СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

ТУРПАК Сергій Миколайович

УДК [658.286.2:338.47]:656.029.4

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕВЕЗЕНЬ

НА МЕТАЛУРГІЙНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ

раціональним використанням вантажних вагонів

Спеціальність 05.22.12 – Промисловий транспорт

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Луганськ – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі “Транспортні технології” Запорізького національного технічного університету (ЗНТУ) Міністерства освіти і науки України, м. Запоріжжя.

Науковий керівник кандидат технічних наук, доцент Юдін Володимир Петрович, Запорізький національний технічний університет, доцент кафедри “Транспортні технології”.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор кафедри „Технології міжнародних перевезень і логістика” Приазовського державного технічного університету Берестовий Анатолій Михайлович;

кандидат технічних наук, професор кафедри „Транспортні технології” Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля Пітельгузов Миколай Антонович.

Провідна установа Національний гірничий університет, кафедра “Транспортних систем і технологій” Міністерства освіти і науки України, м. Дніпропетровськ.

Захист відбудеться “21” червня_2006 р. о 10-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.051.03 при Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля за адресою: 91034, Україна, м. Луганськ, кв. Молодіжний, 20а, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля за адресою: м. Луганськ, кв. Молодіжний, 20а.

Автореферат розісланий “ 18 ” травня 2006р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, д.т.н. ___________________ Осенін Ю.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Переміщення сировини та матеріалів для забезпечення потреб металургійного виробництва здійснюється переважно в залізничному рухомому складі, близько 50% якого після вивантаження використовується для навантаження готової продукції.

Значною мірою на роботу транспорту металургійних підприємств на етапах планування та організації залізничних перевезень впливають існуючі обмеження використання вагонів для навантаження готової продукції за технічними та комерційними причинами.

В умовах реструктуризації вагонного парку загального користування перед підприємствами металургійної галузі з'явився широкий вибір організацій, які надають послуги по перевезенню вантажів у власних (приватних) вагонах (вагонах, які належать підприємствам, організаціям, портам, установам і громадянам, або орендовані ними). Обсяги перевезень у власних вагонах, починаючи з 2000 року інтенсивно збільшуються (з 4,6% у 2000 р. до 26% у 2005 р. від загальних обсягів перевезень залізницями України).

Різноманітність комерційних пропозицій потребує формування нового підходу до визначення найбільш доцільних варіантів організації перевезень вантажів. Існуючі методи організації перевезень вантажів не достатньо пристосовані до нових умов господарювання.

Таким чином, дослідження обумовлені потребою в раціональному підході при організації зовнішніх перевезень підприємств у вагонах двох форм власності: інвентарного парку залізничних адміністрацій та власних, що забезпечує зниження вартості перевезень вантажів на металургійних підприємствах, зменшення часу користування вагонами на під’їзній колії.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Обраний напрямок досліджень пов'язаний з реструктуризацією залізничного транспорту згідно з Концепцією та Програмою реструктуризації на залізничному транспорті України, затвердженою рішенням колегії Міністерства транспорту України (протокол №17 від 18.06.1997 р.) і схваленою Міжвідомчою комісією з питань демонополізації економіки (протокол №15 від 18.02.1998 р.), Програмою щодо забезпечення ефективності функціонування та розвитку залізничного транспорту України на 2000 - 2004 роки, затвердженою рішенням колегії Міністерства транспорту України (протокол №27 від 2.06.2000 р.).

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності перевезень вантажів металургійних підприємств шляхом збалансованого використання власних вантажних вагонів та вагонів інвентарного парку залізничних адміністрацій, завдяки визначенню технічно та економічно обґрунтованих схем транспортного обслуговування.

Для досягнення поставленої мети були вирішені такі задачі:

- встановлено фактори, що суттєво впливають на економічні та експлуатаційні показники роботи залізничного транспорту металургійних підприємств для визначення методів підвищення ефективності роботи транспорту в умовах існуючих обмежень використання вагонів для навантаження;

- розроблено методику раціонального використання вагонів, що очікують навантаження, за умов виконання планів перевезення готової продукції металургійного підприємства, шляхом визначення залежності критеріїв ефективності роботи транспортної системи від вищезазначених факторів;

- побудовано імітаційну модель вибору раціональної схеми транспортного обслуговування підприємства, яка враховує технологічний і економічний критерії використання вагонів різних форм власності, що забезпечує підвищення ефективності перевезень.

