Vitalii ShamisТранспортная система (ТС) и ее частный случай – транспортно-логистическая система – охватывает и объединяет с помощью управления в единый процесс следующие виды логистической деятельности: транспортировку, управление запасами, информационный обмен, складское хозяйство, грузопереработку и упаковку [1]. Транспортные системы в целом занимаются процессом доставки грузов либо пассажиров вне зависимости от используемых видов транспорта, но учитывая при этом соответствующие размеры, сроки и качество показателей доставки. Следовательно, логистические системы опираются на принципы выстраивания многоуровневых систем, которые обеспечивают возможность управления материальными потоками на разных уровнях операционного управления с выходом на общие критерии эффективности логистических систем. Вместе с тем в логистических системах большое внимание уделяется вопросам информационного обеспечения управляющих систем, потому как лишь благодаря информационному обеспечению имеется возможность координировать процессы управления в общем, едином информационном пространстве при наличии большого числа субъектов.
Функциональную структуру транспортной системы можно увидеть ниже на рис. 1. На первом уровне находятся производственная и управляющие системы.
Совокупность элементов и связей, которые образуют транспортную систему, – это не постоянная величина, данная совокупность находится в зависимости от объекта управления и других факторов. Чаще всего состав системы можно определить с точки зрения позиции «наблюдателя» – это обобщающее название исследователя, проектировщика, конструктора, лица, которое принимает решения, и других аналогичных субъектов, занимающихся изучением, созданием системы либо ее управлением. Так, к примеру, для экспедитора в качестве объекта управления выступает непосредственно сам процесс доставки груза, а значит, в соответствии с этим в транспортную систему входят грузовладелец, перевозчик, график доставки и т. д. С позиций перевозчика, который заключил с экспедитором договор на осуществление перевозки, в транспортную систему входят водитель, само транспортное средство, перевозимый груз, средства технического обеспечения и прочие компоненты [2, 3].
Рис. 1. Функциональная структура транспортной системы
Вспомогательная подсистема призвана обеспечить осуществление функций, которые связаны с общей работой системы (кадровая работа, учетные функции и т. д.).
В целом подсистемы призваны обеспечивать осуществление процессов, чтобы система смогла достичь поставленных целей. Поддержка управляемости системы осуществляется благодаря тому, что имеется обратная связь. Если рассматривать процесс перевозки груза, то он состоит из ряда отдельных частных процессов, которые идут друг за другом цепочкой [4–6]. Процесс перевозки состоит из ряда технологических операций, которые являются неоднородными и имеют отличия друг от друга по продолжительности. Отдельные операции, совместившись, образовали определенные этапы процесса перевозки, в которых каждый этап призван осуществлять конкретные задачи. Процесс перевозки груза представляет собой многоэтапный и многооперационный процесс, который имеет множество технологических, эксплуатационных и экономических разновидностей операций. Некоторые этапы процесса перевозки груза нередко могут быть представлены и как самостоятельные процессы. Ниже на рис. 2 можно увидеть технологические схемы процесса перевозки грузов [7].
Данному процессу свойственен циклический характер. Это обозначает, что транспортировка груза осуществляется повторяющимися производственными перевозочными циклами, которые идут друг за другом, кроме случаев, когда используется трубопроводный транспорт, деятельность которого происходит постоянно. Ритм данных циклов устанавливается их частотой, находящейся в зависимости от среднего периода продолжительности одного цикла [8], могут колебаться во времени. Но, тем не менее, у них всегда есть начало и конец. Все повторяющиеся циклы перевозки груза складываются из большого числа отдельных этапов, которые взаимозависимы между собой и равнонаправленны. Совокупность данных циклов, складывающихся в циклоперевозки, является перевозочным процессом. Во всех процессах перевозки имеются свои этапы, которые свойственны лишь грузу, этапы, характерные лишь для подвижного состава, и совместные этапы. Совместными этапами являются следующие этапы: погрузки, перевозки и разгрузки. Различными этапами являются подача подвижного состава для погрузки, подготовительные мероприятия к отправке груза, хранение груза на месте его изготовления и в промежуточных местах, складирование и т. д. Подобное положение делает понятие процесса перевозки более сложным.
