Оптимизация размещения грузов в портовых складах

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Морской государственный университет

имени адмирала Г.И. Невельского

Кафедра управления морским транспортом

Курсовая работа

по дисциплине «Грузоведение и складное дело»

Тема: Оптимизация размещения грузов в портовых складах

Выполнил студент группы: 205.21

Коробка В.С.

Проверил преподаватель:

Ворохобина Н.М.

Владивосток

2017

Оглавление

Введение

1. Транспортная характеристика грузов

1.1 Классификация тары и упаковки

1.2 Таблица совместимости грузов

2. Исходные данные

3. Формирования пакетов из прибывающих грузов

3.1 Определение массы пакета

3.2 Определения площади пакета

3.3 Определение ограничения высоты пакета

3.4 Условия сохранения стабильности формы пакета

3.5 Уточнение характеристик пакета

3.5.1 Уточнения высоты пакета

3.5.2 Уточнения массы пакета

3.5.3 Определение удельной нагрузки пакета

4. Расчеты по загрузке склада

4.1 Определения удельных эксплуатационных нагрузок

4.2 Расчет количества поддонов

4.3 Планирование загрузки складской площади

4.3 Выбор направления главного проезда

4.4 Выбор системы расположения пакетов и вспомогательных проездов

4.5 Затраты площади на проходы и проезды

4.6 Расчет площади, занятой грузом

4.7 Расчет коэффициента использования полезной площади склада

5. Размещение грузов на складах

5.10 Постановка задачи

5.2 Методика нахождения варианта оптимального размещения грузов по складам

5.3 Размещение грузов в складах

Заключение

Список литературы

Введение

Цель курсовой работы - это приобретение практических навыков при проектировании безобвязочных пакетов. Мы должны научиться определять потребности и планировать загрузку складской площади, а так же необходимо закрепить знания, полученные при изучении раздела "Рациональная загрузка портовых складов".

Мы изучаем все полезные свойства и качественные признаки каждого товара в отдельности, не входящие в задачи транспортных организаций. Для них необходимо и достаточно знать совокупность только определенных свойств, представляющих собой транспортные характеристики грузов и определяющие способы, методы и средства обращения с ними, которые обеспечивают сохранение потребительных свойств товаров. Поэтому дисциплина «Грузоведение и складско дело» изучает товары по классам, группам и подгруппам, систематизируя их по сходным или родственным транспортным признакам и по однотипным условиям их перевозки и хранения.

Хранение товаров на складе является временным процессом. Для ускорения товародвижения и сокращения времени хранения особое значение имеют эффективная организация оперативных процессов при обращении с товарами и рациональное использование ёмкости складских помещений.

На организацию складского хозяйства влияют различные факторы, основными из которых являются: размер, характер запасов товаров и продолжительность их хранения, оснащение склада соответствующим оборудованием, размер и планировка складских помещений.

Гибкая организация складского хозяйства сокращает частоту обращения к товарам на всём протяжении их хранения.

При хранении товара в любой упаковочной таре следует добиваться удобства расположения товаров, соблюдения условий хранения, предотвращения порчи и повреждения товаров. Эффективное использование ёмкости складских помещений может быть достигнуто при повышении высоты помещений склада и высоты укладки товаров. Эффективное использование складской площади позволяет сокращать размер складских и транспортных расходов и широко применять подъёмно-транспортное оборудование.

В курсовом проекте мы формируем пакеты груза на поддонах. Применение деревянных поддонов для пакетирования грузов способствует обеспечению сохранности грузов за счет уменьшения числа перемещений отдельных мест и сокращение возможной площади механического повреждения груза. Поддоны являются своеобразными воздуховодами, обеспечивающими более интенсивный теплообмен груза с окружающей средой, что так же способствует сохранению грузом его кондиционных качеств.

1. Транспортная характеристика грузов

оптимизация размещение груз склад

Транспортная характеристика грузов - это режим хранения, способ упаковки , перегрузка и перевозка, физико-химические свойства груза, восприимчивость к атмосферным явлениям, влияние на окружающую среду, степень опасности, объем, масса и форма предъявления к перевозке.

Консервы - это герметически укупоренная консервированная продукция обширной номенклатуры, отличающаяся друг от друга способом изготовления и по происхождению содержимого. Однако свойства их и транспортные особенности идентичны, хотя более ярко выражены у консервов непродолжительного хранения (пресервы и пр.). В результате стерилизации консервов уничтожается большая часть микрофлоры и даже устойчивые к воздействию высоких температур споры, при этом пищевая ценность продукта практически сохраняется. Герметизация, т. е. отсутствие контакта с воздухом, предотвращает развитие новых микроорганизмов. Все это позволяет длительное время хранить консервированную продукцию без изменения исходного качества. Тем не менее, хранить и транспортировать подавляющее большинство консервированной продукции необходимо при определенных температурно-влажностных режимах, так как отклонение от оптимальных значений, особенно в течение длительного времени, приводит к порче продукта, который может не только ухудшить или потерять свои вкусовые качества, но даже стать опасным для жизни.

При неправильном хранении и перевозке возможно возникновение бомбажа, т. е. вздутия крышек и днища банок в результате образования газов, которое может быть настолько интенсивным, что банки взрываются. Образование газов может возникнуть в результате взаимодействия имеющейся в продуктах кислоты (маринады, фруктовые консервы и пр.) с металлом банки (химический бомбаж), либо в результате разложения микроорганизмами содержимого (микробиологический бомбаж). Физический или мнимый бомбаж происходит за счет расширения содержимого при определенных температурах. Так, низкотемпературный физический бомбаж может произойти в результате расширения при замерзании воды, содержащейся в консервированной продукции. Высокотемпературный бомбаж происходит вследствие термического расширения продукта при длительном воздействии высоких температур. Кроме того, при длительном воздействии высоких температур возможны и другие качественные изменения консервов.

