Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Морской государственный университет

им.адм. Г.И. Невельского

Кафедра Управления морским транспортом

Курсовой проект

«Оптимизация ресурсов

производственного перегрузочного комплекса»

Владивосток 2011

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Краткая характеристика грузов

2. Технико-эксплуатационная характеристика судна

3. Определение загрузки судна

4. Обоснование производительности технологической линии

4.1 Выбор технологических схем перегрузки грузов

4.2 Краткая характеристика технологических схем и перегрузочных средств

5. Расчет минимального и максимального числа технологических линий на обработке судна

6. Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса

6.1 Сущность задачи по оптимизации ресурсов ППК

6.2 Расчет интенсивности грузовых работ и числа причалов

6.3 Расчет затрат по порту для различного числа технологических линий

6.4 Расчет затрат по флоту

6.5 Выбор и обоснование оптимального числа технологических линий

6.6 Обоснование потребности в технических ресурсах

6.7 Определение численности рабочих на судовых и вагонных работах

Графическая часть

Заключение

Список использованной литературы

Исходные данные

4 вариант.

Наименование и класс груза, его процентное соотношение	Грузопереработка в тыс. физ-т.	Тип судна	Прибытие в порт	Коэффициент транзитности
Черепица в ящиках Я-80, D1 = 20%	200	Ленинская Гвардия	В вагоне	0,2
Удобрения в мешках М-50, D2 = 80%,	420

Варианты работ	Черепица в ящиках	Удобрения в мешках	Всего
Вагон-судно	200*0,2*0,2=8	200*0,2*0,8=32	200*0,2=40
Вагон-склад	200*0,8*0,2=32	200*0,8*0,8=128	200*0,8=160
Склад-судно	200*0,8*0,2=32	200*0,8*0,8=128	200*0,8=160
Вагон-судно	420*0,2*0,2=16,8	420*0,2*0,8=67,2	420*0,2=84
Вагон-склад	420*0,8*0,2=67,2	420*0,8*0,8=268,8	420*0,8=336
Склад-судно	420*0,8*0,2=67,2	420*0,8*0,8=268,8	420*0,8=336

Введение

Целью курсового проекта является установление оптимальной потребности производственного перегрузочного комплекса в причалах, основных перегрузочных машинах и средствах малой механизации (авто- и электропогрузчики), а также в докерах-механизаторах, которых необходимы для выполнения заданного объема погрузочно-разгрузочных работ.

Поступающие на ППК суда можно обрабатывать различным числом технологических линий: от минимального, необходимого для выполнения заданных сроков обработки судна, до максимально возможного, с учетом ограничений со стороны судна и берега. Увеличение числа технологических линий вызывает увеличение интенсивности обработки судна и пропускной способности причала. Это, в свою очередь, уменьшает потребность в причальном фронте - позволяет уменьшить коэффициент использования причалов по времени. И, следовательно, создает предпосылки для привлечения дополнительного грузопотока при тех же производственных мощностях.

Увеличение интенсивности обработки судов приводит к сокращению их стояночного времени и к сокращению затрат по флоту. С другой стороны, при одном и том же числе причалов (без учета коэффициента использования причалов по времени) увеличение числа технологических линий на обработке судов приводит к увеличению затрат по порту. Задача состоит в том, чтобы определить для заданного объема грузовых работ, расчетного типа судна и сложившейся структуры грузопотока, такие технические и трудовые ресурсы ППК, которые обеспечивали бы перегрузку грузов с минимальными затратами по комплексу "порт - флот". Целевой функцией задачи являются минимальные суммарные приведенные затраты по порту и флоту, связанные с освоением заданного объема работ.

Соответствующее минимуму приведенных затрат число технологических линий является основой для определения оптимальных технических ресурсов: причалов, перегрузочного оборудования, а также для расчета оптимальной потребности в докерах-механизаторах.

Приведенные затраты по порту и флоту включают в себя годовые эксплуатационные расходы и капиталовложения, приведенные к году эксплуатации с помощью нормативного коэффициента экономической эффективности капитальных вложений.

При определении комплексного оценочного показателя суммарных приведенных затрат по порту или флоту в сопоставляемых вариантах учитываются только статьи расходов, изменяющихся при изменении числа технологических линий.

1. Краткая характеристика грузов

Черепица - кровельный штучный материал, изготовленный главным образом из глины путем формировки с последующей сушкой и обжигом. Подвержена механическим повреждениям, что ухудшает ее товарный вид, снижает стоимость и вызывает обоснованные претензии получателей. В остальном - нейтральный груз.

Особое внимание следует уделять плотности и высоте укладки. Сложность ее перевозки заключается в том, что не смотря на целостность тары, содержимое бывает разбито. Определить или выявить такие повреждения во время погрузки довольно трудно. Поэтому при погрузке рекомендуется тщательно осматривать грузовые места на предмет возможного контакта их с чем-либо, осторожно покачивая грузовое место и прислушиваясь - нет ли посторонних звуков. При малейшем подозрении грузовые места должны вскрываться для проверки содержимого, о чем составляется соответствующий акт. Груз не требует вентиляции.

Предъявляется к перевозке в деревянных ящиках, проложены упаковочными материалами (бумага, картон, стружка). УПО - 0,65 мі/т, масса грузового места 51-80 кг. Габариты места: 550*550 мм.

