Оптимизация процесса доставки асфальтобетонной смеси с применением информационных технологий

Перевозка асфальтобетонных смесей является срочным видом перевозок. Этот груз должен быть доставлен на строительный объект от места приготовления (асфальтобетонный завод) в возможно короткий срок точно к заданному времени. При продолжительном нахождении этого груза в пути происходит снижение его качества, он может затвердеть, что делает невозможным его использование по назначению. Возможно «схватывание» с днищем кузова, особенно при низких температурах, а очистка требует значительных затрат труда и времени. От правильной организации работы транспорта существенно зависят продолжительность и себестоимость всего ремонта дороги в целом.

Особенностью данного процесса является постоянное изменение местоположения ремонтируемых участков дорог по отношению к асфальтобетонному заводу, а также их характеристики. Следовательно, возникает задача организации работы автомобильного транспорта таким образом, чтобы обеспечить выполнения всего комплекса работ в заданные сроки с соблюдением всех технологических норм с минимальными эксплуатационными затратами. С этой целью необходимо разработать средства и алгоритмы оперативного планирования работы автомобильного транспорта на данном виде работ.

Рассмотрим процесс оптимизации работы транспорта на примере ОАО «Павловское ДРСУ» Краснодарского края, которое осуществляет строительство и ремонт дорог в Павловском и Крыловском районах. В ОАО «Павловское ДРСУ» на строительстве и ремонте дорожного полотна применяют асфальтоукладчик АСФК-3−04. Асфальтобетонную смесь производят на асфальтобетонном заводе ДС-158, расположенном в ст. Павловской. На перевозке асфальтобетона используем автомобили-самосвалы КАМАЗ-55 111 грузоподъемностью 13 т.

С целью оптимизации транспортно-технологического процесса предлагается применить современные информационные технологии, то есть разработать и применить компьютерную программу, позволяющую определять и оптимизировать параметры транспортно-технологического процесса доставки асфальтобетонной смеси.

В качестве программной среды разработки компьютерной программы выберем Microsoft Visual Basic 6.5 (VBA в MS Excel). Данная программная среда встроена во все офисные пакеты и не требует дополнительной лицензии. Кроме того, появляется возможность пользоваться встроенными возможностями MS Excel, такими как проверка ввода данных и другими.

Исходные данные для работы программы располагаются на отдельном листе MS Excel «Исходные данные», который содержит программный код и защищен от случайного удаления пользователем.

Исходными данными для программы определения параметров процесса доставки асфальтобетонной смеси автомобильным транспортом при ремонте участков дорог являются (рисунок 1):

• 1) протяженность участка, м;
• 2) ширина проезжей части, м;
• 3) толщина слоя асфальтобетона в плотном теле, м;
• 4) средняя плотность асфальтобетона, т/м3;
• 5) коэффициент заполнения приёмного бункера;
• 6) ширина полосы прохода асфальтоукладчика, м;
• 7) скорость движения асфальтоукладчика, м/мин;
• 8) грузоподъемность приемного бункера, т;
• 9) коэффициент использования сменного времени технологической машины;
• 10) заданная продолжительность укладки, мин;
• 11) продолжительность смены, ч;
• 12) расстояние от асфальтобетонного завода ближнего края участка, км;
• 13) средняя техническая скорость автомобиля, км/ч;
• 14) коэффициент использования пробега автомобиля;
• 15) масса асфальтобетона загружаемая в автомобиль, т;
• 16) производительность асфальтобетонного завода, т/ч;
• 17) время на маневрирования под погрузкой, мин;
• 18) время взвешивания груженого автомобиля, мин;
• 19) время выгрузки автомобиля в асфальтоукладчик, мин;
• 20) время очистки кузова от остатков смеси, мин;
• 21) количество бункеров в автомобиле для загрузки асфальтоукладчика, шт.

Поскольку участки дорог имеют значительную протяженность, в исходные данные введен переключатель направления работы по участкам (1 — от ближнего края, 2 — от дальнего края) по отношению к асфальтобетонному заводу (рисунок 2);

Рисунок 1 — Исходные данные для работы программы Рисунок 2- Выбор направления работы на участке Управление программой производится с помощью элементов, расположенной в верхней части рабочего окна (рисунок 3).

Рисунок 3 — Элементы управления компьютерной программы Результаты работы программы выводятся на нескольких листах (рисунок 4): лист общих параметров процесса (рисунок 5) и листы данных по каждому участку (рисунки 6 и 7).

Рисунок 4 — Листы, формируемые программой Параметры процесса, определяемые программой, представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 -Общие параметры процесса Рисунок 6 — Параметры процесса и график изменения грузооборота по участку Рисунок 7 — Параметры процесса и графики по участку транспорт компьютерный программный грузооборот В основу работы программы положен принцип поточности, то есть при организации процесса необходимо обеспечить бесперебойную работу асфальтоукладчиков (в первую очередь) и автотранспорта.

На основе результатов работы программы построен суммарный график потребности в автомобилях по всем участкам, ремонтируемых по плану в заданный период (рисунок 8). При этом необходимо организовать работу так, чтобы потребность в автомобилях была максимально выровнена.

Рисунок 8 — Суммарная потребность в автомобилях на участках Потребность в автомобилях выравнивается путем изменения направлений укладки и более позднего начала работ на участках № 2, № 4, № 5 и № 6. В результате разработан такой порядок работы, который позволяет максимально выровнять потребность в автотранспорте и сократить потребное количество с 13 до 10 автомобилей, в сравнении с порядком работы, применяемом на предприятии ранее.

Расчет экономической эффективности оптимизации процесса с применением разработанной программы показал, что в результате оптимизации перевозок предприятие сможет снизить суммарные затраты на перевозке груза на 3,2%, при этом себестоимость перевозки одной тонны снизится на 3,6 рубля. Экономия затрат на данной операции может составить более 90 тыс. рублей. Поскольку предприятие помимо ремонта дорог выполняет также перевозки грузов по заказам, то освободившиеся автомобили могут также принести дополнительную прибыль.