Логистические аспекты функционирования транспорта

По первому варианту возможна работа пункта взаимодействия при строгом согласовании расписаний и согласованном поступлении подвижного состава j-го вида транспорта. Согласование расписаний движения является наиболее экономичным способом. Однако практика показывает, что осуществить полное согласование, а главное, выполнение графиков движения j-го и i-го видов транспорта с высокой точностью (Dt<1ч) пока невозможно. Поэтому в пунктах взаимодействия используются различные способы погашения неравномерности поступления транспортных потоков и накопления грузов в количестве, необходимом для компенсации несогласованности в подходе судов, вагонов, автомобилей, без двойной перевалки.

Для повышения доли груза, перегружаемого по прямому варианту, используются следующие способы:

• "склад на колесах" - груз накапливают в вагонах, которые могут принадлежать станции или порту (обменный парк). Обменные парки создаются только при железнодорожно-морских перевозках. В речных портах осуществляется задержка вагонов сверх нормативного времени;
• "склад на плаву" - накопление груза или порожнего тоннажа осуществляется задержкой судов. Организация "складов на плаву" применяется только как оперативная мера, когда в порту отсутствуют вагоны, а склады перегружены;
• "бункерные склады" - сооружаются в пунктах взаимодействия (в портах, на ж.-д. станциях, грузовых дворах, подъездных путях). Они входят в состав механизированных технологических линий, перегружающих грузы.

При отсутствии подвижного состава груз поступает в бункер на краткосрочное хранение. Под бункерами проходят транспортеры или пути движения транспортных средств.

Выбор способа повышения объема перегрузки по прямому варианту осуществляется, как правило, по приведенным затратам. В общем виде:

где Е_j->cr Е_cr->j - приведенные затраты на перегрузку по вариантам: j-й вид транспорта - склад, склад j-й вид транспорта; h - доля груза, перегружаемая по прямому варианту; Е_j->cr - затраты на перегрузку по прямому варианту из j-й в i-й вид транспорта;

E_ncj E_nc - приведенные расходы по содержанию подвижного состава j-го и i-го и видов транспорта.

В зависимости от способа повышения объема перегрузки по прямому варианту учитываются соответствующие составляющие расходов.

Мероприятием, позволяющим повысить долю грузов, перегружаемых по прямому варианту, и сократить время на перевозку грузов, является выбор оптимальной продолжительности совместной обработки подвижного состава j-го и i-го видов транспорта. Задача актуальна для случая, когда на одном из видов транспорта движение организовано по графику, а на другом прибытие подвижного состава случайно. Примером могут служить однопутные грузовые пункты, где взаимодействуют железнодорожный и автомобильный транспорты.

В систему технических средств, осуществляющую процесс перевозки, входят устройства для подготовки грузов к перевозке, погрузке, средства перевозки, средства выгрузки и размещения на складах. Все эти устройства различаются по своим эксплуатационным характеристикам, имеют разную стоимость, и их использование требует разных эксплуатационных расходов.

Основные этапы любой транспортно-технологической схемы следующие:

Этап I - подготовка продукции к передаче на транспорт. Начинается с момента выпуска продукции и длится до погрузки в контейнеры или подвижной состав. Основными видами затрат на этом этапе являются эксплуатационные расходы и капитальные вложения на затаривание груза, формирование пакетов, приобретение (аренду) поддонов или иных средств пакетирования, контейнеров и т.п.;

Этап II - подвоз грузов к терминалу магистрального вида транспорта;

Этап III - транспортно-складские операции на этапе погрузки грузов. Для определения затрат на погрузочные работы необходимо определить способ выполнения этих работ и тип погрузочно-разгрузочного оборудования;

Этап IV - перевозка грузов магистральными видами транспорта. Затраты на перевозку груза определяются в зависимости от варианта транспортной схемы;

Этап V - транспортно-складские операции на этапе выгрузки грузов. Порядок расчета затрат этой группы аналогичен расчету на этапе П;

Этап VI - вывоз груза с терминала магистрального вида транспорта и доставка его на снабженческо-сбытовые базы (складские распределительные центры);

Этап VII - доставка груза с базы потребителю. На каждом этапе процесса перевозки грузов могут варьироваться технические средства (беспакетный способ перевозки, пакетный, контейнерный, использование автомобилей разных марок или другого вида транспорта), технология и организация перевозок, поэтому показатель эффективности транспортной системы зависит от выбора управления на каждом шаге процесса перевозки.

