МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА МАШИН ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Модель формирования рационального парка машин для сельскохозяйственных работ

см см о см

СП

о ш т

X

3

<

т о х

X

Гаджиев Парвиз Имранович,

д.т.н., профессор, профессор кафедры эксплуатации и тех сервиса машин, ФГБОУ ВО РГАЗУ

Романова Наталья Валентиновна,

к. с.-х. наук, доцент кафедры Зоотехнии, производства и переработки продукции животноводства, ФГБОУ ВО РГАЗУ

Кулаков Константин Викторович,

к.т.н., доцент кафедры эксплуатации ФГБОУ ВО РГАЗУ

и тех сервиса машин,

Махмутов Мансур Магфурович,

д.т.н., доцент, профессор кафедры эксплуатации и тех сервиса машин, ФГБОУ ВО РГАЗУ, mansur.mahmutov@yandex.ru

Хисматуллина Юлдус Рахимзяновна,

к.ф.н., доцент, доцент кафедры природообустройства и водопользования, ФГБОУ ВО РГАЗУ

В статье рассматривается процесс осуществления комплексной механизации сельскохозяйственного производства, для чего необходимо определить оптимальный состав машинно-тракторного парка, то есть установить наиболее целесообразное соотношение между отдельными типами и марками тракторов и сельскохозяйственных машин и их количеством в условиях конкретного хозяйства района, зоны, которое обеспечит выполнение всего комплекса (заданного объема) сельскохозяйственных работ в установленные агротехнические сроки и с наименьшими затратами. Применение экономико-математических методов и ЭВМ при решении данной задачи весьма эффективно, так как позволяет одновременно учесть все экономические и агротехнические условия и найти наилучший вариант, что практически невозможно с помощью обычных методов. Возможность использования этих методов обусловлена тем, что все необходимые экономические и агротехнические условия выражают с помощью линейных неравенств и уравнений. Как линейная может быть записана и целевая функция - математическое выражение критерия оптимальности. Ключевые слова: затраты на эксплуатацию, потери от простоев машин по техническим причинам, затраты на транспортирование машин, нормативный коэффициент экономической эффективности, цена машины, затраты на замену и ремонт сменной оснастки.

Для осуществления комплексной механизации сельскохозяйственного производства необходимо определить оптимальный состав машинно-тракторного парка, то есть установить наиболее целесообразное соотношение между отдельными типами и марками тракторов и сельскохозяйственных машин и их количеством в условиях конкретного хозяйства района, зоны, которое обеспечит выполнение всего комплекса (заданного объема) сельскохозяйственных работ в установленные агротехнические сроки и с наименьшими затратами [1]. Применение экономико-математических методов и ЭВМ при решении данной задачи весьма эффективно, так как позволяет одновременно учесть все экономические и агротехнические условия и найти наилучший вариант, что практически невозможно с помощью обычных методов [2]. Возможность использования этих методов обусловлена тем, что все необходимые экономические и агротехнические условия выражают с помощью линейных неравенств и уравнений. Как линейная может быть записана и целевая функция - математическое выражение критерия оптимальности [3].

Имеется п различных видов работ, на которых могут быть использованы т типоразмеров машин. Машины должны обеспечить выполнение необходимых объёмов j-х видов работ в к-е периоды. Необходимо определить

количество х^ машин ¡-го типоразмера на j-м виде работ в к-й период. Критерий оптимизации - минимум приведённых затрат на выполнение всего комплекса работ:

Целевая функция:

т __к__

р = £ £м ЕЕ с«к*хик *4 +

1=1

к=1

X X,. +

+ £ Г=1 (А + Е) Цт. .

+£ "=1(СР ) * X ^ тшД1)

где С ук - текущие затраты на эксплуатацию ¡-го типоразмера машин на j-й работе в к-й период, руб./га.

Затраты на эксплуатацию включают следующие: затраты на транспортирование машин с объекта на объект, руб.; затраты на замену и ремонт сменной оснастки, приспособлений инструмента, руб.; затраты на топливо, руб./кг; затраты на смазочные материалы, руб./га; затраты на заработанную плату машинистов и помощников машинистов, руб./см; затраты на хранение машины, руб.; затраты на плановое ТО и ремонт, руб./га; хрк -

количество машин ¡-го типоразмера на j-й работе в к-й период, ед.; ¡, j, к - индексы типоразмера машин, виды

работ и период соответственно (/е|/|, , ке|^|); -

1п - продолжительность к-го периода, ч.; - норма

амортизационных отчислений на ью машину, руб./га; Е - нормативный коэффициент экономической эффективности (Е = 0,12 ); Цпй - цена ьй машины, руб.; СР -

затраты на проведение непланового ремонта, руб./га, определяется:

С = С + П

^ p вр пр'

(2)

где СВР - затраты на неплановый ремонт, руб.;

ППР - потери от простоев машин по техническим причинам, (руб./га).

C = С + С

^ вр ^рр ^ ^ зч 3

(3)

где СРР - затраты на заработную плату ремонтных рабочих, руб.;

СЗЧ - стоимость запасных частей и ремонтных материалов, руб.

