Управление запасами лесоматериалов в лесозаготовительном производстве (стр. 2 )

Для запасов лесоматериалов целесообразно говорить о жизненном цикле. Жизненный цикл запасов лесоматериалов включает три фазы:

- создание запасов лесоматериалов;

- хранение запасов лесоматериалов;

- потребление запасов лесоматериалов.

Характерной особенностью активных запасов является наличие постоянного взаимодействия процессов создания и потребления запасов, одновременность их протекания. Активный запас призван сглаживать текущую неравномерность смежных технологических операций.

В случае пассивных запасов процессы создания и потребления запасов разнесены во времени: запас сначала создается, затем расходуется, а интенсивность процесса создания запаса не зависит от интенсивности процесса потребления; она определяется конечным размером создаваемого запаса и временем на его создание.

Тип запаса (активный или пассивный) определяет выбор применяемых моделей и методов расчета оптимальных размеров запасов лесоматериалов. Так межоперационный запас хлыстов (деревьев) на нижних лесоскладах является активным: его необходимая величина определяется взаимной неравномерностью операций нижнескладского производства и транспорта леса. Межсезонный же запас хлыстов на нижних лесоскладах является пассивным. Его потребная величина определяется ожидаемой продолжительностью распутицы и планируемым объемом раскряжевки на этот же период. Таким образом, уровень межоперационных (активных) запасов хлыстов определяется текущим спросом со стороны одновременно выполняемых последующих операций, а межсезонных (пассивных) - отложенным спросом, проявляющимся с некоторым временным лагом в последующие периоды.

С учетом вышеизложенного, запасы лесоматериалов по видам и характеру взаимодействия можно классифицировать следующим образом:

1.  Пассивные запасы лесоматериалов:

- сезонные запасы деревьев (хлыстов) на промежуточных и нижних лесоскладах;

-  резервные запасы хлыстов (деревьев, сортиментов) на верхних лесоскладах и лесопогрузочных пунктах;

-  резервные запасы полуфабрикатов перед цехами переработки;

-  резервные запасы готовой продукции (лесоматериалов круглых, пиломатериалов и др.) на нижних лесоскладах.

2.  Активные запасы лесоматериалов:

-  межоперационные запасы деревьев (хлыстов, сортиментов) между технологическими и транспортными машинами на смежных операциях лесосечных работ;

-  межоперационные запасы деревьев (хлыстов, сортиментов) на лесопогрузочных пунктах;

-  межоперационные запасы деревьев (хлыстов) на нижних лесоскладах перед основными технологическими линиями;

-  межоперационные запасы сортиментов перед цехами деревообработки или отдельными деревообрабатывающими станками и технологическими линиями;

-  межоперационные запасы пиломатериалов, шпал, сортиментов, технологической щепы у фронтов погрузки.

В свою очередь по характеру спроса запасы лесоматериалов можно подразделить на две группы:

1)  Технологические запасы лесоматериалов разной степени товарной готовности, размер которых определяется из условия обеспечения непрерывности технологических процессов или минимизации экономических затрат.

2)  Страховые запасы товарных лесоматериалов, размер которых определяется параметрами и характером внешнего спроса.

При решении задач управления запасами лесоматериалов необходимо учитывать большое количество существенных факторов. В основе решения задач управления внутренними (технологическими) запасами лесоматериалов лежит стремление к оптимизации взаимодействия машин и механизмов на смежных технологических операциях и/или обеспечение непрерывности производственного процесса, а в решении задач управления товарными запасами – учет коммерческого спроса на лесоматериалы.

В решении задач управления пассивными (резервными) запасами лесоматериалов наиболее важное значение имеют оценка альтернатив, прогнозирование и перспективное планирование. В этой связи возрастает роль экспертных методов и моделей, максимально учитывающих и использующих опыт и знания специалистов отрасли. В то же время для расчета активных запасов с успехом применимы формальные методы и модели, основанные на теории массового обслуживания, линейном, динамическом и целочисленном программировании и др.

Задачи управления запасами лесоматериалов отличаются большим многообразием. В основу их классификации могут быть положены различные признаки, характеризующие количество и качество доступной информации. В общем случае задачи управления запасами лесоматериалов можно представить следующим набором информации:

<P, А, К, I, T, E, R >,

где P – постановка задачи (например, выбрать наилучшую альтернативу или выбрать адекватную модель для данных условий);

А – множество допустимых альтернативных вариантов;

К – множество критериев выбора;

I – множество методов измерения предпочтений (например, использование различных шкал);

T – отображение множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок (исходы);

E – система предпочтений эксперта;

R – решающее правило, отражающее систему предпочтений.

