МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Ю. И. ПАЛАГИН
ЛОГИСТИКА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2001
2
Разрешено к изданию в качестве учебного пособия для
студентов специальностей 061100 «Менеджмент организации»,
240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» и
«Организация перевозок и управление на воздушном транспорте».
УДК Ш 87(03)
Палагин Ю. И. Логистика: Учебное пособие. / Академия ГА. С.Петербург,
2001.
Издается в
соответствии
с общеобразовательными
программами дисциплин «Логистика», «Основы логистики»,
«Транспортная логистика».
Приводятся основные теоретические сведения, необходимые
для изучения студентами различных разделов логистики, выполнения
индивидуальных заданий и лабораторных работ. Дается изложение
содержания, примеров и исходных данных к выполнению расчетной
работы по теме «Управление запасами. Расчет параметров поставок».
Предназначено для студентов заочного факультета, факультета
управления транспортом и др. факультетов Академии ГА.
Ил. 11. Табл. 9. Библ. 14 назв.
Рецензенты:
А.С. Шалыгин, д–р техн. наук, проф., зав. каф. «Процессов
управления»
Балтийского
государственного
технического
университета «Военмех»;
Ю.Е Хорошавцев, д – р техн. наук, профессор, каф.
«Автоматизированных систем управления», Академия ГА
© Академия гражданской авиации, 2001
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. …………………………………………………………………5
Глава 1. Логистическая система, ее элементы, задачи и функции……6
1.1. Термин "Логистика", логистическая система, ее элементы,
определения. ………………………………………………………...6
1.2. Материальный поток, идентификация его элементов………......11
1.3. Особенности логистических систем, их участники……….…..15
Глава 2. Управление запасами, оптимальные параметры поставок
товаров.………………………………………………………………….19
2.1. Постановка задачи управления запасами. ……………………….19
2.2. Базисная динамическая модель управления запасами с
фиксированным размером заказа. ………………………………..21
2.3. Выбор точки заказа, критический уровень запасов …………….23
2.4. Модель управления многопродуктовыми запасами с
фиксированным периодом пополнения.……………….…………25
2.5. Структура системы управления запасами.………………..……29
Глава 3. Расчетная работа по теме «Управление запасами. Расчет
параметров поставок».…………………………………………..……...31
3.1. Исходные данные к выполнению расчетов.……………..…….31
3.2. Порядок и пример расчетов.………………………………..……..36
4
Глава 4. Логистические распределительные системы.……………….40
4.1. Структура и основные элементы оптово-распределительной
системы.…………………………………………………………….40
4.2. Дистрибуционные центры как элементы логистических систем
поставки товаров.…………………….…………………………….44
4.3. Распределительная система сортировки авиабагажа.…….……..48
Глава 5. Планирование задач завоза и вывоза грузов в
дистрибуционных центрах, грузовых терминалах аэропортов…....57
5.1. Постановка задачи оптимального планирования………….…….57
5.2. Планирование задач завоза и вывоза грузов автомобильным
транспортом на грузовой терминал аэропорта.……………..…60
5.3. Оптимальное планирование перевозок для авиакомпании с
вертолетным парком………………………………….…….…...62
Литература ………………………………………………….….…. …..65
5
ВВЕДЕНИЕ
Логистика как наука, интегрирующая транспорт, производство,
снабжение, сбыт, продажу товаров и услуг стала за последние
десятилетия XX века важным фактором
развития мировой
экономики. Интеграция этих функций происходит в рамках
логистических систем, создаваемых предприятиями для обеспечения
современного производства и массовой поставки товаров на рынок.
Крупные промышленные логистические системы  это
пространственно-распределенные производственные и транспортные
системы, элементы которых  сборочные конвейеры и заводыпоставщики узлов могут располагаться не только в разных регионах и
государствах, но и на разных материках. В логистических системах
все большую роль играют не только потребительские свойства
самого товара, но и такие параметры каналов доставки готового
продукта и комплектующих узлов как надежность, стоимость и
время доставки. Минимизация собственно логистических издержек
на хранение и доставку товаров становится фактором выживания
фирмы в условиях современного рынка и растущей конкуренции.
Собственные логистические системы создают торговые
компании, самостоятельно в условиях рынка формирующие свои
каналы поставок и распределения товаров. Многие транспортные
компании, обладающие собственными складами и знающие
конъюнктуру спроса на товары, начинают на свой страх и риск или
по просьбе своих клиентов осуществлять закупки, доставку и
перепродажу товаров, становясь не только продавцами транспортноэкспедиторских услуг, но и оптовыми продавцами товаров.
Современной формой торгово-транспортных предприятий становятся
дистрибуционные (распределительные) центры.
Настоящее учебное пособие содержит краткое изложение ряда
разделов логистики: основ управления запасами, оптово –
распределительной логистики, систем поставки товаров, основанных
на дистрибуционных центрах, методов и алгоритмов оптимизации и
управления материальными потоками.
Автор благодарит студентов Академии ГА Верещагина А.,
Моргунова Д., Селиверстова В., Ященко М., обучающихся по
общетранспортной специальности "Организация
перевозок
и
управление на транспорте", за помощь в оформлении материалов.
6
ГЛАВА 1
ЛОГИСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА,
ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ
1.1 Термин "Логистика", логистическая система,
ее элементы, определения
Логистика – наука о наиболее целесообразных способах
организации (планировании, контроле и управлении) движения
материальных и информационных потоков в процессе перемещения
сырья, материалов, комплектующих узлов, готовой продукции с мест
их производства до конечного потребителя в соответствии с его
интересами.
В сферу логистики входят производство сырья, материалов,
полуфабрикатов, их хранение и продажа, транспортировка на
предприятие, производящее готовую продукцию, производство и
продажа готового продукта на тех или иных условиях поставки,
распределение и доставка его конечному потребителю [1 - 7].
Логистический подход ориентирует всю эту сложную, многозвенную
систему на выпуск высококачественных товаров, нужных
потребителю в необходимых ему количествах и на надежную
доставку товаров в требуемое место в необходимые (минимальные)
сроки.
Логистику отождествляют с ее составной частью - физическим
распределением
или
товародвижением.
К
физическому
распределению относят собственно перевозку товаров, погрузочноразгрузочные работы (на всех этапах перевозки, включая и
перегрузку с одного транспортного средства на другое),
складирование и управление складскими операциями, упаковку и
подготовку товара (груза) к перевозке, управление запасами. Термин
«товародвижение» используется в торговле для обозначения
физического распределения.
Экономисты отмечают, что с развитием производства происходит
перераспределение в структуре издержек производственной фирмы
между двумя составляющими: затратами на производство и
собственно логистическими затратами - на заготовку и сбыт
продукции [5]. Если в ремесленном производстве затраты на
7
производство составляли 75 % издержек, а 25 % включали заготовку
и сбыт продукции, то в промышленном производстве XIX- XX веков
происходило
постепенное
выравнивание.
В
современном
постиндустриальном производстве чисто производственные затраты
составляют 25 %, а 75 % издержек составляют логистические
затраты.
В конце 70-х – 80-х гг. в деятельности крупнейших мировых
производителей, в первую очередь
автомобильных концернов,
формируется
современный
логистический
подход.
Стали
происходить качественные изменения
в цепи "поставщик
(комплектующих) - производитель товаров - потребитель".
Информационные технологии и современные автоматизированные
системы управления связали в единое целое всю цепь, создав
интегрированную транспортно- производственную логистическую
систему (ЛС). Логистические системы обеспечивают производство и
поставки товаров определенного вида на рынок только в тех объемах,
которые
потребляет
рынок.
Невостребованный
товар
минимизируется.
Обеспечивается
в
идеале
безотходное
производство.
Процессы закупки и производство комплектующих узлов, их
доставка на конвейер завода производителя, производство (сборка)
готового изделия, его распределение и продажа конечному
покупателю являются внутренними процессами в логистической
системе. Внешним процессом и целью всей этой системы становится
высокоэффективная поставка товаров на рынок.
На рис. 1.1 приведена структура логистической системы
промышленной фирмы. Элементы ЛС могут быть объединены в 3
группы, составляющие 3 крупных раздела логистики.
Логистика распределения (Logistics of distribution) включает всю
распределительную сеть фирмы. Отдел продаж (сбыта) и маркетинга
организует, анализирует и управляет процессом продаж готовых
изделий, выпускаемых заводом - производителем и хранящейся на
складе готовой продукции. Непосредственными потребителями
продукции, как правило, являются крупные оптовые покупатели
(базы), контролирующие продажу товаров в крупных регионах.
Дистрибуционные (распределительные) центры (ДЦ) являются
современным типом оптовых продавцов, владеющих собственными
складскими комплексами. Современная логистическая концепция
8
дистрибуционных центров (см. гл. 4) предполагает выполнение ими
только распределительных функций, дорогостоящие операции
складского хранения отсутствуют. Далее происходит более мелкая
дифференциация
распределительной
сети.
Клиентами
крупнооптового звена торговли являются мелкооптовые фирмы,
имеющие свою сеть покупателей. Мелкооптовое звено на рис. 1.1 не
указано. Примером являются малые ДЦ-ры, контролирующие ту или
иную часть региона. Конечный потребитель (КП) осуществляет
потребление производимого товара.
Эффективность распределительной товаропроводящей сети
определяется качеством процесса транспортировки между ее
элементами. Транспортные связи указаны на рис. 1.1 двойными
стрелками. Доставку товаров обеспечивает большое количество
транспортных и экспедиторских фирм. Планирование поставок
осуществляется самими участниками сети.
Отдел продаж и маркетинга анализирует объемы продаж, изучает
потребности конечного потребителя. Прогнозируемые им объемы
продаж, а также ассортимент выпускаемой продукции являются
исходным для планирования производства продукции.
Логистика производства (Production Logistics) включает весь
производственный технологический цикл предприятия, отделы
планирования и управления, отделы материального снабжения
(МТС), продаж (сбыта) и маркетинга. Физическое движение товаров
здесь (рис. 1.1) начинается со склада комплектующих узлов и
материалов и заканчивается складом готовой продукции.
Промежуточные производственные цеха, сборочный конвейер, линии
упаковки и пакетирования готовой продукции связаны между собой и
со складами внутренними транспортными связями, которые
осуществляет внутризаводской транспорт.
По данным отдела продаж и маркетинга отдел планирования и
управления
формирует
производственную
программу
на
определенный период времени (декада, месяц, квартал).
9
10
Производственная программа содержит плановые показатели по
ассортименту - количеству выпускаемой продукции. Эта программа
далее детализируется в виде планов - графиков выпуска всеми
производственными
подразделениями,
работающими
на
производственную программу.
По производственной программе рассчитывается потребность в
исходных материалах, сырье, комплектующих изделиях. Их
количество в объеме, достаточном для выпуска всей запланированной
продукции, формирует план поставок. Задача отдела МТС
заключается в обеспечении поступления на склад комплектующих
узлов и материалов всех товаров, запланированных в плане поставок
и в указанные сроки.
Логистика снабжения (Logistics of supply) включает все внешние
входящие
материальные
потоки
логистической
системы,
обеспечивающие их поступление предприятия- поставщики сырья,
вспомогательных
материалов,
комплектующих
изделий,
транспортные связи и реализующие их транспортно- экспедиторские
фирмы. Все эти элементы управляются в рамках ЛС отделом
материального технического снабжения. Отдел МТС заключает
договора о поставках с заводами поставщиками, согласовывает
графики поставок, контролирует их исполнение.
