Logistyczne systemy zaopatrzenia pojazdów i maszyn roboczych w paliwo

Transkrypt

1 Ewa Stamirowska-Krzaczek 1, Rafał Kornas 2, Paweł Krzaczek 3 Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Logistyczne systemy zaopatrzenia pojazdów i maszyn roboczych w paliwo Wprowadzenie W ciągnikach i maszynach rolniczych już od lat 50-tych XX wieku notuje się wyraźny wzrost mocy montowanych silników, co pociąga za sobą wzrost wydajności użytkowanych pojazdów [17]. Analogiczną tendencję można zauważyć w wykorzystywanych maszyn i środków transportu w gospodarstwach, których konstrukcje posiadają coraz większą ładowność oraz/lub pojemność [16]. Z jednej strony dla wielu użytkowników jest to szansa na zmniejszenie kosztów produkcji oraz na terminowe wykonanie zabiegów agrotechnicznych. Z drugiej zaś strony samo posiadanie przez nabywców sprzętu o dużej wydajności nie gwarantuje pełnej skuteczności wykonania wszystkich zabiegów. Dlatego też należy zwrócić szczególnie uwagę na dobór sprzętu do wielkości gospodarstwa oraz na jego racjonalne wykorzystanie [20]. W wielu przypadkach istnieje konieczność usługowego wykorzystaniem posiadanych maszyny i pojazdów poza gospodarstwem [6]. Ponadto w ostatnich latach obserwuje się wzrost liczby podmiotów specjalizujących się w usługowym wykonywaniu określonych zabiegów agrotechnicznych, w których dąży się do maksymalnego wykorzystania potencjału maszyn i ciągników rolniczych. Zapewnienie wysokiej wydajności pojazdów i maszyn rolniczych podczas wykonania zabiegów agrotechnicznych, szczególnie realizowanych w ramach usług rolniczych wymusza konieczność utrzymania sprzętu w stanie gotowości technicznej. Stan techniczny parku maszynowego może być monitorowany przez pokładowe systemy diagnostyczno-sterujące [14] lub przez zewnętrzne systemy akwizycji danych o pojazdach i ich położeniu [1, 4, 8]. Oprócz kanałów zbierania informacji, istotne znaczenie mają aspekty związane z zapewnieniem dostępu do części zamiennych [7, 15], serwisu [3, 11, 13] czy materiałów eksploatacyjnych, a zwłaszcza paliw [21]. Wydajność maszyn i pojazdów pociąga za sobą wysokie dobowe zapotrzebowanie na materiały pędne. Jednocześnie stosowane paliwa muszą spełniać wysokie normy jakościowe mimo wielu zakłóceń wynikających z długości łańcucha dostaw paliw płynnych [2], jak i warunków użytkowania pojazdów [12]. Dlatego też w pracy zwrócono uwagę na problematykę dostaw paliw do pojazdów wykorzystywanych do świadczenia usług rolniczych. Ponadto z uwagi na konieczność niezawodnego wykonania zabiegów agrotechnicznych w określonym terminie dokonano analizy systemów zaopatrzenia pojazdów i maszyn rolniczych w paliwo. Metodyka badań Badania obejmowały studium przypadku na przykładzie przedsiębiorstwa świadczącego usługi rolnicze polegające na zbiorze zielonki. Procesy realizacji dostaw paliw obserwowano podczas zbioru kukurydzy na kiszonkę w okresie od 25 sierpnia do 03 października w latach W tabeli 1 przestawiono wykaz maszyn i pojazdów rolniczych wykorzystywanych w trakcie wykonywania zbioru, odbioru i odwozu oraz magazynowania biomasy. Systemy zaopatrzenia w paliwo analizowano teoretycznie i weryfikowano w praktyce uwzględniając aspekty prawne, personalne, wykorzystania pojazdów usługowych, magazynowania paliw, jakości paliw oraz kosztów i finansowania dostaw 1 Dr inż. W. Stamirowska-Krzaczek, dyrektor Instytutu Nauk Rolniczych, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie 2 Dr inż. R. Kornas, starszy wykładowca, Instytut Nauk Rolniczych, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie 3 Dr inż. P. Krzaczek, adiunkt, Katedra Energetyki i Pojazdów, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Logistyka 6/

