CC BY
14
Для предварительной оценки степени влияния различных факторов на формирование диагностических параметров будет реализован эксперимент типа пфэ 24. После анализа результатов проводим дополнительные однофакторные эксперименты, по результатам обработки которых получаем зависимости изменения вибрационных параметров опор молотильного барабана комбайна от параметров дисбаланса.
Обработка экспериментальных данных и получение вероятностно-статистических характеристик проводим на эвм с помощью пакета прикладных программ «statistika 5.0 for windows 98».
Особый интерес представляет архив и отчеты об истории проведения работ по то агрегатов конкретных машин, обнаруженным дефектам, затратам на ремонт и экономии средств. Именно они служат доказательством эффективности офтс и позволяют расширять применение различных технологий мониторинга на предприятии.
Хотя даже первое измерение обычно позволяет провести оценку состояния агрегата, для построения трендов и прогнозирования изменений параметров вибрации требуется несколько замеров. По мере накопления данных уточняются предельные значения параметров вибрации, и повышается вероятность достоверного прогнозирования изменений вибрации агрегата. Обычно первый замер показывает, что 10-40% агрегатов нуждаются в техническом обслуживании.
С помощью данных приборов на базе кафедры тсва спбгау и хозяйств Ленинградской области будут проведены экспериментальные исследования и обработана полученная информация.
Внедрение таких комплексов для диагностирования технологических агрегатов зерноуборочных комбайнов в условиях апк позволит избежать аварийных отказов, непредвиденных простоев уборочных комплексов, потерь зерна, а, следовательно, и способствует повышению эффективности их использования.
Литература
1. Полушкин O.A. Обоснование уровней основных показателей качества сельхозмашин по уровням показателей качества их агрегатов//Динамика узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин: Меж-вуз. сб./РИСХМ. - Ростов на Дону, 1987. - 25 с.
2. Иориш Ю.В. Виброметрия. - М.: Машиностроение, 1965. - 773 с .
3. Надежность самоходных уборочных машин в современных экономических условиях АПК: Учеб. пособие /Под ред. проф. В.А Аллилуева. - Йошкар-Ола: Map ГТУ, 2001. - 122с.
4. Новиков М.А., Сидыганов Ю.Н., Бутусов Д.В. Основы методологии периодического вибромониторинга
технического состояния рабочих органов уборочных машин// Повышение производительности и эффективности использования машинно-тракторного парка и автотранспорта: Сб. науч. трудов. - СПб, 2002. - С. 182-188.
УДК 621.311 (075) Соискатель К.А. ПИРКИН
(СПбГАУ, [email protected])
КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ НА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ
ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК
Комплексный подход, поточное производство, энерготехнологическое оборудование, эффективность
Развитие современного производства, связанного с переработкой сельскохозяйственной продукции, предполагает постоянное усложнение технических и технологических средств и систем, обеспечивающих производственные процессы и составляющих внутреннюю среду перерабатывающего предприятия АПК. Это в полной мере относится и к энерготехнологическим поточным линиям (ЭТЛ). Вместе с тем эти системы функционируют в условиях воздействия многочисленных случайных факторов, формирующих внешнюю среду предприятия. Это приводит к необходимости комплексного подхода к оценке эффективности функционирования ЭТЛ на перерабатывающих предприятиях АПК, предполагающего совместный анализ внутренней и внешней
среды. Анализу факторов внутренней среды, включающей в себя производительность, надежность, ремонтопригодность, квалификацию обслуживающего персонала ЭТЛ, посвящен ряд работ [1, 2, 3]. Характерной особенностью этих работ является то, что в них используется вероятностный подход к оценке эффективности ЭТЛ, позволяющий определить статистические характеристики производительности, надежности и ремонтопригодности ЭТЛ в предположении, что никаких проблем, связанных с изменением параметров внешней среды, не возникает. Вопросы, связанные с принятием управленческих решений в условиях неопределенности при эксплуатации энерготехнологического оборудования (ЭТО), обусловленной наличием случайных факторов, нашли свое отражение в работе [4]. В работе [5] впервые была проанализирована внешняя среда ЭТЛ со стороны «входа» в плане поставки сырья, причем поток транспортных средств и время их обслуживания являлись случайными величинами.
В настоящей работе делается попытка совместного анализа внутренней и внешней среды ЭТЛ на перерабатывающих предприятиях АПК.
