Научная статья на тему 'Системный анализ объектов технологий и техники для лесосечных работ с целью синтеза новых патентоