Автоматизація та інформаційні технології як основа ефективного функціонування вантажних термінальних комплексів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 656.073 UDC 656.073

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Автоматизація та інформаційні технології як основа ефективного функціонування вантажних термінальних комплексів

Шраменко Н.Ю.

Анотація

управління термінальний логістичний

Визначено, що ефективне функціонування вантажних термінальних комплексів можливе за рахунок застосування автоматизованих систем підтримки прийняття рішень і сучасних інформаційних технологій. Запропоновано застосовувати комплексний підхід до розробки автоматизованої системи управління термінальними комплексами для формування ресурсозберігаючих технологій та синхронізації логістичних потоків, який враховує технічні, технологічні та організаційні заходи. Запропонований комплексний підхід відрізняється тим, що для формування вхідної інформації пропонується використовувати сучасні технічні пристрої, для вибору раціональної технології роботи вантажного терміналу пропонується застосовувати багатокритеріальні моделі оптимізації.

Ключові слова: термінальний комплекс, технологія, ресурси, транспортно-складські процеси, управління, автоматизована система, інформаційні технології.

Аннотация

Шраменко Н. Ю. Автоматизация и информационные технологии как основа эффективного функционирования грузовых терминальных комплексов

Определено, что эффективное функционирование грузовых терминальных комплексов возможно за счет применения автоматизированных систем поддержки принятия решений и современных информационных технологий. Предложено применять комплексный подход к разработке автоматизированной системы управления терминальными комплексами для формирования ресурсосберегающих технологий и синхронизации логистических потоков, который учитывает технические, технологические и организационные мероприятия. Предложенный комплексный подход отличается тем, что для формирования входящей информации предлагается использовать современные технические устройства, для выбора рациональной технологии работы грузового терминала предлагается применять многокритериальные модели оптимизации.

Ключевые слова: терминальный комплекс, технология, ресурсы, транспортно-складские процессы, управление, автоматизированная система, информационные технологии.

Annotation

N. Shramenko. Automation and information technologies as the basis for the efficient operation of the freight terminal facilities

An analysis of the functioning of freight terminal facilities identified deficiencies organizational, technical and technological nature. It has been stated that the efficient operation of the freight terminal facilities is possible through the use of automated decision support systems and advanced information technologies. It has been proposed to adopt an integrated approach to the development of an automated control system of terminal facilities to create the resource-saving technologies and synchronization of logistics flows that takes into account technical, technological and organizational activities. The presented integrated approach is different in that the current technological devices are encouraged to use for the input information generation, the multi-criteria optimization models are proposed to apply in choosing a rational technology of the freight terminal operation. It is proposed to carry out forecasting of technological parameters of the terminal and the assessment of the technical characteristics of the handling-and- storage resources for maximum adaptability terminal to the unstable working conditions.

Keywords: terminal facility, technology, resources, handling-and-storage processes, management, automated system, information technology

Згідно концепції логістики, між виробництвом і транспортом, транспортом та споживачами, завжди повинні бути складські об'єкти, призначені для згладжування нерівномірних циклів виробництва, споживання і функціонування різних видів транспорту. У зв'язку з цим у загальному процесі просування матеріальних потоків по логістичних ланцюгах від продуцента до споживача необхідно враховувати наявність мережі різних систем зберігання і переробки продукції, що трансформують форми і параметри матеріальних потоків. Такі задачі виконують транспортно- складські комплекси та вантажні термінали.

Сучасний механізований або автоматизований термінальний комплекс - це складна технічна структура, що має в своєму розпорядженні низку спеціалізованого обладнання - навантажувально- розвантажувальні механізми, транспортно-складське обладнання, стелажні конструкції, автоматичні машини для формування транспортних пакетів та маркування, конвеєрні системи, комп'ютерні системи керування та управління, елементи робототехніки для виконання транспортно-складських задач. Для кожного елемента з цього масиву технічного обладнання існує технологія функціонування та організації ефективної роботи.

Підвищення ефективності функціонування термінальних комплексів за рахунок вибору раціональних технологічних параметрів -- наукова проблема, що потребує запровадження моделювання та автоматизації різних рівнів функціонування, удосконалення підходу в організації зберігання вантажів, транспортно-складських робіт, сортувальних та перевантажувальних робіт та інших логістичних послуг, що мають місце на вантажних терміналах.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. У сучасних умовах ринку транспортних послуг фахівцями і вченими приділяється істотна увага розробці моделей при рішенні завдань розвитку регіональних транспортних систем [1, 2]. В останні роки значно зросли масштаби та сфери застосування евристичних методів для вирішення різних задач в області проектування, прогнозування та управління в умовах застосування інтерактивних систем. Однак в більшості випадків моделі спрямовані на вирішення часткових задач та характеризуються відсутністю макросистемного підходу [3, 4].

Проведений аналіз наукових досліджень свідчить, що суттєва увага вчених приділена функціонуванню термінальних комплексів, як основної складової транспортної інфраструктури. Однак, у більшості робіт не достатньо приділено уваги вибору раціональних технологічних параметрів функціонування термінальних комплексів в умовах економії ресурсів різних видів [5, 6].

Дослідниками відзначається провідна роль інформаційних технологій при організації процесу функціонування складних систем [7, 8], однак не достатньо розглянуто питання формування інтегрованих систем управління з використанням автоматизованих систем підтримки прийняття рішення та сучасних технічних можливостей.

Формулювання мети статті. Метою дослідження є розробка комплексного підхіду щодо формуванння автоматизованих систем управління термінальними комплексами на основі сучасних інформаційних технологій для формування ресурсозберігаючих технологій та синхронізації логістичних потоків.

Виклад основного матеріалу. Аналіз процесу функціонування вантажних термінальних комплексів дозволив виділити існуючі недоліки технології переробки вантажів:

— незлагодженість роботи окремих підрозділів;

— наявність міжопераційних простоїв навантажувально-розвантажувальних механізмів та персоналу;

— нераціональний розподіл вхідного вантажопотоку між окремими складами комплексу в умовах невизначеності;

— формування нераціональних розмірів партій відправки;

— вибір нераціональної вантажності автомобіля для поставки продукції;

— неврахування інтересів вантажовласників по певним умовам обслуговування (час обслуговування, пріоритет обслуговування, особливі вимоги);

— неузгоджена взаємодія вантажовідправників та вантажоодержувачів з термінальними комплексами, нераціональна технологія обробки матеріального потоку в умовах нерівномірного попиту на переробку партій вантажу протягом зміни.

Визначено, що має місце ряд проблем організаційного та технічного характеру, що стосуються використання ресурсів вантажних термінальних комплексів:

— нераціональний вибір площі складського приміщення, нераціональне використання складських приміщень;

— низький коефіцієнт використання робочого часу, наявність простоїв навантажувально- розвантажувальних механізмів (НРМ);

— нераціональний вибір кількості засобів механізації, низький рівень механізації, відсутність врахування коливання попиту на підйомно-транспортне обладнання при плануванні кількості одиниць НРМ;

— нераціональний вибір кількості працівників, при розрахунку необхідної кількості спеціалістів не враховуються коливання попиту на застосування певних технологій з безпосередньою участю працівників;

— відсутність або мала частка автоматизованих процесів обробки вантажопотоку та інформаційних потоків: низький рівень автоматизації документообігу, низька швидкість обробки інформації та документів, відсутність комплексного програмного забезпечення для оперативного прийняття управлінських рішень, відсутність сучасних засобів ідентифікації.

В сучасних умовах наявна нерозвинена технологія прогнозування, що дала б змогу підвищити ефективність та раціональність перерозподілу та обробки матеріальних потоків у транспортному процесі, що, в свою чергу впливає на зниження собівартості доставки та збільшення прибутку.