С целью сокращения числа вариантов транспортно-технологи-ческих схем на этапе I осуществляется (на основе экспертного анализа, логических методов, широкого использования типовых решений) отбор конкурентоспособных альтернатив.

На этапе II определяется эффективность транспортно-техно-логических схем и обоснованный выбор оптимального решения. Показателем эффективности j-й транспортно-технологической схемы обычно являются приведенные расходы на доставку 1 т груза:

где С_j - себестоимость доставки 1 т груза;
E_н - нормативный коэффициент эффективности;
K_j - удельные капитальные вложения.

В общем виде формула для расчета приведенных расходов:

где - удельные эксплуатационные расходы соответственно на тару и упаковку, расформирование и формирование пакетов, завоз-вывоз грузов на терминалы магистральных видов транспорта, перевозку грузов магистральным видом транспорта, выполнение погрузочно-разгрузоч-ных работ;

К_гр - удельные капитальные вложения в грузовую массу;

К_пг - стоимость потерь грузов в процессе доставки.

Для приближенных расчетов потери грузов можно принять: сыпучие грузы, перевозимые навалом в вагонах, - от 3 до 15%; штучные грузы в ящичной таре без поддонов - 1-3%; огнеупорные изделия, перевозимые в вагонах, - до 18%; грузы в контейнерах - от 0,2 до 1,5%.

Основными элементами пунктов взаимодействия являются железнодорожные пути, причалы, специализированные склады и грузовые площадки, погрузочно-разгрузочные механизмы, сортировочные устройства и т.д., техническое оснащение которых во многом определяет эффективность работы транспортной системы в целом. Основным требованием к мощности технических устройств является соответствие их пропускных и перерабатывающих способностей заданным объемам работы. Задача отыскания приемлемой мощности устройств решается для отдельных подсистем или всего пункта взаимодействия. В качестве критериев оптимальности используются вероятность безотказной работы системы, приведенные затраты функционирования постоянных устройств, подвижной состав, грузовая масса и др.

Наиболее распространенным методом расчета технического оснащения является аналитический. Для сложных систем целесообразно использовать имитационное моделирование. При расчете мощности технического оснащения пунктов взаимодействия по критерию приведенных затрат есть смысл учитывать только составляющие затрат, зависящих от мощности и структуры планируемого устройства или системы.

Для расчета мощности устройств и механизмов используются оценочные и оптимизационные модели, а также детерминированный или вероятностный подход.

Оценочные модели реализуются при помощи алгоритмов и программ расчетов на ЭВМ некоторого множества предварительно намеченных вариантов решения. Преимущества таких моделей: возможность подробного учета индивидуальных особенностей проектируемого пункта взаимодействия различных видов транспорта для каждого варианта; неприхотливость к характеру изменения параметров системы и виду функциональных зависимостей между ними; возможность детального учета требований надежности, регулярности, системности и других свойств проектируемого варианта. К недостаткам таких моделей относятся ограниченность рассматриваемых вариантов, наличие "волевых" решений и опасность выбора неоптимального варианта.

Оптимизационные модели предназначены для нахождения оптимального решения из всего множества допустимых. Такие модели могут применяться достаточно широко, однако их реализация при расчетах технического оснащения пунктов взаимодействия сталкивается с большими трудностями из-за нелинейности, многоэкстремальности, целочисленности и дискретности параметров системы. Математическая формулировка оптимизационной модели часто ставится как задача отыскания наибольшего или наименьшего значения функции нескольких переменных

хm при выполнении ряда ограничений:

(х _jі>= 0 и т.д.)

Детерминированный подход предполагает, что исходная информация о транспортных потоках, технических, технологических и других параметрах системы однозначно их описывает. Это обстоятельство позволяет найти единственное решение.

Вероятностный подход предполагает, что только часть исходной информации детерминирована, а другая часть заменяется статистическими характеристиками случайных величин или функций. Для решения таких задач разработано достаточное количество методов, однако большинство реальных задач расчета технического оснащения пунктов перевалки имеют нестандартный вид, при их решении потребуются выдумка и изобретательность.

