CC BY
134
and acquisition of numerical values of deterioration in a given section. The number of sections depends on the purpose of research. After that the processing of the received data is carried out. As a result the research is simplified, it is possible to work with a given precision and with a lot of the objects under study, and mathematical processing of the results is simplified. Processing of the received data showed that the claws are deteriorated through a cutting part of the working area; deterioration of the side sections of the wings are so insignificant that do not have any influence on the process of cultivation. The choice of the restoration method will be determined with the help of deterioration of the cutting part. It is established that the perimeter of the blade takes the form of a semi-ellipse, due to power impacts and the configuration of the shifted soil. The conducted static analysis of the data allowed (with some certainty) to identify the following: not all numerical value subordinates to a normal distribution (e.g., deterioration in the cross sections perpendicular to the movement of the unit); the process of cultivation can be considered established as coefficients of variation for evaluating dispersion of the experimental results are small. The results of the research can be used for selecting the method of restoration and development of appropriate technology.
Keywords: wear, cultivator claws, computer technology, the laws of distribution diagrams of wear, profiles cultivator claws.
УДК 631.3: 004.422
ПРОГРАММНЫЙ комплекс ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАДАЧ
Е.А. ЛАПЧЕНКО, научный сотрудник
СибФТИ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. Представлен программный комплекс, предназначенный для автоматизированной поддержки принятия решений по выбору эффективных машинных наукоемких технологий для устойчивого производства пшеницы. В его состав входят несколько программ, совместная работа которых позволяет автоматизировать процесс заполнения технологических карт в растениеводстве; рассчитывать помесячные и годовые затраты на оплату труда, расход горюче-смазочных материалов, приобретение удобрений и химических препаратов и др.; комплектовать оптимальный состав машинно-тракторного парка для условий конкретного сельхозтоваропроизводителя при налагаемых ограничениях (социально-демографические факторы, природные факторы и др.); формировать технологические карты с использованием подобранного оптимального машинно-тракторного парка, сравнивать затраты по нескольким технологическим картам и наглядно представлять результаты сравнения; формировать технологические карты из одной или нескольких операций для анализа показателей работы отдельных агрегатов. Исходные и рассчитываемые в процессе работы данные хранятся в базе. Их можно изменять с помощью редактора, входящего в состав программно-технологического комплекса. Результат работы программного комплекса - варианты рационального формирования машинно-тракторного парка для сельскохозяйственного предприятия, а также расчет основных эксплуатационно-экономических показателей.
Их можно представить в виде рекомендаций и графиков, а также экспортировать в приложения Windows MS Excel и MS Word. Разработанная программа позволяет значительно снизить время на составление технологических карт, правильно принимать решения по распределению денежных и материально-технических ресурсов для производства сельскохозяйственной продукции благодаря оперативному предоставлению информации.
Ключевые слова: программный комплекс, автоматизированная технологическая карта, планирование, производство пшеницы, машинно-тракторный парк.
Для успешного ведения сельского хозяйства необходим анализ технологических, технических, сортовых, агроклиматических, экономических и других особенностей, свойственных конкретной природно-климатической территории, тщательное
«САТ» ДЛЯ РЕШЕНИЯ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
планирование деятельности с учетом множества факторов. Они непостоянны и изменяются во времени, поэтому принятие управленческих решений достаточно сложная задача. Кроме того, в последние годы постоянно разрабатывают и корректируют нормативы потребности в сельскохозяйственной технике. Большое влияние на объем таких сведений оказывают технология, структура севооборотов, почвенные характеристики, природно-климатические условия и др., а также появление на отечественном рынке зарубежной техники. Эта ситуация создала затруднения при выборе и обосновании потребности в технике конкретными хозяйствами из-за большого разнообразия в конструкции и марках машин [1, 2]. Решению таких задач способствует использование информационных технологий, позволяющих применять сведения, накопленные в результате многолетних агротехнологических опытов по возделыванию сельскохозяйственных культур в различных регионах страны [3].
В основе планирования сельскохозяйственной деятельности лежат технологические карты. Применение современных информационных технологий позволяет автоматизировать их формирование, сокращая затраты труда и времени на эту процедуру. На сегодняшний день существуют соответствующие программные продукты, как российских, так и иностранных производителей. Однако в результате анализа выявлено, что с точки зрения инструментальных средств они имеют узкую специализацию, далеки до завершения и требуют серьезной доработки.
