CC BY
178
УДК 631.372
Повышение производительности и эксплуатационной надежности МТА путем визуализации технологических процессов
Джабборов Нозим Исмоилович, доктор технических наук, профессор e-mail: [email protected],
Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхо-закадемии» (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии), г. Санкт-Петербург
Федькин Денис Сергеевич, старший научный сотрудник e-mail: [email protected],
Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии» (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии), г. Санкт-Петербург
Михайлов Андрей Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры сельскохозяйственных машин и ЭМТП e-mail: [email protected]
ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина»
Аннотация. Обоснована эксплуатационная надежность агрегата. Представлены зависимости производительности МТА от коэффициента использования времени смены. Разработка и внедрение карт потока производства относятся к эксплуатационным мероприятиям повышения эффективности технических средств.
Ключевые слова: производительность агрегата, коэффициент использования времени смены, эксплуатационная надежность, годовой энергетический эффект, карты потока производства.
Рост производительности труда и эффективности сельскохозяйственного производства можно обеспечить путем комплексной механизации полевых работ с применением высокопроизводительной техники, повышением уровня труда и быта работников села [1].
Техника, отечественная и импортная, стоит очень дорого. Практика показывает, что наибольшую выгоду от использования дорогостоящей техники можно получить только в результате ее рационального использования.
Новые технологии в сельском хозяйстве трудно реализуются в производстве по многим причинам. Одна из основных причин это недоступность информационного потока работникам среднего и низшего звена, которые являются основными исполнителями технологических процессов.
При этом наиболее весомым фактором вступает квалификация операторов МТА, от которых зависит не только эффективное использование техники, но и качество, и объем выполняемых механизированных работ [1].
Под эксплуатационной надежностью МТА понимается его способность сохранять работоспособность при использовании в течение определенного промежутка времени. Под нарушением работоспособности машинно-тракторного агрегата понимается остановка его работы по технологическим и техническим отказам, вследствие достижения предельного состояния и т.д.
Уровень эксплуатационной надежности МТА характеризуются возможностью его работы без остановок из-за нарушения работоспособности и возможности по восстановлению его работоспособности.
Уровень эксплуатационной надежности МТА оценивают:
- по величине наработки на отказ;
- по себестоимости ТО и ремонта;
- по значению коэффициента готовности агрегата.
Повышение уровня эксплуатационной надежности МТА способствует снижению себестоимости работ, повышению производительности агрегатов и увеличению прибыли.
Реализация технологии в первую очередь зависит от экономического состояния отрасли. Вопросы обеспечения технологии ресурсами, и материальными, и трудовыми, и людскими, зависит от экономического состояния предприятия.
Технология состоит из трех потоков: 1 - поток людей; 2 - поток информации и 3 - поток материалов (рисунок 1).__________________
Поток людей.
(специалисты; исполнители . технологических ^ операций / и вспомогательный
/ персонал)
Поток материалов.
(семена, удобрения, гербициды, пестициды, инсектициды, фунгициды и т.д.)
\ Поток информации
\ (агротехнические ■Чщ тербования,
Рисунок 1. Структура технологии производства сельскохозяйственной продукции.
Т ехнология производства ■ ■ I > одукции
Профессором Н.И. Джабборовым, доцентами А.В. Добриновым и Д.В. Бутусовым [1] предложено визуализировать технологические процессы производства сельскохозяйственной продукции. Визуализация технологии по другому называется карта потока производства сельскохозяйственной продукции.
В целом карта потока производства состоит из трех уровней.
Карта потока производства первого уровня состоит из визуализации технологии в целом (например, технология возделывания пшеницы, технология уборки урожая и т.д.) и предназначена для квалифицированных специалистов-управля-ющих (инженеров, агрономов и т.д.), которые ответственны за своевременное и качественное выполнение технологии производства продукции (рисунок 2). Карты потока производства второго и третьего уровня состоят из визуализации технологического процесса ежедневного технического обслуживания (ЕТО), технического обслуживания (ТО) или ремонта технических средств и предназначены для непосредственного исполнителя технологических процессов и операций, то есть трак-тористов-машинистов (рисунок 3, 4).
Рисунок 2. Карта потока выполнения технологического процесса предпосевной обработки и подготовки почвы
к посеву МТА МТЗ-920+УКПА-2,4
На картах потока производства всех трех уровней приводятся перечень, последовательность и основные параметры технологии или технологического процесса.
Рисунок 3. Карта потока выполнения ежедневного технического обслуживания (ЕТО) трактора МТЗ-920
Рисунок 4. Карта потока вида и периодичности технического обслуживания трактора МТЗ-920
В условиях эксплуатации повышение уровня эксплуатационной надежности МТА и соблюдение пунктов, отраженных в картах потока производства, позволяет уменьшить его простои по техническим причинам, сократить потери ресурсов (запасных частей, затраты труда и денежных средств и т.д.) и затраты на эксплуатацию, повысить производительность, снизить психологическую напряженность обслуживающего персонала, обеспечить своевременное выполнение плановых за-
дании.
