WYKORZYSTANIE METOD SYMULACYJNYCH W MODELOWANIU MORSKO LĄDOWYCH ŁAŃCUCHÓW DOSTAW NA PRZYKŁADZIE DCT

Transkrypt

1 Bohdan Pac 1, Ryszard Zadrąg 2 WYKORZYSTANIE METOD SYMULACYJNYCH W MODELOWANIU MORSKO LĄDOWYCH ŁAŃCUCHÓW DOSTAW NA PRZYKŁADZIE DCT Wstęp Niniejsze opracowanie stanowi rozwinięcie koncepcji kontroli ruchu jednostek pływających w portach morskich z wykorzystaniem metod symulacyjnych, prezentowanej na zeszłorocznej V Konferencji Naukowej LOGISTYKA MORSKA LogMare Przedmiotem badań był ruch jednostek w Głębokowodnym Terminalu Kontenerowym (DCT) w Gdańsku. Na podstawie danych historycznych z wybranego okresu pracy terminala, dokonano, z wykorzystaniem metody Monte Carlo, symulacji ruchu jednostek pływających w terminalu w zadanym czasie. Na podstawie przedmiotowej prognozy sprawdzono płynność operacyjną w relacji statek - nabrzeże oraz zdefiniowano zasadniczy miernik oceny decyzji, jakim jest wskaźnik zajętości nabrzeża. Kolejny etap rozważań autorów zorientowany jest na badanie płynności operacyjnej w relacji statek nabrzeże plac składowy transport lądowy. Na podstawie wyników tej samej symulacji ruchu jednostek pływających można dokonać badania łańcucha dostaw podczas operacji przeładunkowych z uwzględnieniem,,wąskiego gardła, jakim jest ciąg techniczno - technologiczny do obsługi kontenerów, pojemności placów składowych oraz zapotrzebowania na środki transportu lądowego z zaplecza. Celem opracowania jest zbudowanie wstępnego modelu funkcjonowania morsko lądowego łańcucha dostaw, w oparciu o dane rzeczywiste dotyczące ruchu jednostek z wybranego okresu eksploatacji terminala oraz przyjęte założenia wstępne, stanowiące ograniczenia dla prowadzonych operacji. Problem badawczy, który autorzy opracowania postanowili rozwiązać na obecnym etapie można sformułować w sposób następujący: jakie zmienne oraz parametry lądowo morskiego łańcucha dostaw zogniskowane w terminalu kontenerowym decydują o płynności przepływu ładunków kontenerowych w relacji morze ląd oraz ląd morze. 1 Dr Bohdan Pac, adiunkt, Wyższa Szkoła Bankowa w Gdańsku 2 Dr inż. Ryszard Zadrąg, Politechnika Gdańska Hipoteza robocza, jaką postanowiono udowodnić, brzmi: płynność operacyjna morskiego kontenerowego terminala przeładunkowego zależy od stopnia zajętości nabrzeża, technologicznych rozwiązań do obsługi kontenerów w terminalu oraz stopnia dostępności przestrzeni składowej. W ramach przedmiotowego badania, w celu rozwiązania problemu oraz odwodnienia postawionej hipotezy roboczej autorzy wykonali następujące zadania badawcze: - scharakteryzowano lądowo morski łańcuch dostaw z wykorzystaniem węzła logistycznego, jakim jest morski kontenerowy terminal przeładunkowy; - na podstawie wykonanej poprzednio symulacji ruchu jednostek w terminalu określono jego obciążenie operacyjne na podstawie obrotu kontenerowych jednostek ładunkowych w relacji import eksport w okresie symulacji; - zbadano poziom regularności obrotów w terminalu w okresie symulacji; - obliczono zapotrzebowanie na stanowiska przeładunkowe oraz na środki transportu lądowego do obsługi kontenerów będących przedmiotem operacji portowych w okresie symulacji; - zdefiniowano podstawowy względny miernik oceny decyzji, jakim jest stopień zajętości placu składowego oraz zbadano jego korelację ze wskaźnikiem zajętości nabrzeża. W celu realizacji, postawionych zadań, w prowadzonych badaniach przyjęto następujące założenia: - założono że rozpatrywany terminal pracuje w wariancie dowozowo odwozowym; - nośność jednostek pływających podana jest w 1 TEU. - poziom zajętości placu składowego wyrażony w 1 TEU; - ilość stanowisk do obsługi statków = 2, przy czym na pierwszym stanowisku znajdują się trzy suwnice brzegowe, na drugim zaś dwie; - procentowe udziały kontenerów obsługiwanych przez transport lądowy: kolejowy = 35%, drogowy = 65%. Logistyka 6/

