Целью исследования является обоснование рациональных параметров стеллажных систем хранения с челночной тележкой.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
В статьях [2], [14], [36] исследована методология решения проблем логистики
складирования.
Рассмотрена методология решения основных проблем логистики складирования, включая комплекс задач построения складской сети и оптимизации
складского хозяйства. Показано, что решение проблем логистики складирования заключается в последовательном рассмотрении и реализации таких
задач, как разработка логистической стратегии, включающей деятельность складской сети; формирование оптимальной сети в плане дислокации
складских мощностей; проектирование (реорганизация) складского хозяйства; разработка генплана складского хозяйства; разработка оптимальной
системы складирования и объемно–планировочных решений. Проанализированы проблемы управления логистическим процессом на складе в разрезе
оптимизации параметров товарных потоков, проходящих через склад.
Рассмотрены в статье [3] основные этапы и тенденции развития логистического аутсорсинга в России.
Исследована эволюция логистического аутсорсинга в России. охарактеризованы основные исторические этапы становления и развития рынка контрактной
логистики – логистических провайдеров. Проанализированы основные экономические, политические и технологические факторы, влияющие на состояние и
развитие рынка логистического аутсорсинга в России. Рассмотрена структура рынка логистического аутсорсинга в разрезе основных видов
деятельности, в частности: транспортно–экспедиторских, складских, таможенных и других услуг. Показана динамика присутствия на российском рынке
зарубежных и российских логистических компаний.
Исследование логистики в Германии приведено в статье [4].
Дан обзор состояния и развития рынка логистических услуг в Германии. Рынок услуг проанализирован как с позиций узкой (транспортно–складской
)
логистики, так и с позиций координационной логистики, включающей все аспекты управления и координации логистической деятельности в цепях
поставок. Приведены данные по структуре логистических затрат в процентах от оборота для предприятий Германии и ряда промышленно развитых стран.
Проведено сегментирование рынка логистических услуг в Германии и выделены основные сегменты. Указаны лидеры рынка логистики Германии и
приведены данные по их обороту. Рассмотрены тенденции развития логистики в Германии.
Рассмотренные принципы, стратегические задачи и практический опыт в статьях [5], [6] применены
для разработки сбалансированной системы показателей логистики для торговой компании.
Исследованы принципы построения сбалансированной системы показателей (ССП) эффективности логистики. Показаны основные преимущества, которые
позволяет реализовать управление на основе ССП логистики. Приведена методика расчета KPI логистики торговой компании на примере складского
бизнес–процесса, в частности приемки, комплектации и отгрузки в распределительном центре розничной сети. Показано, что при практической
разработке ССП логистики в торговой компании в ее состав также должны входить ключевые показатели деятельности остальных подразделений
департамента логистики: операционного отдела, транспортно–экспедиционного отдела, контрольно–ревизионной группы. Разработанная система
показателей связана с системой мотивации персонала, при этом индивидуальные вознаграждения за положительные результаты работы привязаны
к выполнению установленных нормативов KPI. Приведены примеры расчета влияния логистики на доходность капитала компании на основе модели
стратегической прибыли.
Рассмотренное использование abcd–метода в статье [7] применяется для управления запасами в складской логистике.
Даны теоретические аспекты использования ABCD–метода управления запасами в складской логистике, а также в применении к правилам размещения
товаров на складе.
Эволюция и инновации в складской логистике приведены в статьях [8], [20],
[35].
Данные статьи посвящена анализу эволюционного развития складской логистики, а также делается акцент на развитие инновационный технологий в
данной сфере. В ней особое внимание уделяется внедрению на предприятия автоматизированных складов.
Исследование особенностей реализации логистического менеджмента в складской логистике описано в статье [9].
В ней рассмотрены различные подходы к определению понятия логистический менеджмент
. Выявлены основные виды внешних и внутренних факторов
устойчивости РСЛС. Проведен анализ современного состояния торгово–транспортно–логистического комплекса Чеченской Республики. На основе
проведенного анализа определены основные направления для успешного функционирования региональной складской логистической системы.
Перспективы применения технологии RFID в складской логистике даны в статьях [10], [16],
[18].
Статьи посвящены анализу основных преимуществ способа автоматической идентификации объектов посредством радиосигналов (RFID–технология).
Отмечены особенности действия оборудования, а также плюсы и минусы относительно иных технологий идентификации материальных ценностей.
