Проектирование автотранспортной системы доставки экспортных зерновых культур

Внутрироссийское производство зерновых культур за последние годы имеет более высокие темпы роста и характеризуется максимальными объемами производства, например, в 2015 г. собран урожай объемом 104,8 млн. т, в 2016 г. – 120,7 млн. т, а в 2017 г. – 135,4 млн. т. Россия выходит на мировой рынок с зерновыми культурами достаточно высокого качества. Одна из существующих проблем организация своевременной и эффективной перевозки зерновых культур в страны-потребители с использованием логистических принципов: оптимизация цепочек поставок интермодальных перевозок в нужном объеме, в нужное время и по правильной цене. Роль автомобильного транспорта очень важна на всех стадиях перемещения зерновых культур.

При организации перевозок экспортного зерна автомобильный транспорт используется в следующих звеньях логистической цепочки: от комбайна на ток, с тока на элеватор, с элеватора на сухогрузное судно (река/море).

От эффективной организации работы автомобильного транспорта будет зависеть время перевозки и транспортная составляющая в цене экспортируемого зерна.

Повышение эффективности перевозок зерновых культур возможно за счет правильного проектирования автотранспортной системы доставки.

На рис. 1 представлены объемы экспорта и импорта зерновых культур в РФ. В период с 2017-2018 гг. отмечено 30 крупнейших стран-покупателей российского зерна в суммарном объеме более 45 млн. т, что составляет более 90 % от общего объема экспорта. Среди них основными странами-потребителями являются Египет (8669 тыс. т), Турция (7123 тыс. т), Иран (2461 тыс. т), Саудовская Аравия (2177 тыс. т), Вьетнам (2110 тыс. т) и др. [1].

Начиная с 1990 г. (рис. 1) экспорт зерновых постепенно начал возрастать и в 2017 г. составил 43,3 млн. т. С импортом ситуация совсем другая. С 1992 г. он резко снизился с 30 млн. т и за последние три года (с 2015 по 2017 гг.) держится на уровне 1,5 млн. т.

Также за последние годы произошел рост производства и экспорта зерновых в России. С 2012 г. наблюдается тенденция роста производства зерновых в России (рис. 2). А в 2016 и 2017 гг. объем производства зерновых увеличился по сравнению с 1990 г., который был самым урожайным в 20 веке, при этом наибольшие объемы производства приходятся на рис, кукурузу и пшеницу.

<     Импорт ^^^^^е Экспорт

Рисунок 1. Объемы экспорта и импорта зерновых в РФ [2]

Годы

Рисунок 2. Производство зерновых в РФ [2]

Зерновые культуры – это твердый насыпной груз, подлежащий перевозке в сжатые сроки требующий соблюдения особых санитарных и температурных режимов, а по степени использования грузоподъемности относится к 1 классу. Основными физико-химическими свойствами, требующими правильного хранения и осуществления перевозки зерна, являются сыпучесть, скважистость, гигроскопичность, влажность, дыхание и самосогревание [3].

К зерновым культурам относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха.

Зерновые культуры подразделяются по влажности на сухие (содержат влаги до 14 %), средней сухости (14-15,5 %), влажные (15,5-17 %), сырые (свыше 17 %) [3].

Важной задачей является выбор подвижного состава. Для перевозки зерна с поля на ток применяется ведомственный транспорт. Условия перевозок требуют подвижного состава с высокой проходимостью и грузоподъемностью до 20 т. Автомобильные дороги от тока до элеватора выдерживают большие осевые нагрузки, что дает возможность использования автомобилей с увеличенной грузоподъемностью.

На каждом звене к транспорту предъявляются свои особые требования, так, например, перевозка от комбайна на ток определяется календарным графиком уборки зерновых культур и ритмом работы комбайнов. Перевозка зерновых распределена на все время уборки с августа по сентябрь.

Организация перевозки с тока на элеватор выполняется партиями согласно времени просушки и подготовкой к перевозке. Возможна перевозка на близлежащие элеваторы в Калаче-на-Дону, Фролово, Михайловке, Волгограде, Гмелинке.

Экспортное зерно в цепочке с элеватора в порт будет регламентироваться работой порта и временем загрузки судна. Партия может быть большой, а значит потребность в транспорте будет высокой.

Зерно может перевозится бортовыми зерновозами, зерновозами-автопоездами бортового типа, самосвальными автопоездами-зерновозами, зерновозами типа цистерна, представленными на рис. 3.

В данной работе выбран подвижной следующий подвижной состав: бортовой автомобиль КАМАЗ-65207 (3 3 куб. м - объем кузова, 14,5 т -грузоподъемность); автопоезд бортового типа КАМАЗ-65115 (55 куб. м, 34,8 т); автопоезд самосвального типа МАЗ-6501А (63 куб. м, 40 т); автоцистерна (32 куб. м, 21,1 т).

Выбран маршрут перевозки от производителей зерна Волгоградской области (рис. 4) до накопительного пункта (элеватор) в г. Волгоград автомобильным транспортом, а затем, после накопления партии, будет осуществляться перевалка груза на сухогрузное судно с дальнейшей его транспортировкой до порта Ирана Анзали. В табл. 1 представлена

Таблица 1. Расстояния между поставщиками и накопительным пунктом

Поставщики	Волгоград	Поставщики	Волгоград
1. п. Нехаевский	366	9. с. Верхняя Добринка	309
2. х. Кулички	380	10. с. Старая Полтавка	289
3. п. Октябрьский	140	11. х. Попки	220
4. х. Карагичевский	223	12. ст. Новогригорьевская	120
5. п. Новониколаевский	312	13. х. Терновка	160
6. ст. Староаннинская	260	14. ст. Клетская	180
7. х. Плотников-1	220	15. х.Горбатовский	290
8. п. Елань	317

Расстояние от порта Волгограда до Ирана составляет 2320 км.

На Волгоградском элеваторе есть возможность перемещать зерно напрямую на свой причал. Подземная галерея длиной один километр проходит под улицей Рабоче-Крестьянской. Зерно со скоростью 300 т/ч движется по транспортеру и грузится на грузовое судно [4].

Рисунок 4. Маршрут перевозки зерновых от поставщиков Волгоградской области до Ирана информация о расстоянии между производителями зерна и элеватором в г. Волгоград.

б)

г)

Рисунок 3. Подвижной состав, применяемый для перевозки зерновых: а – бортовые зерновозы; б – автопоезда бортового типа; в – автопоезда самосвального типа; г – автоцистерны

а)

в)

В работе разработанные технологические схемы представлены на рис. 5.

Рисунок 5. Технологические схемы перевозки зерна:

1) бортовым зерновозом; 2) автопоездом-зерновозом бортового типа;

3) автопоездом-зерновозом самосвального типа; 4) автоцистернами

зерновозами;

Эффективная транспортно-технологическая схема выбирается на основе технико-экономического анализа всех возможных альтернативных вариантов. В качестве критерия оптимизации принимается сумма приведенных затрат на 1 т. [5, 6, 7, 8].

Оптимальной технологической схемой является третья (табл. 4). Работы, выполняемые по этой технологической схеме представлены в табл. 2. В табл. 3 показан фрагмент рассчитанного технологического проекта перевозки зерновых культур.

Таблица 2. Работы, выполняемые при перевозке зерна самосвальными автопоездами МАЗ-6501А

№ п/п	Наименование работы	Исполнители и механизмы		Продол жительн ость, мин.	Стоимость, руб.
		ПС	ПРМ
1-2	Ожидание погрузки	МАЗ-6501А	-	0	0
2-3	Маневрирование автомобиля	МАЗ-6501А	-	1	39
3-4	Подготовка кузова к погрузке	МАЗ-6501А	-	1,5	58
4-5	Оформление документов	МАЗ-6501А	-	1	39
4-6	Погрузка автомобиля	МАЗ-6501А	КШП-5	14	1 613
6-7	Погрузка прицепа	МАЗ-6501А	КШП-5	12,7
7-8	Закрепление тента	МАЗ-6501А	-	4	154
8-9	Транспортирование	МАЗ-6501А	-	327	14 835
9-10	Ожидание разгрузки	МАЗ-6501А	-	0	0
10-11	Маневрирование	МАЗ-6501А	-	1	39
11-12	Подготовка к разгрузке	МАЗ-6501А	-	4	154
12-13	Оформление документов	МАЗ-6501А	-	1	39
12-14	Разгрузка автомобиля	МАЗ-6501А	-	4	154
14-15	Разгрузка прицепа	МАЗ-6501А	-	4	154
15-16	Подача подвижного состава под погрузку	МАЗ-6501А	-	327	14 835
Итого				822,2	32 113

Если сопоставимых вариантов транспортно-технологических схем несколько с приблизительно равными приведенными затратами, то предпочтение отдается варианту, который обеспечивает сокращение времени доставки; гибкость транспортного процесса; более высокий уровень механизации и автоматизации погрузо-разгрузочных и складских работ [9, 10].

Таблица 3. Фрагмент технологического проекта перевозки зерновых культур от п. Новониколаевский до элеватора в г. Волгоград самосвальными автопоездами-зерновозами

1 Характеристика груза
1.2 Способ упаковки, укладки Перевозка зерна в основном осуществляется насыпью
1.3 Наиболее распространенные виды тары для перевозки данного груза
Способ упаковки	Габаритные размеры, мм			Масса тары, т	Масса места, т
	Длина	ширина	высота
-	-	-	-	-	-
1.4 Тип кузова подвижного состава, необходимого для перевозки грузов Самосвальный автопоезд МАЗ-6501А
Параметры				Единица измерения	Значение параметра
2 Объем перевозок и грузопоток
2.1 Годовой объем перевозок				т	2 620
2.2 Объем партии				т	40
2.3 Продолжительность перевозки одной партии				дн.	1
2.4 Количество партий в год				ед.	66
2.7 Стоимость перевозимого груза				руб./т	802,8
2.8 Расстояние транспортирования				км	312
3 Этап погрузки
3.1 Способ погрузки				Механизированный
3.2 Тип погрузочного механизма				Шнековый погрузчик
3.6 Себестоимость погрузки				руб./т	48
4 Этап разгрузки
4.1 Способ разгрузки				Механизированный
4.2 Тип разгрузочного механизма				-
4.3 Модель				-
4.6 Себестоимость разгрузки				руб./т	14
5 Этап транспортирования
5.1 Вид				Автомобильный транспорт
5.2 Тип				Самосвальный автопоезд
5.3 Модель				МАЗ-6501А
5.13 Себестоимость транспортирования				руб./т	374
6 Себестоимость перемещения				руб./т	436

Для повышения эффективности автомобильных перевозок необходимо осуществлять подготовку процесса перевозки грузов. Процесс подготовки производства предопределяет: что делают, зачем делают, как делают, когда делают, в каких условиях и с какими средствами. Подготовительные процессы являются обязательным структурным элементом любого производства. Отсутствие или недостаточная подготовка процесса перевозки грузов ведет к снижению производительности труда, повышению себестоимости перевозок и т. д. Подготовка процесса перевозки грузов включает в себя экономическую, техническую и организационную подготовку [11, 12, 13, 14, 15, 16].

В табл. 4 приведен расчет стоимости перевозки 1 т груза по маршруту Волгоградская область (Россия) – элеватор в г. Волгоград с использованием автомобильного транспорта для четырех технологических схем.

Таблица 4. Данные для расчета экономического эффекта

№ схемы	Грузоподъемность автомобильного транспорта, т	Стоимость работ, осуществляемых автомобильным транспортом, руб.	Количество ездок для перевозки всей партии зерна, езд.	Стоимость перевозки 1 т автомобильным транспортом, руб./т
1	14,5	22 832	181	1574,6
2	34,8	29 786	75	855,9
3	40	32 113	66	802,8
4	21,1	31 023	124	1470,3

Технологические схемы можно представить из двух частей: первая часть – перевозка от производителей Волгоградской области до элеватора в г. Волгоград автомобильным транспортом; вторая часть – перевозка от элеватора (Волгоград) до порта Анзали в Иран сухогрузным судном.

Вторая часть технологических схем будет у всех одинаковая, и состоит из накопления партии 3000 т, перевалки зерна на сухогрузное судно и дальнейшей его транспортировки до порта Ирана Анзали.

Выводы

В данной работе был проанализирован рынок зерновых культур России. За последние годы произошел рост производства зерновых, благодаря этому Россия вошла в десятку стран-экспортеров зерна. Основными потребителями российского зерна являются: Египет, Турция, Иран, Саудовская Аравия, Вьетнам и др.

Для перевозки зерна от тока на элеватор возможно использовать следующий подвижной состав: бортовой автомобиль КАМАЗ-65207; автопоезд бортового типа КАМАЗ-65115; автопоезд самосвального типа МАЗ-6501А; автоцистерна.

Предложен маршрут для перевозки зерна от производителей Волгоградской области в Иран, который состоит из двух частей: первая часть – перевозка от производителей Волгоградской области до элеватора в г. Волгоград автомобильным транспортом; вторая часть – перевозка от элеватора (Волгоград) до порта Анзали в Иран сухогрузным судном.

Разработаны 4 технологические схемы, при этом наиболее эффективной является технологическая схема №3 с использованием самосвального автопоезда МАЗ-6501А. По оптимальной технологической схеме был разработан технологический проект перевозки.

Экономический эффект от использования оптимальной технологической схемы составит 771,8 руб./т за одну ездку.