Экономический интерес каждого участника обеспечивается, если
они все вместе создали эффективную систему поставки товаров,
нужных рынку. Если товар будет куплен конечным потребителем, то
завод - производитель получит свою часть цены товара как плату за
производство, поставщик - свою как плату за поставленный им узел,
дистрибьютор получит часть цены как плату за хранение,
дистрибьюцию и доставку, транспортник - экспедитор – как плату за
перевозку и ее организацию. Если же товар по своим
потребительским свойствам или цене не устраивает покупателя, то
каждый из участников не только не получит своих доходов, но и
потерпит убытки от нереализованной продукции.
Логистика
рассматривает
все
стадии
производства,
транспортировки, распределения и снабжения как единый процесс
движения, как единую систему материальных потоков и связанных с
ними информационных потоков.
11
1.2. Материальный поток, идентификация его элементов
Материальный поток - основной элемент логистической системы,
являющийся объектом управления в ЛС.
Термин «поток» используется в различных науках. Например, в
механике, где рассматриваются потоки жидкостей и газа, поток
понимается как количество жидкости, протекающее через заданную
площадку в единицу времени. В оптике потоком называют мощность
электромагнитных волн, излучаемых источником в определенном
направлении. В теории массового обслуживания [8,9] одним из
основных понятий является поток заявок (пассажиров, транспортных
средств, грузов). Поток заявок вне зависимости от его физической
природы отождествляется с моментами появления заявок t1, t2, ... и
геометрически
интерпретируется
как
множество
точек,
расположенных случайно на временной оси.
Общее в этих понятиях - поток - это система перемещаемых
объектов (элементов), воспринимаемых как единое целое. В
логистике используются различные типы потоков: транспортные,
материальные, информационные людские и др.
Материальный поток – это вся совокупность различных товаров
(сырья,
комплектующих,
готовой
продукции,
тары),
перемещающихся в рамках данной ЛС и формирующая в конечном
итоге потребляемый конечным потребителем товар.
В логистике снабжения рассматриваются следующие типы
потоков:
сырье, основные и вспомогательные материалы,
полуфабрикаты, комплектующие, горюче смазочные энергетические
ресурсы, документы, информационные потоки и др. так называемые
входящие потоки, которые обеспечивают производственную
деятельность предприятия.
В логистике распределения рассматриваются исходящие
выходные потоки производственных предприятий, в том числе
потоки товаров народного потребления (производственного,
культурно-бытового назначения и др.).
В сфере производственной логистике рассматриваются потоки
узлов, комплектующих, инструментов и др. в связи с применением к
ним тех или иных технологических операций.
С материальным потоком в процессе его движения в рамках ЛС
выполняются различные операции, которые можно разбить на две
12
группы:
чисто
производственные
(технологические)
и
логистические. К логистическим операциям относят упаковку,
маркировку, пакетирование, хранение, погрузку, перевозку и др.
Материальный поток характеризуется начальной точкой - точкой
зарождения (как правило, это – склад готовой продукции
производственного предприятия или ДЦ), где поток возникает, и
конечной точкой - точкой погашения. Для потоков комплектующих,
узлов точками погашения являются производственные цеха, для
товаров народного потребления - торговые секции магазинов.
Любой материальный поток состоит из множества элементарных,
простых потоков. Простой поток образован однородными
элементами - объектами одного наименования. Элементы,
составляющие простой поток, считаются, как правило, лишенными
индивидуальных признаков, отличающих их друг от друга.
Классификацией материального потока называется операция по
разбиению его на простые потоки. Функцию выделения простого
потока реализуют классификаторы.
Классификация всех материальных потоков, циркулирующих в
СССР
была
осуществлена
всесоюзным
классификатором
промышленной и сельскохозяйственной продукции. Каждое
конкретное наименование товара кодировалось 10-разрядным
десятичным кодом:
Х = (Х1, Х2, ...,Х10).
Первые 6 разрядов Х1,..., Х6 характеризовали высшие
классификационные группировки: Х1, Х2 - класс объекта, который
соответствовал отрасли или группе отраслей промышленности, Х3 подкласс, Х4 - группу, Х5 - подгруппу, а Х6 - вид группы товаров.
Следующие 4 разряда Х7 - Х10 включали дальнейшую детализацию в
описании товара. Например, класс 92 включал всю продукцию
мясной, молочной, рыбной, мукомольной и микробиологической
промышленности. Признак Х3
определял подотраслевую
принадлежность
(значение
Х3
=
9
соответствовало
микробиологической, мукомольно-крупяной и комбикормовой
промышленности). Признак Х4 определял вид продукции (Х4 = 3 мука), признак Х5 - вид муки (Х5 = 1 - мука пшеничная), признак Х6
-сорт муки (Х6 = 1 - высший сорт), признаки Х7 , Х8 последовательно
13
конкретизировали технологические свойства ((Х7, Х8 ) = 10 хлебопекарная мука), признак Х9 - указывал наличие витаминов (Х9 =
0 - невитаминизированная); Х10
- вид расфасовки (Х10 нерасфасованная мука).
Другим примером классификатора являлся отраслевой
классификатор товаров, разработанный для учета и автоматизации
процессов движения товаров в торговле. Каждый конкретный товар
описывался также 10-разрядным кодом. Семь первых разрядов
описывали высшие классификационные группировки, остальные 3
разряда (Х8 - Х10) были свободными и рекомендовались к заполнению
на базах, магазинах. Эти разряды кодировали размер предмета
одежды или обуви, изготовителя, массу и другие признаки признаки.
В 70-ые годы был создан стандарт EAN (European Article
Numbering) для маркировки товаров народного потребления. Каждое
наименование товара однозначно идентифицировалось как набор из
13 десятичных цифр. Первые два разряда содержали информацию о
стране происхождения товара (Х1, Х2), 5 разрядов – о фирмепроизводителе (Х3 – Х7). Разряды Х8 – Х12 предназначались для
идентификации товара. Последний 13-ый разряд использовался как
контрольный.
Коды группы ЕАN относятся к автоматически считываемым
кодам. Для считывания специально разработана система штриховой
записи цифрового кода (штриховой код). Эта система заключается в
том, что в начале каждая десятичная цифра записывается
семиразрядным двоичным кодом
Хi = (1, 2,..., 7),
где числа j принимают значения 0 или 1. Графически нулю
соответствует символ - пробел, единице - штрих. Размеры штрихов
стандартизированы. В результате каждой десятичной цифре
соответствует последовательность из семи графических символов штрихов и пробелов. Эта последовательность легко считывается, и
таким образом обеспечивается быстрая регистрация в ЛС элементов
материального потока. Подробнее системы штрихового кода
рассматриваются в пособии [12].
Наряду с универсальными кодами в ЛС используются так
называемые локальные (местные) коды. Эти коды разрабатываются и
применяются только в пределах данной ЛС или данного предприятия.
14
Например, в одной из торговых фирм Санкт - Петербурга
штриховой код ЕАN 13 используется следующим образом. Первые
два разряда являются признаком, позволяющим отличить локальный
код от универсального. Следующие три разряда служат для
кодировки записи наименования товара в базе данных универсама.
Число фиксируемых наименований товара не должно превосходить
999 ед., остальные разряды представляют записи веса упаковки (в
граммах).
Другим примером локального кода является кодирование
порожних поддонов в системах автоматической сортировки багажа
авиапассажиров (см. п. 4.3).
Информационный поток. В каждом элементе ЛС ( на складах, в
отделах продаж, закупок и т.д.) формируются базы данных, в которых
содержится необходимая информация о материальном потоке, его
параметрах состояния - номенклатуре товаров, их количестве, месте
хранения, сроках хранения и т. д. Эта информация хранится в
электронном виде в памяти ЭВМ (или на дискетах) и в виде
бумажного документа. Появление нового товара влечет за собой
появление новой записи и соответствующих сопроводительных
документов. По мере движения материального потока по ЛС эта
информация передается от одного участника к другому.
В результате параллельно движению материальных потоков в
ЛС циркулирует огромный объем различной информации, вся
совокупность которой образует информационный поток.
В следующих главах мы подробно рассмотрим информационное
содержание потока, его структуру, изменение параметров состояния
под действием тех или иных логистических операций.
15
1.3. Особенности логистических систем, их участники
1.
Логистические
системы
это
пространственнораспределенные производственные
и транспортные системы,
обеспечивающие производство и поставку товаров в пределах
крупных регионов и государств. Крупные компании - производители
имеют распределительную сеть, охватывающую весь земной шар.
Участники производства - сборочные конвейеры и заводы
(поставщики узлов) могут располагаться не только в разных регионах
и государствах, но в условиях обостряющейся конкуренции и
усиливающейся международной интеграции и на разных материках.
2. Логистические системы относительно самостоятельные,
обособленные, несмотря на все многообразие внешних связей.
Структура, приведенная на рис. 1.1, обрывает внешние связи
поставщиков.
Поставщики
второго
уровня
(поставщики
поставщиков), а также их собственные логистические системы не
рассматриваются. Производство товаров и услуг определенного вида
выделяет логистическую систему в самостоятельный обособленный
объект.
3. К логистическим системам применяется принцип системного
подхода, согласно которому все элементы системы- участники ЛС,
выполняющие в ней свои строго определенные функции, работают
совместно, взаимно зависят друг от друга и связаны общей целью производством и поставкой на рынок конкурентоспособного товара
или услуги.
4. Рыночный спрос на товар, его натуральные и экономические
показатели (объемы продаж, доходы и прибыль) являются основными
критериями эффективности ЛС. Адаптация ЛС к постоянно
изменяющимся потребностям рынка, все операции по планированию
производства, сбыта и поставок идут в направлении, обратном
физическому движению товаров.
5. Логистические системы - это компьютерно - интегрированные
системы. Появление и развитие локальных, региональных и
глобальных компьютерных сетей дали возможность скоординировать
взаимодействие и управлять элементами - участниками ЛС,
расположенными на больших расстояниях, как единым целым.
Информационные
потоки
являются
носителями
исходной
16
информации для управления ЛС так и самих управляющих
взаимодействий.
Участники ЛС. Потребитель (consumer, customer) - физическое
или юридическое лицо, использующее (т.е. потребляющее) товары
или услуги, производимые ЛС для удовлетворения личных нужд,
изготовления других товаров, оказания услуг.
Производитель (manufacturer) - физическое или юридическое
лицо, производящее товары или услуги. Каждое предприятие,
производящее товары, является одновременно и потребителем сырья,
узлов, комплектующих и т.д. И наоборот, как правило, потребитель
продукции технического назначения является в свою очередь
производителем. Конечным звеном логистической цепи является
конечный (final) потребитель, формирующий спрос на конечный
выпускаемый в ЛС товар или группу товаров.
Поставщик (supplier, vendor) - физическое или юридическое
лицо, обеспечивающее производителя необходимыми ему товарами,
услугами, информацией. Поставщиком может быть производитель
товаров (услуг) или посредник.
Посредник (intermediary, middle man) - лицо, стоящее между
производителями
товаров
или
услуг
и
потребителями,
содействующее установлению связей и участвующее в операциях
товародвижения.
