МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПОСТАВОК ЛЕСА ПОТРЕБИТЕЛЯМ. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ "ЛЕСОПРОМЫШЛЕННИК". НАУКА.

English version

The Timber Industry Worker

Журнал "Лесопромышленник"

Интернет-журнал "Лесопромышленник"

Новости лесной промышленности

Ветровально-буреломная древесина. Лесосечные отходы

СЕГОДНЯ:

ПОДДЕРЖКА БИЗНЕСА

  

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПОСТАВОК ЛЕСА ПОТРЕБИТЕЛЯМ

Е.В. СОЛДАТОВА - инженер, магистратура МГУЛ

С.П. КАРПАЧЕВ - д.т.н., профессор кафедры транспорта леса МГУЛ

Рассматриваются вопросы моделирования технологических процессов в смешанных сухопутно-водных поставках леса, как системы массового обслуживания с использованием специализированного языка GPSS-World, ориентированного на моделирование различных реальных систем, в частности, дискретных технологических процессов продвижения лесоматериалов.

Ключевые слова: береговой склад, моделирование технологических процессов, система массового обслуживания, GPSS-World.

Основной задачей работы береговых складов является продвижение лесной продукции от заготовителя к потребителю водным транспортом с минимальными издержками. Состав работ берегового склада зависит от того как и какие лесоматериалы поступают на склад и каким видом водного транспорта эти лесоматериалы будут поставлены потребителю. Например, лесоматериалы на береговой склад от лесосеки могут доставляться автопоездами в виде сортиментов. На складе сортименты разгружаются, сортируются, сплачиваются в пучки, из которых затем на плотбище в межнавигационный период формируют плоты. В навигационный период плоты отправляют потребителю.

Максимальная эффективность работы берегового склада обеспечивается в случае согласованной работы во всех фазах технологического процесса, когда время простоя машин и механизмов минимальное. Этому в немалой степени способствует численное моделирование технологического процесса транспортировки леса как в целом, так и на отдельных его этапах. В качестве примера такого моделирования представлен процесс разгрузки автопоезда башенным краном (рис. 1), который может быть представлен как система массового обслуживания (СМО).

В терминах СМО прибывающие автопоезда с пачками бревен под разгрузку являются заявками, кран, выполняющий операцию разгрузки автопоездов - обслуживающий прибор. Как СМО технологический процесс может быть представлен в виде схемы на рис.2.

Рис.1. Технологическая схема разгрузки автопоездов краном
 

Рис. 2. Технологическая схема разгрузки автопоездов краном как система массового обслуживания

Заявки поступают в систему обслуживания от источника Ист. с определенной интенсивностью. Если обслуживающий прибор Приб. занят обслуживанием ранее поступившей в систему заявки, то вновь поступающие в систему заявки становятся в очередь Оч. к обслуживающему прибору. После обслуживания заявки покидают систему. Источник заявок может быть конечным или бесконечным. В качестве исходных данных для исследования СМО могут выступать: время интервалов между поступлением заявок в систему t, время обслуживания заявки прибором tобсл. и т.д. Предметом исследований СМО являются в нашем случае величины, зависящие от времени поступления заявки и от времени ее обслуживания прибором, например, число заявок , прибывших на обслуживание за заданный интервал времени T; число заявок , попавших сразу на обслуживание без очереди; среднее время tср пребывания заявки в очереди; средняя Lср. и максимальная Lмакс длина очереди к прибору; коэффициент загрузки прибора Kп = tприб/tобщ (tприб - время занятости прибора обслуживанием заявок/tобщ- общее время работы).

Зная указанные выше величины, в нашем случае, можно подобрать кран и их количество так, чтобы простои автопоездов были минимальными, а коэффициент использования крана, напротив, максимальным. Эта задача легко решается, если автопоезда прибывали бы под разгрузку с постоянными временными интервалами. На практике это не так: интервалы поступления и время разгрузки автопоездов обычно носят случайный характер.

