Wykład 10

Wymiarowanie systemów logistycznych ze względu na nakłady i

koszty1

Struktura nakładów i kosztów eksploatacyjnych

Nakłady na systemy logistyczne N można podzielić na:

- nakłady na elementy stałe NB,

- nakłady na wyposażenie niemechaniczne NW,

- nakłady na środki transportowe i urządzenia mechaniczne NT,

- nakłady na środki sterowania (zarządzania) NS.

Łączne nakłady NSL wyraża suma

NSL = NB + NW + NT + NS [zł]

Nakłady na elementy stałe NB wynikają z kosztorysów tych elementów.

Pozostałe nakłady, tj. NW, NT i NS składają się z cen zakupu oraz z kosztów transportu i zainstalowania. Można je łatwo wyznaczyć na

podstawie wybranych ofert od dostawców.

R

Roczne koszty eksploatacyjne K składają się z:

E

R

- rocznych kosztów utrzymania K , złożonych z kolei z rocznych U

R

kosztów: elementów stałych K

, wyposażenia niemechanicznego

UB

R

R

K

, środków i urządzeń transportowych K

oraz środków

UW

UT

R

sterowania (zarządzania) K

,

US

R

- rocznych kosztów pracy ludzkiej K

L

R

R

R

R

R

R

R

R

K

= K + K = K + K + K + K + K [zł/rok]

E

U

L

UB

UW

UT

US

L

Zasady obliczania rocznych kosztów utrzymania

Roczne koszty utrzymania elementów stałych (budynki, budowle

inżynierskie, drogi itp.), wyposażenia niemechanicznego (np. regały), 1 Wyliczone w stadium projektowania, w podany dalej sposób koszty, służą głównie jako miary do porównania, oceny i wyboru wariantów optymalnych. Stanowią jedne z kryteriów optymalizacji rozwiązań projektowych systemów logistycznych.

środków transportowych dla transportu wewnętrznego (wózki, układnice, przenośniki itp.) i dla transportu zewnętrznego (wszelkiego rodzaju pojazdy), oraz środków sterowania (zarządzania), zwanych dalej

urządzeniami, wyznacza się za pomocą wskaźników nakładów, jak niżej: R

K

= γ ⋅ N ; R

R

K

= γ ⋅ N ; K = γ ⋅ N + d

UB

B

B

UW

W

W

UT

T

T

j

R

; K

= γ ⋅ N ,

US

S

S

gdzie: d - roczny koszt energii.

j

Wielkości te zależą od:

- wielkości odpisów amortyzacyjnych,

- stopy oprocentowania kapitału,

- warunków eksploatacji,

- organizacji przeglądów, napraw i remontów.

Wielkości wskaźników γ γ , wyznaczanych na podstawie wytycznych

B

W

VDI przyjmowana jest w wysokości: γ = 0,080-0,085, γ = 0,10-0,12.

B

W

Wielkości wskaźników γ i γ powinny być obliczane dla poszczególnych T

S

j

typów środków transportowych, urządzeń i środków sterowania,

U −

zwanych dalej ogólnie urządzeniami „U”2, przy czym j =1,2,...,r.

U

Sposób obliczania wskaźnika dla jU - tego typu urządzenia

Wskaźnik

U

j

U

j

U

j

U

j

γ = α

1

+α2 + β

T

gdzie:

U

j

α - w skaźnik odpisów amortyzacyjnych, zależny od czasu,

1

U

j

α - wskaźnik oprocentowania kapitału, zależny od czasu,

2

U

j

β - wskaźnik kosztów przeglądów, napraw i remontów, części

zamiennych i materiałów eksploatacyjnych,

Koszt energii dla urządzeń np. dla całej gamy wózków elektrycznych akumulatorowych oblicza się jak niżej:

2 W odróżnieniu od oznaczeń kategorii pracy ludzkiej symbolem j L

j

d U = E

⋅ p [zł/rok]

E

j

E

U

gdzie: E

– zużycie energii ma ładowanie baterii akumulatorów,

jU

B

⋅ P ⋅0 8

. ⋅ 5

,

1

U

j

⋅ n

U

j

U

j

lad

E

=

[kWh],

U

j

1000

gdzie: B

- napięcie baterii akumulatorów [V],

U

j

P - pojemność baterii akumulatorów [ A⋅ h ], U

j

U

j

n

- liczba ładowań baterii akumulatorów w ciągu roku

lad

p

koszt 1. kWh.