Дана сравнительная характеристика двух способов идентификации: штрих–кодирование и RFID–технология. Приведены примеры использования
RFID–этикеток за рубежом.
В статье [11] рассмотрена терминология в логистике складирования: складские запасы.
В ней приведены основные термины и определения в сфере управления запасами.
Оптимизация складских проектных решений в логистике исследована в статьях [12], [22].
В статьях рассмотрены модели оптимизации эффективности проекта строительства и эксплуатации собственного склада в условиях, когда критерием
оптимального выбора параметров склада будут либо доходность склада за один период либо обеспечение наибольшего значения чистой приведенной
стоимости проекта. Приведен конкретный пример расчета эффективности инвестиционного проекта строительства склада.
Бенчмаркинг рассмотренный в статье [13] применим к складской логистике.
В статье исследованы проблемы конфигурирования потоковых процессов в складской логистике региона. Конфигурирование потоковых процессов в
складской логистике региона актуализирует применение инструментария бенчмаркинга, позволяющего оценить и внедрить на практике передовой
опыт работы лучших складов. Применение бенчмаркинга в складской логистике позволяет более точно определить причины неэффективности системы
поставок и дать рекомендации по решению выявленных проблем.
Рассмотренные складские комплексы в статье [15] применяются в системе интегрированного подхода к логистике в
региональном аспекте.
Исследовано складирование как в производственной системе, так и в системе товарораспределения. Склады являются важными звеньями
технологического процесса, а для оптовой и розничной торговли является фундаментом. В товаропроводящих системах они являются
основными функциональными подразделениями. Поэтому значимость функций склада в производстве и в торговле все больше возрастает.
Потребителем складских услуг может выступать элемент производственной системы, будь то цех, подразделение и любой участник системы
товародвижения. Потребность складирования циклична в процессе создания товара и его конечного потребления. Помимо этого склад является и
создателем добавочной стоимости на товарную единицу, что находит отражение в потребительской корзине.
Обзор современного стеллажного оборудования рассмотрен в статье [17], а также исследованы инновационные решения
в складской логистике.
В статье дан обзор современного складского стеллажного оборудования, их основные характеристики, порядок размещения на складах, положительные
и отрицательные стороны тех или иных систем хранения материальных средств. Кроме того, рассмотрены инновационные системы хранения, внедрение
которых в военную складскую логистику позволит значительно повысить эффективность производства погрузочно–разгрузочных работ на складах и
рационально размещать имущество на них.
Применение системы складирования по методу кросс–докинг
рассмотрено в статье [19], который применяется в складской
логистике промышленных предприятий.
В данной статье раскрывается сущность логистической операции кросс–докинг
. Кроме того, представлен расчет экономической эффективности
внедрения данной концепции.
Использование голосовых технологий в складской логистике описано в статье [21].
Статья посвящена вопросам применения и использования голосовых технологий в логистике, в частности в складской логистике. Представлены
преимущества и результаты внедрения технологий в работу предприятия, а также описаны трудности, с которыми может столкнуться предприятие
при внедрении.
Проблемы и перспективы развития складской логистики представлены в статьях [23], [25].
В них рассказывается о складской логистике: классификация складов, категории складских помещений, проблемы и развитие складских помещений
на рынках РФ.
Использование складской логистики как универсального инструмента управления товаропотоками исследовано в статье [24].
В статье представлена информационно–технологическая поддержка управления складскими функций в логистической системе и управлении
коммуникациями; раскрыты сущностные характеристики WMS–системы управления складом в хранилищах; сформирована информационная поддержка
логистических складских систем.
Рассмотренная внутризаводская логистика складского хозяйства и внедрение оптимизации склада приведено в статьях [26],
[27].
Представленные статьи посвящены вопросу организации работы складского хозяйства на предприятии. Рассмотрены варианты формирования системы
доставки материалов потребителям. Приведена методика расчета площади складских помещений.
Показатели качества и эффективности складской логистики приведены в статье [28].
В статье сделана попытка обобщить основные складские показатели, которые влияют на качество обслуживания потребителей, так и
эффективность функционирования складской логистики предприятия. Показана методология BSC, а также ключевые показатели эффективности KPI.
На функционирование складской системы влияют также инфраструктура и внутренние процессы, а также клиенты и выбранная система управления
запасами. Все это складывается в определенные затраты или пущенную прибыль предприятия.
