52
Глава 3. Рекомендации по совершенствованию организации
складского хозяйства предприятия
3.1 Разработка мероприятий по совершенствованию деятельности
складского комплекса предприятия
В качестве исходных данных для решения задачи оптимального
размещения были использованы реальные данные за 4–й квартал 2016 г. по
складу № 4 (приложение 3). Детальная характеристика потока поступивших
изделий взята из файла «Сдача изделий на склад с 01.10.2016 по 31.12.2016.
Склад № 4». Перечень содержащихся в нем реквизитов:
–фактура;
–дата;
–время;
–участок;
–смена;
– обозначение изделия;
–сдача – кол–во шт., сдаваемых по одной накладной;
–объем 1 шт. (1 изделия);
–объем общий, т.е. всех изделий данного вида, сдаваемых по этой
накладной.
Из них непосредственно используются для нашей задачи только
реквизиты 4 и 6–7. 8–й реквизит используется косвенно для обеспечения
объемной сопоставимости входящих и исходящих потоков склада. Количество
записей (строк) равно 1841. Так как задача не связана непосредственно с
календарным режимом работы склада, то эти оперативные данные должны
быть сжаты до количества, равного числу поступивших за квартал
номенклатурных позиций изделий.
Аналогичная статистика отгруженных изделий содержится в файле
«Расход по ТТН с 01.10.2015 по 31.12.2015. Склад № 4». Перечень
содержащихся в нем реквизитов:
–фактура;
53
–обозначение изделия;
–кол–во, шт.;
–вес, тн. (общий вес всех сдаваемых по данной накладной изделий
данного вида);
–дата–время;
Количество записей (строк) равно 1735, при этом количество
номенклатурных позиций – 147, т.е. практически равно аналогичному
количеству на входе. Данный файл также подвергается сжатию до
соответствующего числа строк.
Вышеуказанные данные не могут быть непосредственно использованы
для реализации оптимизационной модели по двум причинам.
Первая из них является ситуационно объективной и связана с
использованием для этого соответствующих инструментов приложения Excel–
2010, который ограничивает число искомых переменных 200 единицами. В
нашем случае они являются двумерными (Xij), т.е. тах {i} * max {j} < 200. При
этом, чтобы полученные результаты имели практическую ценность,
необходимо, с одной стороны охватить достаточно большую часть массы
(физического объема) перерабатываемого складом потока, с другой –
значительная площадь и непростая конфигурация склада не позволяют принять
количество секций склада j < 1 0 , иначе «адресация» видов изделий будет
недостаточно детальной, следовательно, i = 20, т.е. менее 15% всей квартальной
номенклатуры склада.
Чтобы сделать учитываемую часть потока наиболее весомой, применена
упрощенная форма АВС–метода, т.е. список номенклатурных позиций
отсортирован по убыванию мощности соответствующих простых потоков. При
этом в качестве измерителя мощности используется не тоннаж или объем, а
перерабатываемые крановые грузовые партии (пакеты) – количество
одновременно перемещаемых краном одинаковых изделий, в частности, на
поддонах.
Результат такого редактирования списка номенклатурных позиций
54
оказался удачным благодаря сильно выраженному на множестве номенклатур
закону Парето (рисунок 5).
Рисунок 5. Убывание объема номенклатурных позизий в
отсортированном ряду
В процесс оптимизации удалось включить примерно 72% от количества
осуществляемых крановых операций и 57% объема изделий, прошедших через
склад. Многочисленные неучтенные позиции предполагается размещать в
периферийных секциях, остающихся незанятыми по результатам решения
задачи, т.е. они включены в процесс оптимизации как единое множество.
3.2 Экономическое обоснование мероприятий по совершенствованию
деятельности складского комплекса предприятия
Непосредственно в процесс решения оптимизационной задачи введены
данные файла «Движение по складу 4 уФ».
В ячейках F4:F23 и G4:G23 содержатся параметры модели типа ni, в
ячейках H4:H23 – количество учитываемых двойных крановых операций по
55
каждой номенклатурной позиции (используются в роли ограничений по
«производительности» ячеек).
Столбец B содержит результаты АВС–классификации номенклатур,
откуда видно, что оптимизация полностью охватывает группу А и почти
наполовину группу В.
Столбец С показывает вклад отдельных номенклатур в загрузку кранов,
столбец I соответственно – в физический объем перерабатываемого потока.