Рис. 2. Технологические схемы процесса перевозки грузов
С точки зрения автотранспортных предприятий, где на первый план ставятся вопросы совершенствования и использования подвижного состава, уменьшения времени оборота подвижного состава, для осуществления процесса транспортировки груза нужно кроме перевозки груза выполнить еще его погрузку, выгрузку и подать подвижной состав под погрузку, другими словами, осуществить транспортный процесс. Практический опыт по организации перевозок показал, что не весь груз, который был погружен на подвижной состав в пункте производства, будет доставлен до пункта его потребления. Причинами этого могут быть потери грузов, его порча, а также его естественная убыль и т. д. Продолжительность распределения пребывания подвижного состава в месте погрузки (разгрузки) определяется следующим:
1) входящим потоком подвижного состава;
2) временем ожидания подвижным составом погрузки (разгрузки);
3) временем маневрирования;
4) продолжительностью погрузки (разгрузки);
5) временем оформления документации [9].
Продолжительность такой составляющей, как «маневрирование», находится в зависимости, по большей части, от организации работы погрузочного пункта.
От организации погрузочных работ находится в зависимости также и распределение продолжительности обслуживания и фактическая продолжительность обслуживания.
По результатам работы, проведенной на примере организации, наблюдаются процессы, требующие корректировки: уровень услуг сервиса, оказываемых клиентам, а также значения производительности процесса грузопереработки на складе, включающего процессы приемки готовой продукции, комплектации и отгрузки. В связи с тем что между данными факторами обнаружена связь, эти два параметра будут являться объектами мероприятий по повышению эффективности транспортно-логистической деятельности организации. Необходимо провести мероприятия по сокращению временных затрат в зоне отправки, а также по перемещению продукции в зону комплектации и поиску продукции на складе. Исходя из этих данных, склад работает с перегрузками зон отправки и комплектования, что приводит к ошибкам в выполнении заказов, повреждению тары при загрузки, а также к задержкам в комплектации заказов и при отгрузке со склада. Благодаря имитационному моделированию и изучению методов рациональной организации транспортно-логистического процесса (ТЛП), возможно предложение мероприятий по повышению эффективности ТЛП на рассматриваемом предприятии. Одним из мероприятий по повышению эффективности транспортно-логистической деятельности предлагается автоматизация склада с применением технологии штрихкодирования. Технология штрихкодирования товара была изобретена в США в 1970-е гг. В то время уже использовалась подобная технология при сортировке писем на почте и на военных заводах для учета номеров изделий. В настоящее время штрихкодирование товаров при внутреннем учете приобретает все большую популярность. Основным достоинством использования данной технологии является ускорение логистических операций при приемке товара, его отгрузке, сборке заказов и инвентаризации, а также снижение издержек за счет ликвидации случаев пересортицы. Для организации данная технология крайне актуальна, так как штрихкодирование товаров применяется при упаковке товаров, в связи с необходимостью маркировки, но не при операциях приемки, сборки заказов и отгрузки товаров на складе готовой продукции. Это неизбежно приводит к потере времени при выполнении складских операций. Приемка продукции от «красной зоны» происходит через специальные окна подачи товара при помощи конвейера, то есть на одном конце конвейера происходит упаковка товара, а на другом конце комплектовщик на складе готовой продукции укладывает товар в транспортную единицу для хранения, а именно: металлическую оборотную тару, оборотный ящик на паллете, гофрокороб на паллете и полимерные контейнеры, изготовленные на базе поддонов. При этом для укомплектования единицы хранения комплектовщик выполняет следующие действия:
- перемещение пустой транспортной единицы к конвейеру;
- подготовка транспортной единицы;
- затаривание готовой продукции;
- пересчет базовых единиц готовой продукции в таре;
- формирование приходной накладной;
- приемка в ТСД;
- опаллечивание (если требуется);
- перемещение затаренной транспортной единицы на хранение.
Автоматизация приемки готовой продукции при помощи технологии штрихкодирования предполагает установку сканеров штрихкода на конвейере приемки, по которому готовая продукция движется из зоны упаковки. Когда принимаемая продукция упаковывается в более крупные единицы (клети, контейнеры, паллеты), предлагается маркировать их, используя для этого уже установленный термопринтер для печати штрихкодов на каждом гофрокоробе и обычный принтер для печати паллетных листов с штрихкодом, указывающем на кратность упаковки. Всего на складе готовой продукции установлено три конвейера, на двух из которых может одновременно вестись приемка в ящики на паллете, металлическую тару или полимерные контейнеры, а на одном – приемка в гофрокороб на паллете; таким образом, на приемку потребуется три сканера штрихкодов. Внедрение данной технологии позволит экономить время на таких операциях, как пересчет базовых единиц готовой продукции в таре, формирование приходной накладной, приемка в ТСД, однако требует единовременных капитальных вложений, при этом необходим расчет эффективности. По существующей технологии отгрузки продукции организации зачастую, в связи с большим объемом заказа, один заказ распределяется в несколько машин, наиболее часто в две или три машины. В связи с этим возникают трудности распределения паллет одного заказа в разные машины, так как данный процесс не компьютеризован. В процессе отгрузки старший смены и выполняет следующие операции:
1) пересчет продукции по количеству единиц, сверка с заказом;
2) заполнение маршрутного листа;
3) свод маршрутных листов нескольких машин;
4) исправление ошибок (при их наличии);
5) формирование накладных (по одной для каждой машины);
6) распечатка документов.