Удобрения (сульфат аммония) - Аммиачно-нитратное удобрение, бесцветное кристаллическое твердое вещество; обычно изготавливается в виде кристаллов размером до 2 мм белого или синеватого цвета. Имеет 20-21% азота в аммиачной форме. Легко впитывает влагу, хорошо растворим в воде. Слабоядовит. Способен слеживаться в результате увлажнения. Имеет запах аммиака. Подвержен естественной убыли массы. Не склонен к самосогреванию и самовозгоранию. Не горит. При нагревании выше 100є разлагается, превращаясь в кислую соль. При увлажнении становится коррозионноактивен. Не допускается контакт с кислотами, щелочами и окислителями; также с грузами, боящимися загрязнениями и пылеемкими. Пылящий, пыль малоопасна. Тара: мешки (обычно бумажные). УПО - 2,4 мі/т, масса грузового места 32-51 кг. Габариты места 1000*600 мм.

2. Технико-эксплуатационные показатели судна

Наименование: Ленинская Гвардия

Тип: Универсальное судно

Назначение: Перевозка генеральных, массовых, рефрижераторных, жидких грузов и контейнеров.

L_нб =135,4 м B =18,0 м H=10,2 м

D = 11690 т D_w = 7428 тТ/ Т_{0 =} 3,22/7,44 м

D_ч =6280 тW_c = 11051 мі V_бал/ V_гр = 17,2/15,6 узл

Трюмы: l x b x h S / W

13,0x9,7x4,0 127/506

16,8x16,2x5,2 274/1427

17,8x17,0x5,2 303/1578

17,8x16,7x5,2 299/1556

11,0x10,2x3,6 112/406

Твиндеки: l x b x hS / W

12,5x12,7x5,0 159/815

17,0x17,0x4,4 290/1280

17,0x17,6x4,0 300/1200

17,2x17,4x4,0 300/1201

10,4x15,3x3,1 160/498

Люки:

9,1x8,0

13,2x6,5

13,2x6,5

13,2x6,5

7,5x5,8

Топливо, запас/ расход, т

1091,5/20,0

Вода, запас/расход, т

206/5,0

3. Определение загрузки судна

Количество грузов на судне рассчитывается по формуле:

Q_c = W_c/ы ? D_ч, (1)

где Q_c - количество груза на судне, т;

W_c - киповая грузовместимость судна, мі;

ы - средневзвешанное значение удельного погрузочного объемаперевозимых грузов, мі/т;

D_ч - чистая грузоподъемность судна, т.

Значение ы определяется по формуле:

ы =1/(D₁/U₁+D₂/U₂), (2)

где D₁,D₂ - доля грузов в переработке ППК, указанная в задании;

U₁,U₂ - удельные погрузочные объемы заданных грузов, мі/т.

W₁+W₂+W₃+W₄+W₅=10567 м³ = W_c

Удельная грузовместимость судна:

щ= W_c / D_ч = 10567/6280=1,67 м³/т

Так как0,65<1,67<2,4 ,

следовательно на судне перевозится легкий и тяжелый груз. Для полного использования грузоподъемности и грузовместимости судна, количество груза на судне следует определять по системе уравнений:

(3)

q_л=3648,57 т

q_т=2631,43 т

D₁=3648,57/6280=0,58 - доля легкого груза

D₂=0,42 - доля тяжелого груза

ы = 1/(0,58/2,4 + 0,42/0,65)= 1,13 мі/т

Q_c = 10467/1,13 = 9262,83т > D_ч

Следовательно Q_c = D_ч=6280 т.

Загрузка отдельных грузовых помещений должна быть пропорциональна их грузовместимости и может быть рассчитана по формуле:

q_i = (Wi * Q_c*K_o )/W_c (4)

где q_i - количество груза в i-м грузовом помещении, т;

W_i - грузовместимость i-го грузового помещения, мі;

K_o - коэффициент допустимого отклонения от пропорционального распределения грузов по грузовым помещениям, K_o =1.

q₁= (1321*6280*1,0)/ 10467 = 792,57 т

q₂= (2707*6280*1,0)/ 10467 = 1624,15 т

q₃= (2778*6280*1,0)/ 10467 = 1666,75 т

q₄= (2757*6280*1,0)/10467 = 1654,15 т

q₅= (904*6280*1,0)/10467 = 542,38 т

Проверка расчетов:

судно перегрузочный технологический эксплуатационный

? q_i= Q_c

792,57+1624,15+1666,75+1654,15+542,38 = 6280

6280 = 6280

4. Обоснование производительности технологической линии

4.1 Выбор технологических схем перегрузки судна

Таблица 1

Наименование и класс груза	Варианты работ	Технологические схемы	Производ-ть техн-ой линии	Численность и расстановка рабочих на линии	Норма выработки, т/чел.-см.	Кол-во и типы погрузчиков
			сменная КНВ т/см	часовая т/ч
Черепица в ящиках, Я-80	Вагон-судно	Вагон-кран-трюм	144	20,6	5+2+5=12	12	-
	Вагон-склад	Вагон-погрузчик ( 2)-склад (г/п)	129	18,4	5+2+4=11	10,8	2 э/п
	Склад-судно	Склад - кран-трюм (г/п)	212	30,3	6+2+2=10	17,7	-
Удобрения в мешках М-50	Вагон-судно	Вагон-кран-трюм	155	22,1	5+2+5=12	12,9	-
	Вагон-склад	Вагон-погрузчик(2)-склад (г/п)	154	22	5+2+4=11	12,8	2 э/п
	Склад-судно	Склад - кран-трюм (г/п)	233	33,3	6+2+2=10	19,4	-