2 - zależność wymiarowa kontenerów 2 TEU do 1 TEU 2:1; - masa brutto kontenera 1 TEU = 20 ton, masa brutto kontenera 2 TEU 30 ton. - początkowa zajętość placów składowych na poziomie 30%, 50% i 70 %; - okres symulacji 16 dni; - liczba statków zawijających do terminala w okresie symulacji = 37, liczba statków wychodzących= Charakterystyka morsko lądowych łańcuchów dostaw W łańcuchu dostaw, definiowanym jako proces decyzyjny związany z synchronizacją fizycznych, informacyjnych i finansowych strumieni popytu i podaży, przepływających między jego uczestnikami w celu osiągnięcia przez niego przewagi konkurencyjnej i tworzenia wartości dodanej z korzyścią dla wszystkich ogniw, klientów i pozostałych interesariuszy, można ze względu na różnorodność występujących w nim gałęzi transportu wyróżnić aspekt morski. Ten aspekt morski dotyczy funkcjonowania węzłów logistycznych ulokowanych na granicy dwóch ośrodków, czyli ośrodka morskiego i lądowego, który integruje rodzaj stosowanych przewozów i przeładunku. Celem wspomnianej integracji jest przede wszystkim redukcja kosztów logistycznych oraz czasu przemieszczenia między stronami obrotu towarowego przy zachowanych standardach poziomu obsługi klienta, rozumianych jako zgodność zamówienia z dostawą w wymiarze ilościowym, jakościowym, terminowym oraz uwarunkowanych właściwą wymianą informacji między dostawcą a odbiorcą. Wszystko zależy od rodzaju przemieszczanych ładunków, niemniej z wyjątkiem ładunków masowych, istnieje generalna tendencja konteneryzacji ładunków drobnicowych, gdziekolwiek to możliwe. Wynika to z zasadniczych cech kontenerowego systemu transportowego 4 do których zaliczamy: 3 Podane założenia wynikają z wyników obliczeń w art. B. Pac, R. Zadrąg, Model koncepcyjny kontroli ruchu jednostek pływających w portach morskich z wykorzystaniem metod symulacyjnych, Logistyka 6/2013 oraz wyposażenia technicznego DCT, a także informacji zawartych w A. Salomon, Spedycja, teoria, przykłady ćwiczenia, Akademia Morska w Gdyni, Gdynia Kontenerowy system transportowy to organizacyjno techniczne przedsięwzięcie, wykorzystujące znormalizowane kontenery ładunkowe, odpowiednie środki techniczne, przewozowe uregulowania prawne, zapewniające szybką dostawę jednym lub kilkoma rodzajami transportu w komunikacji wewnętrznej lub międzynarodowej w ramach całego łańcucha dostaw, praca pod red. M. Fretsha, Słownik terminologii logistycznej, ILIM, Poznań 2006, s Logistyka 6/ minimalne wymagania przeładunkowe przy przewozach intermodalnych, które wpływają na redukcję czasu przemieszczenia i ograniczenie kosztów operacyjnych; - możliwość stosowania lekkich opakowań do przewozu w kontenerach gwarantujących właściwa ochronę transportowanym towarom; - wysokie bezpieczeństwo przewożonych ładunków; - dużą odporność na warunki meteroologiczne; - wysoki stopień wytrzymałości mechanicznej jednostek kontetenerowych; - wysoki stopień uniwersalności zastosowań wysoki stopień kompatybilności ze środkami transportu; - ograniczenie powierzchni składowania, a przez to jego kosztów poprzez możliwość wielowarstwowego piętrzenia kontenerów w stosy; - przemieszczanie ładunków w relacji door to door przy wykorzystaniu różnych środków transportu; - efektywny przepływ informacji zintegrowany z przepływem fizycznym poprzez funkcjonujący system identyfikacji jednostek kontenerowych. Przedmiotem przepływu w morsko lądowych łańcuchach dostaw są ładunki przewożone w kontenerach (najczęściej 20 i 40 ) i innych zintegrowanych jednostkach ładunkowych (naczepach siodłowych czy nadwoziach wymiennych) oraz w innych pojazdach drogowych i wagonach kolejowych, traktowanych w systemie transportowym jako jednostki ładunkowe. Biorąc pod uwagę specyfikę wymienionych jednostek ładunkowych, morsko lądowy łańcuch dostaw może mieć charakter kontenerowego łańcucha dostaw lub lądowo promowego łańcucha dostaw. Ze względu na duże masy ładunków przemieszczanych w jednstkach kontenerowych, a także znacze odległości można stwierdzić, iż morsko lądowy łańcuch dostaw realizowany w technologii intemodalnej ma charakter globalny i wymaga dużych nakładów pracy, wyspecjalizowanego personelu i środków technicznych. Podsumowując rozważania na temat morsko lądowego łańcucha dostaw (rys. 1) należy zauwazyć iż, funkcjonuje on zarówno w obszarze zaopatrzenia, jak i dystrybucji towarów, obejmując relację transportu morskiego pomiędzy głównymi portami załadowania i wyładowania, wraz ze współpracującymi z nim elementami transportu lądowego, pełniącymi funkcje dowozowo odwozowe oraz konsolidacyjno dystrybucyjne.