Любой из элементов этого набора может служить классификационным признаком.

Целевая функция критериев решения задач управления запасами лесоматериалов имеет следующий вид:

1.  по критерию минимума удельных приведенных затрат:

F(Z) = + min (1)

где - сумма издержек от дефицита запасов лесоматериалов на i-х операциях по j-м механизмам или рабочим; - сумма издержек на создание и хранение запасов лесоматериалов на i-х операциях по j-м механизмам или рабочим.

2.  по критерию непрерывности ТП:

G(t) = min (2)

где - сумма произведений простоев при дефиците запасов лесоматериалов на i-х операциях по j-м механизмам или рабочим () на удельные издержки от простоев () на i-х операциях по j-м механизмам или рабочим.

3.  по критерию максимума прибыли от реализации продукции:

Пр = РП – Нd – A – Cp, → max, (3)

где РП - объем реализованной продукции в действующих ценах предприятия, выполненных работ или оказанных услуг, руб.;

Нd - налог на добавленную стоимость, руб.;

А - величина акцизов по подакцизным товарам, руб.;

Cp - полная себестоимость реализованной продукции, выполненных работ или оказанных услуг, руб.

Для организации полноценного производственного процесса лесозаготовок чрезвычайно важна проблема управления запасами лесоматериалов всех видов, распределенных по производственной цепи и проходящих определенную перманентную трансформацию в конечный продукт в ходе производственного процесса. Устойчивый английский термин для этого вида запасов – Work- in- process (кратко - WIP). Определение оптимального уровня WIP – это одна из центральных задач современного производственного менеджмента.

В случае WIP различают прямую и обратную задачи. Прямая задача может быть сформулирована следующим образом: исходя из рассчитанных, фактических или заданных уровней запасов на начальных и промежуточных операциях или фазах производственного процесса рассчитать запасы на последующих операциях и/или конечный уровень (готовую продукцию).

Обратная задача формулируется следующим образом: исходя из сложившегося, существующего, рассчитанного или нормативно заданного уровня запасов лесоматериалов на конечной операции (готовой продукции для данного производственного процесса) рассчитать оптимальные уровни запасов на всех предшествующих операциях.

В четвертом разделе выполнено исследование неравномерности ЛП и предложена ее классификация. ЛП отличает высокая неравномерность его осуществления. Большинство технологических процессов ЛП осуществляется вне помещений в условиях непосредственного воздействия на людей и технику большого комплекса природно-климатических факторов. Помимо воздействия природных факторов неравномерность ЛП усиливается в связи с рассредоточенностью технологических операций на большой территории и разнородностью применяемых систем машин и технологических процессов на разных фазах производственного процесса. Неравномерность ЛП обусловлена причинами природно-климатического, организационного и технико-технологического характера. Причины неравномерности носят как случайный, так и систематический характер.

Основные проявления неравномерности ЛП можно объединить в три основные группы. Предлагаемая классификация неравномерности ЛП по основным видам представлена в таблице 3.

Таблица 3

Классификация неравномерности ЛП

Вид неравномерности	Временные интервалы проявления	Формы проявления неравномерности	Характер проявления неравномерности
Операционная	Минуты, десятки минут	Простои на последующих опе-рациях из-за недостатка межоперационных запасов	Случайный, обусловленный воздействием ряда факторов: параметрами древесного сырья, климатическими условиями и др.
Организационно - технологическая	Смена, сутки, неделя, декада, месяц, квартал	Целосменные и более длительные простои из-за недостатка запасов	Предопределенный, систематический, плановый в сочетании с действием комплекса случайных факторов
Сезонная	Сезон	Длительные простои на при сезонных перерывах работ	Проявление закономерно, продолжительность случайна в определенные периоды года

Операционная неравномерность характеризует единичные проявления случайной неравномерности отдельных технологических операций. Результаты аппроксимации фактических рядов распределений, характеризующих операционную неравномерность ЛП, представлены в таблице 4 и на рисунке 4.