срр е счрКпТт ,

i=1

(4)

где СЧР - часовая тарифная ставка средневзвешенного разряда ремонтных рабочих, руб/час;

КП - коэффициент, учитывающий премиальную надбавку;

Тт - среднее время проведения ремонта, час.

сзч е срр крм ,

i=1

(5)

где КРМ - переходной коэффициент от заработной платы ремонтных рабочих к стоимости запасных частей и ремонтных материалов.

При следующих ограничениях: 1. Обязательное выполнение всех работ:

ЕГ=1 * j — (л14 К\к\),

п

(6)

где Иук - эксплуатационная производительность ь

й машины на j-й работе в к-й период; Уд - объём работ

j-го вида в к-й период.

2. Не отрицательность переменных:

-V *0 (Л|4 К\К\). (7)

3. Количество машин в используемых периодах не больше, чем в оптимальном парке:

(8)

4. Обязательное первоочередное использование техники, имеющейся в парке:

N > P Х0 ~ Х i — Xi ,

(9)

где X { - количество ьх машин, имеющихся в парке;

X¡Р - количество приобретаемых i-х машин.

Кроме того, необходимо ввести в условие задачи ограничение по обязательному наличию в парке машин определённого вида, вызванному технологическими

причинами, ограничение по числу механизаторов, работающих в ПМК и т.д. Следует отметить, что при определении «оптимального» парка, из ряда рекомендуемых машин исключалась не перспективная техника (даже формально имеющая лучшие показатели приведённых затрат на отдельных работах) [4].

Определение затрат на неплановые ремонты Ср позволит, эксплуатирующей организации учитывать возможные потери, связанные с выходом из строя машин технологического комплекса, подготовиться к ним, заранее планируя варианты устранения неплановых отказов и проводя корректировку состава комплекса машин. Таким образом разработанная методика формирования рационального парка машин, с учетом внеплановых отказов, позволит уменьшить эксплуатационные затраты на проведения комплекса мелиоративных работ в установленные сроки.

Литература

1. Кузнецов С.М., Кузнецова К.С., Легостаева О.А. Формирование оптимальной структуры системы машин // В сборнике: Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. Сборник материалов II Международной научно-практической конференции: в 2-х томах. 2016. С. 157-159.

2. Кравченко И.Н., Корнеев В.М., Захарова М.С., Ах-метов Т.А. Методика выбора критериев оптимизации при формировании машинно-тракторных парков // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина". 2016. № 4 (74). С. 41-46

3. Исакова С.П. Экономико-математическая модель для формирования оптимального состава МТП // В сборнике: Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых. Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции. 2017. С. 238-243.

4. Salih H.S., Egorov S.Ya. Development of a monitoring system for scheduled works at distributed facilities // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2020. Т. 26. № 1. С. 56-63.

Model of the formation of a rational fleet of machines for agricultural work

Gadzhiev P.I., Romanova N.V., Kulakov K.V., Makhmutov M.M., Khismatullina Yu.R.

FGBOU VO RGAZU

JEL classification: B00, D20, E22, E44, L23, L51, L52, M11, M20, M30, Z33

The article discusses the process of implementing complex mechanization of agricultural production, for which it is necessary to determine the optimal composition of the machine and tractor fleet, that is, to establish the most appropriate ratio between individual types and brands of tractors and agricultural machines and their number in the conditions of a particular farm area, zone, which will ensure the performance of the entire complex (a given volume) of agricultural work in the established agrotechnical terms and at the lowest cost. The use of economic and mathematical methods and computers in solving this problem is very effective, since it allows you to simultaneously take into account all economic and agrotechnical conditions and find the best option, which is practically impossible using conventional methods. The possibility of using these methods is due to the fact that all the necessary economic and agrotechnical conditions are expressed using linear inequalities and equations. How linear can be written and target Keywords: operating costs, losses from machine downtime due to technical reasons, transportation costs of machines, the standard coefficient of economic efficiency, the price of the machine, the cost of replacement and repair of replacement equipment, tool accessories, fuel costs/ References

1. Kuznetsov S.M., Kuznetsova K.S., Legostaeva O.A. Formation of the optimal structure of the system of machines // In the collection: Scientific

X X О го А С.

X

го m

о

2 О

м м

1

and technical progress: current and promising directions of the future. Collection of materials of the II International Scientific and Practical Conference: in 2 volumes. 2016. S. 157-159. 2. Kravchenko I.N., Korneev V.M., Zakharova M.S., Akhmetov T.A. Methodology for selecting optimization criteria in the formation of machine and tractor parks // Bulletin of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Moscow State Agroengineering University named after V.P. Goryachkin". 2016. No. 4 (74). pp. 41-46

3. Isakova S.P. Economic and mathematical model for the formation of the

optimal composition of the ICC // In the collection: The latest trends in the development of agricultural science in the work of young scientists. Collection of materials of the VI International Scientific and Practical Conference. 2017. S. 238-243.

4. Salih H.S., Egorov S.Ya. Development of a monitoring system for

scheduled works at distributed facilities // Bulletin of the Tambov State Technical University. 2020. V. 26. No. 1. S. 56-63.

CN CN O CN

an

O m m

X

3

<

m o x

X