ? сокращаются простои транспортных средств под загрузкой и разгрузкой;
  • ? повышается использование складских площадей за счет увеличения высоты укладки продукции;
  • ? снижается себестоимость логистических работ и операций;
  • ? повышается безопасность выполнения работ и т. д.

Механизация и автоматизация процессов и отдельных операций в системах хранения и переработки является одним из важнейших аспектов прогрессивного развития логистики. Важно отметить, что с логистических позиций применяемые средства механизации и автоматизации складских работ в каждом случае должны: строго соответствовать своему назначению; обладать необходимой прочностью, устойчивостью, подвижностью; обеспечивать удобство работы и безопасность труда; использовать минимальные маневровые площади; быть способными к модуляции рабочей части; обслуживаться минимальным числом работников; быть совместимыми друг с другом, экономичными и максимально соответствующими по мощности — ожидаемому объему работ, а по виду и типу — роду и характеру обрабатываемых материальных ресурсов.

Спектр подъемно-транспортного оборудования, используемого в логистических процессах, очень разнообразен. На рис. 13.3 и 13.4 даны краткие обзорные классификации искомого оборудования и кранов.

Классификация подъемно-транспортного оборудования по основным характеристикам

Рис. 13.3. Классификация подъемно-транспортного оборудования по основным характеристикам

Ниже предлагается вниманию структуризация одного из наиболее эффективных средств — конвейеров.

Попутно отметим, что конвейеры используются для непрерывного перемещения тарно-штучных и сыпучих грузов в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях.

Конвейеры классифицируются по различным признакам. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

По степени мобильности конвейеры можно разделить на две большие группы:

  • 1. Стационарные.
  • 2. Передвижные.

По характеристике тягового органа можно выделить следующие типы контейнеров:

  • ? ленточные;
  • ? цепные;
  • ? пластинчатые;
  • ? ковшовые;
  • ? шнековые;
  • ? роликовые;
  • ? скребковые.

По профилю трассы из массы конвейеров выделяют:

  • ? горизонтальные;
  • ? наклонные;
  • ? с криволинейной трассой;
  • ? с переменным углом наклона;
  • ? напольные (тележные, конвейерно-тележные);
  • ? подвесные (грузонесущие, грузотолкающие).

Кроме перечисленных признаков классификацию конвейеров осуществляют также по расстоянию между центрами барабанов или звездочек. Длина передвижных конвейеров на складах колеблется от 2 до 30 м, а стационарных от 50 до 100 м. При перемещении грузов на большие расстояния используются линии, состоящие из нескольких конвейеров.

Более подробно с характеристиками подьемно-транспорт- ного оборудования можно ознакомиться в соответствующих справочниках или из других источников. Мы лишь обратим

Классификация кранов внимание на те аргументы, которыми необходимо руководствоваться при выборе указанных технических средств в каждом конкретном случае

Рис. 13.4. Классификация кранов внимание на те аргументы, которыми необходимо руководствоваться при выборе указанных технических средств в каждом конкретном случае.

Так, при использовании машин, механизмов или их систем наряду с такими показателями, как ожидаемая производительность, надежность, относительно малая стоимость, должны быть предусмотрены и такие их характеристики, которые обеспечивали бы непрерывность общего технологического процесса, хорошо вписывались бы в логистическую концепцию данной системы хранения и переработки. Кроме того, применяемые средства должны обладать высокой степенью технологической совместимости не только друг с другом, но и в общей совокупности технического парка, причем как в складском хозяйстве, так и в основном производстве. В соответствии с принципами логистики к применению каждого механизма необходимо подходить не только как к отдельному средству замены ручного труда, но и как к базовому элементу для перехода к комплексной механизации и автоматизации логистических процессов.

В связи с этим в логистике получил распространение термин “гибкий складской модуль” (ГСМ). Гибкий складской модуль (ГСМ) представляет собой единицу подъемно-транспортного или иного складского оборудования системы грузо- переработки, которая обладает гибкостью и имеет микропроцессорную систему управления.

Гибкий складской модуль предназначен для выполнения работ по упаковке, комплектации, транспортировке и пр. продукции произвольной номенклатуры. Он автоматически осуществляет свои функции, органично встраиваясь в действующую гибкую систему складской грузопереработки.

Сама гибкая система складской грузопереработки (ГССГ) представляет собой совокупность разных сочетаний гибких складских и гибких производственных модулей, роботизированной внутрискладской транспортной сети, систем обеспечения их функционирования в автоматическом или полуавтоматическом режиме в течение заданного времени.

