CC BY
23
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
14. Coupled modeling of hydrologic and hydrodynamic processes including overland and channel flow / Jongo Kim, April Warnock, Valeriy Y.Ivanov, Nikolaos D. Ratopodes //Advances in Water Resources. 2012. Vol. 37. March. P. 104-126. URL: https://www.sciencedirect.com /science/article/pii/S0309170811002211
15. Modelling hydrologic and hydrodynamic processes in basins with large semi-arid wetlands / Ayan Fleischmann, Vinicius Siqueira, Adrian Paris, Walter Collischonn, Rodrigo C.D. Paiva// Journal of hydrology. 2018. Vol. 561. June. P. 943-959. URL: https://www.sciencedirect.com/ sci-ence/article/pii/S0022169418302944
16. Rodrigo C.D. Paiva, Walter Collischonn, Carlos E.M. Tucc. Large scale hydrologic and hydrodinamic modelling using limited data and GIS based approach // Journal of Hydrology. 2011. Vol. 406. Issues 3-4. 6 September. P. 170-181. URL: https://www.sciencedirect.com/ sci-ence/article/pii/S0022169411004045
Информация об авторах Бородычев Виктор Владимирович, академик РАН, директор Волгоградского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения Всероссийский научноисследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), доктор сельскохозяйственных наук, профессор. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0279-8090. Email: vkovniigim@yandex.ru
Бубер Александр Леонидович, заведующий отделом мелиоративно-водохозяйственного комплекса ФГБНУ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова (РФ, 127550, Москва, ул. Б. Академическая, д. 44, к.2), Тел.: 8(968) 942-93-93; E-mail: buber49@yandex.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4522-6807 Исаева София Давидовна, главный научный сотрудник, зав.отделом экосистемного водопользования ФГБНУ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова (РФ, 127550, Москва, ул.Б.Академическая, д. 44, к.2), доктор технических наук. Тел. 8(903) 681-98-00
E-mail: isaevasofia@gmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9640-2191
Добрачев Юрий Павлович, главный научный сотрудник отдела мелиоративно-водохозяйственного комплекса ФГБНУ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова (РФ, 127550, Москва, ул.Б.Академическая, д. 44, к.2), доктор технических наук, профессор
Тел.: 8(985)147-59-67 E-mail: dobrachev@yandex.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2186-3652
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 658.512:004.04:633 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-42
ФОРМАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ОЗИМОЙ
ПШЕНИЦЫ В БАЗОВЫХ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ АГРАРНОГО ВУЗА
FORMALIZATION AND ANALYSIS OF THE PRODUCTION PROCESS OF WINTER WHEAT IN BASIC FARMING FARMS OF AGRARIAN UNIVERSITY
О.В. Кочеткова, доктор технических наук, профессор Е.В. Ширяева, кандидат технических наук, доцент М.П. Васильев, старший преподаватель
O.V. Kochetkova, E.V. Shirayeva, M.P. Vasiliev
Волгоградский государственный аграрный университет
Volgograd State Agrarian University
Дата поступления в редакцию 14.03.2019 Дата принятия к печати 17.09.2019
Received 14.03.2019 Submitted 17.09.2019
Выполнены моделирование и анализ важнейшего в цепочке ценности бизнес-процесса «Выполнить производство продукции и услуг» сельскохозяйственного предприятия, занимающегося производством озимой пшеницы. Для создания графических схем процесса применена современная методология бизнес-моделирования в нотации BPMN 2.0, которая может использоваться для перевода модели бизнес-процесса в соответствующий программный код и обеспечивает воз-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
можность переноса и чтения диаграмм бизнес-процессов между различными графическими редакторами и инструментальными средствами бизнес-моделирования. Установлено, что анализируемый бизнес-процесс имеет ряд существенных недостатков. Одним из них является высокий риск принятия необоснованных управленческих решений, поскольку результаты исследуемого процесса напрямую зависят от квалификации агронома предприятия, который при отсутствии технологии интернета вещей и сбора данных преимущественно ручным или механизированным способом и отсутствии средств автоматизированной обработки информации и поддержки принятия решений принимает решения только на основе своего опыта и интуиции. Отсутствие автоматизированного контроля в операциях исследуемого бизнес-процесса