ОТ РЕДАКЦИИ. 8 апреля Санкт-Петербургское региональное отделение Союза машиностроителей России, ООО «Центр импортозамещения» и Ассоциация машиностроителей г. Набережные Челны и Закамского региона (Председатель Правления — Сергей Васильевич Майоров) заключили Соглашение о сотрудничестве, которое предполагает, в частности, взаимную информационную поддержку региональным инновационным и производственным инициативам. Реализуя Соглашение, в этом номере мы публикуем первые две статьи, объединённые тематикой инфраструктуры и транспорта. 27 апреля зарегистрировано официального наименование организации наших партнёров. Теперь это – Ассоциация «Машиностроительный кластер Республики Татарстан». 

ТЕХНОЛОГИЯ ЭСТАФЕТНОЙ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ

Введение

Транспортная стратегия России предполагает внедрение инновационных товаротранспортных технологий, соответствующих лучшим мировым достижениям, что обеспечит оптимизацию технологического взаимодействия различных  видов транспорта и  всех участников  транспортного процесса [1]. Огромные  потери от  «инерционной» транспортировки лишают Россию надежд на  конкурентоспособность и, по  мнению  В. В. Путина, «… из-за нехватки нормальных дорог, низкой пропускной  способности мостов и  портов … национальная экономика теряет до  6% ВВП  в год». Это более 100 млрд. долларов ежегодно. Если найти способ решения этих  проблем, то  экономика страны будет  удваиваться каждые 7 лет.

В Транспортной стратегии планируется «достичь скорости продвижения  товаров автотранспортом до  1400  км/ сутки (в  2010  г — 550  км/сутки) и  времени движения товаров до  16–20  часов  в  сутки». Все остальные результаты — увеличение производительности в  2–4  раза, снижение издержек  в 2–3 раза, достижение складских запасов  до 3–6 дней, как в Европе, — достижимы  только при увеличении средней скорости  продвижения товаров, которая не меняется уже… 700 лет.

Ролкерная система перевозок

Во всем мире в  настоящее время  активно развивается ролкерная (накатная)  логистическая транспортно-технологическая система перевозок, обработка грузов  в  которой осуществляется без применения кранового оборудования. Применение горизонтальной погрузки-выгрузки,  по  сравнению с  крановой, дает экономию  энергозатрат в 30–40%. При этом повышаются производительность труда и безопасность работ. Также интенсивно развивается  система доставки грузов сменными кузовами. По  динамике роста объемов перевозок в Западной Европе эта система даже  обгоняет такие прогрессивные технологии,  как перевозки в  контейнерах и  контрейлерах. Данная транспортная система разработана для развития комбинированных,  с  участием нескольких видов транспорта, перевозок. Сменные кузова (swap  body) — это укрупненные грузовые единицы облегченной конструкции, внешне  похожие на  контейнеры ИСО, имеющие  в основании нижнюю раму контейнерных  фитингов и  откидные опоры. Расположение фитингов в  нижней части кузова  унифицировано с  крупнотоннажными  (типа ИСО) контейнерами 1  СС и  1  АА.  В сложенном положении опоры убираются  под днище кузова. До 50% мировых перевозок осуществляется в  сменных кузовах,  имеющих габаритные размеры, точно соответствующие контейнерам серии 1  ИСО  типоразмера 1 СС и 1 АА.

Доля транспортных расходов в затратах  на  производство зависит от  количества  уровней поставщиков. Чем продукция  сложнее, тем количество уровней поставщиков больше. В  авиапроме, например,  принимают специальные меры, чтобы  ограничить колоссальное влияние стоимости покупных компонентов на себестоимость изделия. Государство планирует  уходить от сырьевой экономики и, если не  принять дополнительных мер, доля транспортных расходов в  промышленности  будет неизбежно расти. Высокие транспортные расходы — барьер на  пути создания сложных производств.

Система КАМАТЕЙНЕР

Система эстафетной доставки грузов  «Каматейнер» [2–4], которая в  настоящее  время развивается в  России, базируется  на  использовании многовекового опыта  различных стран и  народов, а  также  на  конкретном техническом изобретении  молодых конструкторов ПАО «КАМАЗ» —  откидных «ногах» для съемного контейнера, которое было сделано ещё до запуска  главного конвейера, в далеком 1975м году.

