Проектирование автотранспортной системы доставки продуктов переработки зерновых культур
Автор: Писарева М.Ю., Рогачева В.А., Куликов А.В.
Журнал: Форум молодых ученых @forum-nauka
Статья в выпуске: 1-2 (29), 2019 года.
Бесплатный доступ
В данной статье рассматриваются современное состояние рынка продуктов переработки зерна и основные характеристики каши быстрого приготовления. Осуществлен выбор подвижного состава для ее перевозки. Разработаны технологические схемы и технологический проект. Проведена маршрутизация перевозок и выбран оптимальный маршрут. Рассчитан экономический эффект.
Зерновые культуры, перевозка продуты переработки зерна, автомобильный транспорт, технологический проект, маршрутизация, экономический эффект
Короткий адрес: https://sciup.org/140284668
IDR: 140284668
Текст научной статьи Проектирование автотранспортной системы доставки продуктов переработки зерновых культур
На сегодняшний день овсяные хлопья являются основой диетического питания. По мнению специалистов, в этой отрасли, овсяные хлопья налаживают процесс пищеварения, способствуют снижению аппетита, улучшают умственное и физическое развития.Спрос на овсяные хлопья остается стабильно высоким и с каждым годом он возрастает.
Крупа в пищевом рационе человека составляет от 8 до 13% общего потребления зерновых. Согласно данным исследования, в период с марта 2016 г. по февраль 2017 г. объем российского рынка хлопьев и каш быстрого приготовления увеличился на 16,6% как в денежном, так и в натуральном выражении, по сравнению с мартом 2015 г. - февралем 2016 г.[6].
Каши быстрого приготовления, готовые завтраки и хлопья покупают больше 90% семей с детьми. Стабильно потребляют данный продукт семейные пары без детей и домашние хозяйства состоящие из одного человека. В среднем, одно домохозяйство в исследуемый период тратило 615 руб. в год на данные категории, совершая покупку один раз в 5-6 недель. Распределение объема продаж в денежном выражении между семьями с доходом от 7 000 до 45 000 руб. начел. примерно одинаковое -оно составляет 15-16,3 % (рис . 1)[6].
На протяжении последних трех лет в России наблюдается как спад, так и подъем производства сухих каш по категориям. В 2016 г. в России было произведено 12,9 тыс.т сухих каш, что на 6,6% больше объема производства 2017 г.Производство сухих каш в июле 2017 г. увеличилось на 15,3% к уровню июля прошлого года и составило 1,5 тыс.т.Лидером производства сухих каш от общего произведенного объема за 2016 г. стал Северо-Западный федеральный округ с долей около 54,6% [6].
Рисунок 1 – Структура продаж каш быстрого приготовления, готовых завтраков и хлопьев по семьям с разным уровнем денежного дохода
На рис. 2 представлена индивидуальная упаковка каши, которая формирует грузовую единицу для проектирования автотранспортной системы доставки каш потребителям.
Рисунок 2 – Каша в коробке
Упаковки каш весом 400 гр. размером (140x60x200) размещают в гофрокоробы размером (400 x 260 x 210), после упаковки вес коробки с грузом 6,4 кг.Данная коробка будет представлять одну грузовую единицу.Количество коробок и место их размещения в кузове автомобиля будет зависеть от потребности клиентов, очередности и времени доставки. Перевозка осуществляется мелкими партиями по заранее распределенным маршрутам.После чего груз в определенной последовательности размещают в кузове автомобиля.
Характеристика подвижного состава представлена в табл.1.
