ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ТЕОРИИ РАСПИСАНИЙ В ЛОГИСТИКЕ ЗАПАСОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

Фокина Ирина Сергеевна

студент 4 курса, лесопромышленный факультет ВГЛТА

г. Воронеж

Е-mail: likemarta@mail.ru

Туркина Юлия Олеговна

студент 4 курса, лесопромышленный факультет ВГЛТА

г. Воронеж

Хухрянская Елена Станиславовна

научный руководитель, канд. техн. наук, доцент ВГЛТА, г. Воронеж

Успешное решение задач по реформированию экономики невозможно без всестороннего повышения качества управления производственными процессами и технологическими объектами. Одним из средств достижения указанной цели является применение научных методов моделирования и оптимизации производственно-экономических и технологических ситуаций, обоснования эффективных решений в организации и управлении производственной сферой. Естественно, что это в полной мере относится и к деревообрабатывающей отрасли [4, с. 8-10].

Необходимость со­здания запасов является отличительной чертой любого произ­водственного процесса. В роли запасов могут выступать различ­ные ресурсы: пиловочное сырье на складах лесопильного цеха и готовая пилопродукция, межоперационный запас заготовок для оборудования, работающего в составе технологической ли­нии, комплекты запасных частей и инструментов и т.д. Например, в лесопильном производстве одним из основных процессов подготовки сырья к обработке является создание сезонных, оперативных и страховых запасов, хранение и сортировка сырья. Авторами [3, с. 281] было показано, что определяющим экономичный размер запаса являются стоимость организации производственного цикла и стоимость хранения единицы запаса C_h. Стоимость хранения единицы запаса бревен определяется либо как фиксированная величина на весь год, либо как процент от общей стоимости единицы продукции за год. В различных производствах применяются самые разнообразные методы расчета издержек в этой сфере, однако в целом C_h характеризует величину процентов с денежных ссуд, замороженных в форме запасов, стоимость повреждения или сохранности запасов, а также определенную часть общей стоимости системы хранения запасов.

Логистика запасов определяется как научное направление и сфера практической деятельности по управлению материальными потоками и запасами в логистических системах и межсистемных образованиях, направленных на снижение издержек и обеспечение заданного уровня обслуживания потребителей [2, с. 6-7].

Если некоторое предприятие имеет товарные или сырьевые запасы, то капитал, овеществленный в этих запасах, замораживается и представляет для предприятия потерянную стоимость в форме невыплаченных процентов или неиспользованных возможностей инвестирования. Кроме того, наличие запасов влечет за собой определенные издержки хранения изделий из древесины, стоящих в очереди на обработку. Средняя стоимость хранения складывается из нескольких факторов: страховые взносы при хранении, заработная плата обслуживающего персонала, содержание склада, стоимость самой древесины, зависящая от пород. Последний фактор наиболее важный, так как существует необходимость поддержания на складе специальных условий, предотвращающих появление пороков: грибковых поражений, гнили, грибных окрасов, поражений насекомыми. Способ хранения сырья используют в зависимости от климатической зоны и выбирают в соответствии с показателями, приведенными в таблице 1 [6, с. 256] для некоторых пород, стойкость различных пород выражена в условных величинах (по отношению к стойкости древесины заболони липы).

Таблица 1

Относительная стойкость к гниению

Для хранения досок площадь склада должна размещаться на проветриваемом и дренированном участке, очищена от древесно-кустарниковой растительности, выровнена засыпкой ям песком, щебнем или асфальтирована, разбита на секции, кварталы и участки с учетом эксплуатационных требований [1, с. 10]. При этом штабели укладывают так, чтобы в его объем свободно проникал воздух. Такое требование объясняется необходимостью естественной сушки уложенной в штабель древесины. Должны быть учтены условия работы транспортно-погрузочных средств, дождевальных установок, противопожарной техники и т.п. Таким образом, нужно говорить о достаточно затратном характере содержания запасов сырья и изделий деревообработки.

Рассмотрим данную проблему с точки зрения оптимизации оперативно-календарного планирования. Известно, что изменяя порядок запуска партий изделий в обработку, можно сократить общее время выполнения работ, а значит, увеличить среднюю производительность только за счет сокращения простоев [6, с. 21-45]. Методы выбора оптимальной последовательности выполнения заданного набора работ на имеющемся комплекте оборудования исследуются на протяжении многих лет и в настоящее время сформулированы в самостоятельный раздел дискретной математики - теорию расписаний. В технологии деревообработки, в частности мебельном производстве, это чаще всего относится к порядку запуска в обработку различных деталей. В лесопилении актуальна задача определения оптимальных размеров и порядка запуска в распиловку партий пиловочного сырья с различными размерно-качественными характеристиками [7, с. 37], имеющего различную ценность, а, следовательно, и разную стоимость хранения. Для оптимизации последнего можно использовать модель переработки множества изделий (партий) на одном станке с разной длительностью. В теории расписаний такая задача относится к задаче с одним обслуживающим устройством: поиск наилучшей последовательности обработки на нем некоторого множества деталей. Традиционно рассматриваются два критерия оптимизации загрузки станочного оборудования - временной, т.е. суммарное время ожидания (хранения на складе), и стоимостной – суммарные затраты хранения.