Об'єктом досліджень є технологічні процеси виконання вантажної роботи на залізничному транспорті металургійних підприємств.

Предметом досліджень є залежності показників ефективності роботи залізничного транспорту від факторів використання вагонів для навантаження готової продукції металургійних підприємств.

Методи досліджень. Статистичний аналіз вагонопотоків металургійного підприємства та інтервалів накопичення партій порожніх вагонів, які можуть використовуватись для навантаження; імітаційне моделювання при виборі раціональних схем транспортного обслуговування.

Наукова новизна одержаних результатів:

- продовжені теоретичні дослідження та визначені закономірності надходження рухомого складу з фронтів вивантаження, які, на відмінність від загальновідомих, враховують придатність вагонів для навантаження, що підвищує точність техніко-економічних розрахунків при виборі рухомого складу для перевезень вантажів на адресу металургійних підприємств;

- виконані теоретичні дослідження дозволили розробити новий критерій – придатності вагонів для навантаження, що базується на вищезазначених закономірностях, за яким визначається раціонально необхідний розмір резерву вагонів в залежності від співвідношення вхідного потоку вагонів, придатних для навантаження, до планових обсягів навантаження готової продукції;

- удосконалено імітаційну модель роботи залізничного транспорту, яка на відмінність від існуючих, враховує обмеження використання рухомого складу для навантаження, що дозволяє визначити раціональні схеми транспортного обслуговування в умовах використання вагонів різних форм власності.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати дозволяють зменшити час знаходження вагонів на під’їзних коліях підприємств, забезпечити виконання планів перевезень готової продукції та виробничого завдання, знизити витрати, пов’язані з перевезенням вантажів, за рахунок використання раціональних схем транспортного обслуговування. Запропоновані методи використані на ВАТ “Запоріжсталь”, що підтверджується актом про впровадження результатів дисертації, та також можуть бути застосовані на інших металургійних підприємствах України і за її межами.

Особистий внесок здобувача. Основні результати, висновки та рекомендації, наведені в дисертаційній роботі, отримані автором самостійно.

В опублікованих спільних роботах дисертанту належать: [4] - розв’язано теоретичну задачу організації вантажної роботи зі складами поїздів на металургійних підприємствах, яке ґрунтується на методах імітаційного моделювання; [5] - розроблена методика використання універсальних вагонів різних типів для перевезень готової продукції металургійних підприємств; [6] - удосконалений процес перевезень вантажів зі станції примикання на вантажні фронти ВАТ “Запоріжсталь” за допомогою сучасних інформаційних технологій; [7] - проведені експериментальні дослідження роботи вантажних фронтів металургійного підприємства при використанні вагонів під подвійні операції (вивантаження та навантаження).

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались та обговорювались на ІІІ та V Міжнародних науково-практичних конференціях “Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики” (м. Київ, 2001, 2003 р.); XXX та ХХХІ Міжнародних науково-технічних конференціях ВАТ “Запоріжсталь” (м. Запоріжжя, 2003,  р.); науково-технічній конференції ЗНТУ (м. Запоріжжя, 2005 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 наукових праць, у тому числі 5 – у фахових наукових виданнях, 5 - у матеріалах та тезах конференцій.

Структура й обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів із висновками, загальних висновків, списку використаної літератури, п’яти додатків. Повний обсяг роботи становить 155 сторінок, у тому числі 132 сторінки основного тексту, 16 таблиць, 39 рисунків, 10 сторінок списку літератури (121 джерело), 13 сторінок додатків.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано основні напрямки, мету та задачі наукових досліджень, викладено сутність, стан наукової проблеми, наукову новизну, практичну значимість, наведено відомості про апробацію результатів дисертації та публікації за темою роботи.

У першому розділі виконано огляд літератури за темою дисертації стосовно організації вантажної та комерційної роботи на залізничному транспорті металургійних підприємств.

Розглянуті тенденції розвитку залізничного транспорту України, їх вплив на роботу металургійної галузі.

Відзначені особливості роботи залізничного транспорту на металургійних підприємствах України у порівнянні з такими країнами, як США, Японія, Китай, Російська Федерація, Німеччина, Франція, Великобританія.

