XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022
Морские грузоперевозки
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В нашем мире технологий уже невозможно представить жизнь без быстрой доставки чуть ли ни до самой двери дома. Получая всё словно по щелчку пальцев, порой, в считанные дни и даже минуты. Мы часто не задумываемся, какой огромный и сложный процесс проходит даже один товар прежде, чем попасть к нам в руки, и по этой причине можем его недооценивать. Поэтому нас так заинтересовала тема грузоперевозок в целях понять, где начинается этот процесс, как и в каких условиях он проходит, его финансовое обеспечение, а также какие грузоперевозки считаются самыми быстрыми, а какие безопасными и дешёвыми.
Актуальность темы:
Каждый день между странами Европы и Азии в очень больших объемах, производится транспортировка грузов. Для их перевозки используются различные виды и типы транспорта. Морские перевозки грузов менее затратны, чем доставка с помощью автомобильного, железнодорожного и авиатранспорта. По морю осуществляется доставка самых различных грузов - нефтепродукты, зерновые культуры, газ, животные, оборудование, строительная и сельхоз/техника. В нашей работе мы хотим исследовать различные виды грузоперевозок, раскрыв подробнее перевозки водным транспортом.
Цель исследования: Создание проекта по обеспечению морских грузоперевозок.
Задачи исследования:
Проанализировать работу сортировочного центра на примере Интернет-магазина;
Изучить виды грузоперевозок;
Рассмотреть особенности грузоперевозок по воде;
Сконструировать и запрограммировать проект морских грузоперевозок на базе LEGO WeDo 2.0 и City.
В качестве источников информации мы использовали информационные сайты. При оформлении проекта мы брали идеи из большой книги «LEGO Идеи: новая жизнь старых деталей» [1], при конструировании движимых частей проекта нам помогли книги и методические пособия о простых и сложных механических передачах, подробно о зубчатых передачах [2], при создании программ мы руководствовались учебными пособиями по образовательной робототехнике [3].
Глава 1. Использование грузоперевозок в торговле.
Сортировочный центр интернет-магазина
Интернет-магазин — это отдельный сайт, группа или профиль в социальной сети, где представлены товары или услуги, которые покупатель может выбрать дистанционно через Интернет и приобрести их. Даёт возможность пользователям, не выходя из дома, в режиме онлайн, с помощью мобильного приложения или в браузере сформировать желаемый заказ, выбрать способ оплаты и доставки заказа, оплатить заказ. Разберёмся, какие бывают интернет-магазины. Обозначим наиболее существенные особенности интернет-магазинов и сгруппируем по определенным признакам:
По ассортименту товара
Виртуальные супермаркеты. В них можно найти практически всё: от предметов личной гигиены, продуктов и товаров для дома до крупногабаритной техники и стройматериалов.
Специализированные магазины. Где продается только определенный вид товара (например, детская одежда, швейные машинки или чехлы для телефонов).
По типу продаж
Розничные. Предлагают покупателям только штучные товары.
Оптовые. Работают исключительно с крупными покупателями. Единичные товары приобрести нельзя.
Оптово-розничные. Принимают заказы одновременно на розничные и на оптовые поставки продукции, предоставляя хорошие скидки для крупных покупателей.
По тематике
Подразделяются на сайты, которые продают:
продукты питания;
детскую одежду и обувь, товары для детей, игрушки;
одежду и обувь для взрослых;
канцтовары для школ и офисов;
компьютерную технику, девайсы и гаджеты;
товары для дома (посуду, бытовую химию);
мелкую и крупную бытовую технику;
сантехнику;
спорттовары и велосипеды;
цветы и сувениры;
ювелирные изделия, галантерею, аксессуары;
рыболовное и туристическое снаряжение;
запчасти к технике и транспортным средствам;
лекарства и БАДы и т.д.
По форме продаж
Продажа продукции со склада.
Продажа по методу дропшиппинга, при котором посредник продает товар поставщика, но не хранит его у себя.
По географии продаж
Региональные.
По всей стране.
Международные.
Онлайн-магазины могут работать с любой точкой мира. Поэтому грамотно созданный сайт, удобная навигация, хороший товар по приемлемым ценам и наличие широкой географии доставки способствуют росту продаж [4].