4.2 Краткая характеристика технологических схем и перегрузочных средств

Электропогрузчик MANITOU ME3 ME320 - грузоподъемностью 2000кг. На погрузчиках применена технология переменного тока, что позволило увеличить сервисные интервалы некоторых узлов, а, также, увеличить время работы без дополнительного заряда, благодаря системе регенерации энергии - автоматического заряда батареи во время работы. Привод на передние колеса за счет двух асинхронных двигателя переменного тока, работающих независимо друг от друга. Такое расположение двигателей положительно сказывается на сцеплении с поверхностью, так как давление на переднюю ось при нагруженных вилах значительно больше, чем на заднюю. На маневренности это не сказывается, колеса при повороте работают независимо. Задние колеса имеют угол поворота 180° и радиус поворота составляет всего 1440 мм. Двигатели позволяют электропогрузчикам разгоняться до 14 км/ч и поддерживать высокую скорость подъема вил. Электропогрузчики MANITOU ME комплектуются тяговыми аккумуляторными батареями напряжением 48В и емкостью от 440 до 690 А/ч. Дополнительно могут быть установлены гелиевые батареи емкостью от 350 до 600 А/ч. Стандартно на погрузчиках установлены немецкие батареи Hoppecke. ПО желанию погрузчики на заводе могут быть укомплектованы батареями марок EXIDE, HAWKER или FIAMM. В комплекте с погрузчиком в стандартной комплектации прилагается внешнее зарядное устройство 380В. По желанию заказчика могут комплектоваться встроенными зарядными устройствами. В стандартной комплектации электропогрузчики оборудованы всеми осветительными приборами и проблесковым маячком. Задние фонари с сигналом заднего хода, стоп-сигналами, габаритными огнями и указателями поворота. Передние лампы, установленные на кабине и указатели поворота. Погрузчики комплектуются мачтами с высотой подъема вил от 3-х до 6-ти метров. Боковое смещение каретки вил устанавливается стандартно для всех типов мачт. Колеса с шинами суперэластик.

Грузоподъемность: 2000 кг,

Высота подъема: 3300 мм,

Боковое смещение каретки (Side Shift),

Гидрораспределитель: 4-х секционный,

Пара вил длиной 1150 мм,

Асинхронные двигатели переменного тока

Варианты перегрузки: Черепицы в ящиках (Я-80)

Вагон-судно

Вагон-склад

Склад-судно

Судовая операция.

Груз подается краном, бригада, работающая в трюме отстрапливает его. Груз размещается преимущественно в нижних слоях трюмного штабеля. Подпалубный штабель формируется вертикальными рядами послойно не более 1,8 м по высоте. Между каждым ярусом ящиков вручную укладывается жесткая сепарация. Верхний слой ящиков увязывается.

Кордонная операция.

Рабочие кордонного звена готовят площадку для установки груженых и порожних поддонов в радиусе работы крана. Рабочие производят застропку загруженных поддонов и по команде старшего звена кран перемещает поддоны в трюм.

Все работы на кордоне производятся по командам старшего кордонного звена.

Вагонная операция.

Погрузчик устанавливает грузовой стол у дверей вагона. Расформирование штабеля производится вертикальными рядами.

Рабочие открывают дверь вагона, устанавливают переходной мостик между грузовым столом и вагоном.

Кран доставляет на грузовой стол поддон с грузом. После полного опускания груза рабочие снимают с поддона подвески и после переноса их краном разбирают с поддона вручную.

Складская операция

Расформирование штабеля вертикальными рядами осуществляется погрузчиком выполняющим внутрипортовую транспортную операцию.

Варианты перегрузки: Удобрения в мешках (М-50)

Вагон-судно

Вагон-склад

Склад-судно

Судовая операция.

Погрузка в трюм судна производится портальным краном оснащенным подвеской с 10-ю крюками. Сначала укладка производится в подпалубном пространстве, а затем в просвете люка, после чего пакеты в просвете люка и в подпалубном пространстве укрываются брезентом и фальшпайолом. Под пакеты первого и последующих ярусов укладывается сепарация из досок. Трюмный штабель формируется поярусно с уступом не более одного готового пакета. Пакеты устанавливаются плотно друг к другу и к переборкам.

Вагонная операция.

Вагонное звено рабочих с помощью специальных оттяжек отрывают двери вагона. Выгрузка из вагонов производится вручную уступом (не более 4-ех мешков вглубь и 3-х по высоте).

Формирование груза производится на поддон.

Складская операция

Формирование и расформирование штабеля производится складским погрузчиком, выполняющим внутрипортовую транспортную операцию. Штабель формируется вертикальными рядами в 4 яруса по высоте. В каждом ярусе одоны с пакетами груза равняют плотно друг к другу вертикальными рядами.

5. Расчет минимального и максимального числа технологических линий на обработке судна

Минимальное число технологических линий должно обеспечивать обработку судна в сроки, предусмотренные нормами (графиком), и может быть рассчитано по формуле:

N_min=M_ч/(P_см*n_см), (5)

где M_ч - средневзвешенная по доле груза чистая норма грузовых работ,

т/судо-сут.;

P_см - средневзвешенная с учетом вариантов работ и доли грузов в грузопереработке ППК сменная производительность одной технологической линии, т/см;

n_см - число смен работы ППК в течении суток, =3.

Значение средневзвешанной чистой нормы грузовых работ рассчитывается по формуле:

M_ч = M_y/K_y, (6)

где M_y - средневзвешанная укрупненная (валовая) норма грузовых работ, т/судо-сут;

K_y - коэффициент перехода от валовой к чистой норме грузовых работ, равен 0,7.