Значения параметров типа fj модели здесь отсутствуют ввиду неудобства
размещения. В их роли использованы усредненные длины траекторий
перемещения «положение вывозной платформы – секция размещения (его
центр)» для входящего потока изделий и «секция размещения – грузовая
платформа поставленного под загрузку транспортного средства» для
выходящего потока.
Для реализации модели использован инструмент «Поиск решения»
приложения Excel–2017, конкретная конфигурация которого показана на
рисунке 18. Здесь ячейка В3 содержит целевую функцию, область C5:L24
размерности 20^10 – множество независимых переменных типа Xij, столбцы
N5:N24 и О5:О24 – частоты ni, столбец Т5:Т24 – правые части ограничений
количества размещаемых крановых партий изделий отдельных видов, столбцы
М5:М24 и U5:U24 выполняют вспомогательные функции.
В строках ниже области независимых переменных содержится
информация, связанная с 10 участками склада:
- C26:L26 – длины траекторий входящих потоков;
- C27:L27 – то же для выходящих потоков;
- C31:L31 – общая протяженность траекторий, проходящих через
конкретные участки;
- C28:L28 – правые части ограничений на величины объемов
изделий, размещаемых на отдельных участках;
- Строки C25:L25 , C29:L29 и C30:L30, как и ряд ранее указанных
столбцов выполняют вспомогательные функции.
56
Рисунок 6. Использование инструмента «Поиск решения»
приложения Excel–2017
Реализуется серия итерационных процессов решения задачи, в результате
которых может быть сформирована схема динамически эффективного
размещения номенклатурных позиций в виде дрейфующих островов. При этом
каждому виду изделий соответствует собственная область дрейфа, в том числе
и многоостровная.
Результат серии последовательных решений задачи, точнее – его
интерпретация, представлен на рисунке 7.
Количество строк соответствует 20 актуальным номенклатурам,
количество столбцов определяется необходимостью в реальном времени
рационально размещать поступающие партии продукции. Первый столбец «шаг
1» отражает оптимальное размещение в ситуациях, когда в идеальных секциях
(назовем их условно «i–оптимумами») есть достаточно свободного места чтобы
принять «свои» виды изделий. Такое решение получается при реализации
модели с исходным комплексом ограничений. Во многих случаях размещение
отдельных партий в идеальных секциях будет невозможным ввиду их полной
занятости. Тогда возникает необходимость переадресовать их в другие секции,
которые являются оптимальными применительно к сложившейся текущей
57
ситуации (т.н. субъоптимум–1).
Марка
изделия
Шаг
1
Шаг
2
Шаг
3
Шаг
4
Шаг
5
2–УТК426
.12(ШТ)
1;
3; 4
1
2; 5;
6
6
7; 8
6.7ППК–
29.78И
1; 5
1
2
4
6
6.7ППК–
32.78И
(1;
2)
5; 6
6
4
8
6.7ППК–
26.78И
1
2
5; 6
6
4; 8
6.7ППК–
12КлИ
(1;
2)
3
4
5
6
6.7ППК–
12КпИ
2
(1;5
)
1
(4;
6)
(6;8)
6.7ППК–
16КИ–2
1
2
6
5
7
8ППК–12–КЛ
1
2
6
5
8
8ППК–12–КП
1
2
6
5
8
6.7ППК–
29.78И–2
1
2
6
8
5
6.7ППК–
26КИ–1
1
2
6
8
7
8ППК–8КИ–4
1
2
5
7
8
ФБС–24.5–6Т
2; 6
1; 6
8
9
5; 7
ПП–16.5–1
6
2; 8
6
4; 8
7
6.7ППК–
23.78И
1
4
5; 8
6
8
ФБС–9.5–6Т
8
1; 8
8
9
9; 10
6.7ППК–8КИ–
2
8
1; 9
8
9
9; 10
6.7ППК–
16.78И
8
1; 7
7
9
8; 9
6.7ППК–
23.78И–1
8
1; 8
9
9
8; 9
КБ–1*
8
1; 7
7
9
9; 14
Рисунок 7. Карта эффективного распределения продукции по
секциям склада
Такой вариант решения может быть получен за счет введения
дополнительных ограничений на занятость i–идеальных секций. Нельзя
исключать ситуации занятости одновременно и тех и других, тогда необходимо
спуститься на следующий уровень субъоптимизации («шаг 2») – не отменяя
ранее введенного дополнительного ограничения ввести новое ограничение
занятости секции i–субъоптимум–1 и решив задачу снова получить i–
субоптимум–2. Процесс теоретически можно продолжать до получения в
качестве очередного субъоптимума секции с наименее привлекательными для i
– й продукции значениями fj, т.е. с самой длинной траекторией «вход – выход».
