Статья посвящена описанию решения задачи сравнительного анализа результатов работы производственных мощностей, задействованных на заготовке и транспортировке круглых лесоматериалов в условиях лесозаготовительных предприятий. Рассматривается возможность использования специально разработанных методик определения рейтингов производственных единиц (бригад, комплексов машин, подрядчиков и т. п.), не только для оценки результативности их работы, но и для принятия решений по привлечению каждой конкретной производственной единицы к работам в будущем. Рейтингование основано на вычислении интегрального показателя, который зависит от целого ряда разнообразных факторов. Учитываются такие наиболее важные критерии, как производительность, качество выполнения работ и затраты, связанные с осуществлением того или иного вида работ. Кроме этого, принимаются во внимание уровень квалификации привлекаемых исполнителей работ и режим их работы. Описываемый в статье подход ориентируется на использование в качестве источников исходных данных применяемых на лесозаготовительных предприятиях компьютерных информационных систем производственного учета и производственного планирования, подобных системе 1С:Лесозавод. Предложенная методика была использована в разработанной компанией Опти-Софт компьютерной системе планирования и управления лесозаготовительным предприятием «Opti-Wood» и используется там для обоснования выбора привлекаемых производственных ресурсов на заготовке и транспортировке древесины в процессе оптимального автоматизированного планирования этих работ
заготовка древесины, транспорт леса, оценка эффективности выполнения работ, рейтинг, управление производством, системы производственного учета и планирования
Введение
Одним из значимых факторов, которые необходимо учитывать при организации и планировании лесозаготовок, является оценка результатов работы привлекаемых ресурсов. Авторы работ [7, 10] считают алгоритмы оценки результативности выполнения работ неотъемлемой частью систем управления и принятия решений на предприятиях лесопромышленного комплекса. В данном случае такими ресурсами будут являться бригады, осуществляющие работы с помощью комплексов лесозаготовительных машин харвестер+форвардер, ВПМ+скиддер+процессор и др., а также транспортные машины, привлекаемые для выполнения перевозок древесины (автомобили-сортиментовозы, автомобили-щеповозы и т. д.). Изучению особенностей применения таких комплексов и проблемы оценки ее результативности посвящен целый ряд работ [1, 2, 5, 6, 9]. Причем важно выполнять эту оценку для каждой отдельной производственной единицы (бригады, комплекса машин, автомобиля). В этом случае становится возможным сравнение результатов работы привлекаемых ресурсов, что, в свою очередь, принимается во внимание при планировании работ на следующих временных интервалах (в первую очередь к работам привлекаются комплексы, показывающие лучшие результаты).
Эффективное решение этой задачи актуально как в случае, когда работы осуществляются с помощью собственных ресурсов лесозаготовительного предприятия, так и при широком использовании операционного аутсорсинга. Во втором случае это, скорее всего, имеет большее значение в связи с тем, что привлекаемые подрядчики не всегда обладают одинаковым опытом работы, используют машины и оборудование разных производителей, в разном техническом состоянии и т. д.
Выполнить подобную оценку можно путем вычисления для каждой бригады или комплекса машин некого интегрального показателя, учитывающего различные факторы эффективности и качества работы. Ранжируя имеющиеся ресурсы по этому показателю, можно составить их рейтинг и привлекать в первую очередь бригады, имеющие более высокий рейтинг. Применение метода рейтингования на промышленных предприятиях рассмотрено, например в работе [4].
При этом большое значение имеет состав учитываемых факторов. С одной стороны, желательно учесть возможно большее их число, с другой стороны, большое число факторов потребует сбора и обработки большего объема статистических данных в отношении различных параметров производственных процессов.
В настоящее время подавляющее большинство крупных и средних лесозаготовительных компаний уже широко применяют у себя информационные системы производственного учета и планирования. В качестве примера такой системы можно привести достаточно широко используемое решение 1С:Лесозавод. В этой связи очень желательно использовать в методике расчета рейтингов те показатели, которые можно легко получить посредством информационных систем производственного учета и планирования.
Методы и модели
Оценка результатов работы привлекаемых производственных ресурсов должна быть адекватной, поэтому желательно иметь комплекс показателей, позволяющих с разных сторон рассмотреть выполняемые производственные процессы. С другой стороны, как уже было сказано, в первом приближении следует ориентироваться на ту информацию, которую могут предоставить системы производственного учета, применяемые на лесозаготовительных предприятиях.