приводит к неоправданно высокому использованию ресурсов (химикатов, удобрений, топлива, энергии и пр.), не обеспечивает эффективную борьбу с вредителями; не позволяет дистанционно осуществлять контроль качества выполнения работ за счет соблюдения технологических нормативов, а также контроль за соблюдением сертификационных требований к сельскохозяйственной продукции. Применение современных цифровых технологий, например, интернета вещей, позволит обеспечить повышение плодородности почв за счет «умной» коррекции; сэкономить удобрения, средства защиты растений и горюче-смазочные материалы; повысить контролируемость процессов выращивания урожая предотвратить его потери при хранении. Для повышения эффективности бизнеса сельхозпроизводителей за счет внедрения цифровых технологий в деятельность базовых растениеводческих хозяйств Волгоградского ГАУ необходимо создать эталонные цифровые модели производственных бизнес-процессов. Такая работа выполняется в настоящее время авторами статьи.
The modeling and analysis of the most important business process in the value chain «Perform production of goods and services» of an agricultural enterprise engaged in the production of winter wheat has been performed. To create graphical process diagrams, a modern business modeling methodology is used in BPMN 2.0 notation, which can be used to translate a business process model into the appropriate program code and provides the ability to transfer and read business process diagrams between various graphical editors and business tools modeling. It has been established that the analyzed business process has a number of significant drawbacks. One of them is a high risk of making unjustified managerial decisions, since the results of the process under study directly depend on the qualification of the enterprise's agronomist, who, in the absence of the Internet of things technology and data collection, mainly by manual or mechanized methods and the absence of automated information processing and decision support tools, makes decisions only on based on your experience and intuition. The lack of automated control in the operations of the business process under study leads to unreasonably high use of resources (chemicals, fertilizers, fuel, energy, etc.), does not provide an effective pest control; it does not allow to remotely monitor the quality of work due to compliance with technological standards, as well as monitoring compliance with certification requirements for agricultural products. The use of modern digital technologies, for example, the Internet of things, will ensure an increase in soil fertility due to "smart" correction; save fertilizers, plant protection products and fuels and lubricants; increase the controllability of the crop growing processes to prevent its loss during storage. To increase the business efficiency of agricultural producers through the introduction of digital technologies in the activities of basic crop production enterprises of the Volgograd State Agrarian University, it is necessary to create reference digital models of production business processes. Such work is currently being carried out by the authors of the article.
Ключевые слова: цифровые технологии, сельскохозяйственные предприятия, озимая пшеница, моделирование, бизнес-процессы.
Key words: digital technologies, agricultural enterprises, winter wheat, modeling, business processes.
Цитирование. Кочеткова, О.В., Ширяева, Е.В., Васильев М.П. Формализация и анализ процессов возделывания озимой пшеницы в базовых хозяйствах аграрного вуза. Известия НВ АУК. 2019. 3(55). 332-342. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-42.
Citation. Kochetkova O.V., Shirayeva E.V., Vasil'yev M.P. Formalization and analysis of the production proceses of winter wheat in basic farms of agrarian university. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 3(55). 332-342. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-42.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Введение. Агропромышленный комплекс играет решающую роль в формировании продовольственной безопасности России. Современная экономическая ситуация, реально существующие угрозы биологической и продовольственной безопасности требуют создания аграрной экономики нового типа, основанной на использовании цифровых технологий, соответствующей принципам устойчивого развития и модели безотходной экономики [12].