Гибкие системы складской грузопереработки предназначены для автоматизации технологических процессов на отдельных складах и в системах хранения/переработки, которые сами по себе рассматриваются как организационное и функциональное целое. То есть речь идет о соответствующих системах в торгово-посреднических и транспортных структурах, не связанных непосредственно с процессом производства продукции (в производственных структурах формируются гибкие производственно-логистические системы (ГПЛС).

Гибкие системы складской грузопереработки наиболее эффективны при обеспечении местных потребителей продукцией в нетранзитных количествах. Они в полной мере обладают логистическим свойством — свойством адаптации к изменяющимся параметрам перерабатываемой продукции в установленных пределах. Максимальный эффект при использовании данных систем проявляется на складах с широкой и постоянно меняющейся номенклатурой перерабатываемой продукции (например, на складах запасных частей). В то же время применение гибких систем складской грузопереработки может быть экономически оправдано и на складах с узкой и относительно стабильной номенклатурой.

Роботизированная внутрискладская транспортная сеть, составляющая один из элементов гибкой системы складской грузопереработки, предназначена для внутрискладской транспортировки средствами напольного или иного автоматизированного транспорта, различных грузов в установленных пределах значений их параметров с возможностью оперативной перестройки маршрутов перемещения с минимальными затратами. Наиболее полно требованиям роботизированной внутрискладской транспортной сети на современном этапе развития техники отвечают робокары. В то же время в рамках данной сети могут использоваться транспортные роботы другого типа и иное оборудование.

Транспортный робот — это специализированный робот, предназначенный для выполнения транспортных операций в рамках гибкой производственно-логистической системы, гибкой системы складской грузопереработки и других систем.

Транспортные роботы подразделяются на:

  • ? Напольные;
  • • рельсовые;
  • • безрельсовые).
  • ? Подвесные;
  • • монорельсовые;
  • • портальные;
  • • консольно-крановые.

Напольные рельсовые транспортные роботы получили широкое распространение при обслуживании роботизированных технологических комплексов. Однако затраты на изменение их трассы значительно выше, чем при использовании безрельсовых транспортных роботов, которые по указанному и ряду других аспектов более полно удовлетворяют требованиям гибкости.

Безрельсовые транспортные роботы называются робокарами. В данную группу технических средств включают также электроробокары, робототележки и др. В настоящее время известны три основных типа транспортных роботов этой категории:

1. Несущие робокары (робототележки...).

Они оборудованы рабочим столом, рольгангами или другой специальной оснасткой в зависимости от назначения.

2. Автоматические тягачи.

Они оборудованы тяговыми крюками, к которым присоединяются грузовые механические тележки.

3. Штабелеры, оборудованные стационарными или поворотными вилами и способные автоматически забирать и устанавливать груженые поддоны на различных уровнях. На вилах таких штабелеров обычно размещаются по два поддона.

На большинстве робокаров (робототележках...), занятых на транспортно-перемещающих операциях, в качестве силовых установок используют тяговые электродвигатели с питанием от аккумуляторных батарей. Иногда применяют другие силовые установки. Для управления этими видами транспортных роботов используются оптические, индуктивные, инфракрасные, лазерные и другие системы маршрутослежения.

Часто при автоматизации логистических операций в системах хранения и переработки используются различные манипуляторы, которые могут функционировать как самостоятельно, так и в комплексе с транспортным роботом.

Манипулятор — это управляемое устройство (машина), которое оснащено рабочим органом для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека при перемещении объектов в пространстве. Манипулятор перемещает предметы (грузы) в любую точку рабочей зоны (в том числе в недоступной для человека среде) или выполняет действия, требующие больших физических усилий, осторожности или скорости.

Манипуляторы оснащены захватными устройствами, которые обеспечивают захват и удержание объектов манипулирования (грузов, изделий). Захватные устройства подразделяются на:

  • ? механические;
  • ? электромагнитные;
  • ? вакуумные;
  • ? комбинированные.

Захватные устройства также бывают:

  • ? чувственными и
  • ? нечувственными.

К элементам, обеспечивающим чувственность, относятся различные датчики, которые определяют состояние окружающей среды, местонахождение объекта и его конфигурацию, габаритные размеры, цвет. К таким устройствам относятся тектильные, локационное, телевизионные и др. В качестве датчиков используются световоды и светорезисторы, концевые и путевые выключатели, бесконтактное реле, термосопротивления, термоконтакты и т. д.