С учетом сказанного можно предложить следующий список направлений, по которым целесообразно выполнять оценку выполняемых работ:
1. Производительность
2. Качество выполняемых работ
3. Удельные затраты на единицу выполненных работ (используемы тариф в случае использования аутсорсинга)
4. Квалификация работников
5. Используемый режим работы
Внутри каждого из перечисленных направлений может использовать несколько конкретных расчетных показателей, определяемых по данным учета работы оцениваемых бригад (комплексов машин) в предыдущие периоды. При этом очевидно, что состав используемых показателей будет зависеть от оцениваемого вида работ и состава применяемых производственных мощностей. В этом отношении в первую очередь кажется целесообразным отделить лесозаготовительные работы, выполняемые непосредственно на делянке (лесосечные работы и первичный транспорт леса) от перевозок древесины. Первый вид работ выполняется с помощью комплексов машин разного состава на тракторной базе. Второй вид работ как правило выполняется автомобильным транспортом. Существенные отличия в характере выполняемых работ и применяемых машинах не позволяют применить один и тот же подход для оценки их работы.
Таким образом, предлагается для оценки работы лесозаготовительных бригад, работающих на делянках и осуществляющих лесосечные работы, первичный транспорт (трелевку) и первичную переработку (обрезка сучьев, раскряжевка, сортировка) использовать следующий набор показателей:
1. Производительность
1.1. Достигнутая средняя производительность данного комплекса машин (бригады) по результатам учета его работы в предыдущие периоды времени
2. Качество выполняемых работ
2.1. Число лесонарушений, допущенных данным комплексом машин (бригадой) зафиксированное за последний год наблюдений
2.2. Объем пересортицы, произведенный в отношении продукции данного комплекса машин (бригады), за последний год наблюдений
3. Удельные затраты на единицу выполненных работ (используемы тариф в случае использования аутсорсинга)
3.1. Средний тариф, по которому ведется расчет с бригадой или учет затрат (сумма всех введенных значений затрат внутри тарифа, отнесенная к числу этих значений)
4. Квалификация работников
4.1. Число видов рубок, выполняемых комплексом машин (бригадой)
5. Используемый режим работы
5.1. Число рабочих дней в неделю
5.2. Число рабочих часов в сутки за вычетом всех перерывов
Под лeсонарушениями в данном случае следует понимать различные нарушения в выполнении технологической карты освоения делянки, несоблюдение правил рубок древесины, экологических норм и т. д., зафиксированные представителями государственных органов лесного хозяйства или арендаторами лесных участков, заказавшими выполнение работ.
Под пересортицей понимается допущенное членами бригады несоблюдение требований потребителей древесины в отношении породного состава, размерных и качественных характеристик при формировании партии поставки. В результате это приводит к тому, что потребитель не принимает часть поставленного объема древесины по заявленной категории и уровню цены. Непринятый объем чаще всего принимается, как менее ценная продукция (баланс, дрова и т. п.). Кроме того, если это оговорено в договоре на поставку, потребитель в случае пересортицы может применить к поставщику штрафные санкции. Все это ведет к финансовым потерям поставщика.
Перечисленные показатели имеют разное значение, потому должна быть возможность изменять вклад каждого из них в суммарное значение рейтинга. Для этого предлагается ввести весовые коэффициенты, которые могут быть заданы пользователем методики или компьютерной системы, ее реализующей, в зависимости от степени влияния каждого из показателей в текущих условиях данного конкретного предприятия.
Кроме того, т. к. абсолютные значения перечисленных показателей могут значительно отличаться по своей величине, предлагается предварительно выполнить их стандартизацию.
Таким образом, рейтинг каждого i-го комплекса машин (бригады) на заготовке древесины может быть вычислен по формуле:
где - стандартизованная производительность заготовительных комплексов;
- стандартизованное число рабочих дней в неделю;
- стандартизованное число рабочих часов в сутки за вычетом всех перерывов;
- стандартизованное число лесонарушений, зафиксированное за последний год наблюдений;
- стандартизованный объем пересортицы, зафиксированный за последний год наблюдений;
- стандартизованное число выполняемых видов рубок;
- стандартизованный средний тариф (сумма всех введенных значений затрат внутри тарифа отнесенная к числу этих значений);
k1…k7 – весовые коэффициенты;
i = 1…M – номер комплекса (внутри группы комплексов одного типа), где М – общее число комплексов такого типа.