Встановлено, що на металургійних підприємствах України існують умовні розмежування вагонів за ступінню придатності для навантаження, який залежить від низки факторів:

-

-

-

-

-

Крім того, категорії придатності вагонів для навантаження виділяються в залежності від приналежності вагонів (наприклад, навантаження вагонів країн СНД можливе лише у країну-власницю та у попутних напрямках). Раніше методики забезпечення рухомим складом для навантаження підприємствами готової продукції розроблялися фахівцями залізничного транспорту без урахування приналежності вагонів, хоча і на високому сучасному рівні. В даний час, з розвитком ринку операторських послуг, задачі раціонального регулювання вагонопотоків з урахуванням приналежності рухомого складу приділяється все більша увага.

В напрямку досліджень використання вагонів різних форм власності працюють Ковальов В.І., Дегтярьов В.Г., Єлисєєв С.Ю., Осьмінін А.Т., Тішкін Є.М., Згржебловський В.С. та ін.

Доцільно використовувати результати досліджень транспортних процесів Смєхова О.О., Повороженко В.В., Дерибаса А.Т., Шмулевича М.І., Акулінічева В.М., Губенко В.К., Нечаєва Г.І., Бабушкіна Г.Ф. та ін.

Але сучасні дослідження, головним чином, торкнулися наукових проблем при організації перевезень вантажів по магістральних коліях, а методи, що використовуються при вирішенні задач промислового транспорту, потребують перегляду з огляду на сучасні умови роботи.

У зв’язку з цим сформульовано конкретні завдання дослідження транспортних процесів та роботи вантажних фронтів на під’їзних коліях металургійних підприємств в умовах реструктуризації вагонного парку залізниць України.

У другому розділі досліджено фактори процесу забезпечення рухомим складом фронтів навантаження металургійного підприємства відповідно до планів перевезень готової продукції.

Нерівномірність надходження вагонів під вивантаження, низький відсоток вагонів, придатних для навантаження ускладнюють процес відвантаження готової продукції за планами перевезень.

Нижче наведений графік демонструють ситуації, коли вагонів з під вивантаження не вистачає для забезпечення навантаження вантажів (заштрихована область), та коли їх кількість перевищує потребу (рис.1).

Рис. 1. Процеси виконання навантаження та вивантаження придатних для навантаження вагонів на ВАТ “Запоріжсталь” (з накопиченням) протягом доби

Встановлено, що для металургійних комбінатів більшість місць зародження вантажопотоків сировини, матеріалів, палива, обладнання для забезпечення потреб виробництва знаходяться на значній відстані від пунктів призначення готової продукції підприємства. Тому ускладнюється використання власних вагонів під подвійні вантажні операції.

За результатами досліджень встановлено фактори, що суттєво впливають на значення критеріїв ефективності роботи транспорту при забезпеченні рухомим складом фронтів навантаження металургійного підприємства відповідно до планів перевезень готової продукції:

- обсяги і розподіл надходження з фронтів вивантаження вагонів, що придатні для навантаження (фактор вивантаження);

- розмір черги вагонів, що очікують навантаження (фактор резерву);

- обсяги та розподіл навантаження вагонів (фактор навантаження).

Від співвідношення обсягів вивантаження та навантаження рухомого складу, кількості вагонів, що знаходяться в очікуванні навантаження, залежать виконання планів перевезень готової продукції, час знаходження вагонів на під’їзній колії та плата за користування ними.

При аналізуванні роботи транспорту визначено основні пункти вивантаження вагонів – рудний двір і бункерна естакада доменного цеху (81% від загального обсягу вивантаження), тому визначення впливу інтенсивності надходження вагонів для навантаження на критерії ефективності роботи транспорту необхідно проводити по кожному з цих пунктів.

Дослідженнями встановлено, що процеси надходження, подачі під вивантаження, безпосереднього вивантаження вагонів на підприємстві не піддаються функціональному опису, тобто є стохастичними, оскільки на їх хід впливають багато випадкових факторів. Через це необхідно визначати вплив кінцевого фактору - розподілу надходження з фронтів вивантаження вагонів, що придатні під навантаження, на критерії ефективності роботи транспорту.

Розподіл виходу партій порожніх вагонів по пунктах вивантаження може бути описаний за експоненціальним законом розподілу випадкової величини, що підтверджують графічний аналіз відповідності теоретичного розподілу статистичному (рис. 2) та значення критеріїв згоди (табл. 1).

а) б)

в)

Рис. 2. Аналіз відповідності статистичного розподілу інтервалів часу між послідовним накопиченням партій вагонів по пунктах вивантаження ВАТ “Запоріжсталь” експоненціальному розподілу:

а) - станція Рудна; б) станція Аглофабрика; в) інші фронти.

Таблиця 1

Перевірка відповідності статистичних даних експоненціальному розподілу випадкових величин

Пункти вивантаження | Імовірність згоди

Критерій Пірсона | Критерій Колмогорова-Смирнова

Станція Рудна | 0,36 | 0,06

Станція Аглофабрика | 0,44 | 0,06

Інші пункти вивантаження | 0,19 | 0,07

При сталому режимі роботи транспорту підприємства (тобто без змін власників рухомого складу та відповідно без обмеження використання вагонів для навантаження) фактор вивантаження придатних вагонів є некерованим.

При розгляді можливостей зміни власників рухомого складу (від чого залежать обсяги вагонів, що використовуються під подвійні операції), цей фактор є керованим фактором.

Процес подавання вагонів до пунктів навантаження також може розглядатися як процес обслуговування вимог у теорії масового обслуговування. Але безпосередньо навантаження вагонів готовою продукцією на металургійних підприємствах має стабільні коливання – становить в окремі періоди доби від 2% до 8% від добового значення, що пов’язано з технологією виробництва.

Таким чином, в ході досліджень визначені найбільш суттєві фактори, що впливають на ефективність роботи залізничного транспорту металургійних підприємств в умовах обмежень використання вагонів для навантаження. Встановлено, що при сталому режимі роботи транспортної системи металургійних підприємств доцільно використовувати положення теорії масового обслуговування при визначенні середнього розміру резерву придатних для навантаження вагонів, та пов’язаних з його утримуванням витрат.

У третьому розділі визначені функціональні залежності критеріїв ефективності роботи залізничного транспорту від факторів роботи залізничного транспорту в умовах існуючих обмежень використання вагонів для навантаження на металургійних підприємствах.

Процес використання вагонів, що надходять на металургійні підприємства з вантажами, після їх вивантаження для навантаження готової продукції (тобто під подвійні операції) може бути описаний за допомогою теорії масового обслуговування.

При створенні моделі процесу забезпечення рухомим складом фронтів навантаження поняття “вимога” відноситься до рухомого складу (порожні, придатні для навантаження продукції, вагони), а термін “обслуговування” містить у собі операції, що виконуються з вимогою (подача вагонів до фронту навантаження).

Потік вимог у розглянутій системі забезпечення рухомим складом фронтів навантаження продукції металургійних підприємств є найпростішим (пуассонівським). Тривалість інтервалів надходження вимог у цьому випадку описується експоненціальним законом розподілу, що підтверджують дослідження, виконані у другому розділі дисертаційної роботи.

Вимоги, що надходять у систему масового обслуговування, утворюють чергу, довжина якої обмежена місткістю колій накопичення придатних для навантаження вагонів. При надходженні вимоги (партії порожніх вагонів), що перевищує граничний розмір черги (місткості колій), вона залишає систему без обслуговування (відправляється на станцію примикання). Тому дисципліна обслуговування вимог – з обмеженою довжиною черги обслуговування.

Технологічний процес роботи транспорту металургійного підприємства орієнтований на використання для навантаження вагонів, що надходять на під’їзну колію з вантажами для забезпечення потреб виробництва, після їх розвантаження. За технологічним критерієм придатності рухомого складу для навантаження визначається раціонально необхідний розмір резерву вагонів в залежності від співвідношення вхідного потоку вагонів, придатних для навантаження, до планових обсягів навантаження готової продукції.

При умові максимізації критерію придатності вагонів для навантаження досягається умова якісного забезпечення потреб фронтів навантаження. Якщо значення критерію нижче у порівнянні з запланованими обсягами перевезень, потреби виробництва не забезпечуються повністю, тобто транспортна система функціонує не задовільно.

Граничні значення критерію придатності вагонів для навантаження для одноканальної системи масового обслуговування з обмеженою довжиною черги вимог визнається за допомогою формули (1):

, (1)

при

де Pвід - імовірність відмовлення вимозі в обслуговуванні;

- коефіцієнт завантаження системи;

л - параметр потоку (середня кількість вимог, що надходять за одиницю часу);

м – інтенсивність обслуговування вимог (середня кількість вимог, що

обслуговуються за одиницю часу).