Из данного списка видно, что значительное время занимает бумажная работа. Эту проблему также можно решить внедрением технологии сканирования благодаря использованию терминалов сбора данных со встроенным сканером штрихкода в процессе отгрузки, данное мероприятие не требует капитальных вложений. Компьютеризация процесса отгрузки позволит избежать проблем с распределением одного заказа между несколькими машинами, сократит время оформления необходимых документов, сократит количество ошибок, чем позволит повысить уровень сервиса за счет отсутствия задержек при поставке продукции клиентам, а также позволит сэкономить предприятию затраты наемного транспорта, имеющего почасовую оплату. Мероприятие по повышению производительности зоны комплектации заказов предполагает использование технологии “multipicking” и комплектации по «волнам». В процессе волновой сборки pick-листов заказы комплектуются в рамках т. н. «волны». Волна – это набор позиций, который собирается в определенной зоне хранения, одновременно отбираются товары для всех заказов и перемещаются в зону комплектации. Волновая комплектация позволяет повысить скорость комплектации заказов, снизив временные расходы за счет минимизации расстояния между точками забора компонентов и ликвидации простоев кладовщиков. Еще одним мероприятием, влияющим на производительность склада, а в большей степени зоны комплектации, является внедрение адресной системы хранения. Суть данного мероприятия – разбить складское помещение на участки и каждому из них назначить свой адрес и присвоить штрихкод, тогда любой такой участок, независимо от его физических характеристик, будет называться ячейкой. В случае если одна партия готовой продукции размещается на нескольких паллетах, ячейки объединяются в области для быстрого и гибкого оперирования ими. Предполагается, что проведение предложенных мероприятий приведет к повышению производительности складских операций за счет сокращения временных затрат на их выполнение, а также к сокращению ошибок при комплектации, приемке и отгрузке, что обеспечит высокий уровень сервиса. Целесообразность внедрения предложенных мероприятий может быть определена расчетами эффективности их внедрения. Наличие единовременных затрат на внедрение мероприятий предполагает расчет окупаемости инвестиций [10].
Чтобы описать и провести анализ транспортно-логистических процессов в таких системах, нужно использовать адекватные формальные методы и средства. Обычно для таких целей прибегают к методу исследования операций (к примеру, методу управления запасами, методу решения транспортных задач и методу линейного программирования). Поэтому, принимая во внимание усложнение задач, решаемых в организациях, весьма актуальной является проблема создания модели транспортно-логистических процессов и программы, которая позволила бы их описать и экспериментально проверить. Таким инструментом является имитационное моделирование в программе “AnyLogic 7 Personal Learning Edition”. Использование метода имитационного моделирования дает возможность доказать значимость принимаемых решений и тем самым снизить риск от их реализации. Для управления транспортно-логистическими процессами (ТЛП) нужно было описать эти процессы. Для моделирования транспортно-логистических процессов была разработана имитационная модель в программе Anylogic. Экспериментально была проверена созданная модель и найдены недостатки в работе ТЛП [11]. Были проанализированы результаты проведенного эксперимента. Две зоны (комплектация и отгрузка) на складе из шести зон (разгрузка, приемка, временное хранение, складское помещение, комплектация, отгрузка) были перегружены, в связи этим и появлялись сбои в работе, большое количество ошибок, простои машин. Далее были проведены эксперименты по изменению заданных первоначально параметров для нахождения состояния, когда не будет перегрузки всех зон. При уменьшении затрат времени на выполнение операций в зоне комплектации, отгрузки и в зоне складирования достигается состояние, когда зоны не перегружены. Для достижения данного эффекта в имитационной модели, т. е. сокращения выполнения операций в зонах, были предложены вышеперечисленные мероприятия. Эксперимент с моделью показал, что во время работы имитационной модели зоны не переполнялись. Благодаря мероприятиям произошло повышение производительности труда в зоне комплектации до 25% на один заказ. В зоне приемки экономия времени составила до 20%. Сократилось до 30% время погрузки машины. Сократилось количество ошибок при комплектации, отгрузки и приемки более чем на 40%.