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.
- 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;
-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.