У відповідності з рівнянням (2)

(2)

де m – кількість вимог;

n – кількість каналів обслуговування,

умова обслуговування вимог у запланованих обсягах виглядає наступним чином):

(3) при

На практиці залежність від m може бути представлена у вигляді (4):

, (4)

відповідно

Максимальна відносна похибка становить , або 2%.

Граничні значення критерію придатності вагонів для навантаження визначаються за формулою (5):

, (5)

m 1

де Qпн – обсяги надходження придатних для навантаження вагонів за період (інтенсивність вхідного потоку вимог);

Qпл – планові обсяги навантаження вагонів за період (інтенсивність обслуговування);

mmax – місткість колій накопичення придатних для навантаження вагонів на підприємстві, партій вагонів.

Мінімальне значення критерію придатності для навантаження залежить від довжини черги у системі масового обслуговування (на практиці обмежується місткістю колій, відведених для накопичення придатних для навантаження вагонів).

Максимальне значиме значення критерію придатності відповідає мінімальному значенню довжини черги вимог, тобто при mmin=1 значення Кпн 1,5.

На рисунку 3 показані області незабезпечення та забезпечення вагонами фронтів навантаження, обмежені графіком функції (4), з якого можливе припущення, що на практиці граничні значення критерію придатності вагонів для навантаження мають знаходитись у діапазоні від 1,1 до 1,5. Менше значення критерію не відповідає технології роботи транспорту більшості підприємств, більше значення розглядати не має сенсу, оскільки у цьому випадку черга обмежується однією вимогою.

Рис. 3. Графік функції залежності параметрів і m

Використовуючи теорію управління запасами можна визначити раціональний розмір страхового запасу порожніх вагонів, що знаходяться на коліях накопичення в очікуванні навантаження. Таким чином, можливе розв’язання задачі раціонального використання вагонів на металургійних підприємствах за існуючою схемою роботи.

Розрахункове значення складських запасів (резерву порожніх вагонів) Nk можна представити як k-ту випадкову подію, що є сполученням випадкових n розмірів надходження і m розмірів відправлення вагонів з резерву (6):

, (6)

, , ,

де - деякий страховий запас;

- вагонопотік надходження порожніх вагонів на колії накопичення за

встановлений період;

- вагонопотік відправлення на фронти навантаження за період.

Імовірність того, що на складі буде міститися Nk вагонів, визначається за формулою (7):

, (7)

де - імовірність того, що на колії накопичення надійде вагонів;

- імовірність того, що з колій накопичення буде відправлено

вагонів на фронти навантаження.

Страховий резерв вагонів визначається за формулою (8):

(8)

де - максимальна величина відправлення вагонів за встановлений період;

- мінімальна величина надходження порожніх вагонів на колії накопичення за встановлений період.

Надійність забезпечення вантажних фронтів порожніми вагонами P(Nk) у розрахунках приймається рівною 0,997, що відповідає незабезпеченню рухомим складом 3-4 рази на місяць.

У четвертому розділі викладений метод підвищення ефективності залізничних перевезень металургійного підприємства, що полягає в економічному обґрунтуванні вибору операторів та обсягів перевезень в власних вагонах; здійсненні раціонального управління вагонопотоками на підприємстві, що враховує можливість використання вагонів під подвійні операції; оперативному управлінні зовнішніми вагонопотоками на підприємстві при використанні власних вагонів.

Розроблена імітаційна модель роботи транспортної системи в умовах заміни рухомого складу загального користування на власні вагони.

Модель роботи транспорту (рис. 4) включає 5 етапів.

Рис. 4. Блок-схема моделі роботи транспортної системи в умовах обмеження використання вагонів для навантаження

На першому етапі задаються вхідні дані для роботи моделі:

-

-

- кількість власних вагонів, які пропонуються до використання при організації перевезень вантажів на адресу підприємства без можливості використання для

навантаження , , вагонів;

- максимальний розмір запасу порожніх вагонів , вагонів;

-

-

-

-

-

-

-

-

-

обслуговування , грн;

-

На другому етапі розраховується параметр лі по кожному пункту вивантаження за якими по експоненціальному закону розподілу генерується випадкова величина інтервалів часу між послідовним надходженням партій вагонів, придатних для навантаження готової продукції.

На третьому етапі здійснюється перевірка відповідності розрахованих за допомогою моделі інтервалів між надходженням у систему партій порожніх вагонів теоретичному закону розподілу випадкової величини, при неадекватності роботи системи повторюється другий етап моделювання.