Поэтому при создании программного комплекса необходимо решить следующие задачи: рациональное использование имеющейся техники в хозяйстве; модернизация технологий путем приобретения современной техники; определение потребности в квалифицированных механизаторах.
Цель наших исследований - разработка программного комплекса, предназначенного для автоматизированной поддержки принятия решений при производстве пшеницы.
Рис. 1. Блок-схема ПК «САТ»
Условия, материалы и методы. Ученые ГНУ Сиб-ФТИ Россельхозакадемии разработали программный комплекс (ПК «САТ») [5], предназначенный для подбора оптимального состава и рационального использования машинно-тракторного парка хозяйства, определения потребности в технике и рабочей силе, автоматизированного заполнения технологических карт в растениеводстве.
Исходными данными для его создания послужили результаты исследований, которые служат совокупностью научных знаний и сведений по машинным агротехнологиям производства продукции растениеводства, на примере яровой пшеницы, в условиях объективных ограничений (технологии, машины, квалифицированные механизаторы) на уровне сельскохозяйственного предприятия.
Тестирование ПК «САТ» проводили в СКОС «Баган» и ООО «Элитное» Новосибирской области.
Результаты и обсуждение. ПК «САТ» включает в себя несколько программ, объединенных общим интерфейсом и единой базой данных.
Программный комплекс содержит следующие компоненты:
«АГРОТЕХ-1» для сопровождения машинных агротехнологий и поддержки принятия решений по формированию оптимального состава машинно-тракторного парка для конкретных производственно-хозяйственных условий предприятия;
«АФТК» для автоматизированного формирования технологических карт при планировании и автоматизации хозяйственного учета в растениеводстве;
«Редактор» для создания атрибутивных баз данных;
«Генерация отчетов» для вывода результатов на внешние носители.
Программная компонента «АРГОТЕХ-1» позволяет использовать сведения, хранящиеся в технологической карте, для расчета подбора техники для выбранной технологической операции. Эта процедура осуществляется на основе анализа по критериям минимальных сроков и минимальных затрат. Важная особенность программы - учет ограничений: по МТА (тяговое усилие, ширина захвата, скорость движения для данной операции, исправность МТА), по наличию механизаторов, по природным факторам (размеры, пятнистость поля, состав почв). В результате работы «АГРОТЕХ-1» выдает рекомендации по формированию оптимального состава машинно-тракторного парка (с использованием новой и имеющейся техни-
ки) для индивидуальных условий сельхозпредприятия, учитывая социально-демографический фактор. Полученные результаты используются при расчете технологической карты в программной компоненте «АФТК» (рис. 1).
«АФТК» позволяет путем формирования технологической карты из отдельных технологических операций планировать необходимые в сельскохозяйственном производстве работы в течение всего года; создавать и сравнивать варианты технологических карт для одной сельскохозяйственной культуры; формировать технологические карты, состоящие из одной или нескольких операций для анализа показателей работы отдельных агрегатов. Результаты выдаются пользователю как в текстовом, так и в графическом виде, позволяя визуально оценить затраты по технологической карте и по операциям, а также последовательность и календарные сроки выполнения работ за год.
Программная компонента «Редактор» дает возможность вводить, редактировать и удалять исходную информацию: тракторы (модель, тяговый класс, балансовая стоимость, процент амортизации и др.); сельскохозяйственные машины (марка, балансовая стоимость, процент амортизации); тип технологической операции (предпосевная обработка и др.), сведения о поле (тип, площадь и др.); критерии оценки подбора техники (критерий оптимального агрегатирования трактора с агрегатом в зависимости от типа поля, типа операции, тягового класса трактора и ширины захвата агрегата);
Рис. 2. Структурная схема базы данных для AФTК.
экономические параметры (стоимость ГСМ, общая ставка налогов, тарифы по заработной плате и др.).