2 Lp. Typ pojazdu/maszyny Moc silnika [kw] 1 Sieczkarnia samojezdna 2 Ciągnik z przyczepą objętościową 44m 3 3 Ciągnik z przyczepą objętościową 44m 3 4 Ładowarka teleskopowa 5 Ciągnik do ugniatania Logistyka - nauka Tab. 1. Wykaz pojazdów i maszyn usługowych Maks. pręd. transportowa [km h -1 ] Funkcje Ścinanie i rozdrabnianie biomasy Transport biomasy Transport biomasy Formowanie pryzm i ugniatanie biomasy Ugniatanie biomasy na pryzmie Pojazd podstawowy/opcjonalny podstawowy podstawowy podstawowy podstawowy opcjonalny Uwarunkowania funkcjonowania obiektów technicznych Przedsiębiorstwo świadczyło usługi na terenie województwa lubelskiego i województw ościennych. Analiza danych pozwoliła stwierdzić, że eksploatowane pojazdy poruszały się w promieniu do 120 km od siedziby przedsiębiorstwa, a co za tym idzie, w zróżnicowanym pod względem topograficznym terenie. Z uwagi na konieczność przejazdów pojazdów usługowych do kolejnych gospodarstw tworzony był harmonogram prac. W planie grupowano gospodarstwa w celu ograniczenia czasu przejazdów oraz, jeśli wymagał tego system zaopatrzenia, określano miejsca ewentualnego tankowania na stacjach. Średnia odległość jaką pokonywały maszyny każdego dnia to około km., a najsłabszym ogniwem przejazdów była ładowarka ze względu na niską prędkość maksymalną. Utrudnienia w pełnym wykorzystaniu posiadanych maszyn wynikały z dużego rozdrobnienia pól oraz ich odległości od miejsca składowania zielonki (ponad 2,5 km.). Dodatkowo wpływ na zmniejszenie wydajności pojazdów miała lokalizacja i ograniczona przestrzeni wokół pryzm. Uwzględniając etapy procesu technologicznego zbioru zielonki z kukurydzy można wyróżnić czynniki wpływające na efektywność wykorzystania taboru [4, 5]: nawroty i przejazdy pomiędzy poszczególnymi działkami, czas rozłożenia/złożenia maszyny, czas regulacji ustawień, czynności obsługowe (np. ostrzenie noży), w tym tankowanie paliwa, usterki, awarie i naprawy na polu, zbiór i załadunek przyczep, oczekiwanie na dojazd środków transportu. Ponadto należy także zwrócić uwagę na czynniki obiektywne, nie wynikające z technologii zbioru: warunki atmosferyczne (np. długotrwałe opady), awarie wymagające oczekiwania na części zamienne, złej jakości paliwo, uszkodzenia i zły stan dróg dojazdowych, spory wynikające z podpisanych umów na realizację usług. Wyniki badań i dyskusja Proces realizacji usług zbioru kukurydzy na kiszonkę wymaga zawarcia umowy pomiędzy przedsiębiorstwem a gospodarstwem rolnym. Treść umowy obejmuje przede wszystkim: położenie i obszar pól, termin realizacji usługi, wynagrodzenie w stosunku do powierzchni, sposób rozliczania, zestaw maszyn i pojazdów 331 Logistyka 6/2014