Однако в настоящее время ежегодные потери зерна от общего производства в России по оценке FAO ООН составляют 25%, а в Европе и США только 1% [8]. Причинами таких существенных потерь являются несоблюдение сроков и технологии работ, ошибки агрономии, неверные регулировки агрегатов и др. Необходимо также отметить, что зачастую и производственные процессы не выполняются четко и эффективно, а сопровождаются неоправданными задержками, повторением ненужных действий, непродуктивным ожиданием, преодолением организационного беспорядка.
Для эффективного выполнения производственной деятельности необходимо чтобы производственные процессы выполнялись стандартным образом, с минимальным количеством отклонений и запланированным расходом ресурсов, а сам порядок выполнения был регламентирован и закреплен в документации. С этой целью в экономически устойчивых, конкурентоспособных организациях используется процессный подход к управлению бизнесом, который рассматривает управление как непрерывную серию взаимосвязанных бизнес-процессов, конечной целью выполнения которых является создание готовой продукции или услуг, представляющих ценность для внешних или внутренних пользователей [5]. При этом процессный подход требует соответствующей поставленным сельскохозяйственной организацией целям системы сбора, обобщения, обработки и анализа ин формации в разрезе бизнес-процессов. Для этого создаются графические модели бизнес-процессов «Как есть», которые позволяют выявить текущие проблемы и определить необходимые их улучшения, а затем выполняется построение модели «Как будет», отображающей правила выполнения процессов для достижения желаемой цели.
Анализу и совершенствованию деятельности предприятия всегда предшествует выделение его бизнес-процессов верхнего уровня. В исследовании [4] были выделены следующие бизнес-процессы верхнего уровня сельскохозяйственного предприятия: выполнить маркетинговые исследования, выполнить научные исследования и проектные работы, осуществить закупки, выполнить производство продуктов и услуг, реализовать продукцию и услуги, выполнить сервисное обслуживание, выполнить работы по развитию. Бизнес-процесс «Выполнить производство продукции и услуг» является главным в цепочке создания ценности. Выполнение этого процесса существенным образом влияет на качество получаемого урожая [2] и экономическое благополучие хозяйства.
Для растениеводческих предприятий этот бизнес-процесс целесообразно рассмотреть на примерах выращивания озимой пшеницы в базовых фермерских хозяйствах Волгоградского ГАУ. Озимая пшеница в Волгоградской области занимают особое место. По данным Росстата в валовом сборе зерновых по Волгоградской области на озимую пшеницу с 2013 по 2018 год приходится от 61% до 80 % [1].
Материалы и методы. Для формализации в виде графических схем и анализа процессов возделывания озимой пшеницы была применена методология бизнес-моделирования и метод процессного подхода, основой которого является выделение бизнес-процессов и управление ими. Важной задачей в этом случае является выбор нотации моделирования, которая бы позволила точно и строго выдержать формальную логику процесса, четко определить не только работы, но и все события процесса. Одновременно требуется обеспечить простоту и понятность графической схемы для восприятия пользователями, которые не имеют навыков интерпретации сложных схем и системного анализа и поэтому не смогут использовать графические схемы для управле-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ния бизнес-процессами и документирования деятельности [11]. Учитывая, что в нашем случае модель бизнес-процессов создается с целью последующей автоматизации и разработки архитектуры цифрового фермерского хозяйства, для разработки графических схем бизнес-процессов выбрана нотация ВРМК 2.0, которая может использоваться для перевода модели бизнес-процесса в соответствующий программный код и быть реализована в любой ВРМ-системе. Кроме того, нотация версии ВРМК 2.0 предусматривает возможность переноса и чтения диаграмм бизнес-процессов между различными графическими редакторами и инструментальными средствами бизнес-моделирования, что практически не реализуется с помощью других нотаций описания бизнес-процессов.
Результаты. На основании изучения технологических процессов возделывания озимой пшеницы в базовых фермерских хозяйствах Волгоградского ГАУ были разработаны модели бизнес-процессов «Как есть» в нотации ВРМК 2.0 (рисунки 1-3).
