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 torjai@ktk.pte.hu
Az erőmű és a termelők hálózata
Beszállítási folyamat Termelői központok Külső raktár FEL LE Termelők LE Üzemi raktár 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 Külső raktár név mennyiség távolság FEL LE Tk 1 350 fuvar 37 perc Tk 2 400 fuvar 25perc......... Termelők LE Üzemi raktár Kazán Tk 30 325 fuvar 42 perc
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 2008.01.01, 6:20 Tk1 2008.01.01, 6:30 Tk1 2008.01.01, 6:40 Tk1 2008.01.01, 6:50 Tk1 2008.01.01, 7:00 Tk1...... 2008.12.31, 19:50 Tk30 2008.12.31, 20:00 Tk30 2008.12.31, 20:10 Tk30 2008.12.31, 20:20 Tk30 2008.12.31, 20:30 Tk30 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 2008.01.01, 6:20 Tk3 2008.01.01, 6:30 Tk4 2008.01.01, 6:40 Tk5 2008.01.01, 6:50 Tk6 2008.01.01, 7:00 Tk7...... 2008.12.31, 19:50 Tk24 2008.12.31, 20:00 Tk25 2008.12.31, 20:10 Tk26 2008.12.31, 20:20 Tk27 2008.12.31, 20:30 Tk28 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 tüzelés készlet 55 60 60 75 55 0 0 40 40 40 40 40 40 40 15 35 55 70 85 45 5
2. DÖNTÉS Három alfeladatra bontás 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 tk1 tk2 55 60 60 75 55 0 305 55 25 0 80 40 30 15 0 85 tk3 15 25 10 0 50 tk4 5 5 40 40 0 90
Három alfeladatra bontás 3. DÖNTÉS Határozzuk meg a napon belüli ütemezéseket! Dátum 09.02 fuvar 60 termelő1 termelő2 40 termelő3 15 termelő4 5 6:00 termelő2 6:10 termelő2 6:20 termelő3 6:30 6:40 termelő2 6:50 termelő4 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 - energiafű termesztése (értékesítése) és tárolása Fuvarozó - 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 2. döntés 3. döntés Termelő termelés és tárolás minimális átlagos szállítási hét likviditási ciklus Fuvarozó felrakodás minimális eszközigény hatékonyság?? szállítás minimális járműpark hatékonyság?? Erőmű lerakodás minimális eszközigény hatékonyság?? készletezés minimális raktárkapacitás minimális külső raktár költség
A célrendszer kialakítása 1. döntés 2. döntés 3. döntés Termelő termelés és tárolás minimális átlagos szállítási hét likviditási ciklus Fuvarozó felrakodás minimális eszközigény hatékonyság?? Szállítás minimális járműpark hatékonyság?? Erőmű lerakodás minimális eszközigény hatékonyság?? készletezés minimális raktárkapacitás minimális külső raktár költség
További vizsgálatok a célrendszer kialakítása során Célok konzisztenciája, redundanciája Hogyan befolyásolják döntéseinket a lehetséges kockázatok?
Minimális Költségű Hálózati Folyam 15-5 15 10 0 10-20 -10-5 -10 Min z( x) = c x (, i j) A ij ij 1 1 1 x x = b() i i re ij { j:( i, j) A} { j:( i, j) A} ji l x u (, i j) A ra ij ij ij -1-1 -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
336 1. Döntés Lot Sizing Model xij c ij lij uij : szállítás és készletezés = 1: szállítás és készletezés összegzése : biztonsági készlet, minimális szállítás : maximális szállítási és raktárkapacitás szállítás 24-24 24-48 -48-48 -48-48 -48-48 - 24 készletezés
1. Döntés eredményei
2. Döntés céljai 1. Járművek számának minimalizálása ~ napi átlagos fuvarhosszok minimalizálása 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 torjai@ktk.pte.hu