Хорошо выстроенная система доставки товара особенно важна в странах с большой территорией, таких как Россия. Когда города и населенные пункты отдалены друг от друга, тысячами километров, весьма значителен правильно выстроенный процесс доставки и логистика, в противном случае бизнес станет невыгодным и убыточным из-за стоимости доставки. Разрешают проблему больших расстояний сортировочные центры. В них происходит оптимизация маршрутов движения (Рисунок 1.1.1 Приложения).
Сортировочный офис или центр обработки — это специальное место, куда почтовые операторы доставляют посылки (почту, товары) после сбора, там они сортируются в отдельные партии для доставки адресату. Посылки могут быть доставлены прямой доставкой или отправлены далее, в другой региональный или местный сортировочный офис. В крупных городах таких сортировочных центров может быть множество.
Разные типы отправлений (крупные, мелкие, письма) сортируются на разных участках логистического центра. Для определения типа используют модуль взвешивания и сканер, который ищет на упаковке штрихкод, определяет вес и размер отправления, регистрирует его и передает информацию в специальную систему. Эта система решает, в какой участок сортировки направить отправление, далее определяется, в какой город его направить. В этот момент меняется его статус, который можно проверить по трек-номеру. Именно в таких центрах можно зафиксировать задержку, что является обычным делом, поскольку сортировочный центр можно сравнить с почтовым аэропортом, куда прибывают, и откуда отбывают тонны груза ежедневно. Далее эти отправления едут на автомобилях до близлежащих почтамтов и почтовых отделений, летят на самолете, мчат на поездах в другие города или попадают за рубеж (Рисунок 1.1.2 Приложения). Сегодня сортировочные центры играют огромную роль, и без них вся система доставки почтовых пересылок не смогла бы функционировать.
1.2 Виды грузоперевозок
В настоящее время грузоперевозки стали неотъемлемым помощником в нашей жизни. Их услугами пользуются как обычные люди, так и огромные компании. Что же представляет собой такое понятие, как грузоперевозки? Грузовые перевозки — процесс, в ходе которого осуществляется перемещение различных грузов из одного пункта в другой, при помощи транспортного средства. Существуют разные виды грузоперевозок, имеющие свои плюсы и минусы.
Основные разновидности грузовых перевозок, их преимущества и недостатки.
Грузоперевозки подразделяются на следующие виды:
автомобильные;
железнодорожные;
авиаперевозки;
водные.
Автомобильные перевозки
Это вид доставки грузов сухопутным транспортом по безрельсовым путям. Является одним из популярных, востребованных и доступных для любого обычного человека и для крупной компании. Доставки на автомобиле обеспечивает быструю скорость доставки, приемлемую цену, минимальную возможность повреждений и отсутствие дополнительных погрузочных и разгрузочных работ.Основные недостатки заключаются в ограничении размеров объекта, зависимости от дорожной сети, ограничении географии перевозок в зависимости от времени года и, в значительном повышении цены при транспортировке на большие расстояния.
Железнодорожные перевозки
Это перевозка грузов внутри страны и за ее пределы посредством железных дорог. Данные перевозки считаются безопасными и экономными. Они предоставляют возможность транспортировать габаритные объекты и грузы в больших объемах, независимо от природных условий, практически в любом направлении, где есть железнодорожные пути. К недостаткам относят высокий срок доставки (по сравнению с авиа и автомобильной перевозкой), строгое, не подлежащее корректировке, следование определенному маршруту, большое количество согласований и сопроводительной документации, ограниченное количество перевозчиков.
Авиаперевозки
Это способ транспортировки грузов при помощи воздушных судов (в основном самолетов). Этот вид транспортировки самый быстрый. Скорость доставки на расстояния нескольких тысяч километров, независимо от препятствий (гор, морей, пустынь, океанов) может занимать от часа до всего нескольких часов. Именно благодаря скорости, самолетом можно транспортировать скоропортящиеся грузы, лекарства, донорские органы для пересадки и многое другое. Авиаперевозка грузов – это самый надежный способ перемещения грузов. Находясь на высоте нескольких сот метров над землей, груз практически невозможно испортить или похитить.