Дистрибьютор (distributor) - посредник, осуществляющий
оптовые торговые операции с товарами. В логистической цепи, как
правило, закупает товары у производителей продукции и поставляет
их далее по распределительной цепи другим участникам,
осуществляющим более мелкие (мелко оптовые, розничные)
торговые операции.
Дилер (dealer) - посредник, занимающий промежуточное
положение в логистической цепи между дистрибьютором и конечным
потребителем. Дилер является розничным продавцом или
контролирует собственную распределительную сеть в районе
обслуживания. Наряду с продажами товаров сложного технического
назначения(например автомобилей, компьютеров, программного
обеспечения) выполняет, как правило, дополнительные функции сервисное обслуживание, гарантийный ремонт, продажу запасных
17
частей, инстоляцию и дальнейшее сопровождение программного
продукта.
Три укрупненные логистические операции - снабжение,
производство и сбыт (распределение товаров), называют
логистическими функциями. Участники ЛС связаны между собой
логистическими цепочками. Логистическая цепь - это множество
участников ЛС, через которые последовательно проходят элементы
материального потока, начиная от точек зарождения потока и кончая
точками погашения. Логистическая цепь включает, как правило,
следующие звенья:
- поставщик (производитель) закупаемого товара (материала) и
его склад, откуда доставляется товар;
- множество посредников, способствующих продаже и
движению товара;
- транспортные
и
экспедиторские
организации,
осуществляющие транспортировку и связанные с ней
операции;
- склад материально- технического снабжения заводапроизводителя, закупающего материалы для собственного
производства;
- производственные цеха и склад готовой продукции;
- посредники (дистрибьюторы), реализующие изготовленные
товары;
- потребители готовой продукции (см. рис 1.1.).
Логистическая система представляет собой совокупность
логистических цепей и движущихся по ним материальных и
информационных потоков.
Цель и характеристики качества ЛС. Цель ЛС - эффективная
надежная поставка качественных товаров в необходимых
потребителю количествах, в требуемом месте, где товар
потребляется, и в нужное время. Характеристики качества - это
количественные показатели, выражающие в количественной форме
возможности ЛС (принятой схемы организации товародвижения,
уровня технологии и др.) выдержать требуемые параметры доставки.
Надежность поставки характеризуется вероятностью поставки
данного товара в заданное место, в требуемые сроки.
18
Время поставки - промежуток времени между подачей заказа
поставщику на поставку и исполнением заказа - доставкой товара на
склад потребителя.
Стоимость доставки - стоимость всех операций по доставке
товара со склада поставщика на склад потребителя. Стоимость товара
включает стоимость товара на складе поставщика плюс стоимость
доставки.
Логистические системы должны обеспечивать высокую (в идеале
100%) надежность поставок, требуемое (по возможности
минимальное) время доставки и минимальную стоимость товара в
точках его реализации.
19
ГЛАВА 2
УПРАВЛЕНИЕ ЗАПАСАМИ, ОПТИМАЛЬНЫЕ
ПАРАМЕТРЫ ПОСТАВОК ТОВАРОВ
2.1. Постановка задачи управления запасами
Объектом управления в теории управления запасами (inventory
control) является запас (stock). Запас - это количество материалов,
товаров и других материальных объектов, имеющихся в данной точке
(например, на складе, прилавке, рабочем месте) в данный момент
времени.
Запас (уровень запасов) измеряется, как правило, в каких-либо
натуральных показателях: единицах (штуках, коробках, поддонах),
весовых характеристиках (кг, т), линейных (метры, например,
проволока), единицах площади (м2), объемных (литры, например,
топливо) и др.
Запасы необходимы каждому предприятию. Они потребляются
внутри предприятия и служат для обеспечения его повседневной
деятельности (сырье, офисные материалы, топливо, горюче смазочные вещества), включая основное производство, управление
производством и т.д.
Запасы накапливаются в точках концентрации (складах, рабочих
местах и т.д).
Для целей управления запасами удобно измерять запасы
временными характеристиками - временем (в часах, днях), в течение
которого данный запас израсходуется полностью.
Запас может измеряться и в денежной форме. Стоимость запаса
определяется ценой единицы запаса, умноженной на уровень запаса.
С течением времени под влиянием спроса запасы потребляются.
Обозначим i(t) уровень запаса в данный момент времени. Здесь и
далее запасы измеряются в натуральных единицах.
Описание спроса - непростая задача. В дальнейшем будем
использовать две модели спроса.
Детерминированная
модель
характеризуется
постоянной
интенсивностью  . Интенсивность спроса - это количество запасов,
потребляемое в единицу времени. Измеряется, например, в ед./сут,
л/ч. Детерминированная модель предполагает линейный характер
20
расходования запасов с известной скоростью убывания интенсивностью спроса.
Модель случайного спроса описывается, например, моделью
пуассоновского случайного потока с интенсивностью  [8,9]. Модель
предполагает, что спрос рождается в случайные моменты времени t1
,..., t2, когда запрашивается ровно 1 (единица) товара.
С течением времени запасы падают до некоторого уровня R,
называемого критическим. В этот момент формируется заявка на
пополнение - заказывается Q единиц товара. Величина Q называется
объемом заказа или партии.
Через определенный интервал времени L заказанное количество
запасов поступает в указанную точку концентрации (на склад) для
хранения и последующего потребления. Время между моментом
подачи заявки и поступлением запаса называется сроком поставки.
Один из важных вопросов теории управления запасами - какой
уровень запасов нужно поддерживать в точках концентрации.
С одной стороны,
запасы должны быть максимальными.
Высокий уровень запасов обеспечивает надежное выполнение заказов
клиента, исключает для торговых компаний недополученную
прибыль вследствие отсутствия запрашиваемого товара, а для
промышленных предприятий обеспечивает надежную и непрерывную
работу основного производства, исключает остановки конвейера,
срыв графиков технологических процессов. Если содержать высокий
уровень запасов, то пополнение осуществляется реже и транспортные
расходы, а также накладные уменьшаются.
С другой стороны, любое предприятие заинтересовано в
уменьшении количества запасов. Малый уровень запасов уменьшает
затраты на хранение товара, снижает риски и потери от порчи,
хищений, отсутствия реализации товара или того, что материал
может быть и не востребован на производстве. Содержание запасов
невыгодно и потому, что это омертвленный капитал.
Теория управления запасами определяет оптимальный уровень
запасов. Она дает ответы на вопросы:
- когда должен быть размещен заказ, по какому условию подается
заявка на пополнение;
- каков объем заказа, какое количество товара нужно заказывать
поставщику.
21
Задачи управления запасами играют особую роль в логистике.
Эту роль покажем на примере движения товаров народного
потребления (рис. 2.1). На низшем уровне спрос рождается
потребителями товаров внутри семьи, где запасы призваны
удовлетворять суточный (или недельный) объем потребления. Как
только запасы на уровне семьи исчерпаны, формируется заказ и
осуществляется закупка необходимого количества. Следующий
уровень образуют предприятия розничной торговли. Спрос на этом
уровне формируется как сумма случайных элементарных заказов
покупателей. Потом заказ на пополнение подается в оптовое торговое
предприятие, клиентами которого являются розничные продавцы.
Материалы
Производитель
Спрос
Опт.
продавец
Розн.
продавец
Семья
Спрос
Спрос
Спрос
Потребность
Рис.2.1. Товародвижение как многоуровневый процесс управления запасами
Далее следуют производители, работающие с оптовыми
продавцами, которые в свою очередь формируют заказы и спрос
поставщикам материалов, сырья, узлов, оборудования и т.д.
Таким образом, весь процесс товародвижения представляет цепь
непрерывного процесса управления запасами: формирование заявок,
физическое перемещение (отгрузка, хранение, транспортировка,
приемка и т.д.).
2.2. Базисная динамическая модель управления запасами с
фиксированным размером заказа
Цель рассматриваемых ниже моделей управления запасами
заключается в определении оптимальных значений переменных,
отвечающих на вопросы: сколько, в каких количествах и когда
22
заказывать запасы. В качестве целевой функции, подлежащей
оптимизации, используются суммарные затраты на содержание
запасов.
Основная или базисная динамическая модель основана на
следующих допущениях:
Модель является однопродуктовой, т.е. рассматриваются запасы
товаров только одного наименования.
Модель
спроса
детерминированная
с
постоянной
интенсивностью  , значение  предполагается точно известным
лицу, управляющему запасами.
Товары заказываются каждый раз партиями фиксированного
объема Q.
Отсутствие товаров в каждый момент времени t считается
недопустимым; управление должно обеспечивать постоянное
наличие товара.
Срок поставки товара L считается известной заданной величиной.
В качестве критерия Kr для выбора оптимального значения
параметра Q примем суммарные затраты на поддержание запасов в
логистической системе, включающие стоимость закупаемой партии
товара, затраты на хранение и перевозку. Может быть показано, что
суммарные затраты, отнесенные к единице продукции, выражаются
следующей формулой:
Kr= U 
K hQ

,
Q 2
(2.1)
где U – цена единицы товара на складе поставщика, руб./ед.; K –
стоимость доставки товара, руб./заказ; h – стоимость хранения
единицы товара, руб./ед.сут.;  – интенсивность спроса, ед./сут. Здесь
величина
Q является переменной. Ее оптимальное значение
находится путем приравнивания нулю производной:
h
 K2 
=0
2
Q
23
Отсюда находим оптимальные значения:
Q*=
2К
h
Krmin=U+
;
2К
h
(2.2)
(2.3)
размера заказа и суммарных затрат. Заметим, что в точке оптимума
затраты на поставку и хранение равны между собой:
K hQ

.
Q 2
2.3. Выбор точки заказа, критический уровень запасов
Выбор точки заказа определяется значением R критического
уровня запаса. Заявка на Q единиц товара подается в момент времени
t*, когда текущий уровень запасов i(t) достигнет значения R. Запасы
восстанавливаются в момент времени
T*=t*+L ,
когда пребывает заказанная партия товара. Здесь величины L - срок
поставки товара.
Обозначим  L величину фактического спроса на промежутке [t*,
T*]. Идеальное значение величины R равно
R=  L ,
фактическому спросу за время поставки. В этом случае запасы к
моменту пополнения становятся равными нулю, и отсутствуют
затраты на хранение непотребленной продукции и потери в виде
24
штрафа за отсутствие товара. Значение R интерпретируется как
ожидаемый планируемый спрос за время поставки товара.
Для детерминированной модели спроса с известной
интенсивностью  величина критического уровня определяется по
формуле:
R=  L.
(2.4)
При случайном характере спроса его фактическое значение  L в
момент принятия решения о пополнении запасов неизвестно.
Поэтому при любом выборе значения R возможны ошибки двух
родов.
Если спрос окажется больше, чем предсказывалось, т.е.
выполнено неравенство
 L > R,
то могут возникнуть потери вследствие неудовлетворенного спроса.
Такой потерей может быть, например, потеря прибыли ввиду не
продажи товара. Если спрос оказывается меньшим, чем
предполагалось,
L
<
R
то к моменту поступления очередной партии остаются
нереализованные остатки.
Примем здесь, что потери от наличия нереализованных остатков
менее существенны, чем от неудовлетворенного спроса. Управление
запасами должно обеспечить наличие товара на весь период
пополнения, отсутствие товара исключается. В этом случае примем
критический уровень, равным максимальному значению спроса за
время поставки
R=  max .