Рассмотрим, для примера, разгрузку трех автопоездов, интервалы времени, между прибытием которых и время их обслуживания представлены ниже:

Интервалы времени: Номера автопоездов:
1 2 3
Интервалы прибытия автопоездов (t) 0 18 11
Время разгрузки автопоездов краном (tобсл.) 6 14 10

Диаграмма событий в этом случае приведена ниже на рис. 3.

В рассматриваемой системе происходят события: C1 - прибытие заявки; C2 - начало обслуживания заявки прибором; C3 - окончание обслуживания заявки.

Из диаграммы определяем: число заявок, прибывших под разгрузку=3; число заявок, которые попали на обслуживание сразу же, не ожидая очереди =2.

Рис. 3. Диаграмма событий

Среднее время пребывания заявки в очереди определяется по формуле:

В нашем случае tср. = 1 мин. Максимальная длина очереди Lмакс=1.

Средняя длина очереди определяется по формуле:

В нашем случае Lср. = 0,071.

Коэффициент загрузки обслуживающего прибора определяется по формуле (3):

В нашем случае Lп. = 0,071.

Следует отметить, что при учете случайного характера интервалов прибытия автопоездов и времени их обслуживания, возможны случаи непредвиденных простоев крана (tпрост) или возникновения очередей автопоездов. Поэтому стремятся, чтобы на протяжении смены средняя длина очереди и коэффициент загрузки были оптимальными. Этого можно достичь, регулируя количество автопоездов или, подбирая кран по производительности. Для обоснованного выбора необходимо провести исследования технологического процесса для всех выбираемых систем машин и оборудования, а также их количества с использованием метода моделирования, что существенно сокращает время и затраты. Для исследования технологических процессов транспорта леса рассмотренные ранее диаграммы состояний являются наглядным примером реализации имитационных моделей, но на практике, в случае большого числа автопоездов, они непригодны из-за высокой трудоемкости их обработки и анализа. Для таких исследований могут быть использованы имитационные алгоритмические модели, реализованные на современных компьютерах. В таких моделях основные события (интервалы прибытия автопоездов, время их разгрузки) планируются заранее, а вспомогательные (начало разгрузки автопоезда) являются результатом логики, закладываемой в алгоритм модели разработчиком. Эксперименты с имитационными моделями технологических процессов позволяют определить величины, характеризующие работу логистической системы за заданный интервал времени (например, среднее число автопоездов в очереди к крану, коэффициент загрузки крана за одну смену работы).

Такое моделирование может быть осуществлено с помощью одного из специализированных языков, например, GPSS-World, ориентированного на моделирование различных реальных систем, в частности, дискретных технологических процессов работы лесозаготовительных и лесосплавных предприятий.

Библиографический список:

1. Карпачев С.П. Логистика. Моделирование технологических процессов береговых складов - М.:МГУЛ, 2005. - 132 с.: ил.

2. Карпачев С.П. Некоторые вопросы технологии освоения и водного транспорта биоресурсов из леса для биоэнергетики. Ученые записки РГСУ. Экологическая безопасность и природопользование. №5 - 2009г. - с. 130-138

3. Карпачев С.П., Лозовецкий В.В. Оптимизация транспортных логистических систем - М. //Транспорт. Наука, техника, управление. / Научный информационный сборник. РАН. ВИНИТИ - 2005 - № 1 с. 16-20.


Получить дополнительную информацию Вы можете через редакцию журнала:

E-mail:editor@lesopromyshlennik.ru

О Интернет-Журнале "Лесопромышленник"      Редакция     Партнеры     Реклама     Архив номеров    Ссылки о ЛПК     Каталог ссылок

 Иконка сайта сделана при помощи favicon.ru

©H&G - Studio 

© Интернет-журнал "Лесопромышленник" («The Internet-magazine «Lesopromyshlennik»)

Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-32798  от   11.08.2008 г.

E-mail: editor@lesopromyshlennik.ru.

При цитировании информации гиперссылка на Интернет-журнал "Лесопромышленник"  обязательна.
Использование материалов журнала в коммерческих целях допускается только с письменного разрешения редакции.

 

С целью ограничения спам-рассылок в электронных адресах символ "@" замещён на "[at]". Приносим свои извинения за причиненное неудобство.