CC BY
49
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
6. РТМ 70.23.026-80. Испытания сельскохозяйственной техники. Комплексная оценка и учёт функционального уровня оператора. -М.: Изд-во стандартов, 1980.
7. Янковский И.Е. Агросистемотехника: методика принятия решений по результатам испытаний сельскохозяйственной техники // Экология и сельскохозяйственная техника: Материалы 3-й научнопрактической конференции в 3-х томах. - СПб, 2002. - Т. 1. - С. 30-35.
Получено 11.04.2005.
УДК 631. 3-5
Г. М. АРСЕНЬЕВ, канд. техн. наук;
Г. В. КАЛЕДИН, канд. техн. наук
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ АДАПТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Приведены основы формирования и функционирования технологических комплексов, позволяющие находить оптимальный состав и условия их использования в адаптивных технологиях производства основных видов сельскохозяйственной продукции.
Основной фактор повышения эффективности технологических структур - оптимальное оснащение высоких и ресурсосберегающих технологий техникой нового поколения и высокопроизводительное ее использование. Пользуясь набором базовых технологий, путем разработки технологических адаптеров, можно оснастить технологические структуры для выполнения механизированных работ такими технологическими комплексами, которые обеспечат их эффективную эксплуатацию в конкретных условиях. В настоящее время, с целью избежания излишних затрат при проектировании МТС, основываясь на прогнозе их развития, весь спектр создаваемых МТС в растениеводстве АПК РФ разделен на 6 моделей: МТС-25, МтС-50, МТС-100, МТС-150, МТС-200 и МТС-250 [1]. Обоснование величин размерного
37
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
ряда МТС осуществлялось по трудовым затратам на основе ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел».
Виды и объем работ, на которые ориентируются создаваемые МТС, определяются наличием и состоянием МТП сельскохозяйственных товаропроизводителей зоны их обслуживания. При этом организационные формы работы МТС остаются отрядными. Необходимость увеличения сезонной выработки отрядов путем охвата большей площади полей сопровождается потерями основного времени за счет увеличения расстояния переезда к обслуживаемому хозяйству.
Оптимальный объем работ по обслуживанию хозяйств зависит и от плотности распределения создаваемых структур. Затраты на выполнение этими структурами механизированных и других работ должны быть ниже, чем в хозяйствах за счет применения высокопроизводительной техники и эффективного ее использования [2]. Решения по выбору номенклатуры и объема работ в создаваемых структурах являются основными при определении состава машин, структуры и численности работников.
Принципиальным требованием, предъявляемым к технологическим комплексам, остается обеспечение их загрузки в периоды выполнения основных сельскохозяйственных работ. С увеличением вероятности выполнения работ в агротехнические сроки уменьшается нагрузка на трактор, но увеличивается количество сельскохозяйственных машин, комбайнов на 1000 га пашни. В связи с этим рост вероятности выполнения механизированных работ с 0,65 до 0,85 влечет увеличение приведенных и эксплуатационных затрат [3]. В этом случае, расчет потребного количества техники проводится на основе нормативного метода, усовершенствованного путем учета вероятности выполнения работ в агросрок. Критерием оптимизации при определении наиболее эффективных агрегатов являются приведенные и эксплуатационные затраты.
В то же время, оптимизация параметров адаптивных технологий может осуществляться как по одному, так и по нескольким критериям [4]. В качестве критериев оптимизации могут выступать энергозатраты, затраты труда, величина потерь урожая и т. д. На практике чаще возникают задачи одновременной экстремизации ряда критериев. При решении может быть использован обобщенный критерий. Однако процедура решения задачи, в которой экстремизируется обоб-
38
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
щенный критерий приводит к снижению степени адекватности модели и реальной системы. При этом большую сложность представляет разработка ограничений и определение степени значимости каждого из критериев.
В этом случае выбор технологии производится путем расчета параметров конкурирующих вариантов, их попарного сравнения, ранжирования и получения информации для принятия решения по выбору лучшего варианта. Поэтому существующие методы адаптирования технологий производства сельскохозяйственной продукции строятся на сравнении показателей базовой технологии с адаптированной. Таким образом, базовая технология адаптируется к природноклиматическим и почвенным условиям хозяйства. Ее параметры определяют структурный состав технологического комплекса, состоящего из технических средств, приспособленных функционировать при производстве продукции. Но этого не достаточно, чтобы выйти на рынок продукта. Кроме обоснования эффективности средств адаптирования необходимо определить оптимальные параметры применения адаптированной технологии, т. е. определить тот объем производства, когда прибыль от использования технологического комплекса максимальна.