Комплексный подход к оценке эффективности, предлагаемый в настоящей статье, неразрывно связан с процессным подходом, в нашем случае -предполагающим обеспечение взаимодействия процесса поставки сырья с процессом функционирования ЭТЛ во внутренней среде предприятия АПК (производственным процессом).
Комплексный и процессный подходы являются мощными средствами повышения эффективности функционирования сложных технических и технологических систем. Взаимодействие процессов во внутренней и внешней среде поточного производства предприятия АПК наглядно представлено на рис.1. Сплошными стрелками на схеме (рис.1) обозначены результаты деятельности, пунктирными - потоки информации.
Рис. 1. Функционирование предприятия АПК
Информационная обратная связь «выхода» предприятия АПК с его «входом» позволяет осуществлять оптимальное управление процессом поставки сырья. Под оптимальным управлением здесь понимается, с одной стороны, отсутствие очередей из транспортных средств, с другой -недопущение затоваривания складов сырья.
В связи с вышесказанным эффективность поточного производства Эпп((), независимо от вида выпускаемой продукции, можно представить в виде некоторой сложной функции ^ от двух функций времени Эпс(р и Э 'пп(р:
Эппф = ПЭлс(Г),Э Ъпт, (1)
где
Эпс(() - эффективность процесса поставки сырья;
Э'пп@) - эффективность поточного производства без учета фактора внешней среды
(поставки сырья осуществляются идеально).
Величины Элс(0 и Э 'пп(Х) являются по сути дела составляющими, оценивающими единый процесс поточного производства. В свою очередь, величина Э'пп(0 представляет собой некоторую сложную функцию Р1 от трех функций времени Ээмф, Эпэ(¡) и Энл(Х)'.
Э 'ппШ = ^ [Ээмак Эпэ(1), Энл(т, (2)
где Ээмф - составляющая эффективности, определяемая качеством энергоаудита и мониторинга производственного процесса;
Элэ(1) - составляющая эффективности, связанная с объемом потребляемой энергии
абсолютно надежно работающей линией (энергетическая эффективность);
Энл(¡) - составляющая эффективности, учитывающая надежность и
ремонтопригодность ЭТО линии.
Величина Эллопределяемая по формуле (1), и все ее составляющие представляют собой некоторые текущие (мгновенные) значения эффективности.
В связи с тем, что конечной целью поточного производства предприятия АПК является выпуск продукции с целью ее дальнейшей реализации, и для этого требуется определенный период времени, эффективность каждой ЭТЛ и производственного процесса в целом, должна оцениваться некоторым интегральным критерием:
т
Эпп — |эПпОЖ (3)
о
где Эпп~ интегральный критерий эффективности поточного производственного процесса;
Г - рассматриваемый период производства продукции.
Воспользовавшись системно-процессным подходом, изложенным в [6], увяжем эффективность процессов функционирования отдельных ЭТЛ с эффективностью поточного производственного процесса в целом. Для случая параллельно работающих ЭТЛ, выпускающих однородную продукцию (комбикорма, хлебобулочные изделия, консервы и т.п.), можно записать следующее:
тп
Эпп — ^ ЭЭТЛ у , (4)
7 = 1
где т - число параллельно работающих ЭТЛ;
} - порядковый номер ЭТЛ;
Ээтл.] - эффективность функционирования ] -то й ЭТЛ.
Составляющие процесса управления поточным производством, обеспечивающие повышение его эффективности во внутренней среде предприятия АПК, наглядно представлены на рис.2.
На схеме стрелками обозначены три вида информационных потоков:
1. Информация о состоянии контролируемых параметров системы (осведомительная
информация).
2. Управляющая информация, формируемая энергоменеджером на основе обработки
осведомительной информации.
3. Информация контуров обратных связей.
Управляющая информация в свою очередь подразделяется на:
- информацию, направленную на формирование или корректировку энергосберегающих мероприятий;
- информацию, обеспечивающую повышение эксплуатационной надежности.
Информация контуров обратных связей воспринимается специальным оборудованием,
обеспечивающим мониторинг.
Особенности мониторинга ЭТО поточного производства заключаются в необходимости оценки эффективности энергопользования в текущий момент времени, а также в обеспечении процесса прогнозирования отказов оборудования с целью оперативного реагирования на аварийные ситуации.
Другими словами, мониторинг позволит обеспечить надежную работу оборудования в энергосберегающих режимах.