При длительном хранении и перевозке консервов возможен такой вид порчи, как коррозирование металла банок под действием влаги (высокая относительная влажность, конденсат). Чаще всего коррозия происходит в местах, где имеются механические повреждения (вмятины и пр.) или загрязненных, а также в области расположения этикетки. Под влиянием отрицательных температур возможна кристаллизация сока, приводящая к повреждению банок (особенно стеклянных). Срок годности и температyра хранения должны быть указаны на этикетках и сертификатах качества. Оптимальная температyра хранения (за некоторыми исключениями) - 0-5 град. при относительной влажности 70-75%, вентиляция (для самого груза) не требуется. Режим перевозки уточняется грузоотправителем в письменном виде (обычно для консервов непродолжительного хранения). Консервы животного происхождения (мясные, мясорастительные, рыбные, молочные и пр.) требуют ветеринарного контроля. Предъявляются к морской перевозке в банках (стекло, жесть, реже пластмасса), упакованных в картонные (иногда деревянные) ящики.

УПО - 1,4-1,7 м3/т.

Консервы рыбные:

1. Нестерилизованные (пресервы) - оптимальная температура хранения - минус 6 - плюс 2 град., допустимый срок хранения в зависимости от рецепта изготовления - 3-6 мес., должен быть указан в сертификате качества и на этикетках вместе с датой изготовления и режимом хранения. Требуют ветеринарного контроля.

2. Стерилизованные - оптимальная температура хранения - минус 1-4 град., допустимый срок хранения в зависимости от рецепта изготовления и пр. - 6-10 мес. (некоторые до двух лет), должен быть указан в сертификате качества и на этикетках вместе с датой изготовления и режимом хранения. Требуют ветеринарного контроля.

Консервы фруктовые - (соки, соусы, варенье, повидла, джемы и пр.) оптимальная температура хранения 0-5 град., допустимый срок хранения - 3-8 мес., некоторые виды продукции - до 1 года, должен быть указан в сертификате качества и на этикетках вместе с временем изготовления и режимом хранения.

Железо листовое пакетированное - предъявляется к перевозке в пакетах (пачках). Подвержено коррозии. Нейтральный груз. УПО -- 0,4-0,8 м3/т (в основном зависит от толщины листов). Масса пакетов оговаривается при подписании заказа на поставку товара. Крепление должно быть надежно и выполнено при помощи стоек, распорок и других средств, способных предотвратить подвижку грузовых мест на качке. Во всех случаях перевозки железа необходимо проверить общую нагрузку штабеля на палубу.

Крышка банки - материалы, используемые для изготовления банок и крышек к ним по показателям безопасности, должны соответствовать техническим регламентам или санитарным правилам, нормам и гигиеническим нормативам, действующим на территории государства, принявшего стандарт. Крышки, уложенные в стопки, упаковывают в транспортные пакеты на поддонах с прокладками с учетом требований ГОСТ 24597. Допускается упаковывать крышки в ящики по ГОСТ 13516 и ГОСТ 10131. Рекомендуемый срок хранения - один год со дня изготовления. Лакированные банки и крышки к ним хранят в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 75% при температуре не ниже 4 °С. Банки и крышки к ним из нелакированной жести электролитического лужения хранят в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 65% при температуре не ниже 4 °С.

1.1 Классификация тары и упаковки

Тарой называются различного рода емкости, в которых перевозят грузы. Назначение тары -- сделать груз удобным для перемещения, транспортабельным и обеспечить условия его качественной и количественной сохранности на транспорте.

Основными требованиями, предъявляемыми к различным видам тары, являются: минимальная масса тары по отношению к помещенной в нее продукции; прочность и надежность конструкции тары, обеспечивающие неизменность качества, и количества груза; портативность; удобство для транспортирования и перегрузочных работ, экономичность. Тара должна обеспечивать многоярусное штабелирование в трюме судна или на складе и сохранять механическую прочность и химическую устойчивость при обычных условиях морской перевозки (температура от --18 до +60°С и относительная влажность до 100%).

Различают внутреннюю и внешнюю тару:

1) Внутренняя тара является первичной емкостью, в которой размещаются товары в месте производства. К внутренней таре относятся пакеты, коробки, бутылки, футляры, банки и т. п. Внутренняя тара смягчает возможные удары при транспортировании, предупреждает попадание влаги, пыли, запахов.

2) Внешняя тара должна обеспечивать полную сохранность внутренней тары и груза. Тип внешней тары выбирают в соответствии с физико-химическими свойствами груза, характеристикой внутренней тары и условиями транспортирования. Важнейшим признаком внешней тары является ее жесткость. С этой точки зрения тару подразделяют на:

· Жесткую тару - это тара, которая не теряет формы при перевозке и хранении, способна выдерживать давление затаренного в нее материала, верхнего слоя груза, а также механические нагрузки, возникающие в процессе транспортирования и перегрузочных работ. К этому виду относится металлическая, пластмассовая и деревянная тара.

· Полужесткая тара - это тара, которая способна деформироваться под нагрузкой, но обладает достаточной устойчивостью, чтобы предохранить груз от повреждения. К этому виду относится большая часть картонной и плетеной тары.

· Мягкая тара не защищает помещенный в нее груз от механического воздействия и используется для создания наилучших условий при транспортировании сыпучих грузов. К мягкой таре относятся мешки, кули, рогожи и т. п.

По роду материалов изготовления тара подразделяется на деревянную, картонную, бумажную, тару из полимерных материалов, металлическую, текстильную, стеклянную, керамическую, комбинированную и др.

