GreenSky Modeling
Energiafű ellátási logisztika modellezése a Pannon Hőerőmű Zrt-nél A kutatást az NKFP 3A 061-04 számú „Biomassza” projekt keretében végeztük.
Torjai László
[email protected]
Az erőmű és a termelők hálózata
Beszállítási folyamat Külső raktár
Termelői központok
FEL
LE
Termelők
Üzemi raktár LE
Kazán
Termelői feladatok a folyamatban • Az aratás után a termelő a saját földjén tárolja a bálákat • A termelők a szállítási tervnek megfelelően folyamatosan feltöltik a hozzájuk legközelebb eső termelői központban található raktárt Termelői központok
Külső raktár
FE L
LE
Termelők Üzemi raktár LE
Kazán
Felrakodás jellemzői •
A felrakodást a fuvarozók végzik saját berendezéseikkel
•
Egy felrakodás időtartama kb. 16 perc, egyszerre több kamion is rakodható
•
A felrakodó daruk csak hétvégén mozognak a termelői központok között Termelői központok
név
mennyiség távolság
Tk 1
350 fuvar
37 perc
Tk 2
400 fuvar
25perc
Külső raktár
FEL
LE
Termelők Üzemi raktár
...
...
...
Tk 30
325 fuvar
42 perc
LE
Kazán
Szállítás jellemzői • Kb. 250 szállítási nap; hétvégén, ünnepnap nincs szállítás • Járművek kapacitása 10-15 tonna, és feltehető, hogy minden szállító a legnagyobb kapacitású kocsit használja a gazdaságosság miatt (homogén járműpark) • A működés éjszakai zajterhelése miatt 6:00 és 21:00 között fogad szállítmányt az erőmű Termelői központok
Külső raktár
FE L
LE
Termelők Üzemi raktár LE
Kazán
Lerakodás jellemzői •
Minimális számú lerakodó berendezéssel elérése a cél (raktáranként egy)
•
A lerakodás időtartama kb. 9perc (1 periódus = 10 perc)
•
Hatékonysági okokból, és helyhiány miatt is el kell kerülni a szállítmányok torlódását
•
Periódusonként egy szállítmány érkezhet be az erőműbe (6:00-21:00 között max. 90 periódus) Termelői központok
Külső raktár
FE L
LE
Termelők Üzemi raktár LE
Kazán
Energiafű raktározás jellemzői •
Az erőmű minimális nagyságú készletet tervez a fű nagy térfogata miatt (karcsúsított termelés), üzemi raktár területe 2 napnyi készlethez elegendő 1 bála ~ 2m3 ~ 200kg 4nap*24óra*25 tonna = 2400 tonna ~ 24000m3 (kisméretű focipálya 4m magasan)
•
Raktárközi anyagmozgatást minimalizálni kell Termelői központok
Külső raktár
FE L
LE
Termelők Üzemi raktár LE
Kazán
Kazán-üzemeltetés jellemzői • A kazán évi 8000 órát működik 8000 óra ~ 333nap, 1év = 8760 óra, 760 óra: 4 hetes tervezett karbantartás és üzemzavarok • Óránként 25 tonna, azaz évi 200e tonna füvet éget el Termelői központok
Külső raktár
FE L
LE
Termelők Üzemi raktár LE
Kazán
Megoldási alternatívák I. 2008.01.01, 6:00 Tk1
...
2008.01.01, 6:10 Tk1
2008.12.31, 19:50 Tk30
2008.01.01, 6:20 Tk1
2008.12.31, 20:00 Tk30
2008.01.01, 6:30 Tk1
2008.12.31, 20:10 Tk30
2008.01.01, 6:40 Tk1
2008.12.31, 20:20 Tk30
2008.01.01, 6:50 Tk1
2008.12.31, 20:30 Tk30
2008.01.01, 7:00 Tk1
2008.12.31, 20:40 Tk30
...
2008.12.31, 20:50 Tk30
Megoldási alternatívák II. 2008.01.01, 6:00 Tk1
...
2008.01.01, 6:10 Tk2
2008.12.31, 19:50 Tk24
2008.01.01, 6:20 Tk3
2008.12.31, 20:00 Tk25
2008.01.01, 6:30 Tk4
2008.12.31, 20:10 Tk26
2008.01.01, 6:40 Tk5
2008.12.31, 20:20 Tk27
2008.01.01, 6:50 Tk6
2008.12.31, 20:30 Tk28
2008.01.01, 7:00 Tk7
2008.12.31, 20:40 Tk29
...
2008.12.31, 20:50 Tk30
Három alfeladatra bontás 1. DÖNTÉS Határozzuk meg minden napra a beszállítás mennyiségét! Dátum
09.01
09.02
09.03
09.04
09.05
09.06
09.07
fuvar
55
60
60
75
55
0
0
tüzelés
40
40
40
40
40
40
40
készlet
15
35
55
70
85
45
5
Három alfeladatra bontás 2. DÖNTÉS Határozzuk meg, hogy a napi mennyiségeket melyik termelői központokból szállítjuk be! Dátum
09.01 09.02 09.03 09.04 09.05 09.06 kapacitás
fuvar
55
tk1
55
60
60
75
55
25
tk2
40
30
15
tk3
15
25
10
tk4
5
5
40
40
0
305
0
80
0
85
0
50
0
90
Három alfeladatra bontás 3. DÖNTÉS Határozzuk meg a napon belüli ütemezéseket! 6:00
termelő2
Dátum
09.02
6:10
termelő2
fuvar
60
6:20
termelő3
6:30
–
termelő1 termelő2
40
6:40
termelő2
termelő3
15
6:50
termelő4
termelő4
5
7:00
termelő4
...