E −

Z wartościami wskaźnika β

jest problem. Jedyne wiarogodne dane

U

j

liczbowe tego wskaźnika, dostępne autorowi, są wartości β

dla wózków

U

j

podnośnikowych widłowych elektrycznych i spalinowych, zamieszczone w poniższej tablicy. Zaczerpnięto je w latach 80-tych z wytycznych VDI3.

Przeglądy i naprawy wykonywane

Przeglądy i naprawy wykonywane

przez serwis producenta

przez własny warsztat

Kategoria obciążenia

Z silnikiem

Z silnikiem

elektrycznym

z zapłonem

elektrycznym

z zapłonem

samoczynnym

samoczynnym

Kategoria I

0,15

0,27

0,12

0,20

Kategoria II

β 0,19 β 0,30 β 0,15 β 0,23

U

j

U

j

U

j

U

j

Kategoria III

0,22

0,35

0,17

0,26

Określenie kategorii obciążenia:

- kategoria I – obciążenie lekkie gładka i równa nawierzchnia bez znacznych wzniesień (do 3%), normalne warunki otoczenia, stopień wykorzystania udźwigu nominalnego do 50%, tj. połowa udźwigu przez 8 godzin lub pełny udźwig przez 4 godziny;

- kategoria II – obciążenie normalne: drogi wewnątrz budynku betonowe oraz dodatkowe jazdy na zewnątrz po nierównych drogach (drobna kostka kamienna, skrzyżowania z torami kolejowymi), wzniesienia do 6%; stopień wykorzystania udźwigu od 50 do 100%, utrudnione warunki otoczenia 3 Dla innych środków transportowych i urządzeń mechanicznych należy wartości wskaźnika β obliczać lub przynajmniej oszacować we własnym zakresie, przez analogię do danych z U

j

tablicy.

(pył, zmiany temperatury);

- kategoria III- obciążenie ciężkie: złe drogi, odcinki trudne do przebycia; wzniesienia powyżej 6%; stopień wykorzystania udźwigu nominalnego 100% przez całą zmianę pracy.

Koszt paliwa dla wózków o napędzie spalinowym oblicza się jak niżej: d jU = Z ⋅ p ⋅ g [zł/rok]

S

h

S

gdzie: Zh – zużycie paliwa na godzinę [l/h], równe dla wózka o udźwigu: 15 kN – 2,4 l/h; 25 kN – 3,0 l/h; 35 kN – 5,0 l/h,

pS – cena 1 litra paliwa [zł/l],

g

g – rzeczywista liczba godzin pracy wózka w roku

o

g = ϕ

g

g - nominalna liczba godzin pracy w roku,

o

ϕ - współczynnik zmniejszający (patrz wymiarowanie ze względu

g

na wydajność).

Zasady obliczania rocznych kosztów jL-tej kategorii pracy ludzkiej w R

systemach logistycznych

jL

K

(j

L

L=1,2,...,p)

R j

j

j

K L = k L ⋅ n L ⋅ g [zł/rok]

L

o

gdzie: jL

k

- koszt godziny jL-tej kategorii pracy,

j

j

L

L

k

= k ⋅ 1

( + γ

1

) ⋅

o

kz

[zł/h]

jL

ϕ g

jL

k

- stawka godzinowa pracownika j

o

L-tej kategorii pracy,

γ - wskaźnik kosztów zakładowych

kz

jL

n - liczba pracowników jL-tej kategorii pracy.

Przykład obliczenia rocznych i godzinowych kosztów utrzymania wózka podnośnikowego o napędzie elektrycznym:

Dane: -nakłady na wózek N= 76.800 zł.;

-bateria akumulatorów o napięciu B=24V, o pojemności P= 500 Ah;

-liczba ładowań w roku nład =240;

-kategoria pracy II;

-cena 1. kWh pE = 0,36 zł.;

-nominalna liczba godzin pracy w ciągu roku go = 2000 h/rok;

-współczynnik

j

zmniejszający

U

ϕ

ϕ ϕ ϕ

8

,

0 5 ⋅ 9

,

0 0 ⋅ 7

,

0 5 = 5

,

0 74 ;

g

= t ⋅ gt ⋅ zo =

-wskaźnik odpisów amortyzacyjnych

U

j

α =0,14;

1

-wskaźnik oprocentowania kapitału

U

j

α = 0,10;

2

-wskaźnik przeglądów, napraw i remontów w własnym zakresie

U

j

β =0,15.