3 usługowych, sposób zaopatrzenia pojazdów w paliwo. Dodatkowo wprowadzano zapisy dotyczące konieczności informowania zleceniobiorcę o wszystkich trudnościach mogących mieć wpływ na wykonanie usługi. Określenie warunków i sposobu realizacji usług w umowie pozwala na stworzenie harmonogramu prac oraz na ustalenie strategii postępowania w przypadku wystąpienia zaburzeń w postaci niekorzystnych warunków atmosferycznych, czy specyfiki działek, na których następuje zbiór [18]. Uwzględniając skrajne strategie realizacji zabiegów agrotechnicznych, czyli nastawienie na użytkownika [19] lub na obiekty techniczne [10] w badanym przedsiębiorstwie przyjęto model decyzyjny oparty na stanie technicznym pojazdów. Wynika to ze specyfiki wykonywanej usługi, gdzie newralgicznym obiektem jest sieczkarnia samojezdna. Z jednej strony posiada wysoki potencjał wydajności, z drugiej ograniczenie stanowi pojemność zbiornika paliwa. Maksymalne godzinowe zużycie paliwa sieczkarni wynosiło 80 l h-1, natomiast dobowe wahało się od 550 do 750 l [tab.2]. Ponadto brak paliwa powodował zapowietrzenie układu zasilania silnika i przestój od 1 do 1,5 godziny. W celu zapewnienia ciągłości wykonywania usługi monitorowano poziom paliwa, a wskazania paliwomierza stanowiły podstawę do podejmowania decyzji o rozpoczęciu realizacji procesu zaopatrzenia w paliwo. Tab. 2. Charakterystyka zapotrzebowania na paliwo pojazdów i maszyn Lp. Pojazd/maszyna Dobowe zużycie paliwa [l] Średnie dobowe zużycie paliwa [l] Pojemność zbiornika paliwa [l] Czas pracy bez tankowania [h] 1. Sieczkarnia samojezdna Ciągnik z przyczepą objętościową 44m 3 3. Ciągnik z przyczepą objętościową 44m Ładowarka teleskopowa Ciągnik do ugniatania W czasie świadczenia usług rolniczych 80 % przypadków dotyczyło wykorzystania 4 podstawowe pojazdy, których sumaryczne zapotrzebowanie na paliwo wynosiła od 865 do 1135 l (tab.2). Dodatkowe l zwiększało konieczne dostawy w przypadku wykorzystywania ciągnika do ugniatania. Maksymalna dostawa w takcie prowadzonych badań wynosiła 1300 l. Określone dobowe zapotrzebowania z uwzględnieniem systemy zaopatrzenia w paliwo determinowało dobór zbiorników transportowych [9]. Stosowanie zunifikowanych zbiorników oraz źródeł energii elektrycznej do napędu pomp paliwowych pozwolił na dostawy bezpośrednio w miejscu użytkowania pojazdów i maszyn rolniczych. Podczas przeprowadzonych badań wyróżniono cztery główne systemy logistyczne zaopatrzenia pojazdów i maszyn rolniczych w paliwo: 1. Uzupełnianie paliwa poprzez przejazd pojazdów i maszyn na teren konwencjonalnej stacji dystrybucji paliw; 2. Dostawa paliwa przez gospodarstwo, w którym wykonywana jest usługa; 3. Dowóz i tankowanie własnym pojazdem zaadaptowanym do przewozu paliwa z magazynu zakładowego przedsiębiorstwa insourcing; 4. Dostawa paliwa realizowana przez podmiot zewnętrzny dostosowanym do zapotrzebowania pojazdem outsourcing. Logistyka 6/

4 Pierwszy system (rys. 1) wiąże się z koniecznością planowania przejazdów pomiędzy kolejnym gospodarstwami w pobliżu stacji paliw. W przypadku wykonywania usług w dużych gospodarstwach występowały przypadki dodatkowego przejazdu na odległość nawet powyżej 10 km, co powodowało zwiększoną stratę czasu i paliwa. Rys. 1. Schemat systemu zaopatrzenia pojazdów usługowych z wykorzystaniem stacji dystrybucji paliw Tankowane paliwo pochodziło z wielu źródeł, co miało istotny wpływ na jego jakość i rozmycie odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikające z zastosowania paliwa o nieprawidłowych parametrach. Ponadto rozliczenia magazynowe i finansowe oparte na współpracy z wieloma, często przypadkowymi stacjami paliw powodował zamieszanie w dokumentacji księgowej. Z uwagi na stosunkowo duże ilości kupowanego paliwa zapłatę za paliwo wymagano do razu. Drugim systemem realizacji dostaw (rys. 2) było zawarcie umowy ze zleceniodawcą na zapewnienie odpowiedniej ilości paliwa do pojazdów usługowych. W tym przypadku koszt paliwa odejmowano od wynagrodzenia za wykonaną usługę. Jednak podobnie jak w przypadku pierwszym pojawiały się problem z dostawą paliwa o odpowiedniej jakości. Ponadto wstępowały problemy z zapewnieniem dostaw odpowiedniej ilości oleju napędowego. Rys. 2. Schemat systemu zaopatrzenia pojazdów usługowych w gospodarstwie rolnym przez usługobiorcę. W celu wyeliminowania konieczności przejazdów na stacje paliw, realizacji dostaw z różnych źródeł i rozliczeń z wieloma podmiotami zastosowano system zaopatrzenia oparty na insourcingu (rys. 3). Taka strategia pozwala na zapewnienie odpowiedniej jakości paliwa i zapłatę za dostawy w zwyczajowych terminach kupieckich. Rys. 3. Schemat systemu zaopatrzenia pojazdów usługowych w ramach insourcingu 333 Logistyka 6/2014