25
Более точное решение дается в вероятностных терминах.
Зададимся малой величиной  =0.01 вероятности неудовлетворенного
спроса. Это означает, что выполняется неравенство


P L  R  
или равносильное ему выражение


P  L  R  1    P  0.99
Последнее выражение означает, что критический уровень R
находится, как корень уравнения
F(x)=P ,
(2.5)
где F(x) - функция распределения спроса.
Решение уравнения (2.5) в теории вероятностей называют Р-й
квантилью. Таким образом, чтобы исключить отсутствие запасов,
критический уровень должен выбираться как Р-я квантиль закона
распределения спроса на периоде поставки. Вероятность Р должна
выбираться близкой к единице. Например, если спрос за время
поставки является нормальной случайной величиной с параметрами
(m,  ), критический уровень можно определить по правилу "трех
сигма"
R=m+3  .
2.4. Модель управления многопродуктовыми запасами
с фиксированным периодом пополнения
Примем, что многопродуктовая поставка, заказываемая данному
поставщику, содержит N наименований товаров в объеме
Q = (Q1, Q2,..., QN)
26
единиц товара. Спрос и стоимость хранения
характеризуется также векторными величинами
λ=(λ1, λ2,…,λN) ;
на
складе
h=(h1,h2,…,hN),
где λi – интенсивность спроса товара i-го наименования; hi –
стоимость хранения единицы товара в течении суток. Модель спроса
по каждому наименованию - детерминированная.
В качестве параметра управления запасами примем период Т
пополнения запасов. Эта величина определяется, как промежуток
времени между двумя последовательными поступлениями поставок.
Заказывая товар данному поставщику, менеджер по управлению
запасов определяет эту величину, например, выбирает значение Т=10
суток. Это означает, что количество заказываемого товара
Qi = λi T
(2.6)
должно обеспечить работу предприятия в течение этого времени. За
данное время поступившие товары будут израсходованы полностью.
Следующий заказ данному поставщику при неизменной
интенсивности спроса, что мы и предполагаем, будет сделан через
Т=10 суток.
Введение общего интервала Т для всех наименований весьма
удобно, поскольку синхронизирует их поставку.
Найдем оптимальное значение параметра Т исходя из критерия
(2.1) минимума затрат на поддержание запасов. Может быть
получено следующее выражение
N ihi
K
Кr   Uii   T 
T
i 1
i 1 2
N
(2.7)
для суточных затрат (руб./сут.) на поддержание запасов. Здесь, как и
в
выражении (2.1), затраты содержат три слагаемых. Первое
слагаемое
N
 Uii означает затраты на закупку товарной массы
i 1
данного поставщика, реализуемой в течение суток работы; второе и
третье слагаемые характеризуют соответственно стоимость
27
транспортных расходов и затрат на хранение продаваемых в течение
суток товаров.
Оптимальное значение параметра Т доставляет минимум
выражению (2.7). Стандартная техника дифференциального
исчисления дает следующее выражение
Топt 
2К
N
 hii
i 1
(2.8)
для оптимального значения периода пополнения. Значение (2.8)
находится, как корень производной функции (2.7).
После вычисления Тopt объемы поставок находятся с помощью
формулы (2.6).
Учет грузовместимости транспортного средства. Примем, что
при доставке товаров от поставщика используется транспортное
средство грузовместимостью G. Величина G измеряется в m, м3,
ящиках, палетах или др. каких-либо единицах, применяемых для
перевозки товаров данного вида. Аналогичную весовую или
объемную характеристику единицы товара i-го наименования
обозначим gi. Тогда условие вместимости заказываемой поставки
имеет вид:
N
 gi Qi
i 1

G.
Это неравенство с учетом формулы (2.6) преобразовывается к
виду
N
Т  gi i 
i1
или в равносильное неравенство
G
28
Т
G
N
 gi i
i 1
= ТG
(2.9)
.
N
Здесь выражение  gii характеризует часть грузовместимости
i 1
(вес, объем) транспортного средства, реализуемую за сутки работы
склада; величина ТG
означает время (в сутках), за которое
реализуется вся товарная масса, привезенная за один рейс от
поставщика.
График выбора оптимального значения периода пополнения
представлен на рис. 2.2. Если для значения параметра Т,
вычисленного по формуле (2.8), выполнено неравенство (2.9), то это
значение является оптимальным (рис. 2.2, случай ТG =Т1). В
противном случае (см. рис. 2.2 , ТG =Т2) грузовместимость
транспортного средства оказывается недостаточной для перевозки
количества грузов из расчета Тopt суток. Необходимо принять Т= ТG .
Фактические затраты окажутся большими, чем минимально
необходимые.
Оптимальный выбор транспортного средства. В случае, когда
для доставки могут использоваться различные типы транспортных
средств (например, грузовики разных видов или ж/д вагоны,
контейнеры) возникает задача об оптимальном выборе ТС.
Характеристика парка ТС дана в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Тип ТС
Стоимость
доставки
Грузовместимость
1
K1
2
K2
…
…
j
Kj
…
…
M
KM
G1
G2
…
Gj
…
GM
Решение отыскивается перебором по типам j транспортных
средств. Оптимальный тип транспортного средства, выбираемого для
обеспечения поставки, минимизирует значение критерия (2.7) с
29
учетом грузовместимости Gj и стоимости Кj. Одновременно
определяются другие параметры: период пополнения поставки, объем
Qi заказа.
Суммарные
затраты
Кn, руб./сут.
Хранение
Доставка
N
 Uii
i 1
Закупка
Т2
Торt
Т1
Т, сут
Рис.2.2. Составляющие логистических издержек
2.5. Структура системы управления запасами
Структура системы представлена на рис.2.3. На складе
осуществляются
операции
по
физическому
перемещению
материального потока: приемка, хранение, отгрузка. Данные об этих
операциях хранятся в виде электронной копии в складском
компьютере (база данных «Запасы на складе», данные о приходе и
расходе).
Система
управления
осуществляет
запрос
складского
компьютера для получения данных о текущих запасах i(t) на момент t
запроса. По данным фактических отгрузок определяются параметры
30
спроса на товар данного наименования: интенсивность спроса,
законы распределения (функция распределения, плотность
распределения), их параметры. По параметрам спроса вычисляются
значения параметров управления запасами: критический уровень,
объем партии заказа. По достижении запасов критического уровня
поставщику подается заявка на пополнение запасов. После оплаты,
отгрузки заказа поставщиком и транспортировки запасы
восстанавливаются.
Система управления запасами
Поставщик
Заказ на
пополнение
Определение
параметров
управления
Q
R
i(t)
Контроль уровня
запасов
Q
Транспортировка
Определение
параметров
спроса
Фиксация
прихода
БД
«Запасы на
складе»
Фиксация
отгрузки
Приемка
Хранение
Отгрузка
Спрос
Склад
Рис. 2.3. Структура системы управления запасами
31
ГЛАВА 3
Расчетная работа по теме «Управление запасами Расчет
параметров поставок»
3.1. Исходные данные к выполнению расчетов
Характеристики склада. Имеется складское помещение для
бесстелажного хранения продукции в ящичной таре. Арендная плата
составляет Сарен= 156 $/м2 за год. Площадь склада равна S = 2000м2.
Товар размещается на складе штабелями, высота штабелирования hшт ярусов. Высота яруса равна высоте ящика или палеты. Габариты
тары (a – ширина, b – длина, c – высота), измеряемые в метрах,
приведены в табл. 3.1.
Таблица. 3.1
Тип
товара
1
2
3
4
Единица
поставки
ящик
ящик
ящик
палета
Вместимость,
ед.
20
12
8
540
a
b
с
0.5
0.35
0.3
1.2
0.6
0.45
0.3
0.8
0.3
0.4
0.3
1.2
Примечание. Палеты штабелируются в 2 яруса, ящики - в 5 ярусов.
Вместимость склада по таре j-го типа (в ящиках, палетах)
вычисляется по формуле:
Gскл j = S hшт k / (a b),
(3.1)
где k - коэффициент использования складской площади, k = 0.4 – 0.8.
При расчетах принять k = 0.6.
Стоимость хранения hj одной единицы товара (ящика, палеты) j
– го типа вычисляется по формуле:
hj = S Cарен / Траб Gскл j , $/ед сут ,
(3.2)
32
где - Траб - число рабочих дней в году. При расчетах принять Траб =
365 сут.
Характеристики спроса и цены поставщика. Поставщику
заказывается
N=(2-4) наименований товара. Все заказываемые
наименования укладываются в однотипную тару. Спрос по каждому
наименованию – детерминированный с интенсивностью  (3-100)
ящиков (палет) в сутки. Значения параметров спроса приведены для
каждого варианта в табл. 3.2, а значения цены Ui по закупке у
поставщиков в табл.3.3.
Табл. 3.2
Кол-во
Вариант наименований
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2
2
3
3
4
4
2
3
4
3
2
3
4
3
2
2
2
4
3
1
Интенсивность спроса на товар
1 типа
15
10
12
20
15
25
34
35
15
17
11
25
8
13
15
57
2 типа
20
41
18
10
20
14
13
10
2
34
12
8
13
27
18
12
-
3 типа
6
11
2
20
6
10
14
23
9
6
15
25
8
7
-
4 типа
2
1
4
3
1
1
1
5
1
2
-
33
Окончание табл. 3.2.
Кол-во
Вариант наименований
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
2
3
2
2
3
4
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
2
4
4
2
3
2
1
3
3
2
3
2
2
2
Интенсивность спроса на товар
1 типа
19
25
34
24
8
15
36
14
13
11
15
12
3
13
23
32
23
15
10
12
21
10
24
3
56
2 типа
7
24
3
9
9
23
13
2
23
17
26
29
6
7
6
4
5
13
7
5
23
3 типа
21
9
12
13
12
5
2
31
31
19
23
3
7
8
9
17
11
-
4 типа
1
1
4
2
4
2
3
2
1
3
2
2
3
-
34
Таблица. 3.3
Наименование 1 тип
товара
Ui , $ / ящ. ,
5
2 тип
товара
18
3 тип
товара
16
4 тип
товара
108
Примечание. В табл. 3.1 – 3.3 принято:
1-й тип товара - пиво “Lapin Kulta”, поставляемое в ящиках 1-го
типа (см. табл. 3.1);
2-й тип товара– вино “Garling collection” сухое, поставляемое в
ящиках 2-го типа (см. табл. 3.1);
3-й тип товара– “Советское шампанское”
полусладкое,
поставляемое в ящиках 3-го типа (см. табл. 3.1);
4-й тип товара– пиво “Bavaria”, поставляемое в палетах 4-го типа
(см. табл. 3.1).
Характеристики используемых транспортных средств. Для
доставки от поставщика внутри города используется автомобильный
транспорт. Для междугородных перевозок применяется как
автомобильная, так и контейнерная железнодорожная перевозка.