Деревянная тара составляет около 70% всех видов тары и применяется в виде ящиков, бочек, решеток, барабанов, катушек и т. п. К недостаткам деревянной тары относятся большая собственная масса и значительные расходы на ее изготовление.

Картонная и бумажная тара изготовляется из листового, прессованного, клееного и гофрированного картона и бумаги. Картонная тара используется в виде различных ящиков, барабанов и лотков, бумажная -- в виде мешков. Картонная и бумажная тара по сравнению с деревянной тарой является более экономичной и по некоторым технико-экономическим показателям превосходит ее. В настоящее время осваивается производство тарного картона с высокими физико-механическими свойствами и небольшой массой.

Полимерная и комбинированная тара изготовляется из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола, полипропилена и других материалов и используется в виде ящиков, бочек, канистр, бутылей, мешков и т. п. Тара из полимерных материалов обладает рядом преимуществ перед стеклянной, металлической и деревянной тарой. Полимерные материалы обеспечивают герметичность упаковки и позволяют снизить расходы на тару и упаковку грузов.

Металлическая тара используется для упаковки материалов, обладающих способностью самовоспламеняться, высокой степенью летучести (газы, карбид кальция и др.), а также разрушающе действующих на неметаллическую тару (растительные масла, лакокрасочные материалы и т. п.). Основные виды металлической тары: бочки, баллоны, ящики, барабаны, бидоны, банки, коробки и др. Металлическая тара обладает большой механической прочностью, герметичностью, водонепроницаемостью. Однако производство ее трудоемко и дорого. В общем балансе транспортной тары она занимает около 6%.

Текстильная тара изготовляется из различных тканей: льняных, полульняных, льноджутовых, джутовых, пеньковых, хлопчатобумажных, комбинированных и др. Наибольшее распространение на морском транспорте получили джутовые и льняные мешки.

Стеклянная и керамическая тара используется главным образом в виде бутылей, банок, баллонов, флаконов. Большинство видов стеклянной тары относится к внутренней таре.

Комбинированная тара за последнее время находит все большее распространение, поскольку сочетание различных материалов (например, пластмасс с деревом, дерева с металлом) дает наиболее долговечные, прочные и удобные для транспортирования и хранения виды тары. К основным видам комбинированной тары относят мелкогабаритные и специальные контейнеры, складные цистерны, деревянную ящичную и бочковую тару с вкладышами из пластических масс и т. п.

Для характеристики тары и массы груза применяются следующие показатели: масса брутто -- общая масса груза, состоящая из массы товара, внешней и внутренней тары и упаковочных материалов; масса нетто -- чистая масса товара без какой-либо упаковки; масса тары -- масса внутренней и внешней тары и различных упаковочных материалов.

1.2 Таблица совместимости грузов

При совместной перевозке нескольких грузов на одном транспортном средства или хранении на одном складе составляется таблица совместимости, которая служит основой для составления схемы их загрузки. При составлении таблицы совместимости можно воспользоваться следующей кодировкой:

0 - перевозка на одном судне и хранение на одном складе запрещена;

1 - без ограничений с сепарацией, т. е. возможна послойная загрузка;

2 - «вдали или рядом» горизонтальное разделение 3 м или нейтральным грузом, т. е. при послойной укладке есть груз, который воспринимает все «вредные» воздействия от вышележащего груза и при этом сам не «портится»;

3 - «в другом помещении» - разделены переборкой или палубой, т. е. возможно размещение в одно отсеке (трюм, твиндек). В этом случае необходимо учитывать, что переборка (палуба) разделяющая трюм и твиндек - негерметичная;

4 - «в другом отсеке» - через водонепроницаемую переборку, т. е. грузы полностью защищены от взаимного влияния, так как водонепроницаемая переборка и люковые закрытия отсека являются герметичными. В этом случае надо учитывать, что переборка защищает не от всех воздействий (например, пропускает тепло);

5 - «через одно помещение» - грузы разделены двумя переборками или палубами;

6 - «максимальное разделение» - через максимальное число отсеков, но не меньше двух водонепроницаемых переборок.

Использование кодов 0, 5, 6 связано, в основном, при совместной перевозке или хранении опасных грузов.

Таблица 1

Таблица совместимости грузов при морской перевозке

Наименование груза	Консервы рыбные	Консервы фруктовые	Крышка банки	Железо листовое
Консервы рыбные	1	3	3	4
Консервы фруктовые	3	1	3	4
Крышка банки	3	3	1	4
Железо листовое	4	4	4	1

2. Исходные данные

Исходные данные формируются на основании задания с использованием прил. 1 и 2. Результаты сводятся в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Характеристика складов

Индекс склада	Полезная площадь склада, м2	Техническая нагрузка, т/ м2	Основной механизм, обслуживающий транспортно-складские операции
4А	864	2,0	СИНКО
4А	864	1,4
5А	864	1,6

Для заполнения табл. 3 используется прил. 5.