Рисунок 1 - BPMN-диаграмма «Как есть» процесса «Выполнить производство озимой пшеницы» Figure 1 - BPMN diagram «As it is» of the process «Perform the production of winter wheat»
335
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Бизнес-процесс «Выполнить производство продукции и услуг» включает следующие подпроцессы: возделывание продукции, уборка урожая, доработка продукции, сортировка продукции, хранение продукции.
Запускают исследуемый бизнес-процесс «Выполнить производство продукции и услуг» результаты предшествующих процессов «Выполнить научные исследования и проектные работы» и «Осуществить закупку», которыми являются технологическая карта и проект по выращиванию культуры, а также все приобретенные ресурсы, необходимые для реализации проекта. Все процессы первого уровня производства озимой пшеницы представлены на рисунке 1.
Процесс первого уровня «Возделывание продукции» для озимой пшеницы представлен последовательностью трех подпроцессов (рисунок 1): основная обработка почвы, предпосевная обработка почвы и посев, уход [6]. Декомпозиция подпроцесса «Основная обработка почвы», представленная на рисунке 2, объединяет две группы операций незавершенного производства и культивации в весенний период. Все операции этих групп - «Лущение стерни» и «Пахота» незавершенного производства и «Боронование» и «Культивация на глубину 8-10 см» - осуществляются после соответствующих сообщений (команд) от агронома, который предварительно осуществляет анализ поч-венно-климатических условий и предшественников.
Рисунок 2 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Основная обработка почвы»
Figure 2 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the process «Primary tillage»
Количество повторений лущения стерни и культивации, направленной на уничтожение сорняков по мере их произрастания в весенний период, также определяется агрономом.
Рисунок 3 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Предпосевная обработка почвы и посев»
Figure 3 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the process «Presowing tillage and sowing»
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Декомпозиция подпроцесса «Предпосевная обработка почвы», представленная на рисунке 3, определяет последовательность операций, осуществляемых непосредственно перед посевом озимой пшеницы. На основе анализа почвенно-климатических условий агроном сообщает о начале параллельных операций подготовки почвы и семян к посеву, завершается сев операцией прикатывания для улучшения контакта семян с почвой и обеспечения дружных всходов. Завершение подпроцесса «Предпосевная обработка почвы» запускает следующий подпроцесс «Уход».
Все операции подпроцесса «Уход» выполняются под контролем агронома на основе анализа почвенно-климатических условий и состояния всходов (рисунок 4).
Рисунок 4 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Уход» Figure 4 - BPMN diagram «As it is» of decomposition of the «Care» process
После боронования в ранневесенний период всходам необходимо обеспечить своевременные и в достаточном объеме подкормки и обработки от вредителей. Весь комплекс мероприятий ухода за посевами озимой пшеницы должен способствовать сохранению к уборке максимум продуктивных растений. Результативность этого процесса зависит от правильно принятых решений агронома. Установлено, что наибольшие потери урожайности (более 23%) могут возникнуть из-за вредителей и сорных растений, поэтому агрономической службе нужно вести постоянный мониторинг состояния растений [7].
Процесс первого уровня «Уборка урожая» для озимой пшеницы представлен подпроцессом собственно уборки и последующими параллельными подпроцессами послеуборочных работ по пожнивным остаткам и транспортировки зерна на ток. Декомпозиция подпроцесса «Уборка» представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Уборка» Figure 5 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the «Cleaning» process
337
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Начало уборки определяет агроном на основе проделанного им анализа почвен-но-климатических условий, созревания посевов и засоренности поля. В зависимости от степени засоренности поля выбирается способ уборки - прямое комбайнирование или скашивание в валки с последующим подбором и обмолотом.
Декомпозиция подпроцесса «Послеуборочные работы по пожнивным остаткам», представленная на рисунке 6, определяет последовательность операций, выполняемых трактористом: сталкивание соломы, погрузка соломы, транспортировка соломы и её скирдование.