Данные по грузовместимости используемых транспортных средств
приведены в табл. 3.4
Таблица 3.4
Параметры
ТС
Длина, м
Ширина, м
Высота, м
Объем, м3
«Газель»
«Зил »
2.5
2
2
10
4
2
2
16
«Scania»
12
2
2.5
60
Ж/д контейнеры
20 футов
40 футов
6.0
12.0
2.4
2.4
2.5
2.5
37
74
При расчетах стоимости доставки грузов принять стоимость
автомобильной перевозки, равную: для «Газели» - Сгазель=0.4 $/км,
для «ЗИЛа» - СЗИЛ=0.5 $/км, для автомобиля «Scania» - Сscania=1.5 $/км
35
при перевозках по городу и Сscania=0.6 $/км при международных
перевозках. Стоимость ж/д контейнерной перевозки (в зависимости
от расстояния) приведена в табл. 3.5.
Таблица.3.5
Расстояние,
км
00000-00050
00051-00220
00221-00390
00391-00570
00571-00760
00761-00920
00921-01100
01101-01300
01301-01450
01451-01600
01601-01800
01801-02000
02001-02200
02201-02400
02401-02700
02701-02900
02901-03100
03101-03300
03301-03500
03501-03700
03701-04000
04001-04400
04401-04800
04801-05200
05201-05700
Тариф ж/д контейнера, USD
20 футов
40 футов
115
150
125
170
135
190
145
200
155
210
165
220
175
240
185
260
195
280
205
300
215
325
225
350
235
375
245
400
255
430
265
465
275
490
285
510
295
530
305
555
315
585
345
630
375
665
405
700
435
755
36
При расчетах стоимости ж/д перевозки необходимо принять, что
склады расположены на расстоянии L1=50км от терминала. При
завозе на территорию и при вывозе с терминала используется
контейнерные шасси. Стоимость доставки контейнеров с помощью
контейнерных шасси: Сконт20=0.6 $/км и Сконт40=0.8 $/км.
Оплата за автомобильный рейс производится в двух направлениях,
т. е. «холостой рейс» также входит в цену перевозки.
Расстояния доставки. Cклад логистической компании находится
в городе Санкт-Петербурге. Место расположения поставщика может
быть различным. В работе необходимо рассмотреть следующие
варианты места расположения поставщика:
а) в С.-Петербурге - на растоянии L=50 км от нашего склада.
б) в Москве - на расстоянии 850 км от нашего склада.
в) в Самаре - на расстоянии 1500 км от нашего склада.
г) в Краснодаре - на расстоянии 1900 км от нашего склада.
3.2. Порядок и пример расчетов
В расчетной работе необходимо для каждого из 4 вариантов
расположения поставщика определить оптимальные параметры
поставок:
- вид перевозки;
- период пополнения;
- объем партии заказов по каждому наименованию;
- затраты на поддержание запасов.
Вычисления проводятся в следующем порядке:
1. Для заданного типа грузов по формулам (3.1), (3.2)
рассчитываются грузовместимость склада и стоимость хранения
единицы товара (в зависимости от типа ящика или палеты).
2. Выбирается вариант расположения поставщика.
3. Выбирается тип j ТС для доставки груза согласно табл. 3.4. Для
варианта расположения поставщика в С.- Петербурге ж/д
перевозку не рассматривать:
37
а) для выбранного типа ТС проводятся расчёты оптимального
значения периода пополнения запасов и объема поставки Qi по
каждому наименованию товара по формулам п. 2.4.
б) с использованием данных табл. 3.1 - 3. 4 о типе, размерах тары
и транспортного средства вычисляется объём qi единицы (ящика
или палеты i-го наименования) и проверяется условие
грузовместимости оптимального заказа в ТС. Если условие
грузовместимости выполняется, то в качестве оптимальных
параметров принимаются значения, определяемые формулами
(2.6), (2.8). В противном случае необходимо уменьшить объем
поставок до грузовместимости ТС. В этом случае расчеты
параметров поставки выполняются по формуле (2.6), где в
качестве оптимального значения периода пополнения выбирается
значение ТG ;
в) вычисляется значение затрат на поддержание запасов
(отнесенных к 1 суткам работы склада) по формуле (2.7).
В формуле (2.7) первое слагаемое характеризует стоимость
товаров, отгруженных со склада за одни сутки; второе – затраты на
транспортировку, третье на хранение товарной массы. Все
составляющие затрат отнесены к одним суткам работы склада.
Результаты расчетов заносятся в табл.3.6. где приведен пример
расчетов.
4. Повторяются расчёты п.3 для других типов ТС. Заполняется
полностью все строки табл.3.6. Выбираются оптимальные
параметры канала поставки, тип ТС, период пополнения, объёмы
поставок по каждому наименованию.
5. Выбирается следующий вариант расположения поставщика.
Для него проводятся расчёты согласно п.3.
38
Таблица 3.6.
Тип ТС Топт, ТG,
сут. сут.
47
«Газель»
«ЗИЛ» 53
«Scania» 58
Ж/д 20 22
футов
Ж/д 40 26.5
футов
Составляющие затрат, $
Суммарные
затраты (без
стоим.
товара), $
Топт
ТG
стоимость
товара
затраты на
перевозку
затраты на
хранение
Топт ТG
Топт ТG
Топт
ТG
3.5
540
540
25.4 342.1
25.2
1.9
50.6
344*
6
23
15
540
540
540
540
540
540
28.4
31
12.1
250
78.2
17.6
28.2
31
11.8
3.21
12.3
8
56.6
62
23.9
253*
90.5*
25.6*
-
540
-
14.3
-
14.1
-
28.4*
-
Примечание
Графы «Топт, сут», «ТG, сут.» содержат значения периодов
пополнения запасов. Остальные графы табл. 3.6 содержат значения
затрат (суммарных и отдельных составляющих), вычисленных при
значениях периодов пополнения, равных соответственно Топт и ТG.
При выборе для доставки грузов транспортных средств типа
«Газель»,…, ж/д 20-футовый контейнер оптимальные значения
периода пополнения равны ТG . Для перевозки в 40-футовых
контейнерах оптимальным является значение Топт . Соответствующие
оптимальные значения затрат помечены символом «*».
Выводы
При заданных расположении поставщика, параметрах склада и
спроса наиболее выгодной будет, как показали расчеты, доставка ж.д.
транспортом. Варианты поставки в 20-футовом и 40-футовом
контейнерах
оказываются
приблизительно
равноценными.
Оптимальной является доставка в 20-футовом контейнере. Она
дешевле по суммарным затратам (на перевозку и хранение) варианта
доставки с использованием 40-футового контейнера.
39
Поставка по оптимальному варианту имеет следующие значения
параметров:
-период пополнения 15 сут.;
-кол-во поставок в год 24;
-объемы поставки - 225 ящиков товара 1-го типа (пива “Lapin
Kulta”) и 300 ящиков товара 2-го типа (вино “Garling collection” –
сухое);
-затраты на поддержание запасов (перевозка + хранение)
составляют
25.6 $  365 сут. = 9344 $;
-доля затрат на поддержание запасов составляет
25.6  540  100  = 2.4 %
в цене товара на условиях франко-склад поставщика.
Студентам предлагается дать ответ на вопрос: как изменятся
параметры поставки, если автомобильные перевозчики снизят
тарифные ставки в 2 раза? Сможет ли автомобильная перевозка
конкурировать в этом случае с железнодорожной?
40
ГЛАВА 4
ЛОГИСТИЧЕСКИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
4.1. Структура и основные элементы оптово-распределительной
системы
Система предназначена для организации поставок алкогольной
продукции в торговую сеть магазинов М1,…Mk, расположенных в
пределах крупного города и области. Элементы распределительной
системы представлены на рис. 4.1.
Клиенты – магазины осуществляют розничную продажу товаров
населению. Типичные клиенты – торговые точки-ларьки, винные
отделы небольших и средних гастрономов, лавки, крупные магазиныуниверсамы, рестораны, винные бары.
Особенности спроса клиентов – закупки в относительно
небольших количествах (в среднем, 1-2 ящика, содержащих по 20
бутылок каждый). В отдельных случаях заказывается товар
определенного наименования поштучно.
Малые партии заказов обусловлены ограниченностью складских
помещений, стремлением уменьшить затраты на хранение,
исключить риски не продаж товара. Заказывая малые партии по
широкому ассортименту, клиент гарантирует себе наилучшую
адаптацию к потребностям рынка.
Исходная продукция – вино - водочные изделия, производится и
поставляется специализированными заводами-производителями.
Типичный производитель – Санкт–Петербургский завод ЛИВИЗ.
Продукция отпускается, как правило, в пластмассовых ящиках или в
вакуумных упаковках. Каждый производитель специализируется на
определенном виде продукции. Вид продукции идентифицируется не
только наименованием продукта (водка, коньяк, вино), но и типом
(емкостью) розничной упаковки, маркой завода-изготовителя.
Количество наименований, выпускаемых одним производителем
ввиду их узкой специализации – относительно небольшое (от
нескольких единиц до нескольких десятков наименований).
Производитель заинтересован в крупнооптовых поставках,
продажах продукции крупными партиями.
41
Производит
ель П1
• •
•
Производит
ель Пn
Транспортный
отдел
Отдел
закупок
•
•
ТЭК
Дирекц
ия
Отдел
доставки
Бухгалтерия
(логистики)
СКЛАД
Офис
Отдел
продаж
Доставка
клиентам
М1
• •
•
Мк
Спрос
Рис. 4.1. Структурная схема системы
42
Оптово-распределительная система является промежуточным
звеном между производителем и большим количеством мелких
клиентов. Осуществляя основные закупки у производителя, оптовая
фирма
перепродает
товар
мелко
оптовым
покупателям,
осуществляющим розничную продажу.
Количество поставщиков – несколько десятков. Большинство из
них расположены в регионе, однако некоторые – на значительном
(порядка 1000 км) расстоянии.
Отдел продаж осуществляет непосредственную работу с
клиентом, предлагая товар и обеспечивая заказ на поставку
продукции от конкретного магазина. В результате работы отдела
продаж формируется сводный план-заказ на поставку продукции.
Бухгалтерия, просматривая
план-заказ на поставку, планы
доставки, контролирует оплату, выписывает необходимые документы
(счета-фактуры, накладные) и передает план-заказ на исполнение в
отдел доставки (логистики).
Отдел доставки (логистики) обеспечивает исполнение суточных
планов-заказов, поступающих из отделов продаж и закупок. Логистик
– диспетчер отдела доставки координирует работу транспортного
отдела и склада. Отдел доставки формирует план-расписание
отгрузки товаров со склада, план перевозок, комплектацию рейсов,
расписание подачи и маршруты собственного автотранспорта. При
необходимости для обеспечения доставок он привлекает
транспортные средства других перевозчиков и транспортноэкспедиторских компаний, работающих по договору.
Развозка товаров клиентам и доставка от поставщиков
обеспечивается транспортным отделом, располагающим собственным
автопарком, водителями и службой управления.
Склад обеспечивает приемку, хранение и отгрузку товаров
согласно планам, поступающим из отдела доставки.
Отдел закупок контролирует текущие запасы на складе по всему
спектру наименований. Основная задача отдела – обеспечить в
каждый момент времени наличие на складе любого запрашиваемого
отделом продаж товара.
Отдел закупок работает с базой данных о текущих запасах
товаров (остатках) на складе и с обеспечивающими их поставки
поставщиками. При достижении запасов критического уровня
менеджером отдела подается заявка поставщику на пополнение
43
запасов. Эта заявка оплачивается бухгалтерией на условиях,
оговоренных в соответствующем договоре поставки. Определяется
дата отгрузки товара, после чего заявка включается в план (суточный)
поставок.