5 Do realizacji dostaw przystosowano samochód dostawczy wyposażony w dwa zunifikowane zbiorniki paliwo o pojemności 500 l każdy. Doboru łącznej pojemności dokonano na bazie dokonanej analizy zapotrzebowania na paliwo. Dostawy następowały na podstawie wskazań poziomu paliwa i realizowane były do dwóch razy dziennie. Przedstawiony system wymagał jednak wyłączenia pojazdu z funkcjonowania przedsiębiorstwa oraz zatrudnienia dodatkowego pracownika odpowiedzialnego za dostawy paliwa do miejsca użytkowania maszyn. Przeprowadzona analiza finansowa wykazała, że proponowane rozwiązanie jest zbyt kosztowne i pozwoliłoby zapewnić realizację dostaw do dwóch zestawów maszyn. W celu ograniczenia kosztów dostarczania paliwa, wprowadzono kolejne rozwiązanie polegające na wynajęciu podmiotu zewnętrznego (rys. 4). Określono potencjalne zapotrzebowanie na paliwo na poziomie minimum 1500 l, a maksymalny czas dostawy to 3 godzin od zgłoszenia. Rys. 4. Schemat systemu zaopatrzenia pojazdów usługowych w ramach outsourcingu Z uwagi na konieczność dostaw bezpośrednio na miejsca zbioru i składowania biomasy usługa outsourcingu świadczona był z wykorzystaniem samochodu dostawczego typu furgon wyposażonego w dwa zbiorniki o pojemności 1000 l każdy. Podstawowe zamówienia nie przekraczały pojemności jednego zbiornika, co dodatkowo minimalizowało koszt dostawy paliwa. Ponadto ładowność samochodu pozwalała na przewóz agregatu prądotwórczego do zasilania pomp paliwowych i skrócenie czasu tankowania. W tym systemie proces uzupełniania paliwa trwał od 20 do 30 minut, a nie jak w pierwszym systemie do 1,5 godziny. Podsumowanie Rozproszenie gospodarstw oraz rozdrobnienie działek rolnych stwarza konieczność opracowania harmonogramu realizacji usług rolniczych, który determinuje terminowe wykonanie zabiegów agrotechnicznych. Monitorowanie położenia i stanu pojazdów w określonym miejscu i czasie, dostarcza precyzyjnych informacji dla systemu zaopatrzania w paliwo oraz określa warunki i sposoby realizacji procesu uzupełniania paliwa. Z pośród przedstawionych systemów zaopatrzenia w paliwo, dostawy oparte na podmiocie zewnętrznym determinowały maksymalne skrócenie procesu tankowania. Outsourcingu eliminuje zagrożenia związane z jakością paliw pochodzących z wielu różnych źródeł i pozwala na rozliczanie zobowiązań za dostawy w wydłużonym terminie. W przypadku wystąpienia zaburzeń w łańcuchu logistycznym zaopatrzenia maszyn w paliwo istnieje możliwość uzupełnienia dostaw z innego źródła, czyli magazynu zleceniodawcy lub lokalnej stacji paliw. Streszczenie W pracy przedstawiono problematykę związaną z zapewnieniem zaopatrzenia w paliwo grupy pojazdów rolniczych wykorzystywanych do świadczenia usług rolniczych. Wyróżniono cztery systemy zaopatrzenia w paliwo i ich kombinacje. Poszczególne systemy zostały zweryfikowane w praktyce. Oprócz realizacji dostaw uwzględniono aspekty organizacyjne, zarządzania personelem oraz finansowania realizowanych dostaw. Zwrócono szczególną uwagę na wpływ poszczególnych systemów zaopatrzenia na wydajność wykorzystywania pojazdów rolniczych i niezawodność świadczenia usług. Realizacja dostaw oparta na usługach outsourcingowych podmiotów dostarczających paliwo w miejscu użytkowania pojazdów i maszyn stanowi podstawę funkcjonowania badanych obiektów. Logistyka 6/