3 Rys. 1. Schemat morsko lądowego łańcucha dostaw z wykrzystaniem morskiego terminala kontenerowego Źródło: Opracowanie własne na podstawie K. Ficoń, Logistyka morska, statki, porty, spedycja, Studio BEL, Warszawa 2010 oraz praca pod red. B. Wiśnickiego, Vademecum konteneryzacji, LINK I, Szczecin W związku z powyższym istotną rolę w łańcuchu będą pełnić punkty przeładunkowe, czyli takie węzły logistyczne, których zadaniem będzie integracja gałęzi transportu między sobą oraz czasowe składowanie ładunków. Takim węzłem logistycznym będzie morski terminal kontenerowy (intermodalny) stanowiący podmiot gospodarczy, dysponujący odpowiednią infrastruktuurą i suprastrukturą logistyczną w sieci dostaw wraz z organizacją pracy i przepływem informacji, wymaganą do realizacji kompleksowej usługi logistycznej 5. Dlatego też analizując strukturę i zadania morskiego terminala 5 Kompleksowa usługa logistyczna to zintegrowany zestaw usług, oferowany przez operatora (usługodawcę) logistycznego, obejmujący usługi fizyczne, informacyjne, finansowe oraz usługi w zakresie zarządzania, zaspakajający w pełni zapotrzebowanie na realizację części lub całości funkcji logistycznych konkretnego usługobiorcy, Praca pod red. M. Mindura, Logistyka, infrastruktura techniczna na świecie. Zarys teorii i praktyki, Instytut Technologii Eksploatacji kontenerowego należy zwrócić uwagę na te elementy zewnętrznego i wewnętrznego łańcucha dostaw,które decydują o płynności operacyjnej pracy terminala. Podstawową wielkością decydującą o możliwościach morskiego terminala kontenerowego przeładunków intermodalnych jest jego zdolność przepustowa, którą rozumiemy jako maksymalną ilość kontenerowych jednostek ładunkowych, przemieszczanych przez ten obiekt przy istniejącym potencjale technicznym i poziomie organizacyjnym, w określonym czasie. 6 Jeżeli spływ kontenerów do terminala i jego odbiór przez środki transportowe byłby procesem ciągłym o stałym natężeniu to zdolność przepustowa można byłoby wyznaczyć sumując techniczną wydajność urządzeń wchodzących w skład takiego węzła logistycznego. Powyższe założenie jest jednak dalekie Państwowy Instytut badawczy, Warszawa radom 2008, s Por. z K. Kreft, A. Salomon, Narzędzia informatyczne w projektowaniu działalności portów morskich, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk s. 21. Logistyka 6/

4 od rzeczywistości głównie z powodu takich czynników, jak: - nierównomierność czasowa i kierunkowa napływu masy ładunkowej (wynikająca np. z wielkości wchodzących jednostek oraz dostępności nabrzeży); - nierównomierność podejść środków transportu morskiego oraz z zaplecza lądowego; - sezonowość i zmienność warunków pracy. Tak więc zdolność przepustowa stanowi realną granicę podaży usług w ściśle określonym czasie oraz przy precyzyjnie zdefiniowanym wyposażeniu. Przepustowość terminala będzie więc zależeć od: - stopnia wyposażenia terminala w potencjał techniczny, czyli urządzeń przeładunkowych (takich jak suwnice brzegowe i placowe, wozy podsiębirne, reachstackery), sprzętu zmechanizowanego różnych typów i rodzajów oraz sprzętu składowego (układarki do pustych kontenerów, naczepy placowe, naczepy kontenerowe, sztaplarki itp.) oraz taboru pływającego i ich poziomu techniczno eksploatacyjnego; - stanu i struktury kwalifikacyjno zawodowej zatrudnionego personelu; - stanu i poziomu techniczno eksploatacyjnego systemu komunikacyjnego obsługującego wewnętrzny łańcuch dostaw terminala; - stosowanej technologii uług przeładunkowych; - aktualnej organizacji pracy i realizowanych procesów; - liczby stanowisk przeładunkowych przy nabrzeżach oraz ich głębokości; - zmianowości pracy terminala; - obowiązujących przepisów, procedur i zwyczajów portowych. Przy ustalaniu zdolności przepustowej termianala należy zwrócić uwagę na występowanie tzw. wąskich gardeł, tj. punktów o najniższej wydajności danego ciągu technologicznego, gdyż ten problem decyduje o wydajności całego obiektu. Jeżeli chodzi o terminal kontenerowy to takich punktów może być kilka. Determinantą wąskich gardeł będzie przede wszystkim popyt na usługi terminala, w postaci ilości, wielkości i zanurzenia wchodzacych jednostek, które będą decydować o wymaganiach w zakresie zdolności operacyjnych