Величина M_y рассчитывается с учетом доли различных грузов, перегружаемых на ППК, по формуле:

M_y = 100/(D₁/M_у1+D₂/M_у2) (7)

где D_i - доля i-го груза в грузопотоке ППК, % значение D_i даны в исходных данных;

M_уi - укрупненная (валовая) норма грузовых работ для i-го груза, т/судо-сут.; определяется по действующему приказу или договору. Для черепицыM_у1=250 т/судо-сут., для удобрений M_у2=500 т/судо-сут.

Средневзвешанная по доле грузов сменная производительность одной технологической линии рассчитывается по формуле:

P_см =100/(D₁/P_см1+D₂/P_см2) (8)

где P_смi - средневзвешанная по вариантам работ сменная производительность одной технологической линии по перегрузке i-го груза, т/см.

Величина P_смi зависит от соотношения количества грузов, перегружаемых на судне по прямому и складскому вариантам и рассчитывается по формуле:

P_смi = 1/(K_тр/P_прi+(1-K_тр)/P_склi) (9)

где K_тр - коэффициент транзитности, показывающий долю груза перегружаемых по прямому варианту.

P_прi, P_склi - сменная производительность одной технологической линии по i-му грузу для прямого и складского (“склад-судно” или обратно) вариантов обработки судна, т/см.

P_см1 =1/(0,2/144+(1-0,2)/212)= 193,79 т/см

P_см2 =1/(0,2/155+(1-0,2)/233)= 211,86 т/см

P_см = 100/(42/193,79+58/211,86) = 203,87 т/см

M_y = 100/(42/600+58/500) = 537,63 т/судо-сут

M_ч = 537,63/0,7= 768,05 т/судо-сут.

N_min=768,05/(203,87*3) = 1,26 ? 2

Максимальное число технологических линий должно устанавливаться исходя из возможности работы линий по ограничениям судна и берега, причем:

N_max = min{N'_max; N”_min}, (10)

где N'_max - максимальное число технологических линий, рассчитанное с учетом конструктивных особенностей и загрузки судна;

N”_max - максимально возможное число технологических линий, установ- ленное с учетом безопасности работ с позиции берега.

При равенстве допустимого числа технологических линий на отсек n_mr по всем грузовым отсекам и загрузки судна однородным и разнородным грузом величина N'_max рассчитывается по формуле:

N'_max = n_mr*(ф_c/ф_max), (11)

где ф_с, ф_max - продолжительность работы технологических линий по судну в целом, машино-смены и соответственно наибольшая продолжительность обработки какого-либо отсека, смены.

Допустимое число технологических линий на одном отсеке рассчитывается по формуле:

n_mr=l_л/l_зп (12)

где l_л - длина люка судна, м.

l_зп - рабочая зона одного подъема, м. Рассчитывается по формуле:

l_зп = l₀ + 2l_з (13)

где l₀ - длина подъема по диагонали, м;

l_з - величина запаса, необходимого для безопасного прохождения груза, м; принимается l_з = 1,0 м.

Расчетное значение n_mr округляется до целой величины в меньшую сторону.

Величина ф_c рассчитывается по формуле:

ф_c = Q_c/P_cм, (14)

ф_max = q_max/P_см, (15)

Габаритный размер поддонов, на которых формируется подъем груза: 1200*1600 мм. Так как размеры люков разные, то считаем для каждого грузового отсека:

l_зп1 = l_зп2 = l_зп3 = l_зп4 = l_зп5 = 2+2*1= 4 м

n_mr1=9,1/4=2,28 ? 2

n_mr2= n_mr3= n_mr4=13,2/4=3,3 ? 3

n_mr5=7,5/4=1,8 ? 1

ф_c = 6280/203,87 = 31 смена

ф_max =1666,75/203,87=8,2 смены

N'_max =1*(31/8,2) =3,78 ? 4

Максимальное число технологических линий N”_max определяется по соотношению оперативного фронта работ, зависящего от длины грузового фронта судна, и минимальной зоны, необходимой для одного крана.

В первом приближении величина N”_max определяется по формуле:

N”_max = L_фр/l_зк (16)

где L_фр - длина оперативного фронта работ, м;

l_зк - величина рабочей зоны, необходимой для работы одного крана, м.

Длина оперативного фронта работ в грубом приближении может быть принята равной длине судна за вычетом длины надстроек и рассчитывается по формуле:

L_фр = l_c-l_над, (17)

где l_c - наибольшая длина судна, м;

l_над - длина надстроек на судне, м;

Величина рабочей зоны одного крана l_зк определяется по формуле:

L_зк = R_min+b_kn/2+l'_з, (18)

где R_min - минимальный вылет стрелы крана, =8 м;

b_kn - ширина колеи портала, =10,5 м;

l'_з - величина запаса, необходимая по технике безопасности, = 3 м.

Выбираем кран GANZ DAJ-765-1340

Грузоподъёмность (т) 20

Вылет стрелы (м) 8-20

Высота подъема (м) 25

Подъем/опускание (м/мин) 50

Передвижение (м/мин) 30

Ширина портала (м) 10,5

Вес крана (т) 239

L_зк =8+10,5/2+3=16,25м

L_фр =135,4 - 52,1=83,3м

N”_max = 83,3/16,25 = 5,1? 6

N_max = min{4; 6} = 4

Вариантный ряд числа технологических линий выглядит следующим образом:

N_тл={2;3;4}

6. Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса

6.1 Сущность задачи по оптимизации ресурсов ППК

Для осуществления основной производственной деятельности - перегрузки грузов, - ППК должен иметь технические ресурсы: причалы, портовое перегрузочное оборудование (краны, авто- и электропогрузчики и т. д.) , а также трудовые ресурсы, к которым прежде всего следует отнести докеров-механизаторов, осуществляющих перегрузочные работы.