Пусть для выполнения на один станок (линию) одновременно может поступить множество N={1,2,...,N} работ (партий изделий), продолжительность выполнения каждой работы на станке известна t_i, iÎN. Задача построения расписания для выполнения множества работ одним станком состоит в том, чтобы определить такой порядок выполнения работ, при котором заданный критерий эффективности будет принимать оптимальное значение. Критерий завершения всех работ на одном станке не зависит от перестановки перерабатываемых партий сырья. 

Покажем на примере, что метод решения задачи существенно зависит от критерия эффективности. Пусть имеются четыре размерно-качественные группы лесоматериалов, установить порядок запуска партий в обработку на одной линии, если средняя длительность обработки партий деталей: t_I= 16 ч, t_II= 20 ч, t_III= 54 ч, t_IV= 80 ч; а соответствующие средние затраты на хранение, соответственно, равны: 2, 10, 18, 20 у.е./ч.

При выборе в качестве критерия оптимальности временного критерия (критерий 1) партии упорядочивают по t_i,  (iÎN), при этом суммарное время ожидания будет минимальным. Постановку задачи при минимизации суммарных затрат хранения (критерий 2) записывают в виде:, где α_i - затраты на хранение, τ_i - время ожидания i-й партии, в этом случае партии необходимо упорядочить следующим образом: . Решение задачи представлено в таблице 2.

Таблица 2

Порядок запуска партий лесоматериалов

Найдем суммарные затраты хранения для обоих случаев и приведем график загрузки оборудования (рис. 1):

а - оптимизация по времени; б - оптимизация по стоимости

Рисунок 1 - Графики загрузки оборудования

Как видно, при неизменности общего времени обработки на одном рабочем месте получены различные результаты. Несмотря на то, что время ожидания, или штрафов, во втором () случае увеличилось на 75%, затраты на хранение партий сократились случае на 18%. Таким образом, при выборе наилучшего управленческого решения по совокупности критериев существует, как минимум, две альтернативы, обеспечивающих целесообразность выбора.

При решении задачи о M (M > 2) станках пользуются рекомендациями, способствующими сокращению общего времени обработки [5, с. 280-285]. Одна из них – обрабатывать раньше те детали, у которых время обработки на первом станке минимальное – как показано выше, не всегда может быть определяющей. В условиях рыночной экономики спрос на продукцию содержит долю неопределенности, поэтому при перспективном анализе принимать управленческие решения необходимо на основе оценки возможных в будущем ситуаций и выбора из нескольких альтернативных вариантов. Выбор правильного и эффективного управленческого решения представляет собой результат комплексного использования экономического, организационного, правового, технического, информационного, логического, математического и других аспектов.

Список литературы:

1. ГОСТ 3808.1-80. Пиломатериалы хвойных пород. Атмосферная сушка и хранение. – Введ. 01.01.81. – Изд. 01.10.09. – Изм. № 1. ИУС 1 – 1985 01.07.1985. – М: ИПК Изд-во СТАНДАРТОВ, 2002. - 13 с.
2. Григорьев М.Н., Долгов А.П., Уваров С.А. Управление запасами в логистике: методы, модели, информационные технологии: учеб. пособие. – СПб.: изд. дом «Бизнес-пресса», 2006. – 368 с.
3. Лимонов Е.А., Хухрянская Е.С., Нечипоренко Н.А. Модель управления запа­сами деревообрабатываю­щего предприятия / Новые контуры социально-экономического развития обще­ства: Сб. статей Всероссийской научно-практич. конфе­ренции. Часть II. – Воро­неж: ВГУ. 2001.- С. 278-281.
4. Пижурин А.А., Пижурин А.А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки: учеб. для студ. вузов. – 2-е изд. – М. : МГУЛ, 2008. - 375 с.
5. Танаев B.C., Сотсков Ю.Н., Струсевич В.А. Теория расписаний. Многостадийные системы. - М.: Наука, 1989. - 322 с.
6. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. - М.: МГУЛ, 2001. – 340 с.
7. Хухрянская Е.С., Юдина Н.Ю., Ющенко Е.В. Анализ возможностей применения методов теории расписаний к задачам деревообрабатывающих производств и их формализация // Лесотехнический журнал, 2011. - № 3(3). – С. 37-40.