nabrzeża do obsługi przeładunków intermodalnych, niezbednej powierzchni pół odkładczych i placów składowych, stosowanych rozwiązaniach techniczno technologicznych obsługujących pracę terminala na dystansie nabrzeże plac składowy oraz zapotrzebowania na środki transportu z zaplecza lądowgo, czyli drogowego, kolejowego oraz śródlądowego. Schemat funkcjonalny morskiego terminala kontenerowego przedstawia rys. 2. Wąskie gardła terminala będą wynikać z rozwiązaniań techniczno technologicznych na linii nabrzeże pole odkładcze, a także z dostepności środków transportu z zaplecza lądowego. Rys. 2. Schemat funkcjonalny morskiego terminala kontenerowego. na podstawie K. Ficoń, Logistyka morska, statki, porty, spedycja, Studio BEL, Warszawa Logistyka 6/2014

5 Natomiast długość i głębokość dostępnego nabrzeża, a także dostępna powierzchnia i przestrzeń do składowania kontenerów pełnią rolę amortyzatorów systemu, dzieki którym można zapewnić jego stabilność oraz operacyjną płynność przy wszelkiego rodzaju trendach, wahaniach sezonowych czy zdarzeniach losowych w przebiegu obsługi przewozów intemodalnych. W morskich ternminalach kontenerowych występuje kilka głównych rozwiązań techniczno technologicznych służących do obsługi kontenerów (patrz rys. 3). Kolejnym wąskim gardłem będzie poziom dostępności transportu z zaplecza lądowego, którą determinuje stan infrastruktury liniowej transportu lądowego oraz iość i ładowność środków transportu. Rys. 3. Charakterystyka wybranych rozwiązań technologicznych do obsługi kontenerów. J. Najder,,,Polskie Porty Morskie, Uniwersyt Gdański, Gdańsk Analiza funkcjowania morsko lądowego łańcucha dostaw w prognozowanym okresie Podstawowy problem, który należy rozwiązać, dotyczy zbadania stopnia zajętości placów składowych terminala w zależności od wielkości dziennych obrotów kontenerowych w realacji import eksport w prognozowanym okresie czasu. Wielkość obrotów konetenerowych zależy zasadniczo od długości i nośności obsługiwanych jednostek, które detrminują zapotrzebowanie na środki transportu lądowego. Analogicznie do prezentowanego w poprzedniej pracy modelu, opartego o metodę Monte Carlo, autorzy przeprowadzili symulację ruchu statków w terminalu kontenerowym, przy czym uwagę swą skupiono głównie na wielkości obrotów kontenerowych. Wcześniejsze założenie polegało na tym, że jako dominantę modelu przyjęto długość jednostki pływającej, będącej argumentem, który decydował o ilości przyjmowanych statków, jak również o czasie, w jakim dana jednostka została obsłużona, tj.: rozładowana i załadowana. Założenie to utrzymano również do aktualnego zagadnienia, a mianowicie za pomocą długości jednostki, która cumuje w DCT Gdańsk szacuje się ilość kontenerów na wejściu i wyjściu z placu przeładunkowego. Należy w tym miejscu zwrócić uwagę, że nośność jest Logistyka 6/

6 najlepszą miarą określającą zdolności przewozowe jednostek pływających. Niemniej jednak, z uwagi na fakt, że analizowane możliwości przeładunkowe terminala kontenerowego zależą przede wszystkim od stopnia wykorzystania infrastruktury przeładunkowej, której możliwości wynikają z długości nabrzeży i ilości stanowisk do przeładunku, zdecydowano się na opis oparty o analizę długości jednostek pływających. Na takie uproszczenie pozwala wysoki współczynnik korelacji, który wynosi 0,98 (Rys. 4). Dla opracowania zależności pomiędzy długością jednostki a jej nośnością, czy też długością jednostki a ilością kontenerów przez nią przewożonych, dokonano obserwacji ruchów w terminalu DCT w relacji import eksport, z wykorzystaniem systemu AIS. Okresem obserwacji objęto 120 dni. Pomocną informacją, która czyniła obserwacje bardziej wiarygodnymi, była strona internetowa gdzie zgromadzono niezbędne dane na temat specyfikacji obsługiwanych w zadanym okresie jednostek.. Rys. 4. Zależność nośności jednostki od jej długości morskich przewozach kontenerowych Efektem tych działań było opracowanie charakterystyki przedstawiającej zależność ilości kontenerów do długości jednostek pływających ( rys. 5). Metodyka prowadzenia obserwacji na użytek symulacji była analogiczna do wcześniej prezentowanej pracy autorów. W oparciu o zebrane dane przeprowadzono analizę szeregów czasowych