В логистических системах все элементы – участники процесса
товародвижения работают согласованно по единому плану-графику.
Единая работа обеспечивается информационно–управляющей
системой, связывающей участников между собой, формирующей
единый план работы и контролирующей его исполнение.
Каждый из участников ЛС имеет собственный компьютерный
терминал в виде автоматизированного рабочего места (АРМ).
Терминалы связаны с центральным процессором – сервером,
служащим для хранение базы данных общего доступа, информации,
необходимой всем участникам ЛС. Основная информация – данные о
текущих запасах товаров, хранимых на складе, суточные планы
поставок, аналитическая информация, отчеты и др.
Участники рынка оптовой торговли товара:
1. Независимые оптовые торговцы, которые действуют как
полностью самостоятельные и независимые операторы рынка: сами
выбирают своих поставщиков, осуществляют закупки за свой счет и
на свой риск, несут риски непродажи и порчи.
2. Сбытовые организации промышленных компаний – это чисто
дистрибьюторские фирмы, занятые сбытом только продукции своей
фирмы. Оптовые базы осуществляют физические операции с
товарами, владеют, как правило, собственными складами,
транспортом для завоза и вывоза товаров. Оптовые конторы не
производят физических операций с товарами, часто не имеют товара
в наличии и торгуют по образцам. Их функции – работа с
покупателями, сбор и размещение заказов, организация доставки и
перевозка.
3. Агенты, товарные брокеры, комиссионеры
являются
посредниками
между
покупателями
и
продавцами,
не
приобретающими права собственности на товары. Они не несут рисков
порчи или непродажи товаров, получают доходы в виде комиссионных
от объемов сделок, совершаемых при их посредничестве.
Оптовые агенты ведут операции продажи за счет и от имени
производителей товаров или оптовых торговцев, которые являются их
поручителями. Могут обслуживать несколько фирм-производителей.
44
Эти фирмы передают им права сбыта своей продукции в заданном
регионе. Агенты часто берут на себя функции доставки, складирования
товаров своих поручителей, а также продвижения новых образцов.
Комиссионеры продают товары от своего имени, заключая
самостоятельно договора купли-продажи. Они, однако, не являются
собственниками товаров, но могут кредитовать под свою
ответственность покупателей. При продаже товара его стоимость
возвращается владельцу за вычетом стоимости хранения, доставки и
комиссионных.
4.2. Дистрибуционные центры как элементы логистических
систем поставки товаров
Дистрибуционные или распределительные центры (ДЦ) являются
ядром логистической системы поставки (рис. 4.2). Логистическая
система обеспечивает поставку продовольственных товаров в
пределах крупного географического региона для большой сети
торговых фирм.
Клиентами являются супермаркеты, крупные, средние и малые
продовольственные магазины, универмаги, а также малые
распределительные
центры,
располагающие
собственной
распределительной сетью.
Особенность требований клиентов в условиях насыщенного
рынка товаров заключается в максимально широкой номенклатуре
товаров при относительно малых количествах по каждому
наименованию. Торговые фирмы стремятся минимизировать
собственные складские площади, обеспечить быструю поставку на
торговые прилавки, гибко реагировать на колебания спроса,
предлагая новые товары и расширяя их ассортимент. Магазины
работают с дистрибуционными центрами напрямую или через
региональных торговых представителей (РТП) ДЦ, за каждым из
которых закрепляется своя торговая сеть. Магазины заказывают
товары торговому представителю, который передает их в ДЦ для
исполнения.
45
Рис. 4.2. Логистическая система поставки товаров
Исходные товары закупаются распределительным центром у
оптовых поставщиков (П1,...,Пк), их число может достигать 1000 и
более. За каждым поставщиком стоит вполне определенный
производитель товаров (Пр1,...,Прк). Типичными поставщиками
являются оптовый склад консервированной овощной продукции,
распределяющий продукцию небольшого завода, или же склад
рыбных консервов рыбозавода.
Как правило, оптовые поставщики работают с одним или
несколькими производителями одной относительно узкой группы
товаров. Они заинтересованы продавать товары крупными партиями.
Часто оптовые склады не в состоянии удовлетворить потребности
розничных продавцов по широкому ассортименту и поставкам
46
малыми количествами товаров. Поэтому возникает необходимость в
промежуточном звене товародвижения, таким звеном и являются
дистрибуционные центры. Распределительные центры собирают
мелкие заявки, укрупняют их путем суммирования по каждому
наименованию, закупают крупные партии у оптовых продавцов,
организуют доставку товаров на сортирующую линию, сортируют
поступившие товары по заказам, группам товаров и осуществляют
доставку клиентам в кратчайшие сроки.
Доставка грузов по линии «Поставщик – ДЦ» осуществляется
либо собственным транспортом, либо внешней транспортно –
экспедиционной фирмой (или несколькими фирмами). На рис. 4.2
фирма, осуществляющая перевозку от поставщиков, обозначена
ТЭК1.
Развозка заказов клиентам осуществляется ТЭК2 или группой
экспедиторов, или же собственным транспортом ДЦ.
Задача логистической системы, контролируемой ДЦ, заключается
в максимально эффективной поставке товаров в широкую
пространственно- распределенную (в пределах крупного региона)
сеть розничных продавцов. В понятие эффективности системы
входит удовлетворение заявок по максимально широкой
номенклатуре товаров, в необходимом количестве, в минимальные
сроки, за приемлемые более низкие цены, чем у конкурентов. С точки
зрения клиентов дистрибуционные центры являются универсальными
продавцами – поставщиками.
На рис. 4.3 представлена схема грузопотоков внутри
распределительного центра. Центральным элементом является
автоматическая линия сортировки, направляющая грузопотоки через
выходные транспортирующие ветки на комплектовочные столы. На
каждом комплектовочном столе накапливается заказ определенного
клиента, который далее направляется на отгрузочные площадки, а
потом загружается в определенный автомобиль. На рис.4.3 указан
выходной фронт, состоящий из 10 параллельных веток и
заканчивающийся площадками отгрузки П1, … ,П10. Для данного
случая одновременно формируется 10 заказов.
47
48
Входной поток сортирующей линии формируется на входных
транспортерах, куда он загружается загрузчиками (З1,...,З6). На рис.
4.3 их шесть. Каждый загрузчик имеет свою собственную
площадку временного хранения (ПВХ), на которой накапливается
груз, предназначенный только для него. С площадок временного
хранения грузопоток направляется по линиям подачи груза своему
загрузчику под загрузку на сортирующую линию.
На площадки временного хранения груз направляется с
площадок приемки груза П1, … ,П6, формирующих зону приемки
груза. В зоне приемки осуществляются разгрузка автотранспорта,
прибывающего с грузами от поставщиков, ввод информации о
входном потоке в ЭВМ и распределение грузопотока по ПВХ.
На отдельные товары заказы могут поступать в заведомо
больших количествах, чем на другие наименования. При
нецелесообразном распределении их через сортирующую линию,
для их накопления предусмотрена площадка хранения не
сортируемых грузов.
При наличии дальних поставщиков прямая подвозка на
сортирующую линию может оказаться нереализуемой и
экономически не целесообразной. В этом случае дистрибуционные
центры создают склады для накапливания запасов.
Планирование всех работ по исполнению заказов и управлению
грузопотоком осуществляется информационно – вычислительным центром
(ИВЦ). Он связан локальной сетью со всеми точками управления
грузопотоками внутри ДЦ - терминалами зоны приемки, загрузчиков,
комплектовщиков, площадок отгрузки, а также каналами связи со всеми
внешними участниками логистической системы – терминалами поставщиков,
экспедиторов, торговых представителей, клиентов.
4.3. Распределительная система сортировки авиабагажа
Элементы системы, их
функции. Назначение систем
подобного рода [13,14] - автоматическая доставка багажа
вылетающих из данного аэропорта и транзитных авиапассажиров
на рейсовые транспортеры - накопители (РТН), где накапливается
багажный поток на определенный рейс и откуда далее багаж
транспортируется под загрузку на борт самолета (рис. 4.4). Система
сортировки обеспечивает также временное хранение багажа
пассажиров, прибывших ранее объявленного срока регистрации,
49
для чего предусмотрен накопитель временного хранения (НВХ).
Кроме того, по требованию пассажиров багаж может быть
возвращен в случае, если маршрут пассажира изменился.
Точками входа потока являются регистрационные стойки
РС1,...,РСn для улетающих пассажиров и стойки РСТ1,..., РСТn, где
регистрируется багаж транзитных пассажиров.
В момент регистрации пассажиры проходят обычные
формальности, включающие операции взвешивания, прикрепления
багажной бирки и т.д. Каждая стойка автоматически
обеспечивается
в
необходимом
количестве
багажными
контейнерами (БК), куда и укладывается багаж для последующей
транспортировки. Точки входа и выхода потока порожних
багажных контейнеров указаны на рис. 4.4 широкими стрелками.
Распределительная система, обеспечивающая подачу контейнеров
под загрузку, рассматривается далее. Багажный контейнер
представляет собой обычный прямоугольный ящик длиной 98 см,
шириной 76 см, высотой 23 см. Размеры контейнера выбираются
так, чтобы вместить типовую единицу багажа максимальных
размеров.
Багажные контейнеры снабжаются
также
дополнительными
приспособлениями, обеспечивающими его
транспортировку по сортирующей линии.
На боковой стороне вдоль продольной оси БК наносится
штриховой код, индивидуальный для каждого контейнера. При
движении БК по веткам сортирующей системы
в
точках
управления потоком (рис. 4.4, точки У1, ..., У5 ) происходит
считывание штрихового кода, и багажный контейнер засылается по
нужному направлению.
В момент регистрации одновременно со считыванием
штрихового кода (ШК) БК,
укладкой в контейнер багажа
происходит ввод данных в ЭВM сортирующей системы всех
необходимых данных о i-й единице багажа
Хi = ( x1, x2, x3),
(4.1)
где
x1 - код номера рейса; x2 - индивидуальный код
пассажира (например, номер его посадочного места); x3 - номер
места багажа. Параметр x3 учитывает возможность нескольких мест
багажа у одного и того же пассажира.
Таким образом, в момент регистрации происходит
элементарный "акт идентификации", по которому в системе
50
отождествляются все его участники - единица багажа, порожний
контейнер, его штриховой код и информация Xi о багаже.
Точками выхода потока являются рейсовые транспортерынакопители (рис. 4.4, РТН1, ..., РТНn). В этих точках багажный
поток накапливается под определенный рейс.
Поступившая
единица багажа снимается кладовщиком с контейнера, по бирке
контролируется правильность адресовки, осуществляется укладка в
авиационные
багажные
контейнеры,
которые
далее
транспортируются к трапу самолета. Освободившиеся контейнеры
образуют входной поток для распределительной системы,
подающей их на регистрационные стойки. Управление таким
обратным потоком рассматривается в пособии [12].
В момент, когда багаж снимается с контейнера, запись информации о
нем в управляющей ЭВМ стирается. При необходимости эта информация
передается в базу данных "Загрузка рейса", кроме того, возможна запись в
базу данных "Учет доставленных контейнеров" (по каждому рейсовому
накопителю).
Другими точками выхода являются точки возврата багажа.