Целью данного курсового проекта является решение управленческой задачи по определению и оптимизации потребности ППК в причалах, перегрузочной технике и докерах-механизаторах, необходимых для выполнения заданного объема работ.

Поступающие на ППК суда можно обрабатывать различным числом технологических линий: от минимального, необходимого для выполнения заданных сроков обработки судна, до максимально возможного, с учетом ограничений со стороны судна и берега Увеличение числа технологических линий вызывает увеличение интенсивности обработки судна и пропускной способности причала. Это, в свою очередь, уменьшает потребность в причальном фронте, а точнее, позволяет уменьшить коэффициент использования причалов по времени. И, следовательно, создает предпосылки для привлечения дополнительного грузопотока при тех же производственных мощностях.

Увеличение интенсивности обработки судов приводит к сокращению их стояночного времени и к сокращению затрат по флоту. С другой стороны, при одном и том же числе причалов (без учета коэффициента использования причалов по времени) увеличение числа технологических линий на обработке судов приводит к увеличению затрат по порту. Задача состоит в том, чтобы определить для заданного объема грузовых работ, расчетного типа судна и сложившейся структуры грузопотока, такие технические и трудовые ресурсы ППК, которые обеспечивали бы перегрузку грузов с минимальными затратами по комплексу "порт - флот". Целевой функцией задачи являются минимальные суммарные приведенные затраты по порту и флоту, связанные с освоением заданного объема работ, которые рассчитываются по формуле

П = П_п+П_ф > min, (19)

где П_п - приведенные затраты по порту, связанные с освоением заданного грузопотока, тыс. руб.

П_ф - приведенные затраты по флоту за время стоянки судна в порту, тыс. руб.

Соответствующее минимуму приведенных затрат число технологических линий является основой для определения оптимальных технических ресурсов: причалов, перегрузочного оборудования, а также для расчета оптимальной потребности в докерах-механизаторах.

Приведенные затраты по порту и флоту включают в себя годовые эксплуатационные расходы и капиталовложения, приведенные к году эксплуатации с помощью нормативного коэффициента экономической эффективности капитальных вложений, и определяются по формуле

П = R+Е_н*К, (20)

где R - годовые эксплуатационные расходы (по порту или флоту), тыс. руб.;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капвложений;

К - капиталовложения по порту (или флоту), необходимые для освоения заданного объема перегрузки грузов, тыс. руб.

При определении комплексного оценочного показателя суммарных приведенных затрат по порту или флоту в сопоставляемых вариантах учитываются только статьи расходов, изменяющихся при изменении числа технологических линий.

6.2 Расчет интенсивности грузовых работ и числа причалов

Расчет выполняется для каждого значения числа технологических линий из вариантного ряда.

Средняя интенсивность обработки судна в тоннах/судо-час рассчитывается по формуле:

M_c=[P_см*N_тл*n_см(1-K_сн)]/24, (21)

где N_тл - число технологических линий на обработке судна;

P_см - средневзвешенная сменная производительность одной

технологической линии, (формула 8) т/см;

n_см -число смен работы порта в течении суток. Принимается n_см = 3

K_сн - коэффициент, учитывающий влияние концентрации технологических линий на среднюю производительность линии; этот коэффициент зависит от соотношения числа технологических линий N_тл и числа люков на судне n_л.

M_c1 = 203,87*2*3*(1-0)/24 = 51 т/судо-час

M_c2 = 203,87*3*3*(1-0)/24 = 76,5 т/судо-час

M_c3 =203,87*4*3*(1-0)/24= 101,9 т/судо-час

Суточная пропускная способность причала (т/сут) рассчитывается по формуле:

П_сут=24*Q_c/[(Q_с/M_c)+t_всп)], (22)

где t_всп - длительность вспомогательных операций с судном у причала, несовмещаемых по времени с грузовыми, = 0,5+0,67+2,5+0,75+0,75=5,17 ч.;

П_сут1 =24*6280/(6280/51+5,17) = 1174,7 т/сут

Пс_ут2 = 24*6280/(6280/76,5+5,17) = 1727,2 т/сут

П_сут3 = 24*6280/(6280/101,9+5,17) = 2256,3 т/сут

Потребное число причалов для освоения заданных объемов грузовых работ определяется по формуле:

N_пр=Q_i*k_мн/(T_н*П_сут*k_мет*k_зан), (23)

где Q_i - заданный объем грузопереработки, физо-тонны;

k_мн - коэффициент месячной неравномерности поступления груза, = 1,1;

T_н - длительность навигационного периода, = 365 суток;

k_мет - коэффициент, учитывающий перерывы в работе причала по метеорологическим условиям, = 0,8;

k_зан - коэффициент занятости причала обработкой судов в течение месяца; =0,6.