Вибір раціональних параметрів технологічних процесів термінальних комплексів надає змогу формувати уявлення щодо стану структури при існуючих ресурсних обмеженнях та закріплених умов взаємодії певних елементів. Дані, що отримані за допомогою моделювання, можна використовувати для налагодження ефективного функціонування вантажного терміналу, а саме, для вибору раціональних технологічних параметрів. Такі зміни матимуть позитивний вплив на функціонування термінальної системи в цілому, а отже й матимуть відображення у позитивному економічному ефекті.

Пропонується включення розроблених в попередніх дослідженнях моделей [9-11] до складу автоматизованої системи управління процесом переробки вантажопотоку на терміналі, що передбачає можливість модернізувати збір та обробку інформації, підвищити точність вимірюваних параметрів та їх статистичну достовірність, вдосконалити якість отримуваної інформації; дозволяє визначити оптимальну кількість ресурсів різних типів у зонах терміналу.

При цьому проводиться формування множини технологій W обробки вантажопотоку на терміналі, обчислююся витрати та загальний час виконання операцій по кожній з технологій із множини W та обирається найбільш прийнятна за критерієм, який передбачає мінімізацію витрат, пов'язаних з функціонуванням терміналу, що враховують витрати на утримання та експлуатацію людських та транспортно-складських ресурсів при обмеженні часу обробки вантажу на терміналі.

Пропонується в автоматизованій системі управління процесом функціонування вантажного термінального комплексу використовувати евристичний алгоритм, при якому в залежності від прийняття системою оптимальних технологій, що характеризуються мінімальними витратами та мінімальним часом переробки вантажу, система повертається на початковий етап, на якому вхідні дані виключаються і/або доповнюються. Евристичний алгоритм вибору ресурсозберігаючої технології функціонування термінального комплексу спроможній видати прийнятне рішення проблеми серед множини альтернатив, знайти рішення, близьке до найкращого і зробити це якнайшвидше.

Таким чином, пропонується комплексний підхід щодо формуванння автоматизованих систем управління термінальними комплексами на основі сучасних інформаційних технологій, який враховує технічні, технологічні та організаційні заходи:

— застосування сучасних пристроїв збору, ідентифікації та обробки вхідної інформації. Пропонується для отримання інформації про кількісний склад дрібнотоннажних автомобілів, транспортно-складських механізмів та наявного персоналу використовувати радіочастотні мітки для дистанційного зчитування, інформація з яких фіксується пристроями зчитування, розміщеними в місцях перетину меж окремих зон терміналу; для визначення часу виконання окремих технологічних операцій на терміналі в системі використовувати пристрої вимірювання та контролю часу виконання технологічних операцій, які розміщуються в контрольних точках зон їхнього виконання. Запропоновані заходи передбачають можливість модернізувати збір та обробку інформації, підвищити точність вимірюваних параметрів та їх статистичну достовірність, вдосконалити якість отримуваної інформації;

— забезпечення комплексного розвитку бази інформатизації, впровадження принципово нових систем управління з використанням перспективних інформаційних і логістичних технологій з метою створення на базі GPS єдиної системи інформаційних комунікацій на транспорті, яка в подальшому буде інтегрована в світову інформаційну мережу. Так, пропонується інформацію про місцезнаходження завантажених автомобілів в конкретний час, які здійснюють розвезення-збір вантажу та міжтермінальні перевезення, передавати на автоматизоване робоче місце диспетчера терміналу через мережу Інтернет за допомогою GPS-трекерів, розміщених на транспортних засобах; визначати дислокацію вантажовласників рекомендується за допомогою пристрою визначення географічних координат на основі GPS-приймача (смартфона);