Планирование и анализ объемов и хода выполнения логистических операций, выполняемых с помощью подъемнотранспортного оборудования, а также определение потребности в необходимом количестве машин и механизмов для обслуживания действующей системы хранения и переработки предполагает применение ряда соответствующих показателей. Акцентируем внимание на некоторых из них, а точнее на тех, которые представляются ключевыми.

Техническая производительность машин — это объем полезной работы, выполняемой за единицу времени в режиме постоянного действия при полной загрузке и квалифицированном управлении.

К сожалению, часто на практике встречаются ситуации, когда в рамках определенной логистической деятельности требуется выполнить какие-либо механизированные работы, для которых не всегда имеются необходимые условия, обеспечивающие полную реализацию технической производительности машины. Поэтому чаще используется показатель производственной нормы выработки.

Производственная норма выработки представляет собой некий определенный объем полезной работы, которую необходимо выполнить за единицу установленного времени в конкретных условиях в соответствии с применяемой технологией работ и ожидаемым грузооборотом.

Показателем выполненной работы определенной машиной (механизмом) за расчетную единицу времени является — фактическая выработка. Ее определение важно тем, что она отражает степень использования потенциальных возможностей подъемно-транспортного оборудования при выполнении логистических операций. Они могут быть использованы не полностью (по различным причинам), но нередки случаи, когда фактическая выработка может не только превзойти производственную норму выработки или достичь технической производительности, но и превысить последнюю.

Для расчета показателей производительности и потребности в подъемно-транспортном оборудовании введем следующие обозначения:

Рч— техническая производительность машин (т/ч);

n — количество выполняемых циклов за 1 ч; q — грузоподъемность машины (не включает массы грузозахватного органа) (т);

d — коэффициент использования грузоподъемности машины (0,5 ... 0,8);

Т — полное время, необходимое для одного цикла (с); tn, tp, tT — время на операции погрузки, разгрузки и транспортировки (с);

Yjt — общие затраты времени на прочие операции и простои (с);

Т. — время цикла с учетом совмещения движений; ф — коэффициент совмещения движений, равный отношению необходимого на 1 цикл времени, с учетом совмещения движений, к суммарному времени последовательно выполняемых движений в цикле (для пролетных кранов 0,7—0,8, а для башенных кранов 0,5—0,6);

Q — количество груза, подлежащего переработке в сутки (смену) (т);

t — время работы механизма в сутки (смену/ч); q} -— средняя интенсивность нагрузки на 1 м длины грузо- несущей поверхности (ленты) машины (кг/м);

F — площадь поперечного сечения слоя материала (м2); у — объемная насыпная масса материала (т/м3); i — емкость рабочего элемента (ковша), (м3);

V — скорость перемещения груза (м/с);

М — масса единицы материала или затаренной продукции, перемещаемых машиной (кг);

I — расстояние между грузовыми единицами (между ковшами);

ф. _ коэффициент наполнения ковша;

N — количество машин, требуемое для ожидаемого объема грузопереработки.

Тогда техническую производительность машин циклического действия (кранов, погрузчиков ...) можно определить следующим образом:

Количество циклов, выполненных за один час работы, определяется по формуле

где 3600 — количество секунд в часе.

Если циклы однотипны, а последовательность операций повторяется, то полное время на цикл можно определить как

Величину затрат времени на один цикл у многих машин и механизмов можно сократить путем одновременного выполнения некоторых операций по перемещению грузов, т. е. их совмещением. Так, для пролетных и башенных кранов можно совместить операции движения самого крана, перемещения грузовой тележки по мосту или стреле крана, а также подъема (спуска) груза. В связи с этим время цикла с учетом совмещения разнородных движений может быть значительно сокращено:

Если часовая производительность машины циклического действия известна, то можно определить требуемое количество машин для грузовой переработки ожидаемого объема работ в установленную единицу времени (сутки, смену):

Техническую производительность машины непрерывного действия (конвейеров, элеваторов...) (т/ч) можно рассчитать по формуле общего вида

Производительность оборудования при перемещении сыпучих материалов непрерывным потоком (т/ч) определяется следующим образом:

P4=3600FyV.

При перемещении однообразных штучных и затаренных грузов, которые измеряются их массой, производительность машины (механизма) (т/ч) непрерывного действия рассчитывается по формуле

при этом

При перемещении однообразных штучных и затаренных грузов, которые измеряются их количеством, производительность (шт./ч) машины непрерывного действия определяется как:

Производительность элеватора (т/ч) определяется следующим образом:

при этом

Производительность машин (механизмов) пневматического действия рассчитывается по формуле

где о — плотность атмосферного воздуха (обычно принимается 1,2 кг/м3);

рв_ расход воздуха (м3/с);

Кв — весовая концентрация смеси (отношение веса перемещаемого груза к весу расходуемого воздуха в ед. времени).