Roczny koszt utrzymania wózka wyniesie:

R

24 ⋅500 ⋅ 8

,

0 ⋅ 5

,

1 ⋅ 240 ⋅

K

UT = 7 .

6 800 ⋅ ( 1

,

0 4 + 1

,

0 0 + 1

,

0

)

5 +

3

,

0 6 =

1000

= 29.952 + 1.245 = 31.197 zł/rok

Koszt godziny pracy (netto)4 wózka jU-tego typu wyniesie:

R

j

K

31 1

. 97

U

k

=

UT

=

= 27 1

, 8

g ⋅

U

j

ϕ

zł/h.

2000

g

⋅ 5

,

0 74

0

Przykład obliczenia kosztów pracy ludzkiej

Dane: -stawka godzinowa pracownika jL

k

zł/h;

o

= 1 ,

4 0

-wskaźnik kosztów zakładowych γ =0,6;

kz

-inne dane jak dla wózka5.

Koszt godziny pracy ludzkiej wyniosą:

j

1

L

k

= 14 0

, ⋅ 1

( + 6

,

0 ) ⋅

= 39 0

, 3 zł/h.

5

,

0 74

Roczne koszty pracy ludzkiej wyniosą:

R

K

zł/rok.

L = 39 0

, 3⋅ 2000⋅ 5

,

0 74 = 44 8

. 06

4 Netto odnosi się do pracy, a nie do kosztu.

5

j

Pracownik jest operatorem wózka i dlatego

L

ϕ = ϕ ⋅ϕ ⋅ϕ , jak dla wózka. Gdyby

g

t

gt

zo

j

pracownik nie był związany z pracą wózka, to

L

ϕ = ϕ ⋅ϕ .

g

t

zo

Roczne koszty eksploatacyjne wózka z operatorem wyniosą: R

K

K

K

zł/rok

E =

R

UT +

R

L = 3 .

1 197 + 44 8

. 06 = 7 .

6 003

W systemach logistyczny zwykle pracuje:

-

U

j

n

liczba każdego typy urządzeń (jU=1,2,...,r),

- jL

n liczba pracowników każdej kategorii pracy (jL=1,2,...,p).

Roczne kosztu utrzymania r typów urządzeń obliczane są wówczas jak R

niżej:

R

U

j

K

K

[zł/rok]

UT =

r

∑

UT

jU =1

(liczba urządzeń każdego typu występuje w wartości nakładów na

R

urządzenia tego typu, które są podstawą do obliczenia

U

j

K

).

UT

Roczne koszty wszystkich kategorii pracy ludzkiej (p) obliczane są jak p

R

R

j

j

niżej:

L

L

K

K

n

[zł/rok]

L = ∑

L

⋅

jL =1

Uwaga

Z przedstawionych wyżej zasad, wzorów i przykładów wynika, że podstawą do ustalenia kosztów logistycznych są wyniki:

- ustaleń ilościowych i jakościowych zadania logistycznego, m.in. optymalizacji strumieni ładunków i warunków ich realizacji, których efektem końcowym są wartości miarodajne do wymiarowania -

- rozwiązań przestrzennych,

- rozwiązań technologicznych,

- rozwiązań organizacyjnych,

procesów przepływu strumieni ładunków6 i strumieni informacji w systemie logistycznym lub jego elemencie.

Przestrzeń rzutuje na technologię, od technologii zależy pracochłonność procesu, od organizacji liczba urządzeń i liczba pracowników.

Sukcesywne kształtowanie procesu i bieżąca jego ocena ze względu na koszty to CONTROLING – czyli innymi słowy: badanie kosztów w trakcie ich powstawania, czyli w trakcie realizacji procesu.

6 Strumienie ładunków, wynikające z funkcji systemu, wyznaczane są w zadaniu logistycznym, stanowiącym punkt wyjścia dla projektowania i optymalizacji każdego systemu logistycznego.

Zadanie logistyczne może być rozwiązane w praktyce w kilku wariantach.