Точки входа и выхода потока связаны дистрибьютором,
представляющим собой сортирующую систему транспортеров,
которые разделены точками ветвления и точками суммирования
потоков багажа. Принимая входной поток багажа вылетающих и
транзитных
пассажиров, (а
также
поток из накопителя
временного хранения),
дистрибьютор доставляет багаж по
нужному адресу – к рейсовым транспортерам. Конструктивно
дистрибьютор может иметь кольцевую форму, т. е. несколько
точек входа и выхода, за каждой из которых закреплено
определенное число регистрационных стоек и рейсовых
накопителей.
Накопитель временного хранения (НВХ) представляет
собой кольцевой транспортер (см. рис. 4.4), предназначенный для
хранения багажа пассажиров, прибывших ранее начала
регистрации. В накопителе багажные контейнеры вращаются по
кругу подобно
карусели. Стрелки указывают
направление
вращения. Накопитель
51
52
имеет несколько точек входа (рис. 4.4, две точки С1, С2) и точек
выхода У1, У2.
В точку С1 поступает поток вылетающих
пассажиров,
в точку С2 - транзитных.
Точка С2 связана
транспортером с точкой У3; связывающая ветка для упрощения на
рисунке не показана.
В точке У2 происходит сброс (выход) контейнеропотока в
дистрибьютор, откуда он направляется в соответствующую точку
РТН. Таким образом, дистрибьютор и НВХ связаны между собой
питающими ветками (рис. 4.4, линии У1С1, У2С3 ,У3С2), по которым
происходит взаимный обмен контейнеров.
Накопитель временного хранения имеет точку возврата багажа
У4, связанную транспортером с точкой выдачи багажа (на рис. 4.4
эта ветка не указана). По требованию пассажира о возврате багажа
запрашиваются его признаки (4.1) и определяется код багажа. При
наличии нескольких единиц багажа формируется список кодов.
Эти коды передаются в считывающее устройство точки У4, которая
и направляет багаж к месту выдачи. На рис. 4.4 указана также
другая точка возврата, где возвращаемый БК перехватывается в
самой нижней точке контейнеропотока, прямо перед рейсовыми
накопителями. В момент обращения пассажира одновременно
приходят команды, блокирующие возможность выхода БК на
рейсовый транспортер - накопитель. С контрольных точек У4
дается информация в точку запроса о выходе БК из сортирующей
системы. Одновременно сообщается номер стойки, где можно
получить багаж.
Управление распределительной системой. Управление
потоком багажа осуществляется центральным процессором,
объединенным с сетью терминалов в локальную сеть (рис. 4.5).
Терминалами сети являются:
- регистрационные стойки;
- точки ветвления потока БК (рис. 4.4, У1, У3, У5,1, …, У5,9);
- точки выхода багажа с рейсовых транспортеровнакопителей;
- точки входа (C1, C2) и выхода (У2, У4) накопителя
временного хранения;
- точки возврата багажа.
53
Центральный процессор
распределительной системы
Точки
входа
багажа
(РС)
Точки
ветвления
потока
(Уi)
Точки
выхода
(РТН)
Точки
входа и
выхода
(НВХ)
Терминалы
возврата
багажа
Рис. 4.5 Структура управления потоком багажа
Расписание рейсов (например, на сутки вперед) вводится в
процессор заранее. Процессор выделяет автоматически два списка:
- список рейсов,
на которые объявлена регистрация
пассажиров (список CP1);
- список рейсов (последующих), багаж которых принимается
НВХ на временное хранение (список CP2).
Рейсы списка CP1 закрепляются за РТН, таким образом
устанавливается соответствие
код рейса x1  номер РТН.
По истечении срока регистрации на рейс x1 происходит
считывание первого рейса из списка CP2 и замена x1 на следующий
рейс. Одновременно очередь из списка CP2 сдвигается на единицу,
а образовавшуюся вакансию занимает следующий рейс из
расписания.
Число рейсов списка CP1 не превосходит, а в часы пик равно
числу РТН. Этот параметр определяет пропускную способность
сортирующей системы. Список CP2 определяется либо числом
рейсов хранения Nхр (например, на хранение принимается багаж
пассажиров, прибывших в аэропорт за Nхр=20 рейсов ранее рейсов,
на которые уже идет регистрация), либо временем хранения Тхр. В
54
последнем случае логика системы такова: на временное хранение
принимается багаж пассажиров прибывших за Тхр = 4 часа до
вылета самолета.
Параметры Тхр, Nхр определяют емкость НВХ. При данной
логике работы сортирующей системы багаж
пассажиров,
прибывших ранее Тхр , не принимается на хранение.
Процессор содержит ряд баз данных, которые позволяют
ему фиксировать в
каждый
момент
времени текущий
контейнеропоток и управлять движением БК.
В момент регистрации осуществляется пополнение базы
данных "Входной поток багажа".
Каждая запись содержит
следующие параметры:
- код регистрационной стойки РСi (пункт приема багажа);
- штриховой код БК Хi;
- параметры x1, x2, x3 (см. формулу (4.1)).
Если код рейса не содержится в списках СР1, СР2, то запись не
производится. Система не дает в этом случае разрешение РС на
регистрацию. В противном случае осуществляют приемку багажа
и прокладку маршрута на соответствующий РТН или НВХ.
Для прокладки маршрута в систему должна быть введена
для хранения матрица (массив) "Маршруты доставки"
М = ( Мij ).
Элементы массива Мij включают понятную компьютеру запись
маршрута от i-го пункта отправления (в данном случае
регистрационные
стойки)
до
j-го
пункта
назначения
(соответствующей РТН или точки входа в НВХ).
По схеме
каждый
маршрут описывается как
последовательность точек ветвления, в которых происходит
переключение направления потока (рис. 4.4). Здесь каждая точка
двухпозиционна, т.е. поток направляется по двум направлениям "прямо" (или "вправо") и "в сторону" (или "влево"). Потоки
"прямо" кодируются в двоичном коде, например, цифрой "1",
потоки "в сторону" - цифрой "0".
Наиболее экономичная запись маршрута содержит только
перечень
точек
ветвления,
проходимых
контейнером
последовательно и помеченных цифрой "1". Например, маршруты
55
из всех регистрационных стоек на накопитель РТН1 записываются
(см. рис. 4.4) так:
М11 = (У1, У5,1);
(4.2)
на накопитель РТН9 следующим образом:
М19= (У1, У5,9).
(4.3)
Запись маршрута на НВХ не требуется. Однако для контроля
маршрута доставки до НВХ требуется база данных "Контейнеры,
направляемые в НВХ". Запись штрихкода (ШК) в эту базу данных
осуществляется в момент прокладки маршрута багажа. В момент
входа БК в НВХ (точки С1, С2) запись о нем в данной базе
стирается и передается в БД "Контейнеры, хранимые в НВХ".
Для управления движением контейнеров формируются базы
данных "Точка ветвления У1",..., "Точка ветвления Уn". После
записи БК
в БД "Входной поток багажа" вызывается
соответствующий маршрут Мij вида (4.2) или (4.3). Процессор
прокладывает электронный маршрут путем записи штрихового
кода багажа в БД соответствующих точек ветвления. Каждая из
точек ветвления связана с
соответствующей БД. В момент
прохождения данного БК соответствующей точки ветвления его
код считывается и сравнивается со списком, хранящимся в базе
данных. Точка ветвления отрабатывает команду согласно своей
БД, направляя контейнер "вправо" или "влево".
Одновременно с прокладкой маршрута процессор делает
записи штрихового кода контейнера в базы данных "Рейсовый
транспортер-накопитель-1" и "Рейсовый транспортер-накопитель9".
Здесь хранятся данные о БК,
направляемых на
соответствующие РТН. Когда данный БК доставлен на РТН,
багажный грузчик делает запись о доставке (выходе багажа из
системы).
В
момент окончания
регистрации
процессор
проверяет БД соответствующего РТН и только в том случае, если
там нет записей (т.е. все принятые контейнеры доставлены по
адресу), разрешает передачу РТН на сбор багажа следующего
рейса.
База данных "Контейнеры, хранимые в НВХ" предназначена
для учета и контроля багажа временного хранения. Она содержит
56
перечень ШК всех контейнеров, находящихся в НВХ. Записи
делаются в момент прохождения БК точек входа в НВХ (рис. 4.4,
точки C1, C2 ).
Базы данных "Точки выхода из НВХ на РТН" хранят
штриховые коды контейнеров на выход. На рис. 4.4 такой точкой
является У2. Заполнение базы данных осуществляется в момент
начала регистрации рейса, когда происходит закрепление за РТН
соответствующего рейса из CP2.
База данных "Контейнеры, хранимые
в
НВХ"
просматривается, выделяются штриховые коды вводимого рейса,
которые и заполняются в БД на выход. Аналогичные операции с
целью перехвата БК, засланных, но еще не дошедших до НВХ,
делаются с базой данных "Контейнеры, направляемые в НВХ".
В момент прохождения багажа через точку У2 считывается его
штрихкод, который сравнивается со списком на выход. Если ШК
содержится в списке на выход, то багаж направляется на выход, в
противном случае БК остается в накопителе.
Каждая точка выхода из НВХ имеет аналогичную матрицу
"Маршрутов доставки" в РТН. Прокладка маршрута багажа из
НВХ в соответствующий рейсовый накопитель осуществляется
аналогично маршрутам «РС – РТН».
Управление процессами возврата багажа из сортирующей
системы осуществляется аналогично. По запросу из терминалов
"Возврат багажа" код багажа заносится в базы данных "Точки
выхода на возврат багажа". Эти базы данных контролируют
пропуск через точки ветвления У4. В этих точках выбирается
запрашиваемый БК и направляется аналогичным образом на пункт
выдачи.
57
ГЛАВА 5
ПЛАНИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ЗАВОЗА И ВЫВОЗА ГРУЗОВ В
ДИСТРИБУЦИОННЫХ ЦЕНТРАХ, ГРУЗОВЫХ ТЕРМИНАЛАХ
АЭРОПОРТОВ
5.1 Постановка задачи оптимального планирования
Рассматриваемая задача включает доставку грузов в n пунктов
назначения из одного распределительного (дистрибуционного)
центра (ДЦ). Данная задача, именуемая также задачей
централизованного завоза (вывоза), типична для грузовых
терминалов
аэропортов,
морских
и
речных
портов,
железнодорожных
станций.
Каждый
пункт
назначения
характеризуется параметрами:
Пi = ( Qi , ri ), i = 1,...,n,
где Q количество грузов, доставляемое в i-й пункт назначения, ri =
i
(xi, yi) - координаты i-го пункта на плоскости.
Все грузы совместимы между собой при перевозке одним
транспортным средством (ТС), их количество Q измеряется в
i
одних и тех же единицах (тонны, ящики, поддоны и т.д.).
Дистрибуционный центр располагает парком из m типов
транспортных средств. Каждый тип ТС характеризуется
параметрами: G - грузоподъемностью (или грузовместимость),
l
измеряемой в тех же единицах, что и количество грузов; G
l -
стоимостью перевозки груза на 1 км, руб/км.
Соотношение параметров Q и G таково, что для каждого из
i
l
получателей найдется по крайней мере одно ТС из парка
предприятия, достаточной грузовместимости:
max {G } max {Q }.
l
i
l 1,...,m
i 1,...,n
58
Может оказаться, что грузовместимость одного ТС, например
1-го типа, достаточна для перевозки всей массы грузов, т.е.