Стандартизация переменных выполняется по формуле:
|
(2) |
где - среднее значение (внутри группы комплексов одного типа);
Sx – стандартное отклонение (внутри группы комплексов одного типа):
|
(3) |
Для удобства использования полученных по формуле (1) значений предлагается привести их к какой-либо единой шкале (пятибалльной, десятибалльной и т. д.). Для приведения полученных результатов к диапазону от 1 до 10 можно воспользоваться формулой:
|
(4) |
где – минимальное значение рейтинга
внутри группы;
– максимальное значение рейтинга
внутри группы.
Для оценки работы перевозчиков древесины предлагается использовать следующий набор показателей:
1. Производительность
1.1. Грузовместимость используемого транспортного средства
1.2. Среднее время погрузки и разгрузки используемого транспортного средства
2. Качество выполняемых работ
2.1. Объем пересортицы, произведенный в отношении продукции, доставленной потребителю данным транспортным средством, за последний год наблюдений
3. Удельные затраты на единицу выполненных работ (используемы тариф в случае использования аутсорсинга)
3.1. Средний тариф, по которому ведется расчет с перевозчиком или учет затрат (сумма всех введенных значений затрат внутри тарифа, отнесенная к числу этих значений)
4. Используемый режим работы
4.1. Число рабочих дней в неделю
4.2. Число рабочих часов в сутки за вычетом всех перерывов
4.3. Число возвратов транспортного средства в гараж в сутки для пересменки и т. п.
С учетом сказанного, рейтинг каждого i-го транспортного средства на перевозке древесины может быть вычислен по формуле:
|
(5) |
(5)
где - стандартизованная грузовместимость транспортного средства;
- стандартизованное число рабочих дней в неделю;
- стандартизованное число рабочих часов в сутки за вычетом всех перерывов;
- стандартизованный объем пересортицы, зафиксированный за последний год наблюдений;
- стандартизованное время погрузки;
- стандартизованное число возвратов в гараж в сутки;
- стандартизованный средний перевозочный тариф (сумма всех введенных значений затрат внутри тарифа, отнесенная к числу этих значений);
k8…k14 – весовые коэффициенты;
i = 1…L – номер транспортного средства внутри используемой группы, где L – общее число используемых транспортных средств.
Стандартизация переменных и шкалирование полученных результатов производится также, как и в случае с комплексами лесозаготовительных машин.
Результаты
Таким образом нами получена методика вполне применимая для выполнения рейтингования организационных единиц, подрядных организаций, производственных мощностей, комплексов машин и т. п., привлекаемых для выполнения лесозаготовок и транспорта леса.
Рейтингование основано на вычислении интегрального оценочного показателя, который зависит от целого ряда разнообразных факторов. Учитываются такие наиболее важные критерии, как производительность, качество и затраты, связанные с выполнением того или иного вида работ. Кроме этого, принимаются во внимание уровень квалификации привлекаемых исполнителей работ и режим их работы.
Надо сказать, что число и состав параметров ограничены с точки зрения обеспечения расчета достоверными и обоснованными оперативными значениями величин, являющихся исходными данными для данной методики. При решении этой задачи предлагаемый подход ориентируется на использование в качестве источников исходных данных применяемых на лесозаготовительных предприятиях компьютерных информационных систем производственного учета и производственного планирования. В качестве примера такой системы можно назвать программную систему 1С:Лесозавод.
С другой стороны, для более полной оценки и обеспечения более надежного обоснования решений, связанных с привлечением конкретных исполнителей к работам или с отказом от их услуг, следовало бы расширить используемый список критериев. Например, перспективным видится включение в состав учитываемых таких факторов, как деловые и личные качества подрядчиков, надежность, точность выполнения утвержденного графика работ, гибкость, масштабируемость уровня предоставляемых услуг, перспективы роста и т. д. При условии наличия и постоянного пополнения исходной информации для определения такого рода параметров, они вполне могут быть включены в приведенные выше уравнения с соответствующими весовыми коэффициентами. Проблемой с этой точки зрения может стать тот факт, что некоторые из этих факторов носят описательный (качественный) характер, что затрудняет их количественное описание и статистическую обработку результатов.
Описанная методика была использована в разработанной компанией Опти-Софт компьютерной системе планирования и управления лесозаготовительным предприятием «Opti-Wood» [3, 8] для обоснования выбора привлекаемых производственных ресурсов на заготовке и транспортировке древесины в процессе оптимального автоматизированного планирования этих работ. Система «Opti-Wood» тесно интегрируется с системами производственного учета и использует получаемые оттуда данные для составления перспективных планов производства. В числе прочих параметров из систем учета импортируются данные для расчета рейтингов всех производственных мощностей, которые могут быть привлечены к работам. Система настроена таким образом, что в первую очередь к работам привлекаются те комплексы машин, подрядчики или бригады, которые имеют больший суммарный рейтинг.