Рисунок 6 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Послеуборочные работы по пожнивным остаткам»
Figure 6 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the process «Post-harvest work on crop residues»
Процесс первого уровня «Доработка продукции» для озимой пшеницы представлен подпроцессом «Очистка и сушка зерна», который декомпозирован на рисунке 7 и запускается завершением операции транспортировки зерна на ток предыдущего подпроцесса.
Рисунок 7 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Очистка и сушка зерна»
Figure 7 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the process «Cleaning and drying grain»
Послеуборочная обработка зерна, которую проводят на специально оборудованных механизированных токах, заключается в последовательности проводимых операций: предварительная очистка зерна, активная вентилирование зерна, сушка зерна и первая очистка зерна. Для достижения целей проводимых операций - повышение качества зерновой массы и способности к длительному хранению - необходим регулярный лабораторный контроль параметров процессов (рисунок 7, непрерывающие событие -сообщение) посредством анализа температуры и влажности зерновой массы и атмосферного воздуха, качества зерна, значения которых регулярно фиксируются лабораторией (рисунок 7, граничное непрерывающие событие - сигнал). Завершение сушки зерна происходит по достижению соответствующего показателя влажности зерна (рисунок 7, граничное прерывающие событие - условное).
338
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Процесс первого уровня «Сортировка продукции» для озимой пшеницы представлен подпроцессом «Сортировка и транспортировка зерна в зернохранилище», который декомпозирован на рисунке 8.
Рисунок 8 - BPMN-диаграмма «Как есть» декомпозиции процесса «Сортировка и транспортировка зерна в зернохранилище»
Figure 8 - BPMN diagram «As it is» of the decomposition of the process «Sorting and transporting grain to the granary»
При сортировке отбираются лучшие по показателям качества зёрна на семенной материал и для пищевой отрасли. Отобранный семенной материал отправляют в семенохранилище, а остальное, ввиду загруженности зернохранилищ в сезон, предварительно подлежит временному хранению, в течение которого необходим регулярный лабораторный контроль через анализ температуры и влажности зерновой массы и атмосферного воздуха, качества зерна. Процесс первого уровня «Хранение продукции» описан параллельными циклическими процессами буртования зерна и поддержки режимов температуры и влажности (рисунок 1).
Обсуждение. Анализ существующего процесса «Выполнить производство продукции и услуг» на примере выращивания озимой пшеницы показал недостаточный уровень его эффективности и автоматизации, а также отсутствие использования роботов [9], технологий точного земледелия и интернета вещей [10]. Это не позволяет создать высоко эффективные бизнес-процессы [3], снизить воздействие природных рисков. Однако такая картина характерна для подавляющего большинства растениеводческих хозяйств нашей страны [13].
Кроме того, для успешной реализации бизнес-процесса необходима высочайшая квалификация агронома, который определяет время начала и параметры всех значимых операций выращивания озимой пшеницы на основе собственных знаний, опыта и анализа данных, которые преимущественно собраны им же ручным или механизированным способом. В процессе ухода за посевами от агронома требуется незамедлительной коррекции развития растений или борьбы с вредителями на определенных участках поля. Всегда актуален вопрос научно-обоснованного состава и концентрации удобрения или химической защиты растений, для чего необходима научная лаборатория, а не один агроном, даже с богатейшим профессиональным опытом. После уборки урожая ответственность за сохранность качества зерна ложится на лаборатории при механизированных токах, которые на основе регулярных сборов соответствующих данных корректируют процессы сушки и хранения зерна. Успех этого процесса определяется квалификацией сотрудников лаборатории и современным уровнем технической оснащенности лаборатории, что на практике, к сожалению, отсутствует.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Заключение. Моделирование бизнес-процесса сельскохозяйственного предприятия «Выполнить производство продукции и услуг» на примере выращивания озимой пшеницы позволяет констатировать низкий уровень использования цифровых технологий в базовых растениеводческих хозяйствах университета. Отсутствие автоматизированных систем принятий решений, технологий интернета вещей, инструментария моделирования и реорганизации бизнес-процессов приводит к излишнему использованию химикатов, удобрений, топлива, трудовых ресурсов и не позволяет рационально управлять хозяйством с учетом реальных условий, минимизировать влияние «человеческого фактора», снизить издержки при возделывании продукции.
