Оптимизация размещение грузов в портовых складах

     В число основных методов увеличения интенсивности складских операций входит механизация погрузочно-разгрузочных и транспортных операций на складе, что определило основную грузовую единицу для генеральных грузов – пакет либо контейнер. Формирование штабелей при использовании в качестве технических средств механизации электропогрузчиков трансформировалось в последнюю выкладку погрузчиком пакетов в ряд. Протяженность ряда составляют несколько коротких сторон пакетов.

     Ряды, сформированные перпендикулярно продольной оси склада, образуют поперечную систему  расположения пакетов. Ряды, выложенные параллельно продольной оси, образуют продольную систему. 

     2.3.3. Выбор направления  каждого проезда

       Направление каждого проезда в складе совпадает с направлением складских грузопотоков, проходящих через приемоотпускные устройства складов. Поэтому началом и завершением главных проездов становятся дверные проемы складов.

     2.3.4. Выбор системы  расположения пакетов и вспомогательных             проездов.  

     На  выбор системы расположение пакетов  влияют характеристики и конструктивные особенности складов, а также величина поступающих на хранение партий грузов.

     В курсовой работе производят планирование загрузки секций склада грузами, поступающими небольшими партиями. Поэтому длину выкладки штабеля рекомендуется принимать равной не менее чем двум пакетам по ширине. Критерием оценки рационального использования склада служит минимально возможное количество вспомогательных проездов.

     Для определения минимального количества сравнивают выражения:

где , - длина и ширина склада, м;

      - длина ряда, м;

      / - предполагаемое количество проездов при поперечной системе расположения пакетов,

      - общее количество главных  проездов в складе.

     В случае / - > / - предпочтительной является поперечная система выкладки, а в противном случае – продольная.

     Выбрав  системы, на макете секции склада моделируют схему проездов. Вспомогательные  проходы должны быть соединены с главными. На схеме склада стрелками указывают направление проездов. Площадки между проездов предназначены для размещения пакетов. Для уточнения размеров площадок рассчитывают потери площадей на проходы и проезды.

     2.3.5. Затраты площади  на проходы и проезды 

     Исходя  из общих требований складирования  грузов вдоль стен складов оставляют  проходы шириной 0,5 м.

     Затраты площади на проезды определяются их шириной, зависимой от целевого назначения проезда. Различают три вида проезда: транспортные, операционные, комбинированные. Транспортный проезд предназначен для движения электропогрузчиков. Поэтому его ширина должна обеспечивать проезд двум двигающимся навстречу погрузчикам и определяется по формуле:

,

где - ширина транспортного проезда , м;

      -ширина электропогрузчика, м;

      -безопасный зазор между погрузчиками  и штабелем.  =0,2м.

      =2*1,27+3*0,2=3,14

     Если  ширина погрузчика меньше длины перевозимого пакета, то величену изменяют на .

      <

     1,2<1,27

неравенство неверно, поэтому величина остается неизменной.

     В операционных проездах электропогрузчик выполняет маневры по штабелированию пакетов (подъезд к штабелю с  разворотом). Если поперечный размер пакета  меньше двойного расстояния от продольной оси погрузчика до точки разворота, то минимальная ширина проезда определяется формулой

где - радиус разворота погрузчика, м,

      -расстояние от передней оси  до вертикальной полки вил,

      -ширина пакета, м

      2*b                           

     0,86 1,36

      =1,9+0,35+0,86+0,2=3,31

     Комбинированные проезды предназначены для формирования погрузчиком штабеля и одновременного движения других погрузчиков. Исходя из этого их ширина равна;

 

      =3,31+3,14+0,2=6,47

     Для удобства коммерческой обработки грузов между рядами разных партий предусматривать  проходы шириной 0,5 м. В целях обеспечения устойчивости штабеля количество рядов должно быть не менее двух.

     2.3.6. Расчет площади,  занятой грузом 

     Расчет  площади, занятой грузом, удобнее вести через пакетовместимость одного яруса склада. Для этого определяют метрические размеры зон хранения груза на полученном макете складского отсека, учитывая затраты на проходы вдоль стен и проезды. Зная габариты пакета, рассчитывают общее количество пакетов, которое возможно разместить в один ярус на грузовых площадках, не забывая при этом о проходах между рядами. Умножив полученное количество пакетов на площадь одного пакета, узнаем 

, м² 

 

     2.3.7. Расчет коэффициента  использования полезной  площади склада 

     Расчет  груза производится по формуле

.

     Площадь, занятую грузом, выбираем из формулы

, м²

     При размещении пакетов разных типов и размеров получаем несколько значений , соответствующих использованию площади при хранении в складе каждого типа пакетов с грузом i.

     Значение  коэффициента использование складских площадей, полученное расчетным путем, не должно быть ниже приведенных в таблице значений. 

     Предельные  значения коэффициента использования

       складских площадей 

 

     2.4. Размещение грузов на складах 

     При планировании размещения прибывающих  в порт грузов на свободную складскую  площадь в качестве критериев  оптимальности могут быть использованы несколько показателей.

     В данном проекте оптимальным считается  такое размещение грузов в пакетах, в результате которого наиболее полно используется полезная площадь каждого склада.

     В общем случае высоту штабеля определяют из условий:

• прочности тары,
• возможности средств механизации,
• физико-химических свойств груза,
• требование правил техники безопасности (Нт. б. для генгрузов 4,5 м),
• высоты склада,
• технической формы нагрузки.

      2.4.1. Постановка задачи 

      В порт поступило n наименование груза. Необходимо так разместить прибывшие грузы на складах с полезной площадью каждого (j=1,2…m), чтобы наиболее полно использовать емкость каждого склада. Целевая функция принимает вид:

где - количество груза i, помещенное в складе j, т 

      - валовая нагрузка груза,  т/м².

     При этом:

                                             

                                               

     где Ошибка! Закладка не определена. - площадь, планируемая под груз i в складе j,

      - общее количество груза i, прибывшие в порт.

     Для определения количества необходимой полезной площади для складирования партии груза используется также формула;

где - количество груза в партии, т;

      - расчетная эксплуатационная  нагрузка для данного груза в данном складе, т/м²;

      - коэффициент использования  полезной площади склада; применяемый  на основании расчетных данных.

      

     2.4.2. Методика нахождения  варианта оптимального  размещения грузов               по складам 

     Методика  основана на использовании методов  линейного программирования.

     Распределение грузов происходит до исчерпания грузов либо до исчерпания складов.

     Результаты  распределения заносят в таблицу.

     После заполнения таблицы делается краткий анализ заполнения складов (наличие остатка груза, либо складов) и результаты заполнения сравниваются с помощью различных методик.

     Результаты  распределения грузов с использованием методов линейного программирования в графической формы должны быть представлены на листах ватмана (графическое приложение).

     Задача  распределения нескольких грузов с разными удельными объемами и высотой штабелирования решается в табличной форме. На основании формулы по известным данным и находим . Далее, используя исходные данные и формулы или составляем таблицу, которая дает вариант наилучшего использования технической нормы загрузке каждого склада.

     После каждого получения промежуточного результата в таблице рассчитываем новою эксплуатационную нагрузку по формулам

, или

и необходимую  складскую площадь по формуле

 
 

 

     Приложение  № 1

     Груз  № 1                                                                                                                                                  

     

                                            

      Груз  № 2 
 
 
 
 
 

     Груз  № 3

     

     

       
 

       

     Груз  № 4