Смысл конструкции простой и  очевидный: машина с  пневматической подвеской и  съемным кузовом-контейнером. У  кузова — замкификсаторы и  выдвижные ноги. Автомобиль останавливается на специальной ровной площадке,  выдвижные ноги откидываются и  фиксируются в  вертикальном положении. Далее  автомобиль опускается, выпуская воздух  из  пневмобаллонов, и  выезжает из-под  контейнера. Под «вставший на  ноги» контейнер заезжает другой автомобиль, вся  конструкция за счет пневмоподвески перемещается вертикально вверх, ноги фиксируются в транспортном положении. После  этого можно везти груз дальше уже на этом  автомобиле. Через определенное расстояние операция повторяется: контейнер,  таким образом, практически без остановок  следует по  своему маршруту, а  сами автомобили возвращаются на свою базу, транспортируя в  обратном направлении уже  другой контейнер. В результате получается  эффективное техническое решение для  автотранспортной логистики.

Лишь в 80-х годах подобная концепция  быстрой смены надстроек была разработана в Европе такими фирмами, как Wihag,  Jost и  Schneider и  выпущена на  рынок.  Swapbody, или съемный кузов, похож  на обычные контейнеры, но легче, дешевле,  вместительнее и проще для перегрузки.

Автомобильные доставки грузов  с  использованием съемных контейнеров  Swap Body является принципиально новой  технологией грузоперевозок, обеспечивающей достижение значительных технико-экономических преимуществ: ускорение  движения груза в  три раза, сокращение  количества тягачей для перевозки одного  и того же объема грузов почти в два раза,  и  множество других. В  случае дальних,  междугородных и  международных перевозок, эти преимущества достигаются  за  счет того, что контейнеры перевозятся  эстафетным способом, поэтапно между  станциями перецепки разными тягачами.  В  случае ближних, внутригородских перевозок, эти преимущества достигаются  за  счет того, что во  время погрузки/разгрузки одних контейнеров тягачи, не теряя  времени на вынужденный простой, выполняют перевозку других контейнеров.

Результаты моделирования

С целью исследования этой технологии  и  демонстрации ее преимуществ были  разработаны системы многоагентного  имитационного моделирования дальних  и  ближних грузоперевозок описанным  способом [5]. Для моделирования ближних  перевозок в  качестве примера использовались реальные исходные данные перевозки комплектующих и  запчастей между  поставщиками и  сборочным конвейером  ПАО КАМАЗ в г. Набережные Челны.

Целями имитационного моделирования было получение количественных  оценок тягачей и  контейнеров, необходимых для выполнения этих же перевозок  при использовании технологии КАМАТЕЙНЕР, а  также оценка влияния различных факторов на эффективность перевозок. В качестве основной целевой задачи,  в  зависимости от  различных значений  исходных факторов, было необходимо  оценить минимальное количество тягачей  и  контейнеров для перевозки всех грузов,  время и стоимость перевозок.

В результате проведенных экспериментов установлено, что стоимость перевозок уменьшается примерно в  5  раз,  а  срок окупаемости перевода перевозок  на  эстафетную технологию оценивается  в 1,5–2 года.

Система междугородных грузоперевозок эстафетным способом в обобщенном  виде может быть представлена следующим  образом. В  основе системы используется  инфраструктура, состоящая из  множества станций перецепок съемных контейнеров. Эти станции являются узлами  маршрутной сети, по которой выполняется  перевозка грузов между пунктами отправления и доставки грузов. В узлах сети имеются водители, тягачи и прицепы, которые  используются для перевозки контейнеров  до  соседних узлов сети. Маршрутная сеть  формируется с  учетом того, что время  движения до  соседних пунктов и  обратно  не должно превышать рабочего времени  водителей, 8  часов. Тягачи, за  счет смены  водителей, могут использоваться круглосуточно. Основной целевой эффект организации системы перевозок при этом состоит  в том, чтобы обеспечить безостановочное,  круглосуточное движение грузов, или  по крайне мере максимально минимизировать простой грузов в узлах сети.