Kockázatkezelés •
Az erőműnél található néhány napos készlettel kell átvészelni a hétvégéket, hosszú ünnepeket, téli havazásokat, más nem várt eseményeket: – x számú termelő kiesik bizonyos ideig – x számú útvonal kiesik bizonyos ideig – nem lehet szállítani az erőműbe bizonyos ideig – x számú autó késik – az erőmű nem tudja átvenni a szállítmányokat bizonyos ideig – a kazán nem működik bizonyos ideig – ...
• •
Előre beépített védekező eszközök Real-time reagálás a nem várt eseményekre
A folyamat szereplői és funkciói •
Termelő -
•
Fuvarozó -
•
energiafű termesztése (értékesítése) és tárolása
felrakodás a termelői központokban szállítás az erőmű raktáraiba
Erőmű -
lerakodás a raktárakban energiafű készletezése energiafű tüzelése
A szereplők lehetséges célja Termelő – energiafű értékesítése • méltányos értékesítési ütemezés a termelőknek ~ minimális átlagos szállítási hét • likviditási ciklusok betartása
A szereplők lehetséges célja Fuvarozó – felrakodás • minimális számú felrakodó (~ min számú termelői központból szállítás egy héten) • felrakodók hatékony használata (minimális állásidő)
– szállítás • minimális számú autó • autók hatékony használata (minimális állásidő)
A szereplők lehetséges célja Erőmű – lerakodás • minimális számú lerakodó (~ min beszállítások maximumát) • lerakodó hatékony használata (minimális állásidő)
– készletezés • minimális raktárkapacitás (~ min napi készletek maximumát) • minimális külsőraktár költség
A döntések hatásai 1. döntés Termelő
Fuvarozó
termelés és tárolás
felrakodás
–
–
likviditási ciklus
–
–
minimális eszközigény
?
?
–?
–? – ?
–
minimális raktárkapacitás
–
–
minimális külső raktár költség
–
–
minimális járműpark hatékonyság
Erőmű
lerakodás
minimális eszközigény hatékonyság
készletezés
3. döntés
minimális átlagos szállítási hét
hatékonyság szállítás
2. döntés
?
A célrendszer kialakítása 1. döntés Termelő
Fuvarozó
termelés és tárolás
felrakodás
–
–
likviditási ciklus
–
–
minimális eszközigény
?
?
–?
–? – ?
–
minimális raktárkapacitás
–
–
minimális külső raktár költség
–
–
minimális járműpark hatékonyság
Erőmű
lerakodás
minimális eszközigény hatékonyság
készletezés
3. döntés
minimális átlagos szállítási hét
hatékonyság Szállítás
2. döntés
?
További vizsgálatok a célrendszer kialakítása során • Célok konzisztenciája, redundanciája • Hogyan befolyásolják döntéseinket a lehetséges kockázatok?
Minimális Költségű Hálózati Folyam 15
15
-5
10
0 10
- 20 - 10
Min
z ( x) =
∑
( i , j )∈A
∑
{ j:( i , j )∈A}
xij −
∑
x ji = b(i )
- 10
1
cij xij
{ j:( i , j )∈A}
lij ≤ xij ≤ uij
-5
1
1
-1
-1
∀ i − re ∀ (i, j ) ∈ A − ra
-1
1. Döntés céljai 1.
Raktárkapacitások minimalizálása
2.
Lerakodó eszközök számának minimalizálása
3.
Kockázat minimalizálása I.: biztonsági készletszint meghatározása különböző szállításkiesési szcenáriók esetén
4.
Külső raktárhoz kapcsolódó költségek minimalizálása
5.
Kockázat minimalizálása II.: beszállítások mennyiségének napok közötti egyenletes elosztása, simítása
1. Döntés – Lot Sizing Model xij : szállítás és készletezés 336
cij = 1: szállítás és készletezés összegzése lij : biztonsági készlet , minimális szállítás
uij : maximális szállítási és raktárkapacitás szállítás
24
24
- 24
- 48
- 48
- 48
- 48
készletezés
- 48
- 48
- 48
- 24
1. Döntés eredményei
2. Döntés céljai 1.
Járművek számának minimalizálása fuvarhosszok minimalizálása
~
napi
átlagos
2.
Felrakodók számának minimalizálása ~ min számú termelői központból szállítás egy héten
3.
Termelőktől való szállítások átlagos időpontjának minimalizálása és a likviditási ciklusok alkalmazása
4.
Kockázat minimalizálása: adott napi szállítás több termelőtől, több irányból való megvalósítása
2. Döntés eredményei
3. Döntés céljai 1.
Járművek számának minimalizálása
2.
Járművek hatékonyságának maximalizálása, ami az állásidők minimalizálását jelenti
3.
A lerakodó berendezések hatékonyságának maximalizálása
4.
A felrakodók számának minimalizálása
5.
A felrakodók hatékonyságának maximalizálása
3. Döntés – ütemezési feladat I. 3 db 7 periódusú fuvar 4 db 5 periódusú fuvar 6 db 3 periódusú fuvar 6 autó – állásidő nélkül
GreenSky Modeling
Köszönöm a figyelmet!
Torjai László
[email protected]