На четвертому етапі здійснюється розрахунок технічних показників: часу простою вагонів в очікуванні подачі на фронт навантаження, обсяги нестачі вагонів для навантаження.

На п'ятому етапі отримані результати розрахунку технічних показників використовуються при розрахунках економічних показників роботи системи.

Отримані при моделюванні результати економічних показників роботи транспорту є основою при виборі раціональної схеми використання власних вагонів у порівнянні з існуючою.

Результати визначення цільової функції можуть бути представлені у табличному вигляді або графічно (рис. 5) за допомогою сучасних програмних продуктів, наприклад Statistica.

Рис. 5. Поверхня зміни транспортних витрат за результатами роботи моделі

Значимі результати роботи моделі обмежені місткістю колій накопичення вагонів, що очікують навантаження, та встановленою за критерієм придатності для навантаження мінімально необхідною кількістю придатних вагонів, які надходять на підприємство.

За найменшим отриманим значенням транспортних витрат визначається необхідна кількість власних вагонів, що використовуються замість вагонів залізниць.

Для підвищення ефективності роботи залізничного транспорту в дисертаційній роботі розроблені схеми оперативного управління вантажопотоками на основі використання ЕОМ та сучасних інформаційних технологій в рамках АСУ транспорту підприємства.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача підвищення ефективності перевезень на залізничному транспорті металургійних підприємств визначенням раціональних схем транспортного обслуговування з використанням вагонів різних форм власності, що забезпечують виконання планів навантаження готової продукції підприємства за мінімальними витратами на перевезення в умовах існуючих обмежень використання вагонів для навантаження.

На підставі виконаних досліджень надано наступні висновки:

1.

2. Визначено фактори, що суттєво впливають на значення критеріїв ефективності роботи транспорту при забезпеченні рухомим складом фронтів навантаження металургійного підприємства відповідно до планів перевезень готової продукції:

- обсяги і розподіл надходження з фронтів вивантаження вагонів, що придатні для навантаження (фактор вивантаження);

- розмір черги вагонів, що очікують навантаження (фактор резерву);

- обсяги та розподіл навантаження вагонів (фактор навантаження).

Від співвідношення обсягів вивантаження та навантаження рухомого складу, кількості вагонів, що знаходяться в очікуванні навантаження, залежать виконання планів перевезень готової продукції, час знаходження вагонів на під’їзній колії та плата за користування ними.

3. Встановлено вплив фактору вивантаження вагонів на критерії ефективності роботи транспорту, який може бути заданий функцією, що визначена за допомогою теорії масового обслуговування, та за якою розраховується середній розмір резерву вагонів. Максимальна відносна похибка при цьому становить 2%. Визначені граничні значення технологічного критерію придатності вагонів для навантаження: від 1,1 до 1,5 (граничне значиме перебільшення обсягів вивантаження вагонів, що придатні для навантаження, над плановими обсягами навантаження).

Це дає можливість визначити показники ефективності роботи залізничного транспорту на металургійних підприємствах при різних умовах роботи.

4. Запропоновано методику визначення страхового запасу порожніх вагонів, що знаходяться на коліях накопичення в очікуванні навантаження, яку розв’язано за допомогою теорії управління запасами. При використанні запропонованої методики імовірність забезпечення потреб фронтів навантаження у рухомому складі становить 0,997. Тобто незабезпечення може відбуватися не більше 3-4 разів на місяць.

Це дозволяє на практиці скоротити термін перебування вагонів на під’їзній колії підприємства за умов забезпечення виконання планів перевезень готової продукції.

5. Розроблена імітаційна модель вибору раціональної схеми транспортного обслуговування підприємства, що враховує технологічний і економічний критерії використання вагонів різних форм власності, що якісно відрізняє дану модель від застосовуваних раніше.

Результати розрахунків на ЕОМ показали адекватність моделі реальним умовам (похибка становить не більше 4%). За рахунок вибору раціональної схеми транспортного обслуговування та потрібної кількості власних вагонів можливе зниження витрат, пов’язаних з перевезенням вантажів на металургійному підприємстві близько 500 тис. грн. на рік, та скорочення терміну перебування вагонів близько 10 тис. вагоногодин на місяць.