1) N_пр1= (200000*1,1)/( 365*1174,7 *0,8*0,6) = 1,07=2

N_пр2= (200000*1,1)/( 365*1727,2*0,8*0,6) = 0,73=1

N_пр3= (200000*1,1)/( 365*2256,3*0,8*0,6) = 0,56=1

2) N_пр1= (420000*1,1)/( 365*1174,7 *0,8*0,6) =2,04=3

N_пр2= (420000*1,1)/( 365*1727,2*0,8*0,6) =1,53=2

N_пр3= ((420000*1,1)/( 365*2256,3*0,8*0,6) =1,17=2

6.3 Расчет затрат по порту для различного числа технологических линий

Для расчета портовой составляющей комплексного оценочного показателя - суммарных приведенных затрат по комплексу «порт - флот», необходимо определить капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту, зависящие от изменения числа технологических линий. Как указывалось, расчеты следует производить для каждого из значений технологических линий, входящих в вариантный ряд.

Капиталовложения по порту рассчитываются по формуле:

K_п =K_м+K_о, (24)

где K_м - капиталовложения в средства механизации, тыс. руб.;

K_о - капиталовложения в общепортовые сооружения, тыс. руб.

Капиталовложения в средства механизации (краны, погрузчики) рассчитывается по формуле:

(25)

где S_бi - балансовая стоимость машины i-го типа, (S_бкр = 21241,5 т.руб; S_бэ/п = 1881,6 т.руб);

N_pi - расчетное число машин i-го типа по данному варианту числа технологических линий;

d- число типов машин (краны, а/п, э/п).

Величина N_pi рассчитывается по формуле:

N_pi= N_пр* N_тл*n_мi*K_см*K_рем, (26)

где n_мi - число машин i-го типа в технологической линии, для кранов принимается равной 1; для погрузчиков выбирается из технологических схем, связанных с обработкой судов, и принимается равным максимальному значению числа погрузчиков на линии.

K_см - коэффициент смежности причалов, учитывающий возможность перевода машины с одного причала на другой; устанавливается в зависимости от числа входящих в группу смежных причалов, для одного причала K_см =1; для двух K_см = 0, 8ч0, 9; для группы из трех и более причалов K_см = 0,7ч0,8;

K_рем - коэффициент, учитывающий вывод машин i-го типа на ремонт, принимается для крана K_рем = 1,1, для погрузчиков K_рем = 1,5.

1)N_pкр1= 2*2*1*0,8*1,1 = 3,52 ? 4

N_pкр2= 1*3*1*1*1,1 = 3,3 ? 4

N_pкр3= 1*4*1*1*1,1 = 4,4 ? 5

N_pэ/п1= 2*2*2*0,8*1,5 = 9,6 ? 10

N_pэ/п2= 1*3*2*1*1,5 = 9

N_pэ/п3= 1*4*2*1*1,5 = 12

2) N_pкр1= 3*2*1*0,7*1,1 = 4,62 ? 5

N_pкр2= 2*3*1*0,8*1,1 = 5,28 ? 6

N_pкр3= 2*4*1*0,8*1,1 = 7,04 ? 8

N_pэ/п1= 3*2*2*0,7*1,5 = 12,6 ? 13

N_pэ/п2= 2*3*2*0,8*1,5 = 14,4 ? 15

N_pэ/п3= 2*4*2*0,8*1,5 = 19,2 ? 20

1)K_м1=4*21241,5+10*1881,6=103782 тыс. руб.

K_м2=4*21241,5+9*1881,6=101900,4 тыс. руб.

K_м3=5*21241,5+12*1881,6=151365,9 тыс. руб.

2)K_м1=5*21241,5+13*1881,6=130668,3 тыс. руб.

K_м2=6*21241,5+15*1881,6=155673 тыс. руб.

K_м3=8*21241,5+20*1881,6=207564 тыс. руб.

Капиталовложение в общепортовые инженерные сооружения рассчитываются по формуле:

K_o=K_пм*L_пр*N_пр, (27)

где K_пм - укрупненный показатель стоимости строительства одного погонного метра причальной линии, K_пм = 300000 руб /п.м.;

L_пр - расчетная длина причала, м.

Величина L_пр определяется по формуле:

L_пр = L_рс+l, (29)

где L_рс - длина расчетного судна, м;

l - расстояние между судами, стоящими у смежных причалов, = 15ч20 м.

L_пр = 135,5+15 = 150,5 м

1)K_o1 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

K_o2 = 300*150,5*1 = 45150 тыс. руб.

K_o3 = 300*150,5*1 = 45150 тыс. руб.

2)K_o1 = 300*150,5*3 = 135450 тыс. руб.

K_o2 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

K_o3 = 300*150,5*2 = 90300 тыс. руб.

1)K_п1 = 103782+90300= 194082 тыс.руб

K_п2 = 101900,4+45150= 147050,4 тыс. руб.

K_п3 = 151365,9+45150= 196515,9 тыс. руб.

2)K_п1 = 130668,3 +135450=266118,3 тыс.руб

K_п2 = 155673+90300= 245973 тыс. руб.

K_п3 = 207564+90300= 297864 тыс. руб.

Эксплуатационные расходы по порту рассчитываются по формуле:

R_п=S_ам+S_рем+S_ао+S_р, (29)

где S_ам - расходы на амортизацию перегрузочного оборудования, тыс. руб.;

S_рем - расходы на текущий ремонт перегрузочного оборудования, тыс.руб.;

S_ао - расходы на амортизацию и текущий ремонт портовых сооружений, тыс. руб;

S_р - расходы по оплате труда рабочих, занятых техническим обслуживанием перегрузочных машин, руб.

Величина S_ам рассчитывается по формуле:

S_ам=(K_м*а_м)/100, (30)

где а_м - норма амортизационных отчислений для транспортного и технологического оборудования, а_м =15%.