Поточное производство
3
Профилактика или ремонт
Энергосбережение
Рис. 2. Взаимосвязь процессов, обеспечивающих поточное производство
во внутренней среде
Статистическая обработка данных мониторинга позволит сформировать входную информационную базу для вероятностного моделирования работы ЭТО в поточном производстве. Результаты моделирования позволят всесторонне оценить как энергетические, так и технологические возможности поточного производства. Вероятностные модели процессов совместного функционирования двух и трех параллельно работающих ЭТЛ представлены в работах [2, 3]. При разработке этих моделей использовался математический аппарат теории массового обслуживания и марковских процессов. Окончательный результат моделирования был представлен в виде математического ожидания дохода от реализации выпущенной продукции:
п
МО'И] =£ргмот (5)
1=1
где п - число возможных состояний, в которых могут находиться все ЭТЛ поточного производства;
МО'[Д[] - математическое ожидание доходов поточного производства при
нахождении поточных линий в некотором состоянии £г;
Р1 - вероятность нахождения поточного производства в состоянии .
Например, для случая двух параллельно работающих поточных линий число возможных состояний составляет п=4, а именно:
Я/ - обе линии исправны и нормально функционируют;
£2 - первая линия в ремонте, вторая исправна и нормально функционирует;
£3 - первая линия исправна и нормально функционирует, вторая в ремонте;
£4 - обе линии находятся в ремонте.
Для случая трех параллельно работающих поточных линий число возможных состояний составит п=8.
Перейдем к изучению влияния такого важного фактора внешней среды, как поставка сырья, на эффективность поточного производства. Как уже указывалось ранее, этому вопросу была посвящена работа [5]. В этой работе для анализа процесса поставки сырья также использовался математический аппарат теории массового обслуживания.
Формула (5) справедлива для случая, когда с поставкой сырья проблем не возникает. Реально достичь этого удается далеко не всегда. Результаты расчетов, проведенных в работе [5], показали, что штрафные санкции за простой транспортных средств (ТС) при разгрузке сырья существенным образом зависят как от интенсивности потока ТС, так и от времени их обслуживания. Размеры этих санкций в определенных ситуациях могут быть весьма ощутимыми.
Приняв в качестве критерия экономической эффективности процесса поставки сырья математическое ожидание величины штрафных санкций за простой ТС - МО[Шптс], окончательно получим следующее выражение:
МО[Д] = МО'[Д] — МО[Шптс], (6)
где МО[Д] - математическое ожидание дохода от реализации продукции с учетом штрафных санкций за простой транспортных средств;
МО'[Д] - математическое ожидание дохода от реализации выпущенной продукции при идеальном процессе поставки сырья.
Кроме эффективности поставки сырья к факторам внешней среды перерабатывающих предприятий следует отнести конъюнктуру рынка (текущее соотношение спроса и предложения, как по «входу», так и по «выходу»), уровень конкуренции в отрасли и др. Владея достаточно полной информацией о количественных характеристиках внутренней и внешней среды, менеджеры, возглавляющие различные направления деятельности предприятия, имеют возможность грамотно координировать его работу и принимать правильные и взвешенные решения.
Предложенный в настоящей статье комплексный подход позволит получать более корректные результаты при решении задач, связанных с повышением экономической эффективности поточных производств на перерабатывающих предприятиях АПК.
Литература
1. Беззубцева М.М., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Методика оценки производственной энергетической безопасности энерготехнологических линий на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2010. -№20. - С. 285-290.
2. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г. Вероятностный подход к оценке энергетической эффективности функционирования поточных линий на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2011. - №23. - С.434-441.
3. Исаенко Д.А., Пиркин К.А. Учет случайных факторов при оценке энергетической эффективности поточных производств на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2012. - №26. - С.408-414.
4. Пиркин К.А. Принятие управленческих решений в процессе эксплуатации энерготехнологического оборудования на перерабатывающих предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2012,- №28. - С.213-217.
5. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г., Пиркин К.А. Методика формирования рациональной поставки сырья для энерготехнологических поточных линий на перерабатывающих предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2013. - №33. - С.238-243.
6. Беззубцева М.М., Гулин С.К, Пиркин А.Г. Энергетический менеджмент и энергосервис в аграрном секторе экономики: Учеб. пособие. - СПб.: СПбГАУ, 2014. - 186 с.