Общетранспортный узел как объект планирования и управления - сложная система с значительным числом внешних и внутренних факторов. Это приводит к необходимости применения математических методов для выбора наилучших вариантов организации перевозок в узле с участием различных видов транспорта.

Постановка задачи сводится к следующему. Работа общетранспортного узла представляется в виде совокупности взаимосвязанных отраслевых технологических операций, каждая из которых осуществляется только одним из видов транспорта. Известны объем перевозок грузов, которые должны быть выполнены в узле в течение планового периода, и количество ресурсов (людей, вагонов, локомотивов, автомобилей, кранов и т.д.). При этом часть ресурсов специализирована по видам транспорта и используется только для выполнения соответствующей отраслевой технологической операции, а остальные ресурсы применимы на всех видах транспорта для выполнения любой из комплексных технологических операций в узле.

Требуется так распределить общеузловые ресурсы между видами транспорта, чтобы обеспечить выполнение в плановом периоде требуемых заданий по объемам грузовых перевозок и наилучшее значение выбранного критерия эффективности работы общетранспортного узла, например минимальные эксплуатационные затраты на перевозки. Пусть хi - вектор интенсивности технологических способов i-й отраслевой технологической операции, которая представляется набором этих технологических способов. Последние рассматриваются как принятое сочетание производственных факторов, таких, как вагоны, краны, автомобили и т.д., которые могут участвовать в отраслевой технологической операции в количествах, определяемых технологией организации в транспортном узле. Хim - интенсивность использования m-го технологического способа, т.е. определенной этим способом совокупности людских ресурсов, вагонов, кранов и т.д., позволяющих, например, в единицу времени осуществить определенные объемы перевозок и грузовых работ в узле.

Принято, что эффективность планирования работы отдельных видов транспорта математически описывается линейными функциями вида (Сi,xi), где Сi - стоимостная оценка затрат, связанная с использованием технологического способа работы i-го вида транспорта в узле, а эффективность планирования работы транспортного узла в целом определяется как суммарная эффективность планирования работы всех видов транспорта. Тогда эффективность планирования работы транспортного узла математически описывается функционалом, который требуется минимизировать на множестве допустимых планов общетранспортного узла.

где W - множество допустимых решений системы ограничений математической модели работы транспортного узла, которое является выпуклым многогранным множеством; в большинстве практических задач оно непустое и ограничено. Представленная задача является задачей линейного программирования большой размерности.

В транспортных узлах имеются универсальные ресурсы (людские, а также в виде кранов, электроэнергии и др.), которые могут быть использованы на любом из видов транспорта, т.е. на любой технологической операции. Задача планирования и управления в транспортном узле состоит в том, чтобы найти такое распределение универсальных ресурсов между видами транспорта и оптимальный план работы каждого вида транспорта в узле, при котором эксплуатационные затраты будут наименьшими.

Методы решения задач оптимизации взаимодействия разных видов транспорта при краткосрочном или оперативном управлении до сих пор не получили должного развития и применения. Это связано с тем, что при решении таких задач необходимо учитывать большое число факторов, динамичность протекания процесса взаимодействия и другие сложности, связанные с математическими и вычислительными ограничениями, а также отсутствие общепринятой классификации задач подобного рода. Однако большинство задач в зависимости от технологических требований формально можно разделить на три группы:

1. задачи упорядочения обслуживания подвижного состава разных модификаций и видов транспорта;
2. задачи распределения подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и других ресурсов;
3. задачи планирования завоза - вывоза грузов с пунктов взаимодействия и обслуживания клиентуры.

В зависимости от способа задания информации применяемые модели подразделяются на детерминированные, частично-вероят-ностные и неопределенные.

При простейшем входящем транспортном потоке и показательном распределении времени обслуживания на пункте взаимодействия выбор оптимальной очередности обслуживания сводится к построению такой последовательности обработки транспортных единиц, в которой соблюдается условие

где С_j - стоимость обслуживания j-й транспортной единицы;
t_j - продолжительность обслуживания j-й единицы.

Если в пункте взаимодействия одновременно находится j единиц, а время обслуживания постоянно, то оптимальная очередность достигается, когда

где C¹_j+1 - стоимость одного часа простоя j-q транспортной единицы.