Одним из факторов повышения производительности МТА является коэффициент использования времени смены т. Значение т зависит от рационального использования времени смены. В свою очередь рациональное использование времени смены зависит от эксплуатационной надежности МТА. Чем больше величина наработки на отказ, тем меньше времени требуется на ремонт МТА. Это видно из анализа формул (1) и (2) для определения производительности МТА:
w4 = 0,36^*;Ч, (1)
W = °’lBPVPT , (2)
где W - производительность МТА, га/ч; т- коэффициент использования времени
смены; ka - удельное сопротивление агрегата, кН/м; Ne- эффективная мощность
V В
двигателя, кВт; p - рабочая скорость МТА, м/с; р - рабочая ширина захвата МТА,
м; Пт - КПД трактора.
Из выражений (1) и (2) видно, что производительность W МТА прямо пропорцио-
В
нальна коэффициенту использования времени смены Т, ширине захвата р, рабочей скорости p, эффективной мощности двигателя e, КПД 'т трактора и обратно
к
пропорциональна удельному сопротивлению агрегата a.
Разработка и внедрение карт потока производства относятся к эксплуатационным мероприятиям повышения эффективности технических средств. А методы и средства повышения КПД трактора, оптимизации эффективной мощности двигателя, скорости движения агрегата и т.д., в целом режимов работы МТА относятся к технологическим мероприятиям повышения эффективности технических средств.
Комплексная разработка эксплуатационных и технологических мероприятий в целом обеспечит рост величины годового экономического или энергетического эффекта от использования МТА, который можно определить из выражения:
Эгmax = (Э1и - Э ) • tr -WJ , (3)
э Э*
где 1н, 1 - базовое (номинальное) и оптимальное значения энергоемкости технологического процесса, МДж/га; ^- годовая загрузка агрегата, ч; W - оптимальное значение производительности МТА, га/ч.
Следует отметить, что повышение эксплуатационной надежности приводит не только к повышению производительности МТА, но и увеличению зональной годовой загрузки агрегата в целом, а также снижению энергоемкости технологических процессов.
Разработка карт потока производства производится в определенной последовательности. Общая блок-схема алгоритма разработки карты потока производства показана на рисунке 5 [2].
Рисунок 5. Общая блок-схема алгоритма разработки карты потока производства
Кроме увеличения размера годового энергетического (или экономического) эффекта, повышения производительности труда и уровня эксплуатационной надежности МТА, визуализация технологических процессов:
- помогает увидеть не только отдельный производственный процесс, как вспашка, предпосевное рыхление почвы, посев и т.д. Карта позволяет увидеть всю технологию (весь поток производимых процессов);
- позволяет видеть источники потерь в технологии;
- делает многие решения, связанные с технологией, ясными, понятными и простыми для обсуждения;
- показывает связь между информационным и материальным потоками.
Карта потока производства позволяет управляющему, ответственному за реализации технологии, легко контролировать и корректировать ход и качество выполнения всех полевых механизированных работ.
Список литературных источников:
1. Джабборов, Н. И. Организационно-технологические мероприятия, снижающие топливно-энергетические затраты при работе МТА / Н. И. Джабборов, А. В. Добринов, Д. В. Бутусов // Инженерно-экологические аспекты развития АПК Прикаспийского региона. - 2008. - С. 36-41.
2. Джабборов, Н. И. Методика разработки карт потока производства технологических процессов / Н. И. Джабборов, Б. Р. Ахмадов, Д. С. Федькин // Доклады Таджикской академии сельскохозяйственных наук. - 2013. - №2(36). - С. 60-64.
The increasing of the machine-tractor unit (MTU) operational reliability by means of visualization of technological processes
Dzhabborov Nozim Ismoilovich, Doc. of Sciences (Technics), Professor e-mail: [email protected]
State Scientific Institute "North-West Research Institute for mechanization and electrification of agriculture" Saint-Petersburg
Fed'kin Denis Sergeevich, Senior Scientist e-mail: [email protected]
State Scientific Institute "North-West Research Institute for mechanization and electrification of agriculture" Saint-Petersburg
Mikhaylov Andrey Sergeevich, Can. of Sciences (Technics), Associate Professor, Chair of agricultural machinery and operation of machine-tractor park (OMTP) e-mail: [email protected]
FSBEI HPE the N.V. Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy
Abstract. The operational reliability of the unit has been justified. The dependence of the unit performance from the utilization time that changes has been presented. The development and implementation of the production flow map belongs to the operational activities that increase the efficiency of technical means.
Keywords: capacity of unit, the factor of time-use change operational reliability, annual energy effect, production flow card.