6. На прикладі ВАТ „Запоріжсталь”, ВАТ „Дніпроспецсталь”, ВАТ „Запорізький завод феросплавів” обґрунтована можливість використання результатів дисертаційної роботи в умовах інших підприємств, що дозволяє підвищити ефективність залізничних перевезень в металургійній галузі України.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Турпак С.М. Організація перевезень продукції гірничо-металургійного комплексу у приватних вагонах // Сборник научных трудов Национального горного университета.– 2004.- №19. – С.123–126.

2. Турпак С.Н. Организация отгрузки готовой продукции металлургических предприятий железнодорожным транспортом // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля.- 2004. - №7(77). – С.38-41.

3. Турпак С.Н. Оптимизация планирования грузовой работы на металлургических предприятиях. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2001. - №2. – С.100-102.

4. Юдин В.П., Турпак С.Н., Турпак Н.Н. Совершенствование организации работы грузовых фронтов металлургических предприятий при выгрузке массовых грузов // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2003. - №1. – С.98-100.

5. Лавренов Б.М., Юдін В.П., Турпак С.М. Підвищення надійності кріплення металоконструкцій на залізничній платформі // Залізничний транспорт України. - 2003. - №6. – С.76-77.

6. Юдин В.П., Турпак С.Н. Использование компьютерных информационных технологий для ускорения доставки грузов в условиях ОАО “Запорожсталь” // Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції “Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики”. - Київ, 2001. – С.118-121.

7. Юдин В.П., Турпак С.Н. Повышение эффективности использования вагонов при организации погрузки готовой продукции металлургического предприятия // Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції “Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики”. – Київ, 2003. – С.76-80.

8. Турпак С.Н. Совершенствование грузовой и коммерческой работы на ОАО “Запорожсталь” в условиях реструктуризации вагонного парка железных дорог Украины // Материалы XXX Международной научно-технической конференции ОАО “Запорожсталь”. – Запорожье, 2003. – С.42-43.

9. Турпак С.Н. Оптимизация резерва порожних вагонов для обеспечения ритмичной работы фронтов погрузки металлургического предприятия // Материалы XXXІ Международной научно-технической конференции ОАО “Запорожсталь”. – Запорожье, 2004. – С.55-56.

10. Турпак С.М. Підвищення ефективності використання власних вантажних вагонів на металургійних підприємствах // Тиждень науки. Тези доповідей науково-технічної конференції. Запоріжжя, 2005. – С. 30.

АНОТАЦІЯ

Турпак С.М. Підвищення ефективності перевезень на металургійних підприємствах раціональним використанням вантажних вагонів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.12 – промисловий транспорт. – Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Луганськ, 2005.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності перевезень на залізничному транспорті металургійних підприємств, шляхом виконання комплексних досліджень транспортних процесів на основі статистичних даних та результатів імітаційного моделювання.

В роботі використано новий критерій придатності рухомого складу для навантаження, визначені його граничні значення.

Досліджено процес вивантаження вагонів на металургійних підприємствах та визначено закономірності розподілу інтервалів часу між накопиченням партій вагонів, придатних для навантаження готової продукції. Розроблений метод визначення раціонального страхового запасу порожніх вагонів.

Побудовано імітаційну модель роботи транспортної системи металургійного підприємства при використанні вагонів під подвійні вантажні операції. Результати моделювання дозволяють здійснювати вибір найбільш раціональної схеми транспортного обслуговування та потрібної кількості власних вагонів за варіантами обслуговування.

Ключові слова: металургійне підприємство, подвійна вантажна операція, оператор, власний вагон.

АННОТАЦИЯ

Турпак С.Н. Повышение эффективности перевозок на металлургических предприятиях рациональным использованием грузовых вагонов. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.22.12 – промышленный транспорт. – Восточно-украинский национальный университет имени Владимира Даля, Луганск, 2005.

Диссертация посвящена повышению эффективности перевозок на железнодорожном транспорте металлургических предприятий, основанном на выполнении комплексных исследований транспортных процессов по статистическим данным и результатах имитационного моделирования.

Исследованы процессы выполнения грузовой работы, выделены основные элементы транспортной системы, изучена их взаимосвязь.

Установлены основные особенности использования на металлургических предприятиях вагонов для погрузки готовой продукции. В результате исследования используемых на металлургических предприятиях способов обеспечения подвижным составом планов перевозок готовой продукции, обоснован выбор наиболее эффективный метод – использование собственных вагонов. Определены факторы, влияющие на эффективность работы железнодорожного транспорта металлургических предприятий в условиях существующих ограничений использования вагонов для погрузки.

