Совершенствование временной организации производственных процессов

Каждый из этапов строительства  скважины может выполняться отдельной  специализированной бригадой, или бригада  может совмещать функции. На современных  буровых предприятиях обычно принята  организация работ, при которой  каждый этап выполняется специализированной бригадой. Обычно на предприятии одновременно работают несколько специализированных бригад каждого вида.

Критерием эффективной  организации производства является максимальное использование эффективного фонда времени специализированных бригад. Таким образом, важно не допустить  как значительных простоев специальных  бригад из-за отсутствия фронта работ, так и роста незавершенного строительства  из-за невостребованности соответствующего этапа работы. При планировании числа вышкомонтажных бригад и бригад освоения часто используют специальные нормативы (к числу буровых бригад), но меняющиеся фактические условия производства работ требуют регулярного уточнения этих нормативов.

Поставленная задача может  быть решена путем моделирования  с применением теории систем массового  обслуживания (СМО). При этом уточним критерий оптимальности в соответствии с экономическими требованиями – минимум издержек при простое специализированных бригад.

В первом случае рассмотрим сопряженные этапы строительства  скважин, а именно,  «вышкомонтажные  работы – бурение скважин».

Пусть m буровых бригад (ББ) ведут бурение, на каком либо участке. Средняя продолжительность бурения одной скважины – . В момент окончания бурения скважины возникает потребность в смонтированном буровом станке (далее потребность будем называть «заявка»). Интенсивность поступления заявок в СМО  ( ) определяется по формуле

.           (3.1)

Поступившие заявки обслуживаются  вышкомонтажными бригадами. Продолжительность  обслуживания равна средней продолжительности  монтажа бурового станка –  . Интенсивность обслуживания заявок ( ) определяется по формуле

.           (3.2)

Если в момент окончания  бурения скважины нет смонтированного  бурового станка, то буровая бригада  ожидает его в очереди, что  влечет убытки. Среднесуточные убытки от простоя одной бригады – З_б. (стоимость проката оборудования, заработная плата рабочих, накладные расходы). Если же в момент окончания монтажа буровой установки нет свободной буровой бригады, то возникает очередь смонтированных буровых станков и вышкомонтажных бригад (ВМБ) и среднесуточный убыток от простоя одной вышкомонтажной бригады – З_м (рисунок 3.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарные убытки от простоя  буровых бригад рассчитываются по формуле

,          (3.3)

где    - среднесуточные суммарные убытки, у.д.е.;

- среднесуточное число простаивающих  буровых бригад, бр.

Аналогично суммарные  среднесуточные убытки от простоя вышкомонтажных бригад рассчитываются по формуле

,        (3.4)

где    – среднесуточные суммарные убытки, у.д.е.;

 – среднесуточное число  простаивающих вышкомонтажных бригад, бр.

Работа системы должна быть организована так, чтобы суммарные  убытки от простоя буровых и вышкомонтажных бригад были минимальны:

.       (3.5)

Соответственно при поиске величины суммарных убытков задача сводится к поиску и , при известных и .

Для наглядности произведем расчет оптимального числа вышкомонтажных бригад для цеха бурения, имеющего 9 буровых бригад. Также проиллюстрируем поиск оптимального числа вышкомонтажных бригад графиком.

Исходные данные представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1– Данные для расчета.

Показатель	Обозначение	Значение
Число буровых бригад, бр.	m	9
Средняя глубина скважин, м	Hср	2560
Средняя коммерческая скорость бурения,  м/ст.мес.	Vср	2050
Средняя продолжительность  монтажа станка, дн.	tм.ср	7
Средние убытки от простоя  одной буровой бригады, у.д.е.	Зб	280
Убытки от простоя вышкомонтажной бригады, у.д.е.	Зм	240

 

При расчете оптимального числа бригад вышкомонтажного цеха бурового предприятия критерием  оптимальности был выбран в соответствии с экономическими требованиями –  минимум издержек при простое  специализированных бригад. Расчет был  произведен итерационным способом.