В этой же системе пользователь может управлять расчетом рейтингов путем изменения весовых коэффициентов модели. Внешний вид интерфейса программной системы «Opti-Wood» с открытым диалогом для задания весовых коэффициентов модели показаны на рис. 1.
Пример диалогового окна программы «Opti-Wood», содержащее результаты расчета рейтингов для различных бригад и комплексов машин показано на рис. 2 (колонка «Расчетный рейтинг»). Также пользователю дано право вручную изменять значение рейтинга каждой производственной единицы, если, по его мнению, какие-либо из неучтенных в модели факторов такие, как деловые и личные качества подрядчиков, надежность, точность выполнения утвержденного графика работ, гибкость, масштабируемость уровня предоставляемых услуг, перспективы роста и т. п. в данном конкретном случае имеют превалирующее значение (колонка «Рейтинг» на рис. 2).
Таким образом, предлагаемая методика показала свою практическую реализуемость и практическую значимость при решении конкретных задач автоматизации планирования лесозаготовительного производства.
Рис. 1. Вид интерфейса программной системы «Opti-Wood» с открытым диалогом
для задания весовых коэффициентов модели рейтингования
Рис. 2. Пример диалогового окна программы «Opti-Wood», содержащее результаты расчета рейтингов
1. Gerasimov, Y. Y. Development program for improving wood procurement in northwest Russia based on SWOT analysis / Y. Y. Gerasimov, T. Karjalainen // Baltic Forestry. - 2008. - № 1. - C. 87-92. - Библиогр.: с. 91 (27 назв.).
2. Gerasimov, Y. Y. Productivity of single-grip harvesters in clear-cutting operations in the northern European part of Russia / Y. Y. Gerasimov, K. Väätäinen, V. Senkin // European Journal of Forest Research. - 2012. - Т. 131, № 3. - С. 647-654. - Библиогр.: с. 654 (29 назв.). - DOIhttps://doi.org/10.1007/s10342-011-0538-9.
3. Shabaev, A. I. An approach to the scheduling of wood harvesting machines / A. I. Shabaev, A. P. Sokolov, A. R. Urban, D. S. Pyatin // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Т. 316(1). - С. 1-7. - Библиогр.: с. 7 (14 назв.). - DOIhttps://doi.org/10.1088/1755-1315/316/1/012061.
4. Стрелок, И. И. Анализ современных рейтингов транспортных предприятий // Водный транспорт. - 2013. - № 2 (17). - С. 129-133. - Библиогр.: с. 132-133 (8 назв.).
5. Макуев, В. А. Формирование парка лесосечных машин для лесозаготовительного предприятия / В. А. Макуев. - Москва ; Изд-во Моск. гос. ун-та леса, 2004. - 184 с. - Библиогр.: с. 171-184. - ISBN 5-8135-0241-6.
6. Мамматов, В. О. Методика формирования системы лесозаготовительных машин / В. О. Мамматов, А. П. Мохирев // Лесотехнический журнал. - 2017. - №1 (25). - С. 111-117. - Библиогр.: с. 116-117 (12 назв.). - DOI 12737/25201.
7. Сушков, С. И. Разработка основ теории управления и принятия решений на предприятиях лесопромышленного комплекса / С. И. Сушков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 75. - С. 296-307. - Библиогр.: с. 307 (4 назв.).
8. Шабаев, А. И. Математическая модель и численные методы решения задачи оперативной транспортировки лесоматериалов / А. И. Шабаев, А. П. Соколов, А. Р. Урбан, Д. С. Пятин // Инженерный вестник Дона. - Ростов-на-Дону, 2018. - №4. - С. 1-23. - Библиогр.: с. 19-23 (18 назв.).
9. Ширнин, Ю. А. Моделирование процедуры выбора технологий рубок леса с использованием ГИС / Ю. А. Ширнин, Н. И. Роженцова // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. - 2007. - № 1. - С. 40-49. - Библиогр.: с. 49 (10 назв.).
10. Шегельман, И. Р. Анализ показателей работы и оценка эффективности лесозаготовительных машин в различных природно-производственных условиях / И. Р. Шегельман, В. И. Скрыпник, А. В. Кузнецов // Ученые записки ПетрГУ. - 2010. - № 4. - C. 66-75. - Библиогр.: с. 74-75 (18 назв.).