Исходные и рассчитываемые программным комплексом данные хранятся в базе. Сформированная на основе структурированной и формализованной информации обеспечения база данных содержит следующие сведения: агрегаты, амортизация техники и прицепов, амортизация и ремонт на виды работ, вид работ и топлива, доплаты, затраты (на ГСМ, удобрения, средства защиты, семена и др.), затраты труда на выполняемые работы, тип интенсификации, культуры, налоги, тип операции и предшественника, прицепы (сельскохозяйственные машины), механизаторы, рабочие, ставки механизаторов и рабочих, тип техники, технологиче-
ская карта, технологические операции, транспортные расходы, удобрения, тип средства защиты (химикаты) и др. (рис. 2).
Результатом работы программного комплекса будут варианты рационального формирования машиннотракторного парка для сельскохозяйственного предприятия, а также расчет основных эксплуатационноэкономических показателей.
Выводы. Программный комплекс «САТ» позволяет формировать оптимальный состав машиннотракторного парка для условий конкретного сельхозтоваропроизводителя при налагаемых ограничениях (наличие механизаторов, природные факторы и др.); автоматизировать процесс заполнения технологических карт в растениеводстве; формировать технологические карты с использованием подобранного оптимального машинно-тракторного парка, рассчитывать оплату труда, расход горюче-смазочных материалов и другие материально-денежные затраты; оценивать затраты по нескольким технологическим картам и наглядно представлять результаты сравнения.
Программный комплекс можно использовать в сельскохозяйственных предприятиях по производству продукции растениеводства, а также в качестве обучающей программы для студентов вузов сельскохозяйственного профиля в системах высшего и среднего специального образования.
Литература.
1. Глечикова Н.А. Определение нормативной потребности региона в колесных и гусеничных тракторах// Техника и оборудование для села. 2011. №11. С. 35 - 39.
2. Бородина Е.Н. Повышение эффективности использования техники ее интеграцией в К(Ф)Х// Техника и оборудование для села. 2011. №11. С. 43 - 45.
3. Исакова С.П., Колпакова Л.А., Боброва Т.Н., Савченко О.Ф. Информационная аналитическая система подбора сельскохозяйственной техники в растениеводстве //Достижение науки и техники АПК. 2007. №1. С. 36.
4. Беспятых В.И., Лукин А.С., Лукина Е.В. Методические рекомендации по расчету технологических карт и оптимизации технологических уровней растениеводства на основе применения информационных технологий. Киров: Вятская ГСХА, 2008. 63 с.
5. Лапченко Е.А., Боброва Т.Н., Колпакова Л.А. Программный комплекс по выбору техники и машинных технологий производства пшеницы// Информационные технологии, системы и приборы в АП: материалы 5-ой международной научнопрактической конференции «АГР0ИНФ0-2012»/Рос. акад. с.-х. наук, Сиб. регион. отд-ние, Сиб. физико-техн. ин-таграр. проблем. Новосибирск, 2012. Ч. 1. С. 160 - 163.
THE PROGRAM COMPLEX «САТ» FOR DECISION PRODUCTION TASKS IN AGRICULTURE E.A.Lapchenko
Summary. The program complex intended for automated decision-support for choice of effective machine high technology for stable wheat production is presented. The several programs enter in composition of the program that cooperation allow: to automate the process of filling of worksheets in agriculture; to carry out the calculation of labour costs, the maintenance of fuels and lubricants consumption, the purchase of fertilizers and chemical preparations and other material-monetary costs; to form optimal structure of fleet of machine and tractors for conditions of concrete agricultural commodity producer at imposed constraints (socially-demographic factor - requirement for the qualified machine operators, natural factors, etc.); to form worksheets with use of chosen optimal fleet of machine and tractors, to compare expenses on several worksheets and to visualize results of comparison; to form worksheets of one or several technological operations for the analysis of indicators of work of separate units. The data initial and calculated by the program are stored in a database. The data is edited by means of the editor entering into the program-technical complex. The variants of rational formation fleet of machine and tractors for agricultural enterprise are the result of work of the program complex, also calculations of the basic production-economic indicators are resulted. The results can be presented in the form of recommendation, a graphic kind, and also are exported to Windows applications MS Excel and MS Word. This program allows: considerably to reduce time for compilation of worksheets, to the expert correctly to make the decision on distribution of monetary and m material and technical resources for manufacture of agricultural production at the expense of operative granting of the information.
Key words: program complex, automated technological sheet, planning, wheat production, fleet of machine and tractors.