— розробку та впровадження інтегрованої інформаційної системи підтримки прийняття рішення в технологічному циклі термінальної системи на основі нових багатокритеріальних моделей оптимізації транспортно-складських процесів та раціоналізації використання ресурсів різних видів для всіх її підсистем. Інтегрована інформаційна система, що пропонується, дозволяє здійснювати вибір ресурсозберігаючої технології вантажного терміналу з урахуванням наявних резервів та технічного оснащення з забезпеченням мінімальних витрат терміналу та з урахуванням інтересів вантажовласників і перевізників; забезпечує скорочення часу просування вантажопотоку в ланцюзі постачання в результаті синхронізації логістичних потоків, виключення «людського фактора» при прийнятті рішення; передбачає можливість прийняття управлінських рішень при виникненні непередбачуваної ситуації шляхом внесення корективів при формуванні технології; забезпечує взаємоузгодження дій суб'єктів термінальної системи та обумовлює підвищення якості обслуговування вантажовласників і максимізацію синергетичного ефекту системи;

— розробку моделей прогнозування технологічних параметрів термінальної системи з використанням сучасних методів, що дає великі перспективи для розвитку технологій термінальних комплексів у загальному значенні. Оцінка необхідних значень технічних характеристик транспортно- складськиих ресурсів і технологічних параметрів термінального комплексу дозволяє обрати такі параметри функціонування, які б забезпечували синхронізацію технологічних процесів і максимальну адаптованість терміналу до мінливих умов роботи та враховували б ресурсні обмеження термінального комплексу.

Результат, який досягається при впровадженні запропонованого комплексного підходу щодо формування автоматизованої системи управління термінальними комплексами, полягає в скороченні ресурсів різних типів у підсистемах процесу доставки за рахунок формування оптимальних ресурсозберігаючих технологій, в скороченні часу просування вантажопотоку в ланцюзі постачання в результаті синхронізації логістичних потоків, виключенні «людського фактора» при формуванні вхідної інформації та прийнятті рішення, що підвищить статистичну достовірність параметрів, дозволить виключити необхідність нести значні постійні фінансові витрати, пов'язані з необхідністю збору та обробки вхідної інформації, обумовлює взаємоузгодження дій учасників доставки, що задовольняє вимогам інтероперабельності складних систем, дозволяє повністю автоматизувати процес організації термінальної системи доставки вантажів, зменшити час прийняття управлінських рішень в процесі термінальної доставки, підвищити якість обслуговування вантажовласників та з максимальною ефективністю врахувати інтереси всіх учасників процесу доставки.

Висновки

В результаті аналізу процесу функціонування вантажних термінальних комплексів виявлено недоліки організаційного, технічного та технологічного характеру, усунення яких можливе за рахунок застосування автоматизованих систем підтримки прийняття рішень і сучасних інформаційних технологій.

Запропоновано застосовувати комплексний підхід до розробки інтегрованої інформаційної автоматизованої системи підтримки прийняття рішення в функціональному циклі термінальної системи для формування ресурсозберігаючих технологій та синхронізації логістичних потоків, який відрізняється тим, що:

— для формування вхідної інформації пропонується використовувати сучасні технічні пристрої: пристрій визначення географічних координат на основі GPS-приймача; GPS-трекери, що розміщуються на транспортних засобах; радіочастотні мітки для дистанційного зчитування, інформація з яких фіксується пристроями зчитування; пристрої вимірювання та контролю часу виконання технологічних операцій;

— запропоновано проводити моделювання не по середнім або нормативним, а по оперативно розрахованим технологічним параметрам на кожен конкретний об'єкт управління в конкретний момент часу та оперативно приймати управлінські рішення в умовах невизначеності та ризику на основі запропонованого багатокритеріального підходу.