Условие (2.34) справедливо для пуассонного входящего потока, произвольного распределения времени обслуживания, а также для абсолютных приоритетов, если соблюдается дополнительное неравенство:

Большое число оптимизационных задач приходится решать при поиске оптимальных стратегий распределения подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и других ресурсов при полной определенности исходной информации. В таком случае критерий эффективности зависит лишь от функционирования х-го органа управления. Как правило, оптимальным является функционирование, для которого приведенные расходы или другой критерий стремятся к минимуму:

Экстремальные задачи такого типа имеют часто нестандартный вид, в связи с чем они могут потребовать при решении знание методов математического и динамического программирования, оптимального управления и т.д.

Важное место в исследовании режимов взаимодействия занимают линейные модели, поэтому на практике применяют методы линейного программирования. Решение сложных задач взаимодействия методами линейного программирования требует применения вычислительной техники.

При взаимодействии в общетранспортном узле двух видов транспорта, что чаще всего и бывает, например железнодорожного и автомобильного, задача формируется следующим образом.

В транспортном узле на железнодорожную станцию прибывают вагоны типов m (m = 1,..., M) с грузами разного рода n (n = 1,..., N). Вагоны подаются для разгрузки на различные погрузочно-разгрузочные фронты i (i = 1,..., 1), специализированные по родам грузов. Для разгрузки используются различные погрузочно-разгрузочные механизмы j (j = 1, …, J). Выгруженные грузы либо остаются на складе, либо перегружаются прямо из вагонов в автомобили типов l (l = 1,..., L).

Требуется согласовать подачу вагонов на станции под погрузку, работу погрузочно-разгрузочных механизмов и автотранспорта, вывозящего грузы, таким образом, чтобы обеспечивать выгрузку из вагонов и вывоз грузов с минимальными затратами.

Постановка задачи согласования расписаний движений выглядит следующим образом. На железнодорожную станцию прибывают составы с грузами, подлежащими вывозу со станции автотранспортом в S пунктов. С каждого из них на станцию доставляются грузы, подлежащие отправлению со станции на железнодорожных составах. Известна емкость складов станции, число автомобилей, осуществляющих завоз и вывоз грузов, число вагонов в каждом составе, а также пропускная способность станции по числу одновременно обрабатываемых автомобилей и вагонов.

Требуется, исходя из заданного расписания прибытия и отправления железнодорожных составов на станцию и с нее, составить расписание прибытия и отправления автомобилей на станцию и со станции, при котором обеспечивается максимальное использование грузовместимости железнодорожного подвижного состава и наилучшее использование порожнего подвижного состава в течение периода планирования (0, Т), разделенного на Т равных промежутков. Это решение выполняется методами теории расписаний.

2.6. Логистическая информация как стратегический ресурс транспортного потока

Как мы видим, современная транспортная инфраструктура России, интегрируясь с мировой экономикой, все в большей степени подвергается структурным преобразованиям, ориентированным на логистику. Взаимодействие участников транспортно-логистическо-го процесса (ТЛП) путем использования электронных средств управления транспортно-складскими технологиями и электронного обмена данными наглядно демонстрирует преимущества информационной логистики. Информационное обеспечение транспортной логистики (ИОТЛ) осуществляется с помощью директивных информационных сообщений, за которые несет ответственность каждый из участников цепочки, а также посредством стандартных международных транспортных документов.

Сегодня условия транспортировки настоятельно требуют объединения промышленных, торговых, транспортно-экспедиторских компаний, обслуживающих инфраструктуру рынка, в интегрированные логистические сети. Именно они способны быстрее, своевременно и с минимальными затратами осуществлять поставку продукции потребителям. Решение проблемы предполагает применение качественно новой стратегической инновационной системы - интегрированной логистики. Наиболее эффективные решения в сфере транспортирования грузов могут быть реализованы в транспортно-логистических цепочках. Предпосылками для этого являются:

• дальнейшее развитие конкуренции между участниками транспортного рынка за качественное обслуживание с минимальными затратами владельцев грузов;
• развитие интеграции (объединения) процессов между предприятиями различных отраслей, создание новых организационных форм взаимодействия - логистических цепочек и логистических сетей;
• огромные возможности в области новейших информационных техологий (ИТ), обладающих большим потенциалом для эффективного управления всеми сферами производственно-коммерческой и транспортной деятельности.