Исследовано совершенствование складской логистики с применением информационных технологий в статье [29].
В статье приведены характеристики и функции складской логистики, а так же задачи оптимизации внутренних процессов склада.
Дается описание информационных технологий, направленных на повышение эффективности работы складского хозяйства.
Приведена эффективность складской логистики ее повышение в статьях [30], [31].
Статьи посвящены повышению эффективности складской логистики за счет модернизации материально–технической базы.
Особенности автоматизации процессов складской логистики на промышленном предприятии исследованы в статье [32].
В статье освещены приоритетные направления изменения структуры производственного и логистического процессов при помощи внедрения систем
автоматизации работы складского комплекса и применение производственной системы организации построенной на принципах бережливого производства.
На основе проведенного исследования делается вывод о том, что подходы к изменениям в организации складской логистики и процесса производства
автомобиля, требуют применения системы Канбан
в производственной системе компании, которая позволяет вывести на новый уровень работы логистику
промышленного предприятия и снизить себестоимость изготовляемой продукции. Систему Канбан
предлагается дополнить современным программным
обеспечением для учета качества номенклатуры и сокращения складских площадей. Также в статье рассмотрены возможные экономические выгоды от
автоматизации процесса управления складской логистикой на предприятиях автомобилестроения.
Применение складской логистики в производственной сфере рассмотрено в статье [33].
Проведен анализ складской деятельности предприятия с применением методов современной складской логистики. Исследована деятельность рыночного
предприятия как логистической системы и предложены пути ее усовершенствования для достижения максимальной прибыльности и повышения
конкурентоспособности и определено место логистических систем в управлении предприятием с целью эффективной и рациональной организации
материальных и информационных потоков. что является весьма актуальным.
Математическая модель подвесного пути шахтной монорельсовой дороги приведена в статье [36].
С использованием принципа виртуальной работы создана математическая модель подвесного пути монорельсовой дороги, учитывающая упругие деформаций
монорельса, происходящих во время движения экипажа. Установлены нормальные формы для одиночного и двойного пролета секций подвесного
монорельсового пути.
Секция стеллажа состоит из 4 ярусов. Высота секции 6 метров, а длина 8 метров. Секция может вместить 40 паллет (рис.1).
Рисунок 1 – Общий вид секции стеллажа
Тележка служит для перемещения паллет с хранимой продукцией. Она включает в себя следующие компоненты механизм перемещения, механизм подъема, боковые ролики, буферные устройства, аккумуляторные батареи, систему управления. Все указанные элементы размещаются в корпусе.
Анимация – Общий вид челночной тележки
(анимация: 6 кадров, 160 килобайт)
Основной проблемой стеллажных паллетных систем хранения является низкая степень заполнения складских площадей из–за большого количества проходов и проездов для погрузочной техники. Повысить степень заполнения стеллажных систем возможно за счет применения набивных стеллажей с челночными тележками, перемещающимися по направляющим. При этом важно установить взаимосвязь между ходовыми параметрами тележек и направляющими, что позволит обоснованно выбирать массу грузовой единицы (паллеты) и стеллажа.
Вопросам проектирования транспортных систем для технологических комплексов посвящены работы [37 – 41]. Создание подобных систем занимался ряд предприятий и организаций, среди которых следует отметить ПромРесурс, Складекс, Сomitas, Mecalux, Savoye. Однако в указанных работах отсутствуют расчетные схемы и математические модели, позволяющие обосновать параметры челночных тележек и их направляющих как составной части стеллажной системы хранения.
Особенность взаимодействия челночной тележки с направляющими заключается в том, что благодаря одинаковому шагу крепления по длине транспортирования, жесткость направляющих в поперечном направлении периодически меняется. Во время движения тележки с постоянной скоростью это может быть причиной возникновения параметрических резонансов. В результате таких явлений направляющие и колеса тележек подвергаются значительным деформациям и разрушаются. При этом колеса тележки могут выйти из направляющих, что приведет к аварии и порче хранимой продукции.
В общем случае теория перемещения челночной тележки по направляющим основана на рассмотрении уравнений малых поперечных колебаний материальной точки с массой m (массы тележки), что движется с постоянной скоростью V0 вдоль балки (направляющих), которая имеет изгибную жесткость EJ и расположена n упругих опорах [42 – 45]. Считаем, что каждая опора имеет одинаковый коэффициент жесткости C0, а сами опоры находятся на расстоянии друг от друга h. Количество опор n предполагается достаточно большим, балка считается неразрезной, а массу балки не учитываем. Расчетная схема движения челночной тележки изображена на рис.2.