koncentrując się na dwóch parametrach, tj.: częstości i gęstości prawdopodobieństwa. Jak wcześniej wspomniano istotną informacją, oprócz ilości przewożonych kontenerów przez poszczególne jednostki, było określenie czasów postoju w porcie Tak jak w innych przypadkach, czas postoju statków w porcie opisano histogramem oraz rozkładem normalnym. w Rys. 5. Zależność długości jednostki od ilości przewożonych kontenerów Analizę zobrazowano w postaci histogramów, między innymi długości jednostek wchodzących do terminala, ich czasów przebywania w terminalu, liczby jednostek wchodzących i wychodzących oraz ilości kontenerów przez nie przewożonych. Uzyskane w ten sposób zbiory danych opisano rozkładem normalnym, którego parametry, tj.: wartość oczekiwana, wariancja, jak również dystrybuanta rozkładu, a także wartości testu zgodności rozkładu chi-kwadrat (χ 2 ) dawały dobre przybliżenie. Ponadto w dalszej analizie wykorzystywano generator liczb losowych (de facto liczb pseudolosowych) znajdujący się w zasobach programu Excel, który wykorzystuje transformatę Boxa-Mullera. Transformata ta transformuje dwie zmienne losowe o rozkładzie jednostajnym (a taki charakter miały dane uzyskane podczas obserwacji) na zmienne o rozkładzie normalnym. Wyniki przeprowadzonej symulacji zestawiono na rys. 6. Z uwagi na charakterystyczny rozkład wartości czasów postoju do dalszej analizy (między innymi obliczenia godzinowego zapotrzebowania na stanowisko w prognozowanym okresie oraz przeciętnego czasu zajęcia stanowiska przeładunkowego przez jednostkę pływającą) wykorzystano średnią ważoną, która dla przykładu z rys. 7 wynosi 27,08 h., gdzie wielkość wagi jest uzależniona od częstotliwości wejść jednostek o określonej długości. Powyższa wartość umożliwia obliczenie dobowego zapotrzebowania na stanowiska do obsługi jednostek pływających w okresie symulacji. 996 Logistyka 6/2014

7 Rys. 6. Symulacja metodą Monte Carlo ruchu statków w terminalu kontenerowym na kolejne16 dni. Legenda: Z PN zapas początkowy nabrzeża, SL JW długość jednostek wchodzących, SL JWY długość jednostek wychodzących, T OJ czasy obsługi jednostek, ΣSL OJ sumaryczna długość jednostek obsługiwanych, LK WE liczba kontenerów wchodzących, LK WY liczba kontenerów wychodzących, LK N liczba kontenerów na nabrzeżu. Logistyka 6/

8 Rys. 7. Histogram postoju jednostek w porcie Zapotrzebowanie na kontenerowe stanowiska na nabrzeżu do obsługi jednostek wyznaczono z zależności 7 : gdzie:, (1) X Liczba dób zapotrzebowania na stanowisko do obsługi jednostek pływających; N S Liczba statków zawijających do terminala w okresie symulacji, gdzie N S =37 T zn. przeciętny czas zajęcia stanowiska przez jednostkę pływającą, gdzie T zn. = 27,08 h. Trzymając się wstępnych założeń, według których terminal posiada 2 stanowiska, wyposażone w identyczne suwnice brzegowe w liczbie trzech na pierwszym stanowisku oraz dwóch na stanowisku drugim, można wstępnie przyjąć potencjał przeładunkowy stanowiska pierwszego na poziomie 60 %, a drugiego 40%. Przyjmując współczynnik wykorzystania czasu pracy środka technicznego (suwnicy brzegowej) na poziomie 95 % otrzymujemy wartości zestawione w tabeli 1. Tabela 1. Dobowe zapotrzebowanie na stanowiska statkowe i suwnice brzegowe X [dni ] 1 stanowisko 0,6 X [dni] 2 stanowisko 0,4 X [dni] Czas pracy suwnicy na 1 stanowisku dni 19 godzin Czas pracy suwnicy na 2 stanowisku 8 dni 23 godziny Kolejnym badanym elementem jest poziom zajętości placu składowego (rys. 8), który ze względu na zachowanie płynności operacyjnej terminala stanowi miernik bezpośredni oceny decyzji, spełniający następującą zależność: (2) gdzie: P Z poziom zajętości placu składowego; Z P zajętość początkowa placu składowego; MZR MAX maksymalna pojemność składowania (dla DCT przyjęto MZR MAX = TEU). 7 Kreft K., Salomon A. Narzędzia informatyczne w projektowaniu działalności portów morskich, Uniwersytet Gdański, Gdańsk 1998, s Logistyka 6/2014