Таблица 1 – Характеристика подвижного состава
|
Показатели |
Тип подвижного состава |
||||
|
ГАЗ 3302 |
КамАЗ53212 |
МАЗ53362 |
МАЗ63031-020 |
ЗИЛ-133Г4 |
|
|
Грузоподъёмность, т |
1,5 |
10 |
8,28 |
11 |
10 |
|
Габаритные размеры: |
|||||
|
Длина, м |
5,48 |
8,61 |
8,72 |
9,97 |
9 |
|
Ширина, м |
2,38 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|
Высота, м |
2,12 |
3,33 |
4 |
3,128 |
2,395 |
|
Габаритные размеры кузова: |
|||||
|
Длина, м |
3 |
6,1 |
6,1 |
7,7 |
6,1 |
|
Ширина, м |
2 |
2,42 |
2,42 |
2,42 |
2,42 |
|
Высота, м |
1,5 |
2,4 |
1,55 |
1,55 |
1,55 |
|
Количество коробок, (шт.) |
234 |
810 |
520 |
650 |
520 |
При выборе типа подвижного состава необходимо руководствоваться тем, чтобы подвижной состав автомобильного транспорта в наибольшей степени соответствовал: природноклиматическим условиям; характеру и структуре грузопотока; объемному весу и партионности груза; дорожным условиям; обеспечению максимальной скорости и безопасности движения; обеспечению минимальных затрат, связанных с перевозкой грузов [1, 13, 14, 15, 16]. Алгоритм выбора подвижного состава и погрузочно-разгрузочных механизмов представлен в работах [1,2, 5, 12].
Рисунок 3 - Технологическая схема перевозки груза автомобилем КамАЗ
Таблица 2 – Основные показатели при расчете технологической схемы
|
М х , ед. |
t ц , с. |
W m , т / ч |
W g , т / ч |
t тр , мин. |
Z er , езд. |
Wa, т |
Лхед. |
|
1 |
137,6 |
13 |
11,05 |
5,4 |
1 |
10,4 |
1 |
Важнейшим элементом организации перевозок грузов является выбор технологической схемы. Варианты разработанных технологических схем для различных грузов представлены в работах [3,4, 8, 9, 11]. Критерием оптимальности при выборе могут быть минимальные затраты на перевозку, минимальное время перемещения груза от места производства, до места потребления и другие параметры. Подготовка процесса перевозки включает в себя экономическую, техническую и организационную подготовку [5, 14].
Технологический проект
Таблица 3–Технологическийпроектперевозки продуктов переработки зерновых культур (каша к коробке)
|
1 Характеристика груза |
||
|
Крупа́ — пищевой продукт, состоящий из цельных или дроблёных зёрен |
||
|
различных культур |
||
|
1.3 Тип кузова подвижного состава, необходимого для перевозки грузов КамАЗ-53212 |
||
|
Параметры |
Единица измерени я |
Значение параметра |
|
2 Объем перевозок и грузопоток |
||
|
2.1 Годовой объем перевозок |
т |
120,96 |
|
2.2 Объем партии |
т |
10,08 |
|
2.3 Продолжительность перевозки одной партии |
дн. |
1 |
|
2.4 Количество партий в год |
ед. |
12 |
|
2.5 Величина грузопотока |
т/сут. |
10,4 |
|
2.6 Месячный объем перевозок |
т |
10,08 |
|
2.7 Стоимость перевозимого груза |
руб./т |
393,19 |
|
2.8 Расстояние транспортирования |
км |
18,2 |
|
3 Этап погрузки |
||
|
3.1 Способ погрузки |
механизированный |
|
|
3.2 Тип погрузочного механизма |
Вилочный погрузчик |
|
|
3.3 Модель |
FD10T-M |
|
|
3.4 Время пребывания в пункте погрузки |
ч |
0,989 |
|
3.5 Суммарные затраты на погрузочные работы |
руб./сут. |
1 555,92 |
|
3.6 Себестоимость погрузки |
руб./т |
154,36 |
|
3.7 Продолжительность работы пункта погрузки |
ч |
10 |
|
4 Этап разгрузки |
||
|
4.1 Способ разгрузки |
механизированный |
|
|
4.2Типразгрузочногомеханизма |
Вилочный погрузчик |
|
|
4.3Модель |
FD10T-M |
|
|
4.4Времяпребываниявпунктеразгрузки |
ч |
1,351 |
|
4.5Суммарныезатратынаразгрузочныеработы |
руб./сут. |
1859,88 |
|
4.6Себестоимостьразгрузки |
руб./т |
184,51 |
|
5Этаптранспортирования |
||
|
5.1Вид |
Автомобильный транспорт |
|
|
5.2Тип |
Бортовой |
|
|
5.3Модель |
КамАЗ-53212 |
|
|
5.4Времянаоднуездку |
ч |
2,83 |
|
5.5Техническаяскорость |
км/ч |
40 |
|
5.6Коэффициентиспользованиягрузоподъемности |
- |
1,04 |
|
5.7Коэффициентиспользованияпробегазаездку |
- |
0,938 |
|
5.8Продолжительностьработывсутки |
ч |
8 |
|
5.9Производительностьединицыподвижногососта ва |
т/сут. |
10,4 |
|
5.10 Автомобиле-дниработы |
12 |
|
|
5.11 Коэффициентнадежноститранспортногопроцесса |
- |
1 |
|
5.12 Затратынатранспортирование |
руб./год |
5910 |
|
5.13 Себестоимостьтранспортирования |
руб./т |
48,86 |
|
5.14 Затраты, связанные с переключением ПС на другую работу |
руб./парт ия |
- |
|
6Себестоимостьперемещения |
руб./т |
387,73 |
Задача маршрутизации перевозок мелких партий грузов состоит в том, чтобы найти такое множество маршрутов, на которых достигались бы минимальные издержки на транспортирование (общее минимальное расстояние перевозок, минимальное время доставки).Методика расчетаоптимальной маршрутной сети рассматривается в работах[1,2, 3, 4, 8, 11, 13, 14, 15,16].
Матрица кратчайших расстояний представлена в табл. 4.
Таблица 4– Матрица кратчайших расстояний
|
Пункт ы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
1 |
0 |
3,8 |
3,63 |
2,5 |
5 |
5,6 |
3,5 |
3,6 |
6 |
3,8 |
3,4 |
1,2 |
3 |
|
2 |
3,8 |
0 |
0,6 |
1,5 |
1,6 |
2,7 |
1 |
4 |
2,8 |
0,5 |
0,7 |
2,9 |
2,8 |
|
3 |
3,63 |
0,6 |
0 |
1,8 |
2,2 |
3,2 |
0,4 |
3,7 |
3,3 |
0,5 |
0,2 |
2,5 |
2,4 |
|
4 |
2,5 |
1,5 |
1,8 |
0 |
2,9 |
4 |
1,4 |
2,7 |
4,1 |
1,9 |
1,2 |
1,4 |
1,3 |
|
5 |
5 |
1,6 |
2,2 |
2,9 |
0 |
1,8 |
2,4 |
3,3 |
1,2 |
2,1 |
2,2 |
3,8 |
2,1 |
|
6 |
5,6 |
2,7 |
3,2 |
4 |
1,8 |
0 |
3,5 |
2,8 |
3 |
3,2 |
3,2 |
4,9 |
3,2 |
|
7 |
3,5 |
1 |
0,4 |
1,4 |
2,4 |
3,5 |
0 |
3,5 |
3,5 |
0,5 |
0,2 |
2,3 |
2,1 |
|
8 |
3,6 |
4 |
3,7 |
2,7 |
3,3 |
2,8 |
3,5 |
0 |
4,4 |
4,1 |
3,5 |
3,3 2 |
1,6 |
|
9 |
6 |
2,8 |
3,3 |
4,1 |
1,2 |
3 |
3,5 |
4,4 |
0 |
3,3 |
3,3 |
4,9 |
3,24 |
|
10 |
3,8 |
0,5 |
0,5 |
1,9 |
2,1 |
3,2 |
0,5 |
4,1 |
3,3 |
0 |
0,3 |
3,3 |
3,2 |
|
11 |
3,4 |
0,7 |
0,2 |
1,2 |
2,2 |
3,2 |
0,2 |
3,5 |
3,3 |
0,3 |
0 |
2,3 |
2,1 |
|
12 |
1,2 |
2,9 |
2,5 |
1,4 |
3,8 |
4,9 |
2,3 |
3,3 2 |
4,9 |
3,3 |
2,3 |
0 |
1,9 |
|
13 |
3 |
2,8 |
2,4 |
1,3 |
2,1 |
3,2 |
2,1 |
1,6 |
3,2 4 |
3,2 |
2,1 |
1,9 |
0 |
|
Итого |
45 |
24,9 |
24,4 |
26,7 |
30,6 |
41, 1 |
24, 3 |
40, 5 |
43 |
26, 7 |
22, 6 |
34, 7 |
28,9 |
|
Ранг |
1 |
10 |
11 |
9 |
6 |
3 |
12 |
4 |
2 |
8 |
13 |
5 |
7 |
Примечание: 1 – АТП, 2 – Глазурь, 3 – Сугроб, 4 – Ассорти, 5 – Марина, 6 – Оленька, 7 – Валерия, 8 – Светофор, 9 – В Газразведке, 10 – Зукельман, 11 – Перекресток, 12 – Пригородный, 13 –Эконом
Перевозка грузов осуществляется основным клиентам раз в месяц в зависимости от потребности. На рис.4 представлена картограмма грузопотоков и месячный объем перевозок.
Рисунок 4 - Картограмма грузопотоков по основным клиентам
На рис. 5 представлен характеристический график производительности подвижного состава.
Таблица 5 –Изменение показателей
|
Показатель |
До |
После |
% |
|
q,т |
10 |
11 |
10 |
|
У,с |
1,04 |
1,14 |
9,6 |
|
Vt, км/ч |
40 |
67,2 |
68 |
|
tnp,4 |
1,674 |
1,478 |
-11,7 |
|
ре |
0,938 |
1,58 |
68 |
Самое большое влияние на производительность подвижного состава оказывает коэффициент использования грузоподъемности.
Рисунок 5 – Характеристический график производительности подвижного состава
Выводы:
В работе было проанализировано современное состояние рынка продуктов переработки зерновых культур в зависимости от потребительской корзины покупателей.
Изучен основной груз(каши в коробках) его характеристики, основные свойства, а также маркировка и основные правила перевозки.
Был проанализирован и выбран маршрут перевозки, после чего выбран автомобиль КамАЗ-53212с точки зрения использования грузоподъемности и минимальной недоиспользованной площади, а также с точки зрения минимальной стоимости перевозки 1 т груза (393,19 руб./т).
Рассчитан технологический проект перевозки продуктов переработки зерновых культур (каш в коробке).
Проведена маршрутизация перевозок, после чего рассчитана экономическая эффективность. При перевозке груза за одну ездку экономический эффект составляет 86,1 руб./т.
Список литературы Проектирование автотранспортной системы доставки продуктов переработки зерновых культур
- Вельможин,А.В. Грузовые автомобильные перевозки: учеб.пособие. по курсовому проектированию / А.В. Вельможин, В.А. Гудков, А.В. Куликов; ВолгГТУ. - Волгоград: РПК "Политехник", 2005. - 80 с.
- Научное окружение современного человека: техника и технологии: монография / Л. В. Капитанова, (.. ), А. С. Горбач, А. В. Куликов, М. Ю. Писарева, В. А. Рогачева, В. Н. Тюрина и др.; [Проект SWorld]. - Одесса: Куприенко СВ, 2018. - 180 с.3.
- Куликов, А.В. Выбор оптимальной технологической схемы автомобильной перевозки репчатого лука по критерию минимального времени доставки / А.В. Куликов, А.А. Богданенко, В.В. Горина // Аспирант. - 2015. - № 11. - C. 54-57.
- Куликов, А.В. Значение олимпиады по дисциплине «Грузовые перевозки» для студентов направления «Технология транспортных процессов» / А.В. Куликов, С.Ю. Фирсова // Известия ВолгГТУ. Серия "Новые образовательные системы и технологии обучения в вузе". Вып. 11:межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2014. - № 14 (141). - C. 74-77.
- Грузовые автомобильные перевозки: учебник длявузов / А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, А. В. Куликов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 560 с.
- Обзор российского рынка каш быстрого приготовления, готовых завтраков и хлопьев[Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: http://www.foodmarket.spb.ru/current.php?article=2136.
- Куликов, А.В. Снижение транспортных затрат при перевозке хлебобулочных изделий за счёт маршрутизации / А.В. Куликов, С.А. Ширяев, Е.С. Крутоголова // Наука, образование и инновации: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. (г. Челябинск, 28 дек. 2015 г.). В 5 ч. Ч. 3 / отв. ред. А.А. Сукиасян; Международный центр инновационных исследований (МЦИИ) «ОМЕГА САЙНС». - Уфа, 2015. - C. 91-96.
- Куликов, А.В. Совершенствование организации перевозок строительных грузов / А.В. Куликов, С.Ю. Фирсова // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2011: сб. науч. тр. SWorld: матер. междунар. науч.-практ. конф., 20-27 декабря 2011 г. Вып. 4, т. 3 / Одес. нац. морской ун-т [и др.]. - Одесса, 2011. - С. 7-9.
- Куликов, А.В. Существующие возможности снижения стоимости строительства жилых объектов / А.В. Куликов, С.Ю. Фирсова // Актуальные проблемы стратегии развития Волгограда: сб. ст. / Администрация г. Волгограда, МУП "Городские вести". - Волгоград, 2012. - C. 35-38.
- Куликов, А.В. Технология перевозок грузов автомобильным транспортом в строительных системах / А.В. Куликов, С.Ю. Фирсова // Транспортные и транспортно-технологические системы: матер.междунар. науч.-техн. конф. (20 апр. 2011 г.) / ГОУ ВПО "Тюменский гос. нефтегаз. ун-т". - Тюмень, 2011. - C. 153-158.
- Снижение транспортных затрат за счёт применения эффективной технологической схемы перевозки строительных грузов / Куликов А.В., Фирсова С.Ю. // Известия ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 6:межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 10 (113). - С. 72-75.
- Фирсова, С.Ю. Снижение транспортных затрат за счёт выбора оптимального типа поддона при перевозке строительных грузов / С.Ю. Фирсова, А.В. Куликов // Известия ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 10 (113). - C. 86-88.
- Давыдченко, В. С. Проектирование автотранспортной системы доставки зерновых культур [Электронный ресурс] / В. С. Давыдченко, А. В. Куликов // Аллея науки: электрон.журнал. - 2017. - № 16, т. 4 (Декабрь). - С. 588-600. - Режим доступа:http://alley-science.ru.
- Инновационные подходы к развитию предприятий, отраслей, комплексов: монография / И. Г. Фадеева, А. В. Куликов, И. С. Метелев, Ю. А. Нужнова, С. Ю. Фирсова; Проект SWorld. - Одесса: Куприенко СВ, 2015. - Кн. 1. - 202 с.
- Ивандеева, П. С. Проектирование автотранспортной системы доставки зерновых культур [Электронный ресурс] / П. С. Ивандеева, А. В. Куликов // Форум молодых учёных: электрон.журнал. - 2018. - № 1 (17). - С. 458-465. - Режим доступа:http://forum-nauka.ru/.
- Наука и инновации в современном мире: техника и технологии: монография. В 3 кн. Кн. 3 / Н. М. Агеева, (.. ), О. В. Кузнецов, А. В. Куликов, (.. ), Р. А. Птанов, (.. ), Я. Р. Скибицкий и др.; Проект SWorld. - Одесса: Куприенко СВ, 2017. - 156 с.