Рис. 4. Гистограмма неравномерности потока сортиментовозов

Таблица 4

Результаты аппроксимации фактических рядов распределений,

характеризующих операционную неравномерность ЛП

Технологическая операция или поток	Количество потоков	Размах средних	Теоретическое распределение	Критерий
Потоки груженных автолесовозов в ЛЗПр, шт/час: - независимые - с радиосвязью - в холдингах	3 7 3	0,58 – 1,81 3,98 – 7,84 2,47 – 4,58	Пуассона Пуассона Пуассона	П–3; К– 3 П–7; К– 7 П–3; К– 3
Потоки отгрузки в вагонах в ЛЗПр: - независимые - в холдингах	5 3	12,2 – 28,5 8,5 – 20,5	Пуассона Нормальное	П– 5; К– 5 П– 3
Продолжительность рабочих циклов машин и механизмов, сек:	11	4,1 – 102,8	Нормальное, Эрланга	П–11

Прим.: 1) в таблицах 4 и 5 для установления непротиворечивости фактического распределения теоретическому использовались критерии ХИ-квадрат Пирсона (обозначение П) и Колмогорова (К). Количество не противоречащих критерию потоков показано числом через дефис.

2) Сокращение ЛЗПр означает тип предприятия: а) независимые; б) оснащенные радиосвязью; в) в составе холдингов.

Результаты исследований операционной неравномерности потоков транспортных средств не противоречат, как правило, распределению Пуассона или Эрланга. Результаты исследований неравномерности продолжительности выполнения технологических операций, не противоречат, как правило, нормальному и логнормальному распределениям и могут, при соблюдении определенных математических условий, аппроксимироваться. распределением Эрланга.

Организационно-технологическая неравномерность является обобщающей характеристикой некоторой связанной совокупности многократно повторяющихся технологических операций, составляющих технологические процессы. Результаты аппроксимации фактических рядов распределений, характеризующих организационно-технологическую неравномерность ЛП, представлены в таблице 5 и на рисунках 5, 6 и 7.

Таблица 5

Результаты аппроксимации фактических рядов распределений,

характеризующих организационно-технологическую неравномерность

Технологический процесс	Количество потоков	Размах средних, м3	Теоретическое распределение	Критерий
Заготовка	11 3		Нормальное Логнормальное	П –8; К–9 П - 3
Вывозка в ЛЗПр: - независимые - с радиосвязью - в холдингах	5 4 3 2	690 – 1273 1809–3217 615 – 1877	Нормальное Нормальное Нормальное Логнормальное	П –3; К – 5 П –4; К – 4 П –3; К – 3 П – 2
Раскряжевка в ЛЗПр: - независимые - в холдингах	7 3	508 – 3162	Нормальное Нормальное	П –6; К – 7 П –3; К - 3
Отгрузка лесоматериалов в ЛЗПр: - независимые - в холдингах	5 3	694 – 1622	Нормальное Нормальное	П– 5; К – 5 П – 3

Рис. 5. Гистограмма неравномерности суточной заготовки

Рис. 6. Гистограмма неравномерности суточной вывозки

Рис. 7. Гистограмма неравномерности суточной отгрузки.

Сезонная неравномерность ЛП имеет периодический характер и ее принято выражать коэффициентом неравномерности, показывающим уровень месяца к среднемесячному годовому объему работ. Уровни сезонной неравномерности ЛП ряда предприятий по кварталам за г. г. представлены в таблице 6 и на рисунке 8.

Рис. 8. Распределение объемов работ на лесозаготовках У, т. м3 по кварталам Х за три года

Таблица 6

Уровни сезонной неравномерности лесозаготовительного

производства по кварталам за г. г.

Лесозаготовительное предприятие	Вид работ	Квартал
1	2	3	4
ЛКБ»	заготовка	0,3929	0,1620	0,1573	0,2878
вывозка	0,4633	0,1290	0,1429	0,2648
производство деловой	0,3875	0,2117	0,1899	0,2109
ООО "Палаузский ЛКБ"	заготовка	0,4986	0,1315	0,1344	0,2355
вывозка	0,4811	0,1504	0,1289	0,2396
производство деловой	0,4498	0,1711	0,1294	0,2496
ООО "Сысольский ЛКБ"	заготовка	0,3723	0,1765	0,1864	0,2648
вывозка	0,3967	0,1661	0,1757	0,2615
производство деловой	0,3571	0,1956	0,1841	0,2631
ООО "Локчимлеспром"	заготовка	0,3853	0,1622	0,1624	0,2901
вывозка	0,3877	0,1828	0,1777	0,2517
производство деловой	0,3501	0,1957	0,2042	0,2501

Пятый раздел посвящен прогнозированию спроса на лесоматериалы. Рассмотрены существующие и применяемые в отрасли методы прогнозирования спроса на лесоматериалы. Предложены новые для отрасли методы прогнозирования спроса на лесоматериалы в искусственных нейронных сетях и экспертные методы.