К недостаткам можно отнести влияние некоторых климатических условий на сроки доставки, невозможность привезти товар по точному адресу заказчика, а также высокая стоимость, в сравнении с другими видами доставки грузов. Выделяют 3 основных типа авиаперевозок: внутригородские, междугородние и международные.
Водные грузоперевозки
Это удобный и не затратный способ перевезти груз на другой конец планеты посредством водного транспорта (пароходы, танкеры, сухогрузы и другие), использующего естественные и искусственные водоемы.
Различают речные и морские грузоперевозки.
Водные грузоперевозки являются одним из самых медленных, но и самых дешевых среди остальных видов перевозок на дальние расстояния. На корабле и пароме можно перевезти абсолютно всё, за счет своей большой грузоподъемности и огромного объема трюмов – сыпучие вещества и хрупкие материалы, твердые и жидкие продукты, автомобили и даже самые большие грузы, например, самолеты и нефтяные платформы. Данный вид транспорта во много раз безопаснее других видов грузоперевозок. Несмотря на это сильный ветер, гроза, туман или другие капризы погоды могут стать причиной задержки рейса, поэтому существует зависимость от метеоусловий, в качестве слабых сторон данного вида перевозок, а также отсутствие круглогодичной отправки грузов, так как некоторые порты работают только в определенное время года. Сильная привязка морских и речных грузоперевозок к специально оборудованным портам требует больших капиталовложений в оборудование портов.
Несмотря на некоторые недостатки, морские перевозки грузов пользуются необычайной популярностью, являясь одним из самых распространенных видов. Это объясняется обширной водной сетью. Грузовые суда следуют по крупным судоходным рекам, в популярные порты, где на сегодняшний момент используется самая современная погрузочная техника и наиболее совершенные специализированные транспортные средства [5].
1.3 Особенности грузоперевозок по воде
Морским и речным транспортом доставляют нестандартные, тяжелые грузы и стратегическое сырье (нефть, газ, уголь), а также крупные партии различных по ассортименту товаров, в том числе ядовитые отходы на расстояния большой протяженности с незначительными затратами. В настоящее время очень большое количество организаций в сфере торговли и производства пользуются услугами водного транспорта и перевозят свои товары по воде. Если груз не требует срочной доставки на другой континент, то производители предпочитают пользоваться услугами морского транспорта, более дешевого по сравнению с воздушными доставками. Водным транспортом удобно транспортировать грузы, которые нельзя упаковать, например, металлические изделия, пиломатериал и другие крупногабаритные товары (Рисунок 1.3.1 Приложения).
На морском транспорте существуют различные типы судов, используемых для перевозки грузов по всему миру. Различия между ними отражают различные потребности при перевозке разных типов грузов.
Контейнерные суда (контейнеровозы) перевозят грузы, заранее упакованные в специальные большегрузные контейнеры, вес которых с грузом составляет 10-20 тонн. Балкерыпредназначены для перевозки зерна и других сыпучих грузов – угля, руды, минеральных удобрений. Ну а в танкерахперевозят жидкие вещества – а именно, сжиженный природный газ, нефтепродукты, химикаты. Газовозы нужны для перевозкисжиженных природных и нефтяных (выделяющихся при добыче нефти) газов, например, метана, пропана, бутана, аммиака. Их перевозят в сжиженном состоянии, в охлажденном состоянии (в изолированных цистернах) или под давлением. Лесовозы предназначены для перевозки круглого леса и пиломатериалов. Ролкеры эксплуатируют для перевозки колёсного транспорта – легковых и грузовых автомобилей, железнодорожных вагонов. В их конструкции предусмотрена возможность несложного закатывания и выкатывания перевозимого транспорта в порт. Рефрижераторные суда применяют для транспортировки скоропортящихся продуктов – рыбы, мяса и других, которые необходимо хранить при определённой температуре. Суда-буксирынужны в море тогда, когда есть необходимость транспортировать другие корабли, временно утратившие свои ходовые качества на ремонт или разбор на запчасти, а также для транспортировки несамоходных судов (например, барж-лихтеров). Буксиры-толкачи используются на реках для транспортировки несамоходных барж. Ну а Каботажные суда пригодятся для торговли в границах одного острова или континента.