— запропоновано до складу існуючих автоматизованих систем управління термінальними комплексами включити комплекс способів та моделей, які дозволяють визначати на певний період раціональну технологію роботи вантажного терміналу та окремих його підсистем з урахуванням ресурсних обмежень, здійснювати організацію термінальної системи доставки вантажів шляхом синхронізації технологічних процесів за умов максимізації синергетичного ефекту;

— запропоновано здійснювати прогнозування технологічних параметрів терміналу та оцінку технічних характеристик транспортно-складських ресурсів для забезпечення максимальної адаптованості терміналу до мінливих умов роботи.

Перспективними напрямками досліджень є: обгрунтування технічного забезпечення та розробка програмного забезпечення для існуючих моделей функціонування термінальних комплексів з метою формування інтегрованої інформаційної автоматизованої системи підтримки прийняття рішення в функціональному циклі термінальної системи.

Література

1. Ларин О. Н. Методология организации и функционирования транспортных систем регионов: монографія / О. Н. Ларин. -- Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. -- 205 с.

2. Заборський Л. О. Методичні основи організації транспортно-технологічних процесів у системах доставки вантажів: автореф. дис. канд. техн. наук: спец. 05.22.01 -- транспортні системи / Л. О. Заборський. -- Одеса: Одеськ. нац. морськ. ун-т, 2008. -- 20 с.

3. Пономарьова Н. В. Прогнозування вантажопотоків на наземних видах транспорту у міжнародному сполученні: автореф. дис. канд. техн. наук: спец. 05.22.01 -- транспортні системи / Н. В. Пономарьова. -- Х.: ХНАДУ, 2007. -- 20 с.

4. Хоруженко Е. С. Процедура выбора предпочтительного сценария развития перевозочного процеса при организации поставок помашинными отправками при текущем планировании/ Е. С. Хоруженко, С. М. Мочалин // Совершенствование организации дорожного движения и перевозок пассажиров и грузов: сб. науч. тр. -- Минск: БНТУ, 2015 -- С. 248--258.

5. Мирошник А. С. Логистические принципы построения и функционирования терминальной системы: автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. экон. наук: 08.00.05 -- Экономика и управление народным хозяйством / А. С. Мирошник. -- Ростов н/Д., 2010. -- 24 с.

6. Гронин Д. П. Повышение эффективности автомобильных перевозок в системе доставки грузов с использованием терминальных комплексов: автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. техн. наук: 05.22.10 -- Эксплуатация автомобильного транспорта / Д. П. Гронин. -- Волгоград, 2006. -- 18 с.

7. Петрашевський О. Л. Удосконалення інформаційного забезпечення моніторингу автотранспортних систем / О. Л. Петрашевський, О. В. Алєксєєнко // Вісник Національного транспортного університету. -- К.: НТУ, 2006. -- №13. -- С. 53--58.

8. Самойленко Н. И. Основные направления развития современных информационных технологий / Н. И. Самойленко, Б. И Погребняк, А. Б. Костенко, Д. Н.Бугас // Комунальне господарство міст: наук.- техн. зб. Серія: Технічні науки та архітектура. -- Х.: ХНУМГ, 2015. -- Вип. 121. -- С. 74-79.

9. Нагорний Є. В. Спосіб вибору технології роботи автомобілів на розвізних маршрутах/ Н. Ю.Шраменко, Є. В.Нагорний // Автомобильный транспорт: Сб. науч. тр. - Харків: ХНАДУ, 2014. -- Вип. 35 -- С. 141--145.

10. Шраменко Н. Ю. Модель оптимізації виробничих ресурсів вантажного термінального комплексу / Н. Ю.Шраменко// Вісник ХНТУСГ -- Харків, 2015 -- Вип. 160 -- С. 261--266.

11. Шраменко Н. Ю. Распределение грузопотока между складами терминала с помощью информационной автоматизированной системы поддержки принятия решения / Н. Ю. Шраменко //

Совершенствование организации дорожного движения и перевозок пассажиров и грузов: Сб. науч. тр. -- Минск: БНТУ, 2015 -- С. 265--272.