Предложенные модели «Как есть» процессов возделывания озимой пшеницы послужат основой для их реорганизации с целью снижения рисков и повышения эффективности деятельности сельскохозяйственного предприятия за счет использования современных цифровых технологий.
Библиографический список
1. Валовой сбор продукции растениеводства [Электронный ресурс] // Федеральная служба государственной статистики: [сайт]. 2019. 01 апреля. URL: http://volgastat.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/volgastat/ru/statistics/enterprises/agriculture (Дата обращения: 01.07.2019)
2. Изменение качества зерна у различных сортов озимой и яровой пшеницы в зависимости от технологий возделывания // П.М. Политыко, М.Н. Парыгина, А.А. Вольпе, А.М. Магуро-ва, А.С. Каланчина, В.М. Никифоров, Н.С. Беркутова // Сельскохозяйственная биология. 2016. № 3. С. 71-76. - URL: http://www.agrobiology.ru/3-2010politiko.html
3. Кочеткова О.В. Трансформация бизнес-процессов сельскохозяйственных предприятий для внедрения технологии интернета вещей // Science in the modern information society XIX: Proceedings of the Conference. North Charleston, 23-24.04.2019, Vol. 1. Morrisville, NC, USA: Lulu Press, 2019. P. 95-97.
4. Моделирование и анализ процесса «Выполнить научные исследования и проектные работы» с целью внедрения цифровых технологий в базовых хозяйствах аграрного вуза / О.В. Кочеткова, А.С. Матвеев, Е В. Ширяева, Д.П. Арьков // Известия НВ АУК. 2019. № 2(54). С. 49-53.
5. Репин В.В., Елиферов В. Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2013. - 544 с. ISBN 978-5-96157-554-5.
6. Технология производства озимой пшеницы [Электронный ресурс] // Бизнес-портал "Пути успеха". 2015. URL: http://puti-uspeha.ru/agroteh/647-ozim-pshenica.html?showall=1 (Дата обращения: 01.07.2019)
7. Шпанев А.М., Дорохов Б.А. Об оценке комплексной вредоносности основных фито-санитарных объектов на озимой пшенице в условиях юго-востока центрально-черноземной зоны России// Сельскохозяйственная биология. 2019. № 5. С. 94-102. URL: http://www.agrobiology.ru/5-2009shpanev.html
8. Food and Agriculture Organization. Sustainable Development Goals. SDG indicators. http://www.fao.org/sustainable-development-goals/indicators/241/ru/
9. Implementation of Industry 4.0 and Industrial Robots in the Manufacturing Processes / I. Karabegovic, E. Karabegovic, M. Mahmic, E. Husak //Lecture Notes in Networks and Systems. 2020. Vol. 76. P. 3-14.
10. Khanna A. Kaur S. Evolution of Internet of Things (IoT) and its significant impact in the field of Precision Agriculture // Computers and Electronics in Agriculture. 2019. №157. P. 218-231.
11. Kochetkova O.V., Kostin A.A. How to perform analysis of graphical schemes operational processes // Academic science - problems and achievements XVIII: Proceedings of the Conference. North Charleston, 28-29.01.2019, Vol. 1 — Morrisville, NC, USA: Lulu Press, 2019. P. 94-99.
12. Russia's agro industrial complex: Economic and political influence factors and state support /V.P. Samarina, T.P. Skufina, A.V. Samarin, S.V. Baranov// Smart Innovation. Systems and Technologies. 2020. Vol. 138. P. 579-593.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
13. Shchutskaya A. V., Afanaseva E. P. , Kapustina L. V. Digital farming development in Russia: Regional aspect // Digital Transformation of the Economy: Challenges, Trends and New Opportunities. 2019. P. 269-279.