Динамика развития экономических и транспортных процессов, жесткие ресурсные ограничения приводят к существенному возрастанию скорости материальных, транспортных, финансовых и информационных потоков при сокращении числа посредников в транспортных цепях. Одновременно предприятия-участники на основе единой информационной системы достигают преимуществ, связанных со снижением общих затрат, объединением независимых рисков и повышением качества функционирования всей системы. Информационная система увеличивает ресурсный потенциал отдельных предприятий за счет привлечения ресурсов и конкурентных возможностей других участников.

Федеральная целевая программа "Модернизация транспортной системы России", предложенная Министерством транспорта РФ, в качестве основной цели рассматривает повышение сбалансированности деятельности, эффективности и безопасности транспортной системы страны, способной обеспечить жизненно важные национальные интересы. Вместе с тем ряд проблем препятствуют удовлетворению спроса на транспортные услуги:

• низкий уровень межотраслевой и межрегиональной координации в развитии транспортной инфраструктуры;
• слабое использование транспортных коммуникаций для доставки транзитных грузов;
• медленное совершенствование транспортных технологий и недостаточная их увязка с производственными (промышленными), торговыми, складскими и таможенными технологиями;
• недопустимо низкий уровень информатизации транспортного процесса и информационного взаимодействия транспорта с другими отраслями экономики.

Последняя из указанных проблем непосредственно определяет актуальность информационного обеспечения транспортной логистики.

До недавнего времени основным фактором успеха считалась исключительно рыночная ориентация. Однако для обеспечения стабильной рентабельности предприятия должны правильно выбирать и комбинировать ресурсы. Концепция ресурсной ориентации, которая сфор-мировалась в 1980-х годах в экономически развитых странах, неизбежно приводит к пониманию приоритетного значения интегрированной логистики. Интегрированная логистика имеет следующие особенности, которые оказывают прямое воздействие на эффективность, производительность и качество функционирования транспортной системы:

• формирование и использование ключевых компетенций, что предполагает особо эффективное сочетание ресурсов, которыми конкуренты не располагают;
• сохранение стабильных ключевых компетенций в долгосрочной стратегической перспективе;
• возможность клиентов извлекать выгоды для себя, готовность оплачивать дополнительные услуги.

Исходя из вышеперечисленного, можно сделать следующий вывод: интегрированный логистический подход на транспорте, использующий "цепочку ценностей", ориентирован на всех участников ТЛП. Цепочка ценностей содержит пять областей эффективности:

А - связь с поставщиками;
В - связь с потребителями;
С - технологические процессы внутри одного предприятия;
D - логистические процессы между подразделениями внутри предприятия;
Е - интегрированные связи между предприятиями транспортно-логистической цепи.

Предприятия, входящие в интегрированные транспортно-логис-тические цепи, нацелены на существенное снижение затрат за счет более быстрой оборачиваемости ресурсов, сокращения времени выполнения заказа, координации транспортной работы с сетью поставщиков (грузоотправителей-грузополучателей). На рис. 2.11 показаны основные элементы транспортной логистики и элементы эффективности.

ИОТЛ с точки зрения интегрированного подхода к проблемам транспортирования наиболее эффективно позволяет реализовывать цели бизнеса и государства. На максимизацию прибыли будут влиять такие факторы, как конкурентная позиция (позиционирование), транспортные тарифы, издержки товародвижения и структура межотраслевого взаимодействия. Информационное обеспечение нацелено на эффективность и своевременность поставок, выбор между производством продукции или ее приобретением у поставщиков, предотвращение нерациональных потерь ресурсов. В ряде случаев технологический процесс заканчивается экспресс-доставкой собранных крупногабаритных грузов (например, компонентов спутников, буровых установок). При авиационных перевозках воздушное судно само становится частью логистического процесса - "летающим складом".

Рис.2.11. Элементы транспортной логистики и информационное обеспечение элементов эффективности

Среди ключевых сфер компетентности интегрированной логистики выделяют следующие:

• управление запасами (УЗ);
• транспортировка (Т);
• логистическая инфраструктура (И);
• складское хозяйство (СХ);
• грузопереработка и упаковка (ГУ);
• логистическая информация (ЛИ).

