УДК 519.874

Теоретические предпосылки управления запасами элементов для ремонта электродвигателей в агропромышленном комплексе

Царев Игорь Борисович – кандидат технических наук, доцент кафедры Энергообеспечения и автоматизации технологических процессов Южно-Уральского государственного аграрного университета.

Гусейнов Руслан Тофикович – кандидат технических наук, кафедры Энергообеспечения и автоматизации технологических процессов Южно-Уральского государственного аграрного университета.

Полянский Егор Андреевич – аспирант кафедры Энергообеспечения и автоматизации технологических процессов Южно-Уральского государственного аграрного университета.

Аннотация: В статье рассмотрен вопрос обеспечения предприятия районного уровня по ремонту электродвигателей запасными частями. Определена стратегия управления запасами. Принятая в рамках модельных представлений бесперебойность поставок позволила расчленить многономенклатурную задачу на однономенклатурные.

Ключевые слова: ремонт электродвигателей, управление резервом запчастей, минимизация функции затрат.

Решение задач по оптимизации запасов элементов подлежащих резервированию основывается на выборе стратегий управления запасами, определению функций затрат и выявлением их минимальных значений.

Основой для написания данной статьи послужили наблюдения за деятельностью предприятия по ремонту электродвигателей "ИП Абрамов" в Кетовском районе Курганской области. Можно сделать вывод, что не было выявлено существенных ограничений на работу складов ремонтных компаний на районном уровне, которые оказывают существенное влияние на поставку запасных частей. Этот важный факт также позволяет разделить несколько номенклатурных задач в единую номенклатурную задачу.

Теория управления запасами – это комплексная система, которая позволяет эффективно управлять запасами товаров и материалов в организации. Она основывается на определенных методах и принципах, которые помогают сократить издержки и повысить эффективность бизнеса.

Основными принципами теории управления запасами являются минимизация затрат на складирование, сокращение времени обращения запасов, оптимизация заказов и рациональное использование пространства на складе. Важным элементом теории является также точное планирование спроса на товары и материалы, что позволяет избежать излишков или недостатков запасов. Функция затрат - это выраженное в математическом виде описание общей стоимости, связанной с запасом, то есть стоимости его приобретения, транспортировки, хранения.

Цель: Для создания базового номенклатурного запаса на складах сельскохозяйственных предприятий районного уровня для ремонта электродвигателей необходимо определить функцию затрат в единицу времени.

Теоретические исследования. Основная номенклатура с точки зрения стоимости является постоянной. В связи с этим нами была выбрана следующая стратегия управления запасами, а именно стратегия, которая предполагает фиксированное пополнение запасов. Восполнение номенклатурных групп товаров осуществляется в течение общего периода, равного периоду пополнения основного товара. [1, с.33].

Средние и малые ремонтные предприятия районного уровня нашли способы для сокращения времени восполнения запасов, которое составляет не больше одного дня, что намного меньше срока доставки [2, с.72]. Поэтому в основе расчетов будет лежать допущение, что пополнение происходит незамедлительно. Учитывая вышеизложенное и тот факт, что восполнение резервируемых частей на склад происходит один раз в период, график временной зависимости текущего уровня запасов представлен в виде, показанном на рисунке 1.

Рисунок 1. Зависимость уровня текущего запаса от времени.

Функция представлена на графике, и часть функции, находящаяся под осью t, указывает на недостающее количество запасных частей на складе

В принятой модели поток запросов на резервные элементы, поступающий в пункт хранения, представляет собой стационарный пуассоновский процесс. Система снабжения децентрализована, происходит немедленное пополнение запасов и неисчерпаемый источник запасных элементов[3, с.16]. Стратегия управления запасом резервных элементов-это регулярная стратегия с пополнением запасов на фиксированном уровне.

Для складов сельскохозяйственных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей затраты L(t), связанные с созданием и обслуживанием запасов в течение периода поставки, включают стоимость группы, показанной на рис. 2.

Рисунок 2. Виды затрат на создание и поддержание запаса в течение периода поставок.

L_з – затраты на закупку запасных элементов; L_тр – затраты на их транспортировку; L_хр – затраты , связанные с хранением имущества; Lо – издержки на омертвление денежных средств, которые могут возникнуть если не весь запас будет израсходован в течении периода поставок; L_ш – издержки на штрафы, которые платит ремонтное пред-приятие в случае несвоевременного удовлетворения заказов потребителей; L_пр – убытки, вызванные возможным простоем предприятия, в случае если весь запас будет израсходован ранее, чем произойдет новое пополнение склада (эти убытки связанны с отчислением денежных средств в фонд заработной платы простаивающим рабочим).

В наиболее распространенных случаях могут возникнуть другие специфические затраты, например, в связи с естественной потерей хранимых свойств (летучие жидкости, сжиженные газы и т.д.), снижением его потребительских качеств (продукты питания, косметика и т.д.). Но в рассматриваемой задаче таких потерь не существует и они не учитываются. Следовательно, функция затрат в определенный период имеет вид L_т:

. (1)

В случае стратегии управления запасом типа (Т, n), функция L_т будет функцией двух переменных: периода Т поставок запасных элементов на склад, и максимального уровня n запаса, до которого производится пополнение склада в начале каждого периода.