С этой целью в отделе разработан метод определения оптимального состава технологического комплекса и параметров его использования. Основой метода является то, что эффективность использования комплекса определяется сопоставлением общих затрат
общ
( С ) на выполнение технологических работ (услуг), включающих постоянные и переменные составляющие, и доходов, выраженных в виде цены и объема услуг. Переменными затратами являются все затраты, связанные с выполнением технологических операций и перемещениями техники к месту выполнения работ. Постоянные затраты не связаны с проведением технологических операций и не изменяются с увеличением объема работ.
Технологический комплекс МТС и поля сельских товаропроизводителей, нуждающиеся в обслуживании, с принятыми допущениями можно считать элементами открытой системы массового обслуживания с ожиданием.
Критерием оптимизации параметров комплекса является минимум удельных затрат на производство единицы продукции. Удельные затраты определяли как соотношение общих затрат на выполне-
39
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
ние технологических работ комплексом к объему заготовленного продукта:
Су = f
^ ^ общ
у ' S У
VSуУрУ
При этом, минимум удельных затрат показывает оптимальное соотношение технической оснащенности технологического комплекса и объема выполнения работ. Используя технико-экономическую модель определения технической оснащенности технологического комплекса можно получить параметры не только количественного и структурного состава технических средств механизированной структуры, осуществляющей освоение адаптивных технологий, но и параметры условий эксплуатации, при которых удельные затраты будут минимальны. Поиск параметров эффективного использования технологического комплекса, как отряда МТС, обусловлен процессом сопоставления изменения затрат на единицу продукции при увеличении площади полей обслуживания.
В соответствии с рисунком, при первоначальном составе технологического комплекса, когда возможно обеспечение всех операций технологии, наступает момент необходимости увеличения количества технических средств в связи с расширением объема производства. Поэтому удельные затраты вначале снижаются по мере увеличения объема производства продукции и приобретают минимальные значения в точке 1. При дальнейшем увеличении обрабатываемой площади, увеличиваются простои полей в ожидании обслуживания. Это приводит к потерям и денежных средств и, как следствие, росту удельных затрат (отрезок кривой от точки 1 до точки 3).
Скачок в росте удельных затрат от точки 1 до точки 2 объясняется приобретением второй основной машины со шлейфом машин, обеспечивающих ее функционирование. При этом увеличение площади обслуживания снижает удельные затраты от точки 2 до точки 4. Дальнейшее увеличение затрат от точки 4 до точки 5 связано с вводом техники, выполняющей обслуживание двух основных машин при увеличении площади обслуживания.
40
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
Графическое представление метода определения количественного состава технологического комплекса, осуществляющего освоение адаптивных технологий производства сельскохозяйственной продукции
Точка 5 характеризует ситуацию, когда для расширения объема производства сельскохозяйственной продукции (увеличения площади обслуживания) недостаточно двух основных машин и требуется приобретение третьей основной машины. Покупка третьей машины также сопровождается скачком удельных затрат (точка 6) с последующим их снижением по мере загрузки третьей машины. В дальнейшем затраты возрастают из-за увеличивающихся суммарных простоев вспомогательной техники и увеличения площади полей, ожидающих обслуживания. Таким образом, находится оптимальный состав технических средств технологического комплекса и условия его использования по критерию удельных затрат. Эти параметры необходимы при построении обслуживающих структур.
41
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Савин И.Г. Повышение интенсивности и экономичности эксплуатации МТП машинно-технологических станций в АПК: Автореферат дис... д-ра техн. наук. - М., 2003.
2. Машинно-технологическая станция. Организация, структура, виды работ, техника, нормативы, передовой опыт. - М.: ГОСНИТИ, 1999. - 402 с.
3. Сидыганов Ю.Н. Методология формирования нормативной базы оснащения машинно-технологических станций средствами механизации процессов в земледелии и обеспечения их технологической и эксплуатационной надежности: Автореферат дис. д-ра техн. наук. -М., 2003.
4. Попов В.Д. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав. - Санкт-Петербург: НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998. -108 с.
Получено 15.04.2005.
УДК 631.36:62-52 К.В. БОГДАНОВ
ПРИМЕНЕНИЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА
Рассмотрены возможности решения проблем оптимизации машиннотракторного парка в сельскохозяйственном производстве методами линейного программирования на базе табличного процессора ЕХСЕЬ.
Для рациональной организации сельскохозяйственного производства на промышленной основе и улучшения использования техники весьма большое значение имеет правильное оснащение техникой сельских товаропроизводителей всех форм собственности. Многообразие факторов, влияющих на эффективность ее использования, настоятельно требует определения оптимальной структуры машиннотракторного парка.
42