На рис. 2.12. показано взаимодействие ключевых сфер ИОТЛ, где логистическая информация составляет один из главных стратегических ресурсов транспортной логистики.

Рис. 2.12. Ключевые сферы компетентности

Из рис. 2.12 видно, что ИОТЛ направлено на достижение качественного обслуживания потребителей на основе интеграции ключевых компетенций логистики. Успехи в каждой из указанных сфер имеют смысл только в том случае, если они обеспечивают повышение общей эффективности транспортно-логисти-ческих процессов.

Анализ и синтез приведенных выше схем позволяет построить интегрированную модель информационного обеспечения транспортной логистики, приведенную на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Модель ИОТЛ

Особо следует выделить логистическую информацию, которая составляет важнейший стратегический ресурс транспортной логистики. Использование электроники позволяет снизить издержки транспортировки благодаря более эффективному управлению информационными потоками, увеличению их скорости и координации. Понятие "информационный ресурс" является экономической категорией. Поэтому логистическая информация рассматривается как существенный ресурс в обеспечении деятельности транспортных и связанных с ним предприятий. Информационный ресурс - это весь имеющийся объем информации в логистической информационной системе предприятия или группы предприятий, входящих в информационно-логистическую сеть. Федеральный закон "Об информации, информатизации и защите информации" от 25 января 1995 г. определяет информационные ресурсы как отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных системах. Таким образом, информация рассматривается в качестве важнейшего стратегического ресурса.

В зависимости от источника возникновения в рамках ИОТЛ выделяют внешнюю и внутреннюю информацию, образующую информационные ресурсы транспортно-логистической цепочки.

Пример внутренней логистической информации: о транспортных услугах, затратах, тарифах, сервисе, транспортно-техноло-гических процессах, сферах применения услуг/процессов, методах транспортировки, поставки.

Пример внешней логистической информации: о рынках, конкурентах, потребностях клиентов, изменении транспортного законодательства, экономическом механизме и т.д.

Управление информационными ресурсами означает:

• оценку информационных потребностей на каждом логистическом уровне и в рамках каждой функции логистического менеджмента;
• изучение и рационализацию документации, организацию эффективного обмена электронными документами;
• преодоление проблем несовместимости типовых данных;
• создание системы управления данными и некоторые другие.

В результате взаимодействия ИТ и информационных ресурсов (ИР) создается новая логистическая информация, которая передается в распоряжение пользователей - менеджеров по логистике. Транспортно-логистические предприятия, объединенные в цепочку, заинтересованы в получении своевременной и точной информации на всех уровнях управления. Полученная при этом логистическая информация рассматривается как ресурс, самостоятельный фактор транспортно-перевозочной деятельности. На рис. 2.14. показаны основные процессы, уровни и объекты ИОТЛ.

Основное внимание должно быть уделено изучению структуры ресурса и его использования, включая воздействие на динамику изменения логистических затрат. Информационное обеспечение через инструменты информационной интеграции охватывает стратегический, тактический и оперативный уровни деятельности предприятия (альянса). Главная цель - целенаправленное использование логистической информации как ресурса в транспортно-логистической цепочке.

Подводя некоторые итоги, следует подчеркнуть, что важнейшим индикатором полноты и качества информационных ресурсов в транспортной логистике (а значит, и их эффективности) является степень удовлетворенности запросов потребителей на перевозку грузов. Соответственно, неудовлетворение информационным обеспечением свидетельствует:

Рис. 2.14. Система управления логистическими информационными ресурсами

Создание системы ИОТЛ - важное стратегическое решение, требующее от логистических менеджеров предприятия комплексного учета технологических, экономических, организационных и социально-психологических особенностей ее развития. Отношение к логистической информации как к ресурсу означает, что по аналогии с использованием других ресурсов должен быть создан эффективный механизм управления им на базе единых стандартов информационного обеспечения.

1 Бауэрсокс Д.Д., Клосс Д.Д. Логистика: интегрированная цепь поставок / Перевод с англ. М: ЗАО "Олимп-Бизнес", 2001.

Версия для печати