Таблица 3

Характеристика грузов

Груз	Вид тары	Габариты места, мм	Масса места	Средства пакетирования
		Длина	Ширина	Высота
2. Консервы рыбные	Ящ. К 29	430	330	180	17	Код поддона №1
12. Консервы фрукт.	Ящики	530	350	230	30
17. Крышка банки	Ящики	510	260	370	40
30. Железо листовое пакетированное	Связки на поддоне	1600	1200	220	1000

Таблица 4

Параметры поддона

№	Ширина, мм	Длина, мм	Допустимая высота штабелирования на поддон, мм
1	800	1200	970

Таблица 5

Техническая характеристика электропогрузчика

Характеристика	СИНКО
Грузоподъемность, т	1,5
Ширина, м	1,27
Наименьший радиус разворота, м	1,9
Наибольшая высота подъема груза, м -	3,2
Расстояние от передней оси погрузчика до вилочного захвата, м	0,35
Расстояние от продольной оси погрузчика до точки разворота	0,68

3. Формирование пакетов из прибывающих грузов

Являясь укрупненной грузовой единицей, состоящей из нескольких мест, пакет предназначен обеспечить повышение интенсивности погрузочно-разгрузочных работ благодаря более широкому применению механизмов. При формировании пакета должны соблюдаться следующие требования:

1) однородность груза в пакете;

2) прочность и устойчивость пакета;

3) возможность перегрузки пакета существующими машинами и механизмами;

4) удобство подсчета количества мест в пакете, сохранность тары груза и самого груза.

В курсовой работе цель формирования пакета - механизация складских операций. В дальнейшем пакет может быть расформирован. Это определило средство пакетирования - поддон, удобный для работы с использованием складских машин малой механизации. Транзитные склады, описываемые в курсовой работе, не специализированные по назначению, нормы технической нагрузки в складах - различны, поэтому рекомендуется формировать пакет исходя из использования грузоподъемности складской перегрузочной машины - электропогрузчика. Габаритные размеры пакета ограничиваются размерами поддонов.

Выделив основные ограничения характеристик формируемого пакета, итеративно определяют его габариты и массу.

При этом на каждом последующем шаге накладываются новые ограничения.

3.1 Определение массы пакета

Масса пакета, формируемого из i-ro груза на поддоне, не должна превышать грузоподъемности ПТМ.

 ? , (1)

где: Qпак - масса формируемого пакета, кг; Qэп - грузоподъемность механизма, работающего с пакетом, кг.

Исходя из неравенства максимально допустимое количество мест груза i в пакете.

nminmax = Qэп /qi, (2)

где: - масса одного места груза i, кг.

Qэп.синко =1,5 т = 1500 кг

1500/17 = 88 штук (консервы рыбные);

= 1500/30 = 50 штук (консервы фруктовые);

= 1500/40 = 37 штук (крышка банки);

= 1500/1000 = 1 штука (железо листовое пакетированное).

3.2 Определение площади пакета

Площадь пакета, формируемого из i-го груза, должна быть близка площади поддона.

, (3)

где: - площадь пакета с грузом, Sпс - площадь пакетирующего средства.

Sпc = 800 1200 = 960000 мм2 = 960 м2

Sпак2 = 430 330 = 141900 мм2 = 1,419 м2

Sпак12 = 530 350 =185500 мм2 = 1,855 м2

Sпак17 = 510 260 = 132600 мм2 = 1,326 м2

Sпак30 = 1600 1200 = 1920000 мм2 = 1,92 м2

В работе в качестве пакетирующего средства используется поддон.

Выражения (4 и 5) ограничивают размеры основания пакета длиной и шириной пакетирующего средства. Допустимое отклонение размеров пакета от размеров поддона - 80 мм.

? + 80 (4)

? + 80 (5)

где: Lпак, Bпак - длина и ширина пакета, мм; Lпс, Впс - длина и ширина пакетирующего средства, мм.

= 1200 мм; = 800 мм;

= 990 мм; = 860 мм;

= 1060 мм; = 700 мм;

= 1020 мм; = 780 мм;

= 1600 мм; = 1200 мм;

3.3. Определение ограничения высоты пакета

Высота пакета зависит от физических свойств пакетируемого груза, способа формирования пакетов, места формирования штабеля, а также некоторых других факторов. Однако, вне зависимости от их влияния, установлено максимально допустимое значение высоты пакета, при котором пакет сохраняет форму после воздействия возникших при транспортировке инерционных и динамических нагрузок.

H`пак ? Hдоп, (6)

где: H`пак - высота формируемого пакета, мм; Hдоп - допустимая или расчетная высота укладки груза на поддон площадью Sпс, мм.

Величину Hдоп выбирают из прил. 3, Тогда количество ярусов в пакете:

N`яр = Hдоп/ hi, (7)

где: hi - высота одного места груза i, мм. N`яр - принадлежат к ряду целых чисел. Предотвращая нарушение условия (6), выбор целых чисел необходимо производить в меньшую сторону.

N`яр2 = 970/180 = 5

N`яр12 = 970/230 = 4

N`яр17 = 970/370 = 2

N`яр30 = 970/220 = 4

Hдоп = 970 мм;

H2пак = 180 5 = 900 мм; H2пак ? Hдоп

H12пак = 230 4 = 920 мм; H12пак ? Hдоп

H17пак = 370 2 = 740 мм; H17пак ? Hдоп

H30пак = 220 4 = 880 мм; H30пак ? Hдоп

3.4 Условия сохранения стабильности формы пакета

Рис. 1. - Консервы рыбные

Рис. 2. - Консервы фруктовые



Рис. 3. - Крышка банки

Рис. 4. - Железо листовое пакетированное

3.5 Уточнение характеристик пакета

3.5.1 Уточнение высоты пакета

Выбрав способ укладки, определяют количество ярусов в пакете, исходя из иcпользования грузоподъемности средств механизации.

Nяр = nimax/niяр, (8)

где: nimax - максимально допустимое количество мест в пакете; niяр - количество мест груза i в одном ярусе; зависит от выбранного способа укладки. Nяр принадлежит к целому ряду чисел. На полученное значение накладывается ограничение высоты пакета (7).

Nяр2 = 88/6 = 14; Nяр17 = 37/6 = 6;

Nяр12 = 50/4 = 12; Nяр30 =1/1 = 1

Фактическое количество ярусов в пакете N, выбирают из неравенства:

? Ni ? , (9)

1) 14?5?5

2) 12?4?4

3) 6?2?2

4) 1?1?4

3.5.2 Уточнение массы пакета

Масса пакета на поддоне с грузом i может быть найдена как произведение количества мест в пакете на массу одного грузового места.