Для начала нам необходимо вычислить λ и μ. Для этого подставим известные данные в формулы:

; 

_;

    _;

_.

При известных m, λ, μ возможно определить наименьшее целое s, при котором ψ < 1.

_{;           ;}             

S>1,95, следовательно принимаем S=2.

Далее необходимо произвести расчеты, для определения числа  простаивающих буровых и вышкомонтажных бригад, суммарные среднесуточные убытки от простоя вышкомонтажных бригад, суммарные среднесуточные убытки от простоя буровых бригад, суммарные  убытки от простоя буровых и вышкомонтажных бригад.

Результаты расчетов отражены в таблице 3.2.                                                                         

Таблица 3.2 – Результаты расчетов для s=2.

показатель	а0	а1	а2	а3	а4	а5	а6	а7	а8	а9
значение	1	4,3392	16,7372	56,4882	163,4122	393,9403	759,7421	1098,9127	1059,6658	510,9103
показатель	Р0	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8	Р9
значение	1	0,8127	0,7581	0,7190	0,6753	0,6194	0,5443	0,4405	0,2981	0,1256
показатель	Nб		Nм		Ум		Уб		У0
значение	10,97676		2,812709		675,0502		3073,493		3748,543

 

Задаем s+1 и переходим к следующей итерации. Результаты расчетов представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты расчетов для s=3.

показатель	а0	а1	а2	а3	а4	а5	а6	а7	а8	а9
значение	1	1,9285	3,3061	4,9591	6,3760	6,8315	5,8555	3,7643	1,6132	0,3457
показатель	Р0	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8	Р9
значение	1	0,6585	0,5302	0,4430	0,3628	0,2799	0,1935	0,1106	0,0452	0,0096
показатель	Nб		Nм		Ум		Уб		У0
значение	2,230001		4,847351		1163,364		624,4004		1787,765

 

По данным таблицы 3.3 видно, что суммарные убытки от простоя  буровых и вышкомонтажных бригад уменьшились. Далее переходим к  следующей итерации. Результаты расчетов представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Результаты расчетов для s=4.

показатель	а0	а1	а2	а3	а4	а5	а6	а7	а8	а9
значение	1	1,0848	1,0460	0,8826	0,6383	0,3847	0,1854	0,0670	0,0161	0,0019
показатель	Р0	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8	Р9
значение	1	0,5203	0,3341	0,2199	0,1372	0,0763	0,0355	0,0126	0,0030	0,000367
показатель	Nб		Nм		Ум		Уб		У0
значение	0,199492		6,44917		1547,801		55,85787		1603,659

 

По данным таблицы 3.4 видно, что суммарные убытки от простоя  буровых и вышкомонтажных бригад увеличились. Далее переходим к  следующей итерации. Результаты расчетов представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Результаты расчетов для s=5.

показатель	а0	а1	а2	а3	а4	а5	а6	а7	а8	а9
значение	1	0,6942	0,4284	0,2313	0,1070	0,0413	0,0127	0,0029	0,000455	0,0000351
показатель	Р0	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8	Р9
значение	1	0,4097	0,2018	0,0982	0,0435	0,0165	0,0050	0,0011	0,00018	0,000014
показатель	Nб		Nм		Ум		Уб		У0
значение	0,008008		7,484747		1796,339		2,242304		1798,582

По данным таблицы 3.5 видно, что суммарные убытки от простоя  буровых и вышкомонтажных бригад увеличились. Переходить к следующей  итерации нет смысла, т.к. суммарные  убытки будут увеличиваться.

В соответствии с рисунком 3.2 оптимальное число вышкомонтажных бригад равно 4, при котором суммарные убытки от простоя буровых и вышкомонтажных бригад минимальны и равны 1603,6 д.е.

 

Рисунок 3.2 – Оптимальное число вышкомонтажных бригад.