Чаще всего перевозки водным транспортом осуществляются в мультимодальном формате, предполагающим эксплуатацию сразу нескольких видов транспорта. Данные грузоперевозки дают возможность выполнить доставку больших партий грузов на дальние расстояния без потери качества.
Доставка морем безопасна, так как товар находится в закрытом надежном контейнере, и нет опасений, что он повредится, потеряется или уедет в другом направлении. На корабле можно перевозить одновременно несколько тысяч контейнеров с грузом, чем успешно пользуются при доставке товаров к покупателю многие интернет-магазины, такие как: AliExpress.ru, Alibaba.com, ТокиоСэйл (японский интернет магазин), Амазон (США), компании «ФосАгро» (производящая фосфорсодержищие удобрения) и «УРАЛХИМ» (занимающаяся продажей минеральных удобрений за пределы стран СНГ). А также такие крупные компании, как:
«ЛУКойл» располагающая флотом в 55 танкеров, «Норильский никель» владеющая 8 сухогрузами. Нефтяники «ТНК-BP» и «Роснефть» контролируют небольшой флот танкеров, «Совкомфлот», главный перевозчик углеводородов, обладает флотом из 59 судов. Перечисленные компании преимущественно занимаются трамповым судоходством.
Стоимость рейса распределяется между всеми товарами на борту, поэтому цена доставки минимальна, что очень выгодно потребителю. К примеру, большинство грузов из Китая везется морем. Это очень востребованный и дешевый способ доставить товар в Российскую Федерацию. В Поднебесной насчитывается около 20 крупных и более 100 мелких портов. Из Китая в Россию ведут три морских пути: порты Дальнего Востока, порты Черного моря (Новороссийск, Крым), порты Санкт-Петербург, Усть-Луга, а затем уже по суше автотранспортом по всей России. Таким образом, можно придти к выводу, что если сроки не поджимают, и закупаются большие партии товара, то этот экономичный способ транспортировки грузов подойдет лучше всего.
Таким образом, морской транспорт – это динамично развивающаяся отрасль транспортных услуг в международной торговле, а мировой океан является глобальной транспортной артерией, по которой осуществляется почти 80% общего объема грузоперевозок [6].
Российская Федерация – крупная морская держава. Поэтому вопрос заинтересованности в современном торговом флоте в достаточном количестве очень актуален. Особенно учитывая рост популярности онлайн-шопинга и покупок с доставкой в Россию.
Интернет-магазины стали неотъемлемой частью нашей современной жизни и завоевывают всё большую популярность среди граждан своим преимуществом в том, что продают свой товар через сеть - онлайн. Это позволяет людям не прикладывать огромных усилий для поиска недоступных ранее ассортиментов товаров, покупать «не выходя из дома».
Организация доставки позволяет магазину расширять клиентскую базу и привлекать новых покупателей не только в домашнем регионе, но и за его пределами. А поскольку сегодня покупатели имеют практически безграничный выбор, где и как покупать, то если они не найдут способа заказать товар быстро, удобно и дешево, они просто уйдут к другому продавцу. Поэтому организация и стоимость доставки играют очень большую роль. Особенно если речь идет не только о транспортировке товаров в пределах домашнего региона, но и межрегиональной доставке.
Здесь-то на помощь и приходят морские грузоперевозки, как наиболее перспективные, универсальные, безопасные и экономически выгодные способы перемещения грузов по всему миру.
А так как при трансконтинентальных перевозках морской транспорт не имеет альтернатив (за исключением авиации, так как дорого и много груза за один раз не отправишь), то без морского транспорта межконтинентальная торговля, транспортировка большей части сырья, и товаров массового производства были бы просто невозможны [7].
Изучив огромные преимущества морских грузоперевозок перед другими видами перевозки, мы решили создать собственный проект по робототехнике, в целях отобразить с помощью лего весь объёмный процесс прихода товара в сортировочный центр интернет-магазина и его доставку на судно и по воде в пункт назначения, а также в обратном порядке приёма с судна в сортировочный центр.