, (10)

где: - масса пакета с грузом, т; - количество ярусов в пакете; - количество мест груза г в одном ярусе; - масса одного грузового места груза i, кг.

Массой поддона для упрощения выполнения расчетов пренебречь.

Q2пак = 5 6 17 10-3 = 0,51 т

Q12пак = 4 4 30 10-3 = 0,48 т

Q17пак = 2 6 40 10-3 = 0,48 т

Q30пак = 1 1 1000 10-3 = 1 т

3.5.3 Определение удельной нагрузки пакета

Удельная нагрузка, создаваемая одним пакетом, вычисляется как частное от деления массы пакета на площадь основания (поддона).

(11)

где: - удельная нагрузка пакета, т/м2; - масса пакета с грузом i, т.

Результаты расчетов удельной нагрузки одиночных пакетов заносим в табл. 6.

= 0,51/(0,99Ч0,86) = 0,6 т/м2

= 0,48/(1,2Ч0,8) = 0,5 т/м2

= 0,48/(1,2Ч0,8) = 0,5 т/м2

= 1/(1,2Ч1,6) = 0,5 т/м2

Таблица 6

Выходные данные раздела

Параметры пакета	Груз
	1	2	3	4
Удельная загрузка пакета, т/м2	0,6	0,5	0,5	0,5
Длина пакета, м	0,99	1,2	1,2	1,6
Ширина пакета, м	0,86	0,8	0,8	1,2
Высота пакета, м	0,9	0,92	0,74	0,22

4. Расчеты по загрузке склада

В этом разделе курсовой работы необходимо провести расчеты плановых показателей удельной нагрузки в зависимости от числа пакетов в штабеле, эксплуатационной загрузки и коэффициента использования площади склада, характеризующих эффективность использования емкости склада при хранении каждого из прибывающих грузов.

4.1 Определение удельных эксплуатационных нагрузок

Удельные эксплуатационные нагрузки определяются по формуле:

, (12)

где: - эксплуатационная нагрузка, создаваемая штабелем из пакетов грузов в складе, т/м2; - количество пакетов груза по высоте в складе j. Величина зависит от технической нормы загрузки склада и технических возможностей перегрузочных машин, обслуживающих склад, и соответственно:

, (13)

где: - допустимое количество пакетов груза i по высоте, исходя из технической нормы нагрузки в складе j; - допустимое количество пакетов груза i по высоте, исходя из технических возможностей электропогрузчиков, обслуживающих склады, которые определяются по формуле

, (14)

где: - техническая норма загрузки склада j, т/ м2 (см. задание на проектирование). Полученную величину округляют до целого в меньшую сторону.

Таблица 7

Допустимое количество грузов i по высоте

1 тип склада 4А (2,0 т/м2)	2 тип склада 4А (1,4 т/м2)	3 тип склада 5А (1,6 т/м2)
= 2,0/0,6 = 3	= 1,4/0,6 = 2	= 1,6/0,6 = 2
= 2,0/0,5 = 4	= 1,4/0,5 = 2	= 1,6/0,5 = 3
= 2,0/0,5 = 4	= 1,4/0,5 = 2	= 1,6/0,5 = 3
= 2,0/0,5 = 4	= 1,4/0,5 = 2	= 1,6/0,5 = 3

, (15)

где: Нэп - наибольшая высота подъема груза электропогрузчиком, м (см. прил. 5); - высота пакета груза i, м.

Величину округляют до наименьшего целого значения.

= (3,2/0,9) + 1 = 4

= (3,2/0,92) + 1 = 4

= (3,2/0,74) + 1 = 5

= (3,2/0,88) + 1 = 4

Таким образом, нужно подставить найденные числовые значения в неравенство (13):

1 тип склада: 2 тип склада: 3 тип склада:

3?3?4 > = 3; 2?2?4 > = 2; 2?2?4 > = 2;

4?4?4 > = 4; 2?2?4 > = 2; 3?3?4 > = 3;

4?4?5 > = 4; 2?2?5 > = 2; 3?3?5 > = 3;

4?4?4 > = 4; 2?2?4 > = 2; 3?3?4 > = 3.

В итоге, удельная эксплуатационная нагрузка будет равна:

1 тип склада: 2 тип склада: 3 тип склада:

= 3 Ч 0,6 = 1,8 т/м2; = 2 Ч 0,6 = 1,2 т/м2; = 2 Ч 0,6 = 1,2 т/м2;

= 4 Ч 0,5 = 2,0 т/м2; = 2 Ч 0,5 = 1,0 т/м2; = 3 Ч 0,5 = 1,5 т/м2;

= 4 Ч 0,5 = 2,0 т/м2; = 2 Ч 0,5 = 1,0 т/м2; = 3 Ч 0,5 = 1,5 т/м2;

= 4 Ч 0,5 = 2,0 т/м2; = 2 Ч 0,5 = 1,0 т/м2; = 3 Ч 0,5 = 1,5 т/м2

Таблица 8

Показатели эффективности использования складов

Наименование груза	Эксплуатационная нагрузка в складе
	1 (4А)	2 (4А)	3 (5А)
Консервы рыбные	1,8	1,2	1,2
Консервы фруктовые	2,0	1,0	1,5
Крышка банки	2,0	1,0	1,5
Железо листовое пакетированное	2,0	1,0	1,5

4.2 Расчет количества поддонов

Nпод = Q/Qп, (16)

где: Nпод - количество поддонов, шт.; Q - количество прибытия, т (см. прил. 1); Qп - масса пакета, т.