6 LOGISTICAL SYSTEMS SUPPLY OF FUEL TO AGRICULTURAL VEHICLES AND MACHINES Abstract The paper presents the issues relating to the provision of fuel supply of the agricultural vehicles used for the provision of agricultural services. Identifies four fuel supply systems and combinations thereof. The various systems have been verified in practice. In addition to the supplies included organizational aspects of personnel management and financing of deliveries. Special attention is paid to the impact of the various supply systems on performance using agricultural vehicles and reliability of services. The delivery based on outsourcing services providers of fuel in the place of use of vehicles and equipment is crucial for the tested objects. Literatura [1] Amiama C., Bueno J., Alvarez C. J., Manuel Pereira J. M., Design and Field Test of an Automatic Data Acquisition System in a Self-propelled Forage Harvester. Computers and Electronics in Agriculture, No. 61, p [2] Baczewski K., Ryczyński J., Jakość paliw w systemie zaopatrywania w Polsce, Logistyka No. 3, s [3] Bouvard K., Artus S., Berenguer C., Cocquempot V., 2011.: Condition-based dynamic maintenance operations planning and grouping. Application to commercial heavy vehicles. Reliability Engineering and System Safety 96, s [4] Bochtis D.D., Sørensen C.G., Green O., Moshou D., Olesen J., Effect of Controlled Traffic on Field Efficiency. Biosystems Engineering 106 (2010) [5] Bochtis D. D., Vougioukas S. G., Minimising the Non-working Distance Travelled by Machines Operating in a Headland Field Patter. Biosystems Engineering 101 (2008) [6] Cupiał M., Lorencowicz E., Usługowe wykorzystanie maszyn własnych przez rolników a koszty eksploatacji. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, Vol. 57 (2), p [7] Dekker R., Pinc C., Zuidwijk R., Jalil M. N : On the use of installed base information for spare parts logistics: A review of ideas and industry practice. Int. J. Production Economics 143, s [8] Gruszczyński M., Mueller W., Zwoliński K., Rudowicz-Nawrocka J., Technologie informatyczne ukierunkowane na dane przestrzenne w aplikacjach wspomagających zarządzanie rolnictwem. Inżynieria Rolnicza, Z. 2 (137) T. 2, s [9] Hajt S., Stankiewicz G., Charakterystyka rozwiązań funkcjonalno-technicznych używanych w logistycznym podsystemie zaopatrzenia wojsk Wielkiej Brytanii, USA, Francji i Niemiec część I. Zeszyty Naukowe WSOWL, No 2 (156), s [10] Hameed I.A., Bochtis D.D., Sørensen C.G., Vougioukas S., An Object-oriented Model for Simulating Agricultural In-field Machinery Activities. Computers and Electronics in Agriculture 81 (2012) [11] Izdebski W., Skudlarski J., Zajac S., Potrzeby gospodarstw rolnych w zakresie zabezpieczenia w usługi serwisowe i części zamienne dla ciągników i maszyn rolniczych. Logistyka 4/2012. s Logistyka 6/2014

7 [12] Jósko M., Kołodziejski D., Selected Exploitation Problems of Agricultural Vehicles in The Scope of Their Servicing. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, Vol. 53 (2), p [13] Khanh Nguyen T.P., Yeung Th. G., Castanier B., 2013.: Optimal maintenance and replacement decisions under technological change with consideration of spare parts inventories. Int. J. Production Economics 143 (2013) s [14] Krzaczek P., Piekarski W., Utilization of vehicle control-diagnostic system in evaluation of energetic parameters. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej Nr 277. Mechanika z. 81. Rzeszów str [15] Krzaczek P., Stoma M., Dudziak A., 2012.: Problematyka logistyki części zamiennych w aspekcie utrzymania ciągników rolniczych w gotowości technicznej. Logistyka 4/2012. str [16] Kuboń M., Kwaśniewski D., Malaga-Toboła U., Łapka M., Assessment of Operation Efficiency of The Selected Transport Means in The Farms of Southern Poland. Agricultural Engineering, Z. 4 (148), T. 2, p [17] Kutzbach H. D. 2000: Trends in power and machinery. Journal of Agricultural Engeering Research, vol. 76, 2000, [18] Sørensen C. G., Bochtis D. D., Conceptual Model of Fleet Management in Agriculture. Biosystems Engineering, No. 105 (1), s [19] Sorensena C.G., Pesonenb L., Fountasc S., Suomib P., Bochtisa D., Bildsøea P.,. Pedersend S.M., A User-centric Approach for Information Modelling in Arable Farming. Computers and Electronics in Agriculture 73 (2010), p [20] Søgaard H. T., Sørensen C. G., A Model for Optimal Selection of Machinery Sizes Within the Farm Machinery System. Biosystems Engineering, No. 89 (1), p [21] Yuan Y., Mehrez A., Refueling Strategies to Maximize the Operational Range of a Nonidentical Vehicle Fleet. European Journal of Operational Research, No. 83, p Logistyka 6/

8 337 Logistyka 6/2014