Исследована работа основных пунктов выгрузки вагонов, которые в дальнейшем используются для погрузки готовой продукции. Проведен анализ зависимости интенсивности порожних вагонопотоков на данных пунктах от ритмичности поступления вагонов с грузами в адрес предприятия. Установлено, что колебания интенсивности поступления порожних пригодных для погрузки вагонов с фронтов выгрузки в большей степени зависят от случайного характера поступления грузов на подъездной путь со станции примыкания, чем от режимов эксплуатации грузовых фронтов. Проведенные исследования позволили обосновать применение положений теории массового обслуживания для повышения эффективности перевозок предприятия. Полученные функциональные зависимости с 2% погрешностью позволяют определить средний размер очереди вагонов, ожидающих подачи на фронты погрузки.

Разработана методика определения рационального размера страхового запаса вагонов, основанная на теории управления запасами, которая позволяет с вероятностью 0,997 гарантировать стабильность обеспечения отгрузки готовой продукции предприятия.

В работе использован новый технический критерий - пригодности подвижного состава для погрузки, по которому определяется рационально необходимый размер резерва вагонов в зависимости от соотношения входного потока пригодных для погрузки вагонов к плановым объемам погрузки готовой продукции. Определены граничные значимые значения критерия в диапазоне от 1,1 до 1,5.

Исследование фронтов погрузки металлургических предприятий показало характерные закономерности в колебаниях интенсивности их работы, обусловленные технологией производства. Обоснована необходимость построения имитационной модели работы транспортной системы при определении целесообразности использования собственных вагонов.

Усовершенствована имитационная модель работы транспортной системы металлургического предприятия, которая, в отличие от существующих, учитывает ограничения использования подвижного состава для погрузки. С помощью модели рассчитаны основные технические и экономические показатели работы транспорта предприятия при замене вагонов общего пользования на собственный подвижной состав. На основании результатов моделирования осуществлен выбор наиболее рациональной схемы транспортного обслуживания и определено необходимое количество собственных вагонов для выполнения перевозок. Использование предлагаемой методики позволяет уменьшить простой вагонов на подъездных путях до 10 тыс. вагоночасов в месяц и сократить транспортные расходы предприятия на 500 тыс. грн. в год (2,5 %).

Разработана методика оперативного управления внешними грузопотоками предприятия на основе использования современных информационных технологий и автоматизированных систем управления. Получение полной и точной информации о поступлении грузов, ходе выполнения грузовых и технологических операций с вагонами, оформлении перевозочных и сопроводительных документов, а также ее обработка с помощью ЭВМ позволяет принимать качественные управленческие решения при организации перевозок на металлургическом предприятии.

Результаты исследований апробированы на ОАО “Запорожсталь”, где при перевозке сырья и готовой продукции повышена эффективность использования вагонов железнодорожных администраций и собственных. При этом оперативное управление перевозками осуществляется с использованием информации о продвижении вагонов в адрес комбината, поступающей с сети Интернет, а также с помощью АСУ транспортом, которая позволяет получить как обобщенную, так и подробную информацию о выполнении перевозок на всех участках обращения вагонов.

Ключевые слова: металлургическое предприятие, сдвоенная грузовая операция, оператор, собственный вагон.

THE SUMMARY

Turpak S.M. The improvement of the effectiveness of the transportation at metallurgical enterprises by way of rational usage of cargo carriages. – The manuscript.

Dissertation for Scientific Degree of Candidate of Sciences (Engineering), specialization 05.22.12 - Industrial transport. - East Ukrainian National University named after Vladimir Dal, Luhansk, 2005.

The dissertation is devoted to optimization of transportations work on a railway transport of the metallurgical enterprises, by performance of complex researches of transport processes on the basis of the statistical data and results of imitating

In work the new criterion - suitability of a rolling stock for loading is used, his boundary values are certain.

Process of an unloading of cars at the metallurgical enterprises is investigated and laws of distribution intervals of time between accumulation of parties of cars, suitable for loading finished goods are determined. The method of definition optimum insurance stock of empty cars is developed.

The imitating model of transport system at the metallurgical enterprise is constructed at use of cars under the dual cargo operations. Results of modeling allow to carry out a choice of the optimum scheme of transport service and required quantity of own cars by variants of service.

Keywords: metallurgical enterprise, dual cargo operation, operator, own car.