נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
תזמון מכולות בתהליך הטעינה למחסן אונייה
Containers scheduling in the loading process for a ship's warehouse
תקציר בעיברית
פרויקט זה עוסק בניתוח אפשרויות התזמון והסידור של מכולות בתהליך הטעינה למחסן האונייה ומתבצע בשיתוף פעולה עם חברת נמל חיפה. נמלים ותעבורה ימית משמשים נתיב קריטי בסחר העולמי ולכן יעילותם חשובה בעולם בכלל ובישראל בפרט. יעילות נמלים נמדדת בחלקה לפי משך הזמן הנדרש לשירות אונייה לאחר העגינה. אנו נתמקד בבחינה וניסיון לשיפור זמן זה בתהליך הטעינה (ללא תהליך הפריקה). המצב הנוכחי בנמל הוא שתזמון המכולות מתבצע לפי המיקום בשטח האחסון על הקרקע והמיקום המיועד במחסן שבאונייה. ללא התייחסות לגורמים אחרים. בפרויקט נרצה לבחון השפעתם של גורמים אלו כגון מיקומים בשטחי האחסון וקבוצות שייכות של המכולות וסידורים המושפעים מהם. על מנת לעבוד עם נתונים אמיתיים ככל האפשר, קיבלנו מנמל חיפה נתונים על מספר אוניות מתקופות שונות במהלך החודשים האחרונים. מתוך נתונים אלו חילצנו 30 מחסנים בגדלים שונים, החל מ-10 מכולות במחסן ועד 139 מכולות (כאשר בסך הכל מדובר ב-1495 מכולות), עבורם בחנו את ההבדלים בין סדר הטעינה שקרה בפועל לעומת סידורים אחרים. בכדי לבצע השוואה זו בנינו סימולציה של תהליך הטעינה באמצעות תוכנת r בה המשאבים הם מנופי השער ומנופי הגשר, והישויות הם הגוררים ואשר מעבירים את המכולות. משתנה ההחלטה הוא סדר המכולות שהגוררים נשלחים להביא, ניתוח המצב הקיים נעשה לפי הסידור שקרה בפועל, אותו השווינו עם סידורים אחרים בהתאם לאלגוריתמים שונים שמימשנו. מול הסידור המקורי לפי המצב הקיים בחנו עוד ארבעה סידורים שונים. הראשון הוא אלגוריתם בו בכל סבב נבדקים כל המיקומים האפשריים במחסן לטעינה בסבב זה. בהתאם לקבוצת השייכות האפשרית בכל מיקום נוצרת רשימת המכולות האפשריות לטעינה. עבור כל מכולה אנו מחשבים זמן משוער בעזרת הנתונים הקיימים של זמני נסיעה וזמני פעולת המנופים, והמכולה הנבחרת לטעינה היא זו שזמן סיום הטעינה שלה למחסן האונייה הוא הקטן ביותר. שלושת הסידורים הנוספים הם שיפורים של אלגוריתם זה. בסידור השני שילבנו SPT (shortest processing time) עבור זמן הנסיעה של הגורר מהרציף למנוף השער. בסידור השלישי שילבנו LPT (longest processing time) בהתאם לזמני הנסיעה מהרציף למנוף השער. הסידור הרביעי הוא שיפור של האלגוריתם בו השינוי הוא שה-SPT הפעם לכל מכולה הוא זמן הנסיעה הראשון, פעולת מנוף השער וזמן הנסיעה בחזרה לרציף. לאחר שהרצנו את הסידור המקורי ואת ארבעת הסידורים השונים עבור 30 המחסנים ראינו כי הסידור הרביעי היה באופן משמעותי הטוב ביותר כאשר ב-28 מתוך 30 מחסנים הוא הביא לשיפור משך הטעינה הכולל של המחסן ובסך הכול הביא לחסכון של כ-104 דקות (כ-4.4%) בעבודת הנמל בעוד הסידורים האחרים הביאו למקסימום 24 דקות חסכון. לסיכום, מצאנו שעבור בדיקה של 30 מחסנים בגדלים שונים, האלגוריתם הרביעי מצליח להביא לחסכון משמעותי של כ-104 דקות בפעילות הנמל. לכן, נמליץ לנמל לבחון שילוב זה בפעילות. כמו כן, יש לומר שהאלגוריתם אינו מביא לסידורים המיטביים בכל המקרים, יש לבחון בהמשך ממה נגרמו העיכובים במחסנים בהם האלגוריתם לא הצליח להביא לשיפור והאם יש לבחור אלגוריתם כתלות בסיבת העיכוב.
תקציר באנגלית
Containers scheduling in the loading process for a ship's warehouse