= 590/0,51 = 1157

= 140/0,48 = 292

= 390/0,48= 813

= 390/1 = 390

4.3 Планирование загрузки складской площади

Планирование загрузки складской площади - это комплекс взаимоувязанных мероприятий по выбору систем выкладки грузовых единиц и схемы расположения проходов, проездов, с последующим определением их ширины в зависимости от назначения. Одним из результатов планирования является определение площади для хранения в складе грузов Fгр.

Fгр = Fпол - Fn - Fпр, (17)

где: Fпол - полезная площадь склада, Fn - площадь проходов, м2; Fпр - площадь проездов для технических средств, м2.

При планировании площади необходимо соблюсти общие требования к складированию грузов в складах:

* требование создания условий для безопасного хранения грузов на складе, предполагающее возможность вентилирования груза и предотвращение его отсыревания от стен благодаря разрывам между конструкциями склада и штабелями 0,5 м;

* требование дискретного хранения партии груза, предусматривающее проходы между штабелями для осмотра и подсчета груза;

* требование доступности каждой партии, определяющее местонахождение начала или конца партии у одного из проездов.

Таблица 9

Характеристики складов

Типы складов	L, м	B, м	Bi, м	B2, м	Шаг колонн, м	Н склада, м
4А	36	24	-	4	12	5,5
5А	36	24	-	4	12	5,5

Определение площади для хранения в складе грузов:

Склад № 1 и № 2 (4А):

Fпол = L Ч B = 36 Ч 24 = 864м2;

Fn = ((B/2 - В2/2) Ч 2 + L Ч2) Ч 0,5 - 1 = ((24/2 - 4/2) Ч 2+ 36 Ч 2) Ч 0,5 - 1 = 45 м2

Fпр = (В Ч Втп) Ч 2 = (24 Ч 3,14) Ч 2 = 150,72 м2

Fгр = 864 - 45 - 150,72 = 668,28 м2

Склад № 3 (5А):

Fпол = L Ч B = 36 Ч 24 = 864м2;

Fn = 0,5 Ч (36 - 4 Ч 1) Ч 2 + 2 Ч 24) - 1 = 55 м2;

Fпр = ((L/2 - B2/2) Ч Bтп) Ч 2 = ((36/2 - 4/2) Ч 3,14) Ч 2 = 100,48 м2;

Fгр = 864 - 55 - 108,48 = 700,52 м2

Совершенство планирования оценивают коэффициентом использования полезной площади Кf склада.

, (18)

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, расположенные параллельно продольной оси, образуют продольную систему.

4.4 Выбор направления главного проезда

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

4.5 Выбор системы расположения пакетов и вспомогательных проездов

На выбор системы расположения 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:

(19)

где: Lск, Вск - длина и ширина склада, м; Lp - длина ряда, м; Вск/ Lp - предполагаемое количество проездов при поперечной системе расположения пакетов; Nm - 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 проездами предназначены для размещения пакетов. Для уточнения размеров площадок рассчитывают потери площадей на проходы и проезды.

4.6. 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:

Втп = 2Вэп + 3С, (20)

где: Втп - ширина транспортного проезда, м; Вэп - ширина электропогрузчика, м; С - безопасный зазор между погрузчиками и штабелем. С = 0,2 м.

Если ширина погрузчика меньше длины перевозимого пакета, то величину Вэп заменяют на Lпак.

Втп = 2 Ч 1,27 + 3 Ч 0,2 = 2,54 + 0,6 = 3,14 м

В операционных проездах электропогрузчик выполняет маневры по штабелированию пакетов (подъезд к штабелю с разворотом). Если поперечный размер пакета Впак меньше двойного расстояния от продольной оси погрузчика до точки разворота, то минимальная ширина проезда определяется формулой (21):

Воп = r + a + Впак + C, (21)

где: r - радиус разворота погрузчика, м (прил. 5), a - расстояние от передней оси до вертикальной полки (прил. 5), Впак - ширина пакета, м.

Воп = 1,9 + 0,35 + 0,8 + 0,2 = 3,25

Двойное расстояние от продольной оси погрузчика до точки разворота = 2 Ч 0,68 = 1,36 м.

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

, (22)

= 3,14 + 1,27 + 0,2 = 4,61 м

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.

4.7 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, узнают .

, (23)

= // (24)

где: - количество прибывшего груза (прил. 1); - масса пакета; - фактическое количество ярусов в пакете.

= 590/0,51/5 = 231 => = 231 Ч 1,419 = 327,789 ;

= 390/0,48/4 = 203 => = 203 Ч 1,855 = 376,565 ;

= 140/0,48/2 = 145 => = 145 Ч 1,326 = 192,27 ;

= 390/1/1 = 390 => = 390 Ч 1,920 = 748,8 .

4.8 Расчет коэффициента использования полезной площади склада

Расчет производится по формуле (l8). Площадь, занятую грузом, выбирают из формулы (17). При размещении пакетов разных типоразмеров получают несколько значений , соответствующих использованию площади при хранении в складе каждого типа пакетов с грузом i.

Значение коэффициента использования складских площадей, полученное расчетным путем, не должно быть ниже приведенных в табл. 5 значений.

Таблица 10

Предельные значения коэффициента использования складских площадей

Типы складов	Значение коэффициентов
	крупных партий	мелких партий
Склады крытые одноэтажные а) шириной менее 24 м б) шириной 24-36 м в) шириной свыше 36 м	0,65 0,70 0,75	0,60 0,60 0,65

1) Kf4A = 668,28/864 = 0,77;

2) Kf4A = 668,28/864 = 0,77;

3) Kf5A = 700,52 /864 = 0,81;

5. 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 грузов;

· требований правил техники безопасности (Нт. б. для генгрузов 4,5 м);

· высоты склада;

· технической нормы нагрузки.