Важнейшей задачей в организации логистических процессов является повышение эффективности использования подъемно-транспортного оборудования. Для этого подсистема управления в логистических системах должна предусматривать разработку соответствующих экономических, технических и организационных мероприятий. В связи с этим выделяют два основных способа использования подъемнотранспортного оборудования:

1. Интенсивное использование машин и механизмов.

Оно выражается в повышении использования эксплуатационных возможностей технических средств непосредственно в процессе их функционирования.

2. Экстенсивное использование машин и механизмов.

Оно предполагает эффективное управление временным

фактором. Другими словами считается, что чем дольше работает единица оборудования, тем выше его коэффициент загрузки, а это влечет за собой повышение производительности технических средств.

Рассмотрим данные направления и их взаимозависимость более подробно.

Интенсификация работы технических средств проявляется в улучшении использования их мощности. Под этим подразумевается максимизация использования грузоподъемности и скорости работы каждой конкретной единицы оборудования.

Кроме того, интенсивность загрузки технических средств выражается степенью использования номинального времени работы подъемно-транспортного оборудования для полезной работы. Для этих целей в процессе проведения логистического анализа рассчитывается коэффициент использования рабочего времени (А). Данный показатель отражает затраты времени на полезную работу в общем логистическом процессе. Он определяется отношением времени полезной работы, к которой относят операции по погрузке-разгрузке, к фактической продолжительности работы оборудования:

где Тр — время полезной работы оборудования (ч); Тф —- время фактической работы оборудования.

Влияние факторов грузоподъемности и скорости хорошо иллюстрируется на примере погрузчиков. Напомним, что их производительность определяется по общей формуле для машин периодического действия

Очевидно, что коэффициент использования грузоподъемности зависит от фактического веса перемещаемого механизмом груза за один цикл. Чем больше груза поднимает погрузчик за один цикл, тем выше его производительность.

Количество циклов для погрузчика за 1 ч работы может варьироваться. При этом продолжительность одного цикла для данного типа технических средств рассчитывается следующим образом:

где t1 — время для захвата груза (с);

t2 — время на установку груза (с);

hx — высота подъема груза (м);

h2 — высота опускания груза (м);

Z1 — расстояние перемещения погрузчика с грузом (м);

12 — расстояние перемещения погрузчика без груза (м);

Vn _ скорость подъема вилок (или других захватных устройств) (м/с);

Vj — скорость движения погрузчика с грузом (м/с);

Vo — скорость опускания груза (м/с);

V2 — скорость движения погрузчика без груза (м/с).

Таким образом, из приведенной формулы видно, что на интенсивность использования технических средств существенное и прямое влияние оказывает скорость. При увеличении скорости выполнения технологических операций уменьшается время, затрачиваемое на выполнение одного цикла работы механизма. Это означает увеличение числа выполняемых циклов за единицу времени, а следовательно, производительность технических средств может быть увеличена.

Следует подчеркнуть, что интенсификация загрузки технических средств предполагает более эффективное использование их скорости и грузоподъемности.

Неполное использование потенциала технических средств по скорости и грузоподъемности характеризуется коэффициентом производительности (Я):

где А-* —фактическое количество циклов, совершаемых техническим средством за единицу времени (за ч);

— расчетное количество циклов, совершаемых техническим средством за единицу времени (за ч);

Уф — фактический вес подъема груза техническим средством за один цикл.

Зная коэффициент использования рабочего времени (А) и коэффициент производительности (Я) можно определить коэффициент интенсивности загрузки технического средства:

Другой способ определения коэффициента интенсивности загрузки выражается формулой

где Qn — объем переработанной продукции;

Ррч — расчетная часовая производительность технического средства;

Т , Тф — расчетное и фактическое время работы технического средства.

При экстенсивном использовании технических средств повышение производительности достигается путем увеличения продолжительности их использования в течение установленного времени (суток, года).

На суточном фонде времени эксплуатации подъемно-транспортного оборудования негативно отражаются простои как по организационным, так и по техническим причинам, а также потери от нерационального использования сменного времени.

Исходя из сказанного, в процессе проведения логистического анализа и при планировании рассчитываются — коэффициент использования парка технических средств ип) и коэффициент использования подъемно-транспортного оборудования в течение сутокис).

Первый (Кип) характеризует потери времени по организационным и техническим причинам.

Второй (Кис) — потери времени от неполного использования смен и недостаточной сменности работы технических средств.