9 Rys. 8. Poziom zajętości placu składowego w zależności od początkowego wypełnienia placu Analizując poziom zajętości P z placu składowego w prognozowanym okresie czasu należy stwierdzić, że zarówno przy początkowej zajętości równej 30%, 50% jak i 70% nie została przekroczona założona pojemność placu. Największe różnice poziomu zajętości występują w przypadku jednostek o długości powyżej 380 m, czyli jednostek charakteryzujących się prawie dziesięciokrotnie wyższą nośnością od typowej jednostki obsługiwanej przez DCT Gdańsk. Chodzi oczywiście o jednostki Mearsk, należące do jednych z największych w swojej klasie. Wielkość tych jednostek skutkuje znacznymi różnicami wartości wielkości wejściowych i wyjściowych modelu, czyli skokowemu wzrostowi ilości kontenerów. Można to zaobserwować na rys. 9, który przedstawia dzienny obrót przeładunku, a przez to uwzględnia wartości wejść i wyjść, co zmniejsza istotnie gradienty przyrostu ilości kontenerów. Niekorzystne to zjawisko ma wyraźny wpływ na stabilność procesu. Tak więc, aby uniknąć wyżej przedstawionego oddziaływania, należy rozłożyć przyrosty ilości kontenerów na cały okres przebywania jednostki pływającej w terminalu. Można na to sobie pozwolić znając czasy obsługi, charakterystyczne dla każdej jednostki, a najczęściej związane z jej długością, oczywiście traktując ten czas jako czas rozładunku i załadunku. Znając dodatkowo wydajność portowych urządzeń przeładunkowych można określić dokładnie strumień kontenerów zasilających lub opuszczających plac składowy. Takie podejście wprowadza element dynamiki, którą zawiera rzeczywisty układ, a której nie posiada przedstawiony wcześniej model symulacyjny, wykorzystujący metodę Monte Carlo. Elementy takiego podejścia zastosowano między innymi w prezentowanej pracy, równomiernie rozkładając ilość kontenerów na wejściu i wyjściu z placu składowego w czasie 69,97 h, który jest charakterystyczny dla jednostek o długości około 380 m (patrz rys. 6). Analizując rys. 9 można prześledzić poziom regularności obrotów w prognozowanym okresie w kontenerowym terminalu przeładunkowym i obliczyć go z zależności: (3) gdzie: v p współczynnik zmienności względnej, przy czym dla v p 10% - obroty mają charakter regularny; dla 10%<v p <100% - obroty mniej regularne charakteryzujące się wahaniami sezonowymi lub trendem; Logistyka 6/

10 Rys. 9. Dzienne obroty w DCT Gdańsk w okresie czasu objętym prognozowaniem v p > 100% - charakter obrotów nieregularny 8 ; σ p średnie odchylenie standardowe dziennych obrotów w terminalu [szt.] V sr średnia wartość obrotów w terminalu w okresie symulacji [szt.]. Dla założonego okresu prognozowania (symulacji) 16 dni i dziennych obrotów terminala w tym okresie, wartość współczynnika v p wynosi 0,494 co świadczy o tym, iż poziom regularności jest mniejszy i charakteryzuje się wahaniami sezonowymi, spowodowanymi wejściami i wyjściami największych jednostek o długości 380 m (rys. 9), które regularnie zawijają do DCT 4 razy w miesiącu. Kolejnym elementem jest wyznaczenie liczby środków transportu lądowego obsługujących w trybie dowozowo odwozowym obroty w terminalu kontenerowym w prognozowanym okresie. Liczby środków transportu drogowego i kolejowego konieczne do obsługi kontenerów na wejściu/ wyjściu można wyznaczyć w oparciu o następujące analogiczne formuły: (5) gdzie: N ts wymagana liczba środków transportu drogowego do obsługi ładunków kontenerowych w prognozowanym okresie ; N tk - wymagana liczba środków transportu kolejowego do obsługi ładunków kontenerowych w prognozowanym okresie; M Cwe masa brutto kontenera (jednostki ładunkowej) na wejściu; M cwy - masa brutto kontenera (jednostki ładunkowej) na wyjściu; Q śr przeciętna wielkość partii ładunkowej przypadająca na jednostkę pływającą 9 ; ρ ts przeciętna dobowa liczba podróży samochodów ciężarowych (wejście/wyjście); ρ tk przeciętna dobowa liczba podróży wagonów kolejowych (wejście / wyjście); ɛ ts - odsetek ładunków kontenerowych obsługiwanych przez transport drogowy; ɛ tk odsetek ładunków kontenerowych obsługiwanych przez transport kolejowy; N st licz jednostek pływających na wejściu i wyjściu w okresie prognozowania. (4) 8 Por. S. Krzyżaniak, Podstawy zarządzania zapasami w przykładach, ILIM, Poznań 2005, s Logistyka 6/ Przeciętną wielkość partii ładunkowej przypadająca na jednostkę pływającą obliczono jako średnią ważoną ilości kontenerów na wejściu/wyjściu, gdzie wartość wagi uzależniona jest od częstotliwości wejść jednostek o określonej długości (przypis autorów).