С целью повышения эффективности ведения складского хозяйства ремонтных организаций, необходимо свести их деятельность к некоторой функции, представляющей собой затраты и определить ее минимумы. В настоящей работе были минимизированы затраты на запасы в единицу времени, что представляет интерес с экономической точки зрения.

Функция L_т представляет из себя затраты за определённый отрезок времени. Чтобы перейти от нее к функции  затрат в единицу времени нужно отнести ее к периоду и производить оптимизацию  уже по двум переменным: Т и n.

. (2)

На продолжительном отрезке времени суммарные затраты на резервирование запасных элементов будут стремиться к суммарному спросу, т. е. к величине, не зависящей от организации поставок, и соответствующее слагаемое функции затрат не повлияет на выбор параметров оптимальной стратегии [4 c.15]. Поэтому после подстановки равенства (1) в (2) слагаемое L_з можно отбросить и представить целевую функцию, подлежащую оптимизации в следующем виде:

. (3)

Вынужденные затраты L в единицу времени имеет переменный характер и представляет собой случайную величину, зависящую от других переменных L_o, L_ш и L_пр. [5 c.42, 6 c.64, 7 c.151]. Можно сделать вывод, что требуется оптимизация средней величины параметра L, иначе говоря, необходимо оценить ее математическое ожидание.

Математическое ожидание суммы случайных величин равно сумме их математических ожиданий. Подставляя значения параметров L_o, L_ш и L_пр и выражения для L_тр и L_хр в равенство (3) после преобразований получим выражение для целевой функции, подлежащей оптимизации, в развернутом виде

(4)

Снижение затрат при создании запаса восполняемого элемента в виде обмоточного провода необходимого для ремонта электродвигателей сводится к оптимизации целевой функции (4) по двум изменяемым параметрам- первый параметр – это период T поставок обмоточного провода на склад, и максимальному уровню n пополнения склада обмоточным проводом в начале каждого периода, выраженным в количествах единиц.

Запишем ее в виде функции стремящейся к минимуму:

(5)

где

; .

Выводы: В результате было получено выражение зависимости времени от возникающих при создании запаса основной номенклатуры на складах предприятий АПК для. Рациональная организация функционирования складов сводится к решению экономического вопроса, а именно нахождению минимума математического ожидания указанной функции.

Нахождение минимального значения функции численным методом приводит к необходимости вычисления суммы комплексного бесконечного ряда в последнем члене уравнения (5) и суммы большого числа комплексных членов в третьем члене. Такая ситуация приводит к значительным затратам машинного времени и снижению точности расчета.

Для успешной реализации теории управления запасами необходимо использовать специальные инструменты и методы. Один из них – это система "Just-in-time", которая позволяет минимизировать издержки на складирование и сократить время обращения запасов. Другой метод – это "ABC-анализ", который позволяет классифицировать товары по степени важности и оптимизировать управление запасами.

Таким образом, теория управления запасами – это необходимый инструмент для эффективного управления бизнесом. Она позволяет сократить издержки, повысить эффективность и улучшить качество обслуживания клиентов. Правильное применение теории управления запасами может стать ключевым фактором успеха в бизнесе.

Список литературы

1. Буторин В.А. Параметрическая надежность электрооборудования после ремонта // Техника в сельском хозяйстве, 2001. № 6. – С. 33–34.
2. Буторин, В. А. Методика оптимизации аварийного резерва запасных элементов РЭС по обслуживанию сельских распределительных сетей / В. А. Буторин, Р. В. Банин, И. Б. Царев // Научные проекты Южно-Уральского государственного аграрного университета / под ред. М. Ф. Юдина. – Челябинск : Южно-Уральский государственный аграрный университет, 2016. – С. 71-72.
3. Буторин, В. А. Оценка отдельных составляющих затрат, связанных с аварийным резервом запасных частей районов электрических сетей / В. А. Буторин, И. Б. Царев // Вестник Челябинской государственной агроинженерной академии, 2014. ­ Т. 70. ­ С. 14-17.
4. Буторин, В. А. Теоретическая оценка плотности распределения ресурса пленочных электронагревателей / В. А. Буторин, И. Б. Царев, А. Н. Ткачев // Достижения науки и техники АПК, 2011.­ №1. ­ С. 79-80.
5. Ильин, Ю. П. Оценка выхода биогаза при мезофильной переработке сенажа топинамбура в биогазовом кластере / Ю. П. Ильин, А. В. Хохлов, И. Б. Царев, Н. Ю. Кузьмина, Н. В. Рудных // Вестник Челябинской государственной агроинженерной академии, 2014. ­ Т. 68. ­ С. 39-49.
6. Полянский, Е. А. Стратегии создания ЗИП / Е. А. Полянский, В. А. Буторин, Л. А. Саплин // Фундаментальные и прикладные научные 97 исследования: актуальные вопросы современной науки, достижения и инновации Сборник научных статей по материалам XII Международной научно-практической конференции, Уфа, 27 июня 2023 года. Том Часть 1. – Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-издательский центр "Вестник науки", 2023. – С. 63-70.
7. Царев, И. Б. Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК : дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук 05.20.02 / Царев Игорь Борисович; Челябинский гос. агроинж. ун-т. ­ Челябинск, 2009.­ 151 с.