References
1. Valovoj sbor produkcii rastenievodstva [Jelektronnyj resurs] // Federal'naya sluzhba gosu-darstvennoj statistiki: [cajt]. 2019. 01 aprelya. URL: http://volgastat.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/volgastat/ru/statistics/enterprises/agriculture (Data obrascheniya: 01.07.2019)
2. Izmenenie kachestva zerna u razlichnyh sortov ozimoj i yarovoj pshenicy v zavisimosti ot tehnologij vozdelyvaniya // P. M. Polityko, M. N. Parygina, A. A. Vol'pe, A. M. Magurova, A. S. Kal-anchina, V. M. Nikiforov, N. S. Berkutova // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. 2016. № 3. P. 71-76. -URL: http://www.agrobiology.ru/3-2010politiko.html
3. Kochetkova O. V. Transformaciya biznes-processov sel'skohozyajstvennyh predpriyatij dlya vnedreniya tehnologii interneta veschej // Science in the modern information society XlX: Proceedings of the Conference. North Charleston, 23-24.04.2019, Vol. 1. Morrisville, NC, USA: Lulu Press, 2019. P. 95-97.
4. Modelirovanie i analiz processa "Vypolnit' nauchnye issledovaniya i proektnye raboty" s cel'yu vnedreniya cifrovyh tehnologij v bazovyh hozyajstvah agrarnogo vuza / O. V. Kochetkova, A. S. Matveev, E. V. Shiryaeva, D. P. Ar'kov // Izvestiya NV AUK. 2019. № 2(54). P. 49-53.
5. Repin V. V., Eliferov V. G. Processnyj podhod k upravleniyu. Modelirovanie biznes-processov. M.: Mann, Ivanov i Ferber, 2013. - 544 p. ISBN 978-5-96157-554-5.
6. Tehnologiya proizvodstva ozimoj pshenicy [Jelektronnyj resurs] // Biznes-portal "Puti uspeha". 2015. URL: http://puti-uspeha.ru/agroteh/647-ozim-pshenica.html?showall=1 (Data obrascheniya: 01.07.2019)
7. Shpanev A. M., Dorohov B. A. Ob ocenke kompleksnoj vredonosnosti osnovnyh fitosani-tarnyh ob'ektov na ozimoj pshenice v usloviyah yugo-vostoka central'no-chernozemnoj zony Rossii// Sel'skohozyajstvennaya biologiya. 2019. № 5. P. 94-102. URL: http://www.agrobiology.ru/5-2009shpanev.html
8. Food and Agriculture Organization. Sustainable Development Goals. SDG indicators. http://www.fao.org/sustainable-development-goals/indicators/241/ru/
9. Implementation of Industry 4.0 and Industrial Robots in the Manufacturing Processes / I. Karabegovic, E. Karabegovic, M. Mahmic, E. Husak //Lecture Notes in Networks and Systems. 2020. Vol. 76. P. 3-14.
10. Khanna A. Kaur S. Evolution of Internet of Things (IoT) and its significant impact in the field of Precision Agriculture // Computers and Electronics in Agriculture. 2019. №157. P. 218-231.
11. Kochetkova O.V., Kostin A.A. How to perform analysis of graphical schemes operational processes // Academic science - problems and achievements XVIII: Proceedings of the Conference. North Charleston, 28-29.01.2019, Vol. 1 — Morrisville, NC, USA: Lulu Press, 2019. P. 94-99.
12. Russia's agro industrial complex: Economic and political influence factors and state support /V.P. Samarina, T.P. Skufina, A.V. Samarin, S.V. Baranov// Smart Innovation. Systems and Technologies. 2020. Vol. 138. P. 579-593.
13. Shchutskaya A. V., Afanaseva E. P. , Kapustina L. V. Digital farming development in Russia: Regional aspect // Digital Transformation of the Economy: Challenges, Trends and New Opportunities. 2019. P. 269-279.