Глава 2. Проект морских грузоперевозок.
2.1 Модель проекта морских грузоперевозок на базе LEGO WeDo 2.0 и City
В нашем проекте представлены судна ролкеры – это тип грузовых транспортных судов, где техника загружается на судно самозаездом или с помощью тягачей (Рисунок 2.1.1 Приложения). Основным преимуществом ролкера считается высокая скорость загрузки/выгрузки. В проекте груз для доставки через море привозят на территорию сортировочного центра. Здесь рабочие его принимают, вносят в базу и размещают на складах (Рисунок 2.1.2 Приложения). После этого сортируют и отвозят к суднам, где всё загружается на ролкеры с помощью целой системы механизмов (Рисунок 2.1.3 Приложения), где основным является червячная передача. В итоге ролкеры быстро и успешно доставляют полученный груз по воде. Само судно движется на реечной передаче. На видео это можно более подробно рассмотреть: https://drive.google.com/file/d/1r0H_w5ZhqTnUtv-3Gry6tOriYCgqjPZj/view?usp=drivesdk
Мы сконструировали модель проекта (Рисунок 2.1.4 Приложения) морских грузоперевозок на базе LEGO WeDo 2.0 и City, где установлены:
2 хаба для управления моделью через Bluetooth-связь с компьютером;
1 мотор для работы сортировочного центра и контейнеров;
1 мотор для движения ролкера по воде;
1 датчик наклона для управления 2 контейнерами в целях загрузки ролкеров (Рисунок 2.1.5 Приложения).
В итоге у нас успешно получилось создать проект по морским грузоперевозкам, позволяющий наглядно показать все преимущества этого вида перевозок и такой отработанный и безопасный процесс работы с товаром.
Заключение
Проанализировав работу сортировочного центра на примере Интернет-магазина, мы узнали, что он даёт потрясающую возможность пользователям, не выходя из дома, в режиме онлайн, с помощью мобильного приложения или в браузере сформировать желаемый заказ, выбрать способ оплаты и доставки заказа, оплатить заказ, а также он включает в себя различные виды продаж.
Изучив виды грузоперевозок, мы раскрыли, что они подразделяются на автомобильные, железнодорожные, водные и авиаперевозки, имеют определённые преимущества и недостатки.
Рассмотрев особенности грузоперевозок по воде, мы подчеркнули, что они не самые быстрые, однако наиболее безопасные и дешёвые, а мировой океан является глобальной транспортной артерией, по которой осуществляется почти 80% общего объема грузоперевозок.
В результате нашей сплочённой работы в команде, мы успешно сконструировали и запрограммировали проект морских грузоперевозок на базе LEGO WeDo 2.0 и City, который отлично демонстрирует огромный и очень важный процесс перевозок водным транспортом.
Список используемой литературы:
LEGO Книга идей: новая жизнь старых деталей: 181 удивительный механизм и устройство; [пер. с англ. А. Аревшатян]. – Москва, Издательство «Эсмо», 2015. - 200 с.;
Богданова С.М., Попова Е.Е. Благодаря механическим передачам Lego- конструкции оживают / С.М. Богданова, Е.Е. Попова// «Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании»: материалы VII Международной научно-технической конф. 2017 С. 160-163. Режим доступа- https://elibrary.ru/item.asp?id=30700400
Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;
Интернет источники:
https://www.imagecms.net/blog/e-commerce/kakie-byvaiut-internet-magaziny-klassifikatsiia
https://logoskop.ru/logist/vidy-gruzoperevozok.html
https://coralreef-aqua.ru/perevozit-gruz-po-vode/
http://korabley.net/news/tipy_sudov_otechestvennaja_klassifikacija/2011-03-18-801
Приложение
Рисунок 1.1.1 – Доставка товаров
Рисунок 1.1.2 – Грузоперевозки различным транспортом
Рисунок 1.3.1 – Транспортировка груза водным транспортом
Рисунок 2.1.1 – Судно ролкер
Рисунок 2.1.2 – Склады сортировочного центра
Рисунок 2.1.3 – Подключение механизма к ролкеру
Рисунок 2.1.4 – Наш проект
Рисунок 2.1.5 – Программа проекта