REFERENCES

1. Larin, O. (2007). Methodology of the organization and functioning of the regional transport systems [Metodologiya organizatsii i funktsionirovaniya transportnyih sistem regionov: monografiya]. Chelyabinsk. 205 p.

2. Zaborskiy, L. (2008). Methodical bases of the organization of transport and technological processes in systems of goods delivery. Ph.D. Diss. [Metodichni osnovi organizatsii transportno-tehnologichnih protsesiv u sistemah dostavki vantazhiv. Ph.D. Diss.]. Odesa. 20 p.

3. Ponomarova, N. (2007). Forecasting cargo traffics on land transport modes in international traffic. Ph.D. Diss. [Prognozuvannya vantazhopotokiv na nazemnih vidah transportu u mizhnarodnomu spoluchenni. Ph.D. Diss.]. Kharkiv. 20 p.

4. Horuzhenko, E. & Mochalin, S. (2015). The procedure for selecting of a preferred transportation process scenario in the organization of supply cargo shipments in current planning [Protsedura vyibora predpochtitelnogo stsenariya razvitiya perevozochnogo protsesa pri organizatsii postavok pomashinnyimi otpravkami pri tekuschem planirovanii]. Sovershenstvovanie organizatsii dorozhnogo dvizheniya i perevozok passazhirov i gruzov: sb. nauch. tr. Minsk, BNTU, pp. 248--258.

5. Miroshnik, A. (2010) Logistic principles of construction and operation of terminal system. Ph.D. Diss. [Logisticheskieprintsipyipostroeniya i funktsionirovaniya terminalnoy sistemyi. Ph.D. Diss.]. Rostov on Don. 24 p.

6. Gronin, D. (2006) Improving the efficiency of road transport in the freight delivery by using terminal complexes. Ph.D. Diss. [Povyishenie effektivnosti avtomobilnyih perevozok v sisteme dostavki gruzov s ispolzovaniem terminalnyih kompleksov. Ph.D. Diss.]. Volgograd. 18 p.

7. Petrashevskiy, O. & Alekseenko, O. (2006) Improving information supply of vehicles monitoring systems [Udoskonalennya Informatsiynogo zabezpechennya monitoringu avtotransportnih sistem] Visnik Natsionalnogo transportnogo universitetu. -- Kyiv, NTU Publ., Vol. 13, pp. 53--58.

8. Samoylenko, N., Pogrebnyak, B., Kostenko, A. & Bugas, D. (2015) The main directions of development modern information technologies [Osnovnyie napravleniya razvitiya sovremennyih informatsionnyih tehnologiy] Komunalne gospodarstvo mist: nauk.-tehn. zb. Seriya: Tehnichni nauki ta arhitektura. Kharkiv. Vol. 121, pp. 74--79.

9. Nagorniy, E. & Shramenko, N. (2014) Development of technology selection of vehicles operation on delivery routes [Sposib viznachennya tehnologii roboti avtomobiliv na rozviznih marshrutah] Avtomobilnyiy transport: Sb. nauch. tr. Kharkiv, KhNADU, Vol. 35, pp. 141 -- 145.

10. Shramenko, N. (2015) Model of optimization of production resources of cargo terminal handler [Model optimIzatsii virobnichih resursiv vantazhnogo terminalnogo kompleksu] Visnik KhNTUSG, KharkIv, Vol. 160, pp. 261--266.

11. Shramenko, N. (2015) Distributing of traffic of goods between storages of terminal by automated information system to support decision-making [Raspredelenie gruzopotoka mezhdu skladami terminala s pomoschyu informatsionnoy avtomatizirovannoy sistemyi podderzhki prinyatiya resheniya] Sovershenstvovanie organizatsii dorozhnogo dvizheniya i perevozok passazhirov i gruzov: Sb. nauch. tr. Minsk, BNTU, pp. 265--272.

Стаття надійшла в редакцію 09.09.2015р.

Размещено на Allbest.ru