11 Przyjmując obrót w kontenerach typu 2 TEU, przy założonych danych wejściowych oraz charakterze dowozowo odwozowym terminala, liczba koniecznych środków transportu do obsługi obrotu kontenerów w okresie symulacji przedstawiona została w tabeli Tabela 2. Zapotrzebowanie na środki transportu lądowego N st Q śr N ts N tk [szt. ] [szt. 2 TEU ] M Cwe / M Cwy [ t ] ɛ ts / ɛ tk [% ] ρ ts / ρ tk [dni ] [ciągniki siodłowe - dla 2TEU] [wagony - dla 2TEU] Wymienione kryteria decydują o stabilności symulowanego procesu. Kryterium to miernik lub zasada brana pod uwagę przy wyborze, hierarchizacji, ocenianiu bądź szacowaniu działań opierających się na pewnych narzuconych lub przyjętych założeniach. W rozpatrywanym przypadku mamy do czynienia z miernikami oceny ogólnej, informującymi o sprawności funkcjonowania danego systemu. W powyższym badaniu podstawowym bezwzględnym miernikiem oceny decyzji jest poziom zajętości placu składowego P Z (patrz wzór 2) / 35 2 / Źródło: Opracowanie własne Rys. 10. Zmienność poziomu wskaźnika zajętości placu składowego W PZ Mierniki oceny decyzji Kryteria oceny morsko lądowego łańcucha dostaw mogą dotyczyć dostępności nabrzeża, dostępności placu składowego oraz skuteczności zastosowanych rozwiązań techniczno technologicznych w obsłudze ładunków kontenerowych. 10 Powyższe obliczenia stanowią pewne przybliżenia, gdyż nie rozpatrujemy średniego czasu pobytu kontenera w terminalu. Dostępność potencjału składowego lepiej będzie odzwierciedlona przez miernik względny, którym będzie wskaźnik zajętości placu (rys 10), wyrażony następującą formułą: (6) Jak widać z rys.10, wskaźnik przyjmuje wartości umożliwiające zachowanie płynnego przepływu ładunków kontenerowych w lądowo morskim łańcuchu dostaw. Logistyka 6/

12 Dodatkowym elementem może być sprawdzenie siły liniowego związku między wskaźnikiem zajętości placu składowego, a obliczonym w badaniu poprzednim wskaźnikiem zajętości nabrzeża, czyli korelacji dwóch wymienionych wskaźników ( rys. 11). Prezentowane w niniejszej pracy rozwiązanie charakteryzuje się szeregiem ograniczeń wynikających ze statycznego charakteru zaprezentowanego modelu. W trakcie pracy nasunęły się następujące wnioski natury szczegółowej: Rys. 11. Korelacja wskaźnika zajętości placu składowego względem wskaźnika zajętości nabrzeża dla zajętości początkowej placu składowego na poziomie 50%. Z analizy rys. 1. wynika, że istnieje słaba korelacja pomiędzy wskaźnikiem zajętości nabrzeża a wskaźnikiem poziomu zajętości placu składowego. Współczynnik korelacji r wynosi 0,33. Niska wartość współczynnika korelacji kłóci się z rzeczywistym przebiegiem procesu rozładunku i załadunku jednostek w terminalu. Prawdopodobną przyczynę należy upatrywać w znacznych różnicach wartości punktów odstających. Różnice te występują przy wejściu i wyjściu jednostek o znacznej długości (jednostki typu Mearsk), a głównym powodem tego zjawiska jest nieliniowość charakterystyki zmian nośności, a tym samym ilości przewożonych kontenerów. Nośność bowiem zmienia się w stosunku do wymiaru liniowego (długość jednostki) w trzeciej potędze. Wspomniana nieliniowość występuje dla jednostek powyżej 200 m długości, dla tych bowiem jednostek zmienia się niekorzystny, w przypadku mniejszych jednostek, stosunek masy siłowni i wyposażenia do masy całkowitej jednostki. Każde więc dalsze powiększanie jednostki skutkuje znacznym przyrostem nośności. ze względu na nośność dużych jednostek wpływa ujemnie na regularność procesu, generując jego wahania okresowe; - nieregularność procesu związana z obsługą dużych jednostek wpływa ujemnie na korelację wskaźników zajętości nabrzeża i placu składowego; - obliczone zapotrzebowanie na stanowiska do obsługi ładunków kontenerowych, przy posiadanym potencjale wskazuje na trafność przyjętych założeń, gdyż posiadany potencjał pozwala zabezpieczyć obsługę terminala w okresie symulacji, z możliwością rotacyjnego wykorzystania suwnic brzegowych, które pracują na zakładkę tylko przez krótki okres czasu; - obliczone ilości środków transportu lądowego do obsługi ładunków w okresie symulacji są większe niż rzeczywiste ilości środków zaangażowanych, co jest wynikiem przyjętego założenia, iż terminal pracuje w relacji dowozowo odwozowej; 11 Wnioski place składowe lub odkładcze kontenerów pełnią rolę amortyzatorów stabilności w łańcuchu dostaw, gdyż charakter obrotów w terminalu Logistyka 6/ Różnica jest spowodowana rzeczywistą pracą terminala DCT również w wariancie transshipment. Niemniej informacji nt. udziału kontenerów transshipmentowych w obrotach DCT nie udało się pozyskać, gdyż jest to informacja handlowa (przypis autorów).

13 - przyjęty względny miernik oceny, czyli wskaźnik zajętości, umożliwia pomiar stabilności łańcucha dostaw, informując o potencjalnych zatorach wynikających głównie z obsługi jednostek o największych nośnościach. Streszczenie Artykuł jest kolejnym etapem badań w zakresie modelowania lądowo morskich łańcuchów dostaw. Badania miały na celu sprawdzenie płynności operacyjnej w terminalu kontenerowym na podstawie symulacji ruchu jednostek w założonym czasie z wykorzystaniem metody Monte Carlo. Płynność operacyjna terminalu była badana w oparciu o wskaźnik zajętości placu składowego przy założonych początkowych poziomach wypełnienia placu oraz zapotrzebowanie na stanowiska do obsługi statków. Zbadano też poziom regularności obrotów w terminalu, zależność między wskaźnikiem zajętości nabrzeża a wskaźnikiem zajętości placu składowego oraz zapotrzebowanie na środki transportu lądowego przy założeniu dowozowo odwozowego wariantu pracy terminala Abstract The paper is the follow up of the land and maritime chain of supply modelling process in the maritime container terminal. The research presented in the paper aimed at verifying the stable operability of the maritime container terminal using the simulation method. The terminal operability has been verified using the free stock capacity index and the container handling equipment requirement. The traffic regularity has been identified and ties between free berth index and free stock capacity index have been searched. The requirement for land transportation assets for cargo handling has been determined. 5. Pac B., Zadrąg R. Model koncepcyjny kontroli ruchu jednostek pływających w portach morskich z wykorzystaniem metod symulacyjnych, Logistyka 6/ Pluciński M., Polskie porty morskie w zmieniającym się otoczeniu zewnętrznym, CeDeWu, Warszawa Praca pod red. B. Wiśnickiego, Vademecum konteneryzacji, LINK I, Szczecin Praca pod red. M. Fretsha, Słownik terminologii logistycznej, ILIM, Poznań Praca pod red. Jacyny M., System logistyczny Polski. Uwarunkowania techniczno technologiczne komodalności transportu, Oficyna wydawnicza Politechniki warszawskiej, Warszawa Praca pod red. Misztala K., Organizacja i funkcjonowanie portów morskich, Uniwersytet Gdański, Gdańsk Sarjusz Wolski Z. Strategia zarządzania zaopatrzeniem. Praktyka logistyki biznesu, Placet, Warszawa Salomon A. Spedycja, teoria, przykłady, ćwiczenia, Akademia Morska w Gdynia, Gdynia Literatura 1. K. Ficoń, Logistyka morska, statki, porty, spedycja, Studio BEL, Warszawa Kreft K., Salomon A. Narzędzia informatyczne w projektowaniu działalności portów morskich, Uniwersytet Gdański, Gdańsk Krzyżaniak S., Podstawy zarządzania zapasami w przykładach, ILiM, Poznań Nejder J., Polskie porty morskie, Uniwersytet Gdański, Gdańsk Logistyka 6/