5.1 Постановка задачи

В порт поступило п наименований 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:

, (25)

где: - количество груза i, помещенное в складе j, т; - валовая нагрузка груза в складе , т/м2.

При этом:

где: = - площадь, планируемая под груз i в складе j; - общее количество груза i, прибывшее в порт.

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

, (26)

где: - количество груза в партии, т; - расчетная эксплуатационная нагрузка для данного груза в данном складе, т/м2; - коэффициент использования полезной площади склада; применяется на основании расчетных данных.

5.2 Методика нахождения варианта оптимального размещения грузов по складам

Методика основана на использовании методов линейного программирования.

Распределение грузов производится до исчерпания грузов либо до исчерпания складов.

Результаты распределения заносятся в табл. 7.

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 форме должны быть представлены на листах ватмана (графические приложения).

Задача распределения нескольких грузов с разными удельными объемами и высотой штабелирования решается в табличной форме. На основании формулы по известным данным и находим .

= , м3/т

где: Vпак = L Ч B Ч H;

= 0,77/0,51 = 1,51 м3/т, где: = 0,99 Ч 0,86 Ч 0,9 = 0,77 м3;

= 0,68/0,48 = 1,42 м3/т, где: = 1,06 Ч 0,7 Ч 0,92 = 0,68 м3;

= 0,59/0,48 = 1,23 м3/т, где: = 1,02 Ч 0,78 Ч0,74 = 0,59 м3;

= 1,69/1 = 1,69 м3/т, где: = 1,6 Ч 1,2 Ч 0,88 = 1, 69 м3.

Hдоп = Nэп Ч hпак,

где: Hдоп ? 4,5 м

= 4 Ч 0,9 = 3,6 м; = 5 Ч 0,74 = 3,7 м;

= 4 Ч 0,92 = 3,68 м; = 4Ч 0,88 = 3,52 м

Py = Hдоп/ Uшт, т/м2

= 3,6/1,51 = 2,38 т/м2; = 3,7/1,23 = 3,01 т/м2;

= 3,68/1,42 = 2,59 т/м2; = 3,52/1,69 = 2,08 т/м2

Нт = Nc Ч hпак, м

Груз № 1: Груз № 2:

= 3 Ч 0,9 = 2,7 м = 4 Ч 0,92 = 3,68 м

= 2 Ч 0,9 = 1,8 м = 2 Ч 0,92 = 1,84 м

= 2 Ч 0,9 = 1,8 м = 3 Ч 0,92 = 2,76 м

Груз № 3: Груз № 4:

= 4 Ч 0,74 = 2,96 м = 4 Ч 0,88 = 3,52 м

= 2 Ч 0,74 = 1,48 м = 2 Ч 0,88 = 1,76 м

= 3 Ч 0,74 = 2,22 м = 3 Ч 0,88 = 2,64 м

Далее, используя исходные данные и формулы или , составляем табл.6, которая дает вариант наилучшего использования технической нормы загрузки каждого склада.

Таблица 11

Наименование груза	Hдоп, м	Uшт,м3/т	Pу, т/м2	Склады
				№1	№2	№3
				Pт т/м2	Hт, м	Pт т/м2	Hт, м	Pт т/м2	Hт, м
Консервы рыбные	3,6	1,51	2,38	2,0	2,7	1,4	1,8	1,6	1,8
Консервы фруктовые	3,68	1,42	2,59	2,0	3,68	1,4	1,84	1,6	2,76
Крышка банки	3,7	1,23	3,01	2,0	2,96	1,4	1,48	1,6	2,22
Железо листовое пакетированное	3,52	1,69	2,08	2,0	3,52	1,4	1,76	1,6	2,64

После получения промежуточного результата в табл. 12 рассчитываем валовую эксплуатационную нагрузку по формулам:

или , т/м3

и необходимую складскую площадь по формуле

Найдем удельную складоёмкость i-ого груза на j-ом складе:

Cij = txp Ч ke / Pэ Ч Kf

где: - коэффициент неравномерности загрузки склада по времени =1; txp =1

Груз № 1: Груз № 2:

C11 = 1 Ч 1 / 1,8 Ч 0,77 = 0,72; C21 = 1 Ч 1 / 2 Ч 0,77 =0,65;

C12 = 1 Ч 1 / 1,2 Ч 0,77 = 1,08; C22 = 1 Ч 1 / 1 Ч 0,77 =1,29;

C13 = 1 Ч 1 / 1,2 Ч 0,81= 1,03; C23 = 1 Ч 1 / 1,5 Ч 0,81 =0,82;

Груз № 3: Груз № 4:

C31 = 1 Ч 1 / 2 Ч 0,77 =0,65; C41 = 1 Ч 1 / 2 Ч 0,77 =0,65;

C32 = 1 Ч 1 / 1 Ч 0,77 =1,29; C42 = 1 Ч 1 / 1 Ч 0,77 =1,29;

C33 = 1 Ч 1 / 1,5 Ч 0,81 =0,82; C43 = 1 Ч 1 / 1,5 Ч 0,81 =0,82.

Выбираем максимальное значение рассчитанных сумм:

А=max Сj, А=4,95

Находим значения корректировочных коэффициентов и записываем их в строке Кj:

Кj=A/Cj,

где: Cj - сумма Cij по каждому виду груза.

C1 = 0,72 + (0,65 Ч 3) = 2,67; К1 = 4,95/2,67 =1,8;

C2 = 1,08 + (1,29 Ч 3) = 4,95; К2 = 4,95/4,95=1;

C3 = 1,03 + (0,82 Ч 3) = 3,49; К3 = 4,95/3,49=1,4.