1)S_ам1= 103782*0,15= 15567,3 тыс.руб.

S_ам2= 101900,4 *0,15= 15285,06 тыс.руб.

S_ам3= 151365,9 *0,15= 22704,89 тыс.руб.

2)S_ам1= 130668,3 *0,15 = 19600,25 тыс.руб.

S_ам2= 155673*0,15= 23350,95 тыс.руб.

S_ам3= 207564*0,15= 31134,6 тыс.руб.

Величина S_рем для перегрузочного оборудования принимается в размере b_м = 0,5ч1,0 % от стоимости оборудования и рассчитывается по формуле:

S_рем = (K_м*b_м)/100, (31)

1)S_рем1 = 103782*0,01= 1037,82 тыс. руб.

S_рем2= 101900,4 *0,01= 1019 тыс.руб.

S_рем3= 151365,9 *0,01= 1513,66 тыс.руб.

2) S_рем1 = 130668,3 *0,01 = 1306,68 тыс. руб.

S_рем2= 155673*0,01= 1556,73 тыс.руб.

S_рем3= 207564*0,01= 2075,64 тыс.руб.

Величина S_ао определяется по формуле:

S_ао = K_o(a_o+b_o)/100, (32)

где a_o,b_o - норма отчислений на амортизацию и текущий ремонт общепортовых сооружений: a_o=5%, b_o=1%.

1)S_ао = 90300*0,06= 5418 тыс.руб.

S_ао = 45150*0,06= 2709 тыс.руб.

S_ао = 45150*0,06= 2709 тыс.руб.

2) S_ао = 135450*0,06= 8127 тыс.руб.

S_ао = 90300*0,06= 5418 тыс.руб.

S_ао = 90300*0,06= 5418 тыс.руб.

Расходы по техническому обслуживанию перегрузочных машин рассчитываются по формуле:

S_р = K_д*K_р*K_соц*Т_н*Т_пов*?N_рi*ф_i, (33)

где K_д - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату и различного рода доплаты портовым рабочим, K_д = 1,6;

K_р - коэффициент, учитывающий районные надбавки, K_р = 1,6;

K_соц - коэффициент, учитывающий отчисления в социальные фонды,

K_соц = 1,4;

Т_пов - навигационный период, сут.;

Т_пов - тарифная ставка на повременные работы, Т_пов = 54 руб./чел-ч;

ф_i - норматив на техническое обслуживание машин i-го типа,для кранов ф_i = 8,0 ч, для а/п ф_i = 4,0 ч, для э/п ф_i = 3,5 ч.

1)S_р1 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(4*8+10*3,5) = 4732,92 тыс.руб.

S_р2 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(4*8+9*3,5) = 4485,68 тыс.руб.

S_р3 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(5*8+12*3,5) = 5792,53 тыс.руб.

2) S_р1 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(5*8+13*3,5) = 6039,77 тыс.руб.

S_р2 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(6*8+15*3,5) = 7099,38 тыс.руб.

S_р3 = 1,6*1,6*1,4*365*54*(8*8+20*3,5) = 9465,85 тыс.руб.

1) R_п= 15567,3 +1037,82 +5418 +4732,92 = 26756,04 тыс.руб.

R_п= 15285,06 +1019 +2709+4485,68 = 23498,74 тыс.руб.

R_п= 22704,89 +1513,66+2709+5792,53 = 32720,08 тыс.руб.

2)R_п= 19600,25 +1306,68 +8127+6039,77 = 35073,7 тыс.руб.

R_п= 23350,95 +1556,73 +5418+7099,38 = 37425,06 тыс.руб.

R_п= 31134,6+2075,64+5418+9465,85 = 48094,09 тыс.руб.

Приведенные затраты по порту определяются по формуле:

П_п=(R_п+E_н*K_п)*K_исп, (34)

где E_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капвложений по порту, E_н = 0,15

K_исп - коэффициент использования причала по времени, учитывающий долю затрат, связанных с освоением заданного грузооборота, определяется отношением расчетного числа причалов к округленному целому.

1)K_исп1= 1,07/2=0,54

K_исп2= 0,73/1=0,73

K_исп3= 0,56/1=0,56

2)K_исп1= 2,04/3=0,68

K_исп2= 1,53/2=0,77

K_исп3= 1,17/2=0,59

1)П_п1= (26756,04 +0,15*194082)* 0,54= 30168,9 тыс.руб.

П_п2= (23498,74 +0,15*147050,4)* 0,73= 33256,1 тыс.руб.

П_п3= (32720,08 +0,15*196515,9)* 0,56= 34830,6 тыс.руб.

2) П_п1= (35073,7 +0,15*266118,3)* 0,68= 50994,2 тыс.руб.

П_п2= (37425,06 +0,15*245973)* 0,77= 57227,2 тыс.руб.

П_п3= (48094,09 +0,15*297864)* 0,59= 54736,5 тыс.руб.

Таблица 2

Приведенные затраты по порту для различного числа технологических линий (тыс. руб.)

Затраты по порту
	Число технологических линий
	Nтл=2	Nтл=3	Nтл=4
Капвложения в средства механизации	103782	101900,4	151365,9
	130668,3	155673	207564
Капвложения в общеинженерные сооружения	90300	45150	45150
	135450	90300	90300
Капвложения, всего	194082	147050,4	196515,9
	266118,3	245973	297864
Амортизация средств механизации	15567,3	15285,06	22704,89
	19600,25	23350,95	31134,6
Ремонт средств механизации	1037,82	1019	1513,66
	1306,68	1556,73	2075,64
Амортизация и ремонт портовых сооружений	5418	2707	2707
	8127	5418	5418
Расходы на техническое обслуживание машин	4732,92	4485,68	5792,53
	6039,77	7099,38	9465,85
Эксплуатационные расходы, всего	26756,04	23498,75	32720,08
	35073,7	37425,06	48094,09
Приведенные затраты по порту	30168,9	33256,1	34830,6
	50994,2	57227,2	54736,5

Вывод: при увеличении числа технологических линий эксплуатационные расходы увеличиваются, а общие приведенные затраты по порту изменяются в зависимости от грузооборота и использования причалов по времени, это происходит за счет снижения капиталовложений в общеинженерные сооружения, при этом капиталовложения в средства механизации увеличиваются.

6.4 Расчет затрат по флоту

Приведенные затраты по флоту, связанные со стояночным временем судов в порту, рассчитывается по формуле:

П_ф=S_ф+Е_н*K_ф, (35)

где S_ф - эксплуатационные расходы по флоту, связанные со стоянкой судна в порту, тыс. руб.;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений во флот;

K_ф - капиталовложения во флот в доле стояночного времени судов в порту, тыс. руб.

Для расчета приведенных затрат по флоту определяются следующие величины.

Число судозаходов за навигацию для освоения заданного грузопотока определяется по формуле:

n_c=Q_г/Q_c, (36)

1) n_c= 200000/6280= 31,9

2) n_c= 420000/6280= 66,9

Интенсивность судо-потока, определяющее среднее число судов, прибывающих в порт в течение суток, рассчитывается по формуле:

л = n_c/T_н, (37)

1) л = 31,9/365= 0,087

2) л = 66,9/365= 0,18

Средний простой судна в ожидании очереди к причалу. Для простейшего потока, распределенного по закону Пуассона, рассчитывается по различным формулам, зависящим от значения числа причалов N_пр:

при N_пр =1t_ож = л*t_грІ / (1-л*t_гр), (38)

при N_пр =2 t_ож = (л*t_гр)І*t_гр / (4-(л*t_гр)І), (39)

при N_пр=3 t_ож = (л*t_гр)³* t_гр)/(18+6 л*t_гр- ( л*t_гр)²-( л*t_гр)³) (40)

где t_гр - время грузовых операций на судне, сут.

Для различного числа технологических линий t_гр должно быть различно и рассчитано по формуле:

t_гр = Q_c/24M_c, (41)

1) t_гр = 6280/24*51 = 5,1 сут.

2) t_гр = 6280/24*76,5= 3,4 сут.

3) t_гр = 6280/24*101,9= 2,6 сут.

1) при N_пр=2 t_ож1 = (0,087*5,1)²*5,1/(4-(0,087*5,1)²)= 0,26

при N_пр =1 t_{ож 2}= 0,087*3,4²/(1-0,087*3,4)= 1,43

при N_пр =1 t_ож3= 0,087*2,6²/(1-0,087*2,6)= 0,76

2) при N_пр=3 t_ож1 =((0,18*5,1)³* 5,1)/(18+6* 0,18*5,1- ( 0,18*5,1)²--( 0,18*5,1)³) = 0,2

при N_пр =2 t_{ож 2}= (0,18*3,4)²*3,4/(4-(0,18*3,4)²)= 0,35

при N_пр =2 t_ож3= (0,18*2,6)²*2,6/(4-(0,18*2,6)²)= 0,15

Стояночное время судна в порту в сутках за один судозаход рассчитывается по формуле:

t_ст= t_гр+t_всп+t_ож, (42)

1) t_ст1 = 5,1 +0,2+0,26=5,56 сут.

t_ст2 = 3,4 +0,2+1,43=5,03 сут.

t_ст3 = 2,6 +0,2+0,76=3,56 сут.

2) t_ст1 = 5,1 +0,2+0,2=5,6 сут.

t_ст2 = 3,4 +0,2+0,35=3,95 сут.

t_ст3 = 2,6 +0,2+0,15=2,95 сут.

Общее стояночное время судов в порту в судо-сутках определяется по формуле:

?t_ст=t_ст*n_с, (43)

1)?t_ст1 = 5,56 *31,9 = 177,36 судо-сут.

?t_ст2 = 5,03 *31,9 = 160,46 судо-сут.

?t_ст3 = 3,56 *31,9 = 113,56 судо-сут.

2) ?t_ст1 = 5,6 *66,9 = 374,64 судо-сут.

?t_ст2 = 3,95 *66,9 = 264,26 судо-сут.

?t_ст3 = 2,95 *66,9 = 197,36 судо-сут.

Эксплуатационные расходы, связанные со стоянкой судов в порту, рассчитывается по формуле:

S_ф=S_с*?t_ст, (44)

где S_с - себестоимость содержания судна за сутки стоянки в порту, руб./сут.

S_с = 12726000руб./сут.

1) S_ф1= 12726000*177,36 = 2257083,36 тыс.руб.

S_ф2= 12726000*160,46 = 2042013,96 тыс.руб.

S_ф3= 12726000*113,56 = 1445164,56 тыс.руб.

2) S_ф1= 12726000*374,64 = 4767668,64 тыс.руб.

S_ф2= 12726000*264,26 = 3362972,76 тыс.руб.

S_ф3= 12726000*197,36 = 2511603,36 тыс.руб.

Капиталовложения во флот, которые связаны со стояночным временем судов в порту, устанавливаются по формуле:

...