Формирование такой системы предполагает решение сложной многофакторной  проблемы, которая состоит в  следующем.  Для заданных моделей грузопотоков необходимо решить множество отдельных  взаимосвязанных задач, таких, как разработка топологии маршрутной сети, определение количества и  мест расположения  станций перецепок съемных контейнеров,  расчет оптимального количества тягачей  и  водителей в  этих станциях перецепки,  маршрутизация перевозок грузов по  сети,  расчет оптимального расписания перевозок грузов между пунктами маршрутной  сети, и ряда других задач. При этом система  должна обеспечивать достижение указанного целевого эффекта, а также минимизировать количество используемых ресурсов  (водителей, тягачей, прицепов, съемных  контейнеров), и  минимизировать количество порожних рейсов тягачей.

Решение описанной проблемы обеспечивается с  помощью разработанной  системы имитационного моделирования.  С помощью этой системы были проведены  экспериментальные исследования, целью  которых была оценка эффективности  эстафетной технологии. Для этого в  качестве примеров рассматривались реальные  данные о  перевозках грузов по  маршруту  Санкт-Петербург —  Набережные  Челны —  Магнитогорск. В качестве второго примера  использовались реальные данные двух  групп грузопотоков по  цепочкам поставок  ПАО КАМАЗ в  европейской части территории РФ: материалов и  комплектующих  изделий на сборочный конвейер и запчастей в  сервисные центры. В  обобщенном виде  результаты имитационного моделирования  этих примеров перевозок в сравнении с фактическими данными реальной практики  состоят в  следующем. Для перевозки всех  грузов требуется в два раза меньше тягачей,  скорость доставки грузов возрастает почти  втрое, стоимость перевозок сокращается  примерно до 40 процентов.

Заключение

Система эстафетной перевозки грузов  может рассматриваться в качестве технологической основы создания транслогистической платформы [6], которая представляет собой «экономическое пространство  сетевого взаимодействия/кооперации компаний, структурированное единым/общим  процессом по  созданию добавленной  стоимости, а  также единой (выстроенной  по общим стандартам) технологией управления бизнес сетью, охватывающей участников интегрированной цепи поставок  по  созданию потребительской ценности  для клиента». В связи с этим целесообразно  отметить, что система эстафетных перевозок может рассматриваться в  качестве  основы интегрированной логистики для  обеспечения значительного количества  различных цепочек поставок. При этом технология управления бизнес сетью главным  образом сводится к  планированию оптимального времени отгрузок из  множества  различных пунктов маршрутной сети как  в  краткосрочной, так и  в  долгосрочной  перспективе с учетом пропускной способности элементов маршрутной сети. В этом  случае результаты имитационного моделирования показывают, что рост объемов  грузопотоков влечет рост технико-экономических показателей системы перевозок  в  целом, и  как следствие рост качества  обслуживания грузовладельцев.

Литература

1. Транспортная стратегия Российской Федерации на  период до  2030  года. http://rosavtodor.ru/documents/transportstrategy2030/Размещено  23 марта 2014, отредактировано 20 ноября 2014.  Распоряжение от 11 июня 2014 года № 1032р.

2. http://www.kamaz.ru/production/related/ kamateyner/

3. То  the problem of dynamic modeling аnd  mаnаgеmеnt  in an  integrated environment of  the  industrial cluster. Smirnova G., Sabitov R.,  Elizarova N., Morozov B., Sabitov Sh., Sirazetdinov B.  15th  IFAC/IEEE/IFIP/IFORS Symposium  on  Information Control  in Manufacturing from  May 11–13–2015. Ottawa, Canada. (SCOPUS)

4. Карсаев О. В.,  Морозов Б. М.,  Смирнова Г. С.,  Сабитов Р. А. Моделирование  грузоперевозок  по технологии каматейнер//Седьмая всероссийская научно-практическая конференция «Имитационное моделирование. Теория и практика»  ИММОД2015: Труды конф., 21–23  окт. 2015  г.,  Москва: в  2  т./Инт проблем упр. им.  В. А. Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред.  С. Н. Васильева,  Р. М. Юсупова. —  Т.  2. —  М.:  ИПУ РАН, 2015.

5. О. В. Карсаев,  Б. М. Морозов,  Р. А. Сабитов,  Г. С. Смирнова. Имитационное моделирование  системы эстафетной доставки. IV Международная научно-практическая конференция.  «Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: интеллектуальные транспортные  системы». Казань, 2016.

6. Дунаев О. Н. Потенциал логистики как технологии управления сетевым взаимодействием// Журнал «Экспертный союз», № 19, 2016.

О. В. Карсаев,

Б. М. Морозов,

Р. А. Сабитов,

Г. С. Смирнова