Составляем Матрицу №1 корректировки оценок, в которой m строк (по количеству грузов) и n столбцов (по количеству складов). В правом верхнем углу каждого квадрата, образованного пересечением строк и столбцов, записываем полученные значения.

Матрица 1

Грузы	Склады
	№ 1 (4 А)	№ 2 (4A)	№ 3 (5A)
Консервы рыбные	0,72 1,29	1,08 1,08	1,03 1,44
Консервы фруктовые	0,65 1,17	1,29 1,29	0,82 1,15
Крышка банки	0,65 1,17	1,29 1,29	0,82 1,15
Железо листовое пакетированное	0,65 1,17	1,29 1,29	0,82 1,15
Сj	2,67	4,95	3,49
Кj	1,8	1	1,4

Матрица 2

Распределение грузов начнем с отмеченной клетки

Склады Грузы	1 (4А)	2 (4А)	3 (5А)	Gi, т
N	Ri Sj	0,72	1,29	1,03
Консервы рыбные	0,9	0	0,72	-	1,08	607,7	1,03	590
			0		-		590
Консервы фруктовые	0,8	-	0,65	503,1	1,29	62,4	0,82	390
			-		312		78
Крышка банки	0,8	-	0,65	112	1,29	-	0,82	140
			-		140		-
Железо листовое пакетированное	0,8	312	0,65	-	1,29	-	0,82	390
			390		-		-
Fj, м2		668,28 м2	668,28 м2	700,52 м2

Проверим план на оптимальность: m + n - 1 = 4+3 - 1 = 6 занятых клеток. Количество занятых клеток равно 5, то есть меньше 6, поэтому в одну клетку нужно добавить нули.

Выполняем проверку незанятых клеток матрицы

фij = Cij / Ri Ч Sj

ф12 = 1,08/0,9 Ч 1,29 = 1,548; 1,548?1

ф21 = 0,65/0,8 Ч 0,72 = 0,585; 0,585?1

ф31 = 0,65/ 0,8 Ч 0,72 = 0,585; 0,585?1

ф33 = 0,82/0,8 Ч 1,03 = 1,056; 1,056?1

ф42 = 1,29/0,8 Ч 1,29 = 2,08; 2,08?1

ф43 = 0,82/0,8 Ч 1,03 = 1,056; 1,056?1

Так как все значения удовлетворяют условию фij ? 1, значит, оптимальный план найден.

Валовая удельная нагрузка на пол склада:

т/м3 т/м3

т/м3 т/м3

т/м3 т/м3

т/м3 т/м3

т/м3 т/м3

т/м3 т/м3

Таблица 12

Наименование груза		Склады
		№ 1	№2	№3
Консервы рыбные	590									0,81	1,6 1,62	590	700,52 607,7
Консервы фруктовые	390					0,77	1,4 0,91	312	668,28 503,1	0,81	1,6 0,91	78	700,52 62,4
Крышка банки	140					0,77	1,4 1,6	140	668,28 112
Железо листовое	390	0,77	2,0 1,5	390	668,28 312
Остаток площади, м3	356,28	53,18	30,42

5.3 Размещение грузов в складах

Склад № 1 (4А):

Рис.5 - Размещение груза в складе №1

Склад № 2 (4А):

Рис.6. - Размещение грузов в складе № 2

Склад № 3 (5А):

Рис.7. - Размещение грузов в складе № 3

Заключение

В курсовом проекте рассматривались четыре вида груза - это такие виды груза как:

1) Консервы рыбные в ящиках картонных;

2) Консервы фруктовые в ящиках;

3) Крышка банки в ящиках;

4) Железо листовое пакетированное в связках на поддоне.

В курсовом проекте были сформированы пакеты, просчитаны размеры пакетов и удельная нагрузка пакета. После чего была рассчитана удельная эксплуатационная нагрузка, создаваемая каждым штабелем.

Затем были выполнены расчеты по загрузке складов. Грузы были размещены согласно их совместимости, технической нормы нагрузки складов и технических возможностей электро-погрузчика СИНКО.

Далее был найден оптимальный план загрузки складов, при котором все оставшиеся грузы были размещены на складах и рассчитана незанятая площадь в каждом складе.

Оптимальное распределение грузопотока на складскую площадь составило:

Склад № 1 (4А):

· Железо: масса груза составила 590 т, занимаемая площадь склада грузом составила 312 м2, свободная площадь склада составила 356,28 м2.

Склад № 2 (4А):

· Консервы фруктовые: масса груза составила 312 т, занимаемая площадь склада грузом составила 503,1 м2, свободная площадь склада составила 53,18 м2;

· Крышка банки: масса груза составила 140 т, занимаемая площадь склада грузом составила 112 м2, свободная площадь склада составила 53,18 м2.

Склад № 3 (5А):

· Консервы рыбные: масса груза составила 590 т, занимаемая площадь склада грузом составила 607,7 м2, свободная площадь склада составила 30,42 м2;

· Консервы фруктовые: масса груза составила 78 т, занимаемая площадь склада грузом составила 62,4 м2, свободная площадь склада составила 30,42 м2;

Список литературы

1. Оптимизация размещение грузов в портовых складах. Методические указания к курсовому проекту по дисциплинам "Грузоведение и складское дело", "Стивидорные и грузовые операции" студентов очного факультета управления морским транспортом специальность 190700 Технология транспортных процессов, 180500 Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства.

2. http://www.midships.ru/

3. Грузоведение: учебник. Козырев В.К.

4. Транспортные характеристики генеральных грузов: учебное пособие Прудникова В.П

Размещено на Allbest.ru