где Н1 — количество эксплуатируемых технических средств;

Н2 — списочная численность парка технических средств;

П1 — потери времени от неполного использования смен (ч);

Тсм — продолжительность времени работы технических средств в течении суток (ч);

24 — продолжительность суток (ч).

Произведение обоих коэффициентов хорошо иллюстрирует потенциальные возможности использования подъемнотранспортного оборудования во времени, иными словами экстенсивную загрузку:

где Кэк — коэффициент экстенсивной загрузки.

Данную формулу можно представить в развернутом виде:

Таким образом, в числителе проявляется время фактической работы технических средствф) (ч), а в знаменателе — максимально возможное время использования имеющегося оборудованиямакс) (ч):

Исходя из этого, коэффициент экстенсивной загрузки подъемно-транспортного оборудования можно исчислить как

Руководствуясь логистическими требованиями по отношению к организации транспортно-перемещающих работ в процессе эксплуатации подъемно-транспортного оборудования, стремление к получению максимума экономии времени экстенсивного вида должно быть обязательным. Экономия времени может быть довольно большой при полном устранении потерь времени в ходе продуманного, эффективного использования в системах хранения и переработки комплекса технических средств на погрузочно-разгрузочных и локальных транспортировочных работах.

Заметим, что при определении коэффициента экстенсивного использования технических средств к потерям времени не относятся перерывы на техническое и технологическое обслуживание, если они соответствуют установленным нормативам.

Взаимосвязь коэффициентов интенсивной и экстенсивной загрузки технических средств выражается через определение обобщающего коэффициента загрузкиэф):

Представив данную формулу в развернутом виде, получим:

или

где Qn — фактически выполненный объем работы (т);

Т — максимально возможное время использования машин;

Рч — расчетная часовая производительность механизма (т/ч).

Резюмируя, подчеркнем, что на практике одним из самых прагматичных направлений эффективной организации транс- портно-перемещающих и складских работ является применение именно логистических подходов и принципов управления потоковыми процессами. Логистический инструментарий и методология позволяют внедрить и эффективно использовать передовую технологию и технические средства, рационально использовать потенциальную мощность подъемно-транспортного оборудования и оптимизировать структуру парка машин и механизмов соответствующего назначения.

Контрольные вопросы

  • 1. Обосновать необходимость механизации и автоматизации логистических операций.
  • 2. Значение активного использования средств механизации и автоматизации в системах хранения и переработки.
  • 3. Дать обобщенную классификацию подъемно-транспортного оборудования, используемого в системах хранения и переработки.
  • 4. Представить классификацию конвейеров.
  • 5. Дать классификацию кранов.
  • 6. Какими аргументами следует руководствоваться при выборе подъемно-транспортных машин и оборудования?
  • 7. Раскрыть понятия “гибкий складской модуль” (ГСМ) и “гибкая система складской грузопереработки” (ГССГ).
  • 8. Осветить понятие и классификацию транспортных роботов.
  • 9. Осветить понятие и классификацию манипуляторов и захватных устройств.
  • 10. Сущность показателей: техническая производительность машин, производственная норма выработки и фактическая выработка.
  • 11. Как определяются: техническая производительность машин циклического действия, количество циклов, выполненных за один час работы, полное время на цикла и время цикла с учетом совмещения разнородных движений?
  • 12. Осуществление расчетов требуемого количества машин циклического действия и технической производительности машины непрерывного действия.
  • 13. Каким образом определяется производительность оборудования при перемещении сыпучих материалов непрерывным потоком и при перемещении однообразных штучных и затаренных грузов, которые измеряются их массой?
  • 14. Расчет производительности элеватора и машин (механизмов) пневматического действия.
  • 15. Основные способы использования подъемно-транспортного оборудования.
  • 16. Как определяется коэффициент использования рабочего времени и коэффициент производительности подъемнотранспортных машин и оборудования?
  • 17. Расчет продолжительности одного цикла для погрузчика.
  • 18. Представить способы определения коэффициент интенсивности загрузки технического средства.
  • 19. Каковы суть и формулы расчетов коэффициента использования парка технических средств и коэффициента использования подъемно-транспортного оборудования в течение суток?
  • 20. Варианты расчета экстенсивной загрузки подъемнотранспортных машин и оборудования.
  • 21. Расчет времени фактической работы технических средств, максимально возможного времени использования имеющегося оборудования и коэффициента интенсивной загрузки подъемно-транспортного оборудования.
  • 22. Способы определения обобщающего коэффициента загрузки подъемно-транспортных машин и оборудования.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>