Информация об авторах Кочеткова Ольга Владимировна, проректор по стратегическому развитию и информатизации, заведующая кафедрой «Информационные системы и технологии», ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (РФ, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, д. 26), доктор технических наук.
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4892-1899 E-mail: ovk555@bk.ru.
Ширяева Елена Владимировна, доцент кафедры «Информационные системы и технологии» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (РФ, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, д. 26), кандидат технических наук. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4461-2511 E-mail: el.shirjaeva@gmail.com.
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 3 2019
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Васильев Максим Петрович, старший преподаватель кафедры «Информационные системы и технологии» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (РФ, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, д. 26),
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5759-6026 E-mail: realmax11@mail.ru
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest
УДК 621.039.342:631.821 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-43
ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ
ОСАДИТЕЛЬНОЙ ЦЕНТРИФУГИ ПРИ ОБРАБОТКЕ СУСПЕНЗИИ ИЗВЕСТКОВОГО ШЛАМА
PHYSICAL MODELING OF THE SEPARATING ABILITY OF A DECANTER CENTRIFUG IN PROCESSING OF SUSPENSION OF LIME SLIME
А.Е. Новиков1'2, доктор технических наук, доцент М.И. Филимонов1'2, младший научный сотрудник М.И. Ламскова2, кандидат технических наук А.А. Ерохина3' преподаватель
A.E. Novikov1'2, M.I. Filimonov1'2, M.I. Lamskova2, A.A. Erokhina3
1Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия», г. Волгоград 2Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград 3Волгоградский энергетический колледж, г. Волгоград
1Federal State Budget Scientific Institution the All-Russian research institute of irrigated agriculture, Volgograd 2Volgograd State Technical University, Volgograd 3Volgograd Energy College, Volgograd
Дата поступления в редакцию 16.08.2019 Дата принятия к печати 17.09.2019
Received 16.08.2019 Submitted 17.09.2019
В настоящее время объемы известкования кислых почв в России снизились в 20 раз по сравнению с периодом 90-х годов 20 века, когда решением проблемы закисления наиболее продуктивных земель с промывным режимом занималось государство. Изменение инвестиционной политики в стране и дефицит собственных средств у частных сельхозтоваропроизводителей спровоцировали интенсивный рост площадей кислых почв. По прогнозам к 2020 году их площади достигнут 56 млн га, а потери сельскохозяйственной продукции в пересчете на зерно с этих земель могут составить более 18 млн тонн. При этом уже сейчас площади, на которых необходимо периодически проводить известкование, составляют около 65 млн. га. В отсутствие спроса на известковые мелиоранты предприятия, производившие их, перепрофилировались на другую продукцию, тем самым лишив сельскохозяйственную отрасль действенных и экономически выгодных мелиорантов. Для решения этой актуальной проблемы необходимо ежегодно мелиорировать более 11 млн. га пашни, а для этого необходимо производить более 100 млн. тонн известковых мелиорантов. В связи с этим первоочередной задачей является восстановление мощностей по производству номенклатуры известковых мелиорантов, а из-за отсутствующих профильных производств и недостатка в ряде регионов России природных материалов в разработку необходимо задействовать известьсодержащие отходы промышленности. По результатам выполненных исследований по изучению эффективности обработки суспензии известкового шлама в осадительной центрифуге установлено, что с увеличением расхода подаваемой суспензии от 100 до 400 л/час номинальный диаметр частиц твердой фазы, улавливаемых на 100 %, увеличивается и, соответственно, снижаются локальные степени улавливания. При расходе 100 л/час интегральная степень очистки независимо от частоты вращения ротора приближается к 100 %. При расходе суспензии 200 л/час и варьировании частоты вращении ротора центрифуги от 350 до 750 об/мин интегральная степень очистки увеличивается с 94 % почти до 99 %, а при расходе 400 л/час - с 67 % до 88 %, что обусловлено ростом фактора разделения с 54,6 до 251,0.