Мы сочли достаточным ограничиться 4 уровнями субоптимизации, имея в
виду, что в реальности будет иметь место нерегулярное чередование движения
по уровням в обоих направлениях за счет освобождения более
привлекательных секций. Рисунок 19 можно рассматривать как инструкцию
58
для операторов складских операций, позволяющую быстро принимать решения
по рациональному размещению входящего потока продукции.
Кратко поясним, как следует трактовать содержание клеток таблицы
рисунка 7, независимо от того, какому столбцу они принадлежат: Случай
единственного числа в клетке наиболее прост – продукция, которой
соответствует данная строка, направляется в указанную секцию склада до
полного исчерпания ее емкости, если последней недостаточно, то после ее
исчерпания следует переход к секции, обозначенной в клетке справа.
Следующий случай – в клетке записан ряд номеров секций, например, «2; 5; 6».
Это означает, что на данном шаге следует распределять поступившую партию
продукции сразу между всеми указанными секциями и только после
исчерпания их общей свободной емкости переходить к секции, указанной в
клетке справа. При этом заполнять их рекомендуется в указанной
последовательности. Еще один случай – несколько секций взяты в скобки,
отличается от предыдущего тем, что все заключенные в них секции на данном
шаге имеют одинаковый приоритет, т.е. последовательность их использования
безразлична. Особо отметим ситуацию, когда при поступлении на склад
очередной партии i–й продукции, оказывается свободной хотя бы одна более
привлекательная по сравнению с i–идеальной секция. Ее однозначно следует
использовать, если она не зарезервирована для другой продукции. Это является
отдельным проявлением «дрейфа» положения i–й номенклатуры по площади
склада в окрестности ее статистически оптимального центра.
Отметим следующие составляющие получаемого эффекта:
–снижение нагрузки на крановое хозяйство (квартальный пробег кранов
снижается примерно на 10 км.), следствие – снижение ремонтно-
эксплуатационных затрат;
–сокращение времени на крановые операции, следствие – сокращение
простоев подвижного состава при погрузке и в ее ожидании;
–повышение производительности труда крановщиков и стропальщиков не
менее чем на 3–5 %;
59
–сокращение расхода электроэнергии за квартал не менее 50 квт–ч.
Вышеприведенные количественные оценки даны в предположении, что
работники склада, основываясь на собственном опыте выполнения
рассматриваемых операций, примерно наполовину используют возможности
данного направления повышения эффективности складского процесса.
60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненное исследование и разработка рассматриваются нами как
начальный этап решения задачи оптимизации размещения готовой продукции
на складах предприятия. Продолжение проекта связано со следующими
направлениями:
- оптимизация номенклатуры вводимых в процесс решения задачи
позиций, что предполагает проведение отдельного исследования. В частности
необходимо решить этот вопрос в случае существенного различия входящих и
исходящих номенклатур. В представленной работе решение было привязано к
возможностям пакета Excel (указанное различие оказалось далеко за их
границами). Необходимо получить решение применительно к расширению этих
возможностей, исходя экономически целесообразного охвата проходящей через
склад номенклатуры продукции, т.е. выбрать более эффективный вариант
АВС–методики.
–отработка адекватных методик зонирования (разделения на секции)
площадей складов. В рассмотренной ВКР решение этой задачи определялось в
основном вышеотмеченными ограничениями на количество свободных
переменных в задаче ЛП;
–формирование (подбор) более точных методик расчета параметров
траекторий движения кранов;
–совершенствование использованной оптимизационной модели в
направлении более адекватного отражения динамики текущего движения
хранимой номенклатуры;
–совершенствование применяемых методов оценки экономических
результатов оптимизации размещения продукции;
–разработка требований к совершенствованию информационного
обеспечения данной задачи;
–разработка рекомендаций по учету в планах выпуска готовой продукции
(прежде всего в планах ее распределения по производственным участкам)
сопутствующих затрат на складские операции.
61
Реализация данных направлений разработки темы позволит не только
дополнительно увеличить описанный в п. 3.6 экономический эффект не менее,
чем на 20%, но и масштабировать его на все склады готовой продукции завода,
что дополнительно увеличит эффект примерно в 4 раза.