выполнено условие:
n
G   Q
1
i
i 1
В таком случае одним из допустимых планов является
кольцевой или однорейсовый маршрут. Оптимальное среди
однорейсовых маршрутов решение (задача о коммивояжере) может
в данной задаче в зависимости от соотношения стоимости
перевозки дать как оптимальный, так и не оптимальный план.
Другой крайний случай реализуется, когда соотношение между
параметрами Q и G таково, что исключается загрузка в одно ТС
i
l
груза для двух и большего числа пунктов назначения. Решение в
этом случае очевидно. Оптимальный план содержит К=n рейсов маршрутов заезда в каждый из пунктов назначения с возвратом в
ДЦ (т.е. туда и обратно).
В общем и основном для наших целей случае число рейсов
удовлетворяет условию:
1  K  n.
Введем подлежащие определению параметры плана доставки:
K - количество рейсов, j - 1,2,...,K - номер рейса,  - количество
j
получателей, включаемое в план j-го рейса с условием
1  2 ...  K  n,
 j {1,2,...,n},
(5.1)
l {1,2,...,m} - тип транспортного средства, закрепленного за j-м
j
рейсом.
59
План доставки содержит разбиение множества номеров
получателей {1,2,...,n} на непересекающиеся подмножества в
порядке объезда
K
j
j j
j
{ 1 ,..., n }   { i , i , ... , i , ... , i } ,
1 2
f
j
j 1
где i
(5.2)
j
f - номер получателя объезжаемого f-м по порядку на j-ом
рейсе. Для дистрибуционного центра отведем номер i=0 и
j
i
и конечной i
0
1 
положим, что начальной i
точкой j-го рейса
j
является ДЦ:
i j i j
 0,
0 1 
j
j  1 ,..., K .
Всю введенную нами совокупность параметров плана доставки
обозначим вектором
  ( K ,  ,...,  , l ,..., l ,...,  j ,...).
1
K 1
k
f
Длина маршрута j-го рейса определяется выражением
1 
K
j
j
 r [ i f 1 , i f ],
f 1
где
r[i
j
j
,i ]
f 1 f
-
расстояние
между
последовательно
объезжаемыми получателями.
Для каждого рейса должно быть выполнено условие
60
грузовместимости:
j
 Q j  Gl .
j
f 1 i f
(5.3)
Суммарная стоимость плана доставки грузов определяется
функцией
1 
j
K
j
j
 ( X )   Cl
 r [ i f 1 , i f ].
j 1 j f 1
(5.4)
Задача заключается в определении оптимального плана X,
минимизирующего значения функции (5.4) при ограничениях (5.1)(5.3).
В работах [10,11] разработаны метод и алгоритмы решения данной
задачи. Далее рассмотрим лишь примеры задач планирования перевозок.
5.2. Планирование задач завоза и вывоза грузов
автомобильным транспортом на грузовой терминал аэропорта
Задачи завоза и вывоза грузов на грузовой терминал аэропорта
имеют постановку, аналогичную сформулированной в п.5.1.
Терминал аэропорта концентрирует грузы, отправляемые
воздушным транспортом, и принимает прибывающие грузы для
дальнейшей отправки конечному получателю. Операции завоза и
вывоза осуществляются автомобильным транспортом. Российские
автотранспортные компании, как правило, имеют смешанные парки
транспортных средств, различаемых по грузовместимости. Грузы,
отправляемые воздушным транспортом, являются в основной своей
массе тарно-штучными. Для перевозки грузов данного класса
используются автомобили-фургоны или тягачи с полуприцепами
фургонами. Характеристики автопарка даны в таблице 5.1.
На рис. 5.1 приведен найденный программой план завоза
грузов на терминал аэропорта. Принято, что автотранспортная
компания располагает парком фургонов ГАЗ-4301 и тягачей
КАМАЗ-5320 с полуприцепами типа фургон (см. табл. 5.1, №1,4).
61
Требовалось забрать грузы у
n=20 отправителей, имеющих
грузовые партии различной величины. Критерий оптимизации минимум суммарных затрат горючего на выполнение всего плана
доставки.
Таблица 5.1
№
Тип
автомобиля
Тип топлива
Грузовместимость, т
1
2
3
4
ГАЗ-4301
ЗИЛ-130-В1
КАМАЗ-5320
КАМАЗ-5320
Дизельное
Бензин
Дизельное
Дизельное
5,0
7,5
8,0
14,2
Норма расхода
топлива
на 100 км,л
23
31
25
25
Рис. 5.1. План завоза грузов на терминал аэропорта
62
Размеры грузовых партий показаны для каждого отправителя на
рис.5.1, где данные о клиентах закодированы парой чисел: первая цифра
означает номер клиента, вторая – количество грузов в тоннах.
Регион обслуживания компании представляет собой прямоугольник
размером [-100,100][-100,100] км2 с началом координат в
аэропорту. Минимальное количество топлива, затрачиваемое на
реализацию плана, составляет 
=454л.
min
План содержит 11 рейсов, 10 из которых используют тягачи
КАМАЗ-5320 и один рейс (вывоз груза в количестве 1т у
отправителя №7) автомобиль ГАЗ-4301. В данном примере разница
в расходе топлива между двумя типами транспортных средств не
велика, а различие в грузоподъемности значительно. Из рис. 5.1
видно, что оптимальный план содержит рейсы, включающие
несколько узлов и выполняемые КАМАЗом-5320. Узлы, имеющие
грузовые партии весом 1 - 4 тонны, вошли в эти рейсы в
комбинации с узлами, содержащими более значительное
количество груза. Представленный план содержит четыре таких
рейса с очень высоким процентом загрузки. Шесть рейсов содержат
по одному узлу с очень большими грузовыми партиями, размер
которых, как и само расположение узлов, затрудняет комбинацию
их с прочими. ГАЗ-4301 использовался всего один раз для завоза
малой партии груза из узла, лежащего рядом с терминалом.
5.3. Оптимальное планирование перевозок для авиакомпании с
вертолетным парком
Данная задача имеет существенное значение для увеличения
эффективности деятельности авиакомпаний, осуществляющих перевозки в
труднодоступных районах (например, высокогорные районы). Деятельность
авиакомпании в высокогорных районах осуществляется по следующей схеме.
Авиакомпания со своим парком и техническими службами базируется на
аэродроме, как правило, в крупном областном центре, имеющем выход на
магистральные авиалинии. В дальнейшем будем называть его ключевым
аэродромом (КА). Грузы, прибывающие в населенные пункты,
расположенные в труднодоступной местности или отправляемые из этих
пунктов в другие точки страны, обязательно проходят через КА. Диспетчер
группы планирования имеет радиосвязь со всеми населенными пунктами и
таким образом располагает информацией о наличии в населенных пунктах
грузов для отправки. Перед авиакомпанией стоят две задачи: своевременный
сбор грузов в населенных пунктах для доставки их на КА и дальнейшей
перегрузки на магистральные рейсы и своевременная доставка грузов,
63
прибывших на КА, в адрес некоторых населенных пунктов. Обе задачи
имеют одинаковую постановку, аналогичную представленной в п. 5.1.
Авиакомпания располагает парком, включающим два типа
вертолетов. Характеристики парка представлены в табл. 5.2.
Таблица 5.2.
Марка Коммерческая загрузка Расход топлива на 1 км
вертолета внутри
кабины
при
полета C, кг/км
максимальной загрузке
топливом G, т
Ми-8
4
3
Ка-26
0,8
0,9
Все населенные пункты лежат в пределах максимальной
дальности полета вертолетных транспортных средств (ВТС) любого
типа.
На рис. 5.2 приведен оптимальный план перевозки для случая
завоза грузов n=10 получателям. Координаты и кодировка пунктов
назначения, а также количество грузов в них указано, как это было
ранее, двумя цифрами: код получателя, количество груза (в сотнях
килограммов). Авиакомпания располагает однотипным парком
ВТС - вертолетов МИ-8 грузоподъемностью G=4 т и расходом
топлива C=3 кг/км. Размер региона обслуживания [-140,140][140,140] км2 с началом координат в аэропорту.
План перевозок (рис. 5.2) включает в себя четыре рейса, причем
отдельный рейс к пункту 10 объясняется его расположением и
величиной грузовой партии, что не позволяет включить его в рейсы
с несколькими точками облета. Внизу в окне «Стоимость
маршрута»
указан общий расход топлива на выполнение всех шести рейсов
min = 3697 кг.
64
Рис. 5.2. Оптимальный план перевозки для авиакомпании с однотипным
парком вертолетов Ми-8
Рассматриваемая задача применима также к обслуживанию
буровых вышек нефте- и газодобывающих компаний, к
контрольному облету трасс трубопроводов, к обслуживанию
геологоразведочных партий и деятельности в высокогорных
районах или в системе островов. Отметим также, что в крупных
городах США и стран Западной Европы вертолеты являются
довольно распространенным видом городского транспорта. Задача
планирования для авиакомпании, осуществляющей перевозки
вертолетами в пределах города, формулируется аналогично. В
пособии [10] приведены и подробно разобраны другие примеры
решения задач оптимального планирования перевозок.
65
ЛИТЕРАТУРА
1. Родников А.Н. Логистика: Терминологический словарь. М.:
Экономика, 1995. 249с.
2. Леншин И.А., Смоляков Ю.И. Логистика. Ч.1,2. М. :
Машиностроение, 1996. 246с.
3. Смехов А.А. Введение в логистику. М: Транспорт, 1993.
4. Новиков О.А. и др. Производственно - коммерческая логистика. Ч.1, 2 .
С. - Пб. : Университет экономики и финансов. 1993.
5. Гаджинский А.М. Практикум по логистике. М.,1999.
6. Основы логистики: Учебное пособие / Под ред Л.Б.. Миротина и В.И.
Сергеева. М. : ИНФРА - М, 1999. 200с.
7. Практикум по логистике: Учебное пособие / Под ред. Б.А. Аникина.
М.: ИНФРА - М, 1999. 270 с.
8. Палагин Ю.И., Теплых Н.В. Обработка и моделирование транспортных
потоков/Академия ГА. С.-Петербург,1997.
9. Палагин Ю.И. Анализ процессов обслуживания в единой транспортной
системе: Методические указания к выполнению курсовых работ и
дипломных проектов /Академия ГА. С.-Петербург, 1997.
10.Палагин Ю. И., Семенюта А. А., Тарамыко А. Е. Оптимизация
транспортных процессов в логистических системах: Учебное пособие /
Академия ГА. С - Петербург, 2001. 90с.
11.Палагин Ю. И., Тарамыко А. Е. Оптимизация планирования доставки
грузов в логистических системах". / Транспорт: наука, техника,
управление. 2001 №4.
12.Мочалов А.И., Палагин Ю.И. Информационные технологии на
транспорте. Часть 2. Системы автоматической идентификации в
транспортной логистике: Учебное пособие / Академия ГА. С.Петербург, 1998. 90с.
13.Baggage handling at Frankfurt Airport. Technical Report Flughafen
Frankfurt Main AG.
14.Канарчук В.Е., Чигринец А.Д. Механизация технологических
процессов в аэропортах. М.: Транспорт, 1986. 255с.