Рисунок 2 – Расчетная схема движения челночной тележки
Задача состоит в определении областей устойчивого движения рассматриваемой массы относительно ее колебаний в поперечном направлении (вдоль оси y). С учетом принятых ограничений уравнение поперечных колебаний массы записывается в форме
где C(z0) – функция поперечной жесткости балки в точке с координатой z = (z0) в принятой на рис.2 системе координат, то есть эта функция представляет собой коэффициент жесткости балки, определяемый отношением силы P к прогибу yn вызываемой этой силой. При большом количестве опор период изменений этой функции будет T = h/V0.
Выражение (1), принадлежит к уравнениям типа Хилла, а поэтому при определенных сочетаниях коэффициентов уравнений, система может иметь параметрический резонанс. Границы значений указанных коэффициентов возможно определить с помощью теории Флоке – Ляпунова.
Для определения функции C(z0) составим уравнение упругой линии перемещений продольной оси балки, опирающейся на упругие опоры и нагруженной сосредоточенной силой P
где δ1(z - z0) – импульсная функция Дирака
kh (k = 1,2,...,n - 1) – координаты упругих опор
Решив уравнение (2) для z = (z0), получим прогиб балки yn = y(z0) и тогда искомую функцию жесткости можно представить как C(z0) = P/yn = C0f(ξ,σ), где f(ξ,σ) – функция, которая в силу ее периодичности, определяется на интервале ξ = a/h = V0t/h ∈ [0,1], а σ – безразмерный параметр подобия, равен σ = C0h3/(6EJ).
Графическое решение уравнения (2) показано на рис.3.
Рисунок 3 – Графики изменения коэффициента жесткости направляющих по длине пролета
Функция f(ξ,σ) может быть представлена в виде ряда Фурье
где qk – коэффициенты Фурье.
Тогда f(ξ,σ) = q0 + q1cos(2πξ) и выражение (1) будет
Для уравнения (3) найдем два независимых решения y = φ1(ξ) и y = φ2(ξ) с начальными условиями φ1(0) = 0 и φ2(0) = 1, φ2(0) = 0. При этом учитываем, что согласно теории Флокс – Ляпунова параметрический резонанс наступает тогда, когда квадратное уравнение λ2 – λ1[φ1(1) + φ(1)] + 1 = 0 имеет действительные корни.
Обозначим μ = ω/ν, где ω – собственная частота челночной тележки, которая равна ω = √(C0/mfср); ν – частота периодического возбуждения, соответствующая циклической частоте чередования упругих опор балки, ν = 2 πV0/h; fср = q0 – среднее интегральное значение периодической функции f(ξ,σ), которое равно
На основании этого имеем
Графическое решение этого уравнения приведено на рис.4. Отсюда следует, что для малых значений первые две области резонанса подобны областям известной диаграммы Айнса – Стретта.
Рисунок 4 – Области параметрических резонансов при поперечных колебаниях челночной тележки
При увеличении σ крайняя слева область резонанса относительно μ = ω/ν существенно расширяется. Расширение области и
смещение границы вправо требует уменьшения безопасной скорости движения V0 челноковой тележки. При этом первая резонансная область
представляет наибольшую опасность для рассматриваемой системы, причем правая ее граница является предельным порогом. Связано это с тем, что
рассматриваемая система не является в строгом смысле линейной, а включает в себя нелинейность типа зазор
.
Разработанные математические модели движения челночной тележки по направляющим стеллажа позволяют имитировать процесс взаимодействия колес челночной тележки с направляющими. Указанные модели могут быть использованы для анализа динамических нагрузок на стеллажные системы, формирующихся во время перемещения паллеты с грузом. В итоге получены следующие задачи:
кросс–докингв складской логистике промышленных предприятий: статья/ О.И.Антипова, А.И.Ермолаев; Тольяттинский государственный университет, 2016. – 232–239 с.
Кольская горно–металлургическая компания, 2013. – 74–75 с.
восток логистика: статья/ И.Н. Укранчук, Д.С.Фадеев; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2015. – 133–142 с.
ДонНТУ, 2017. – 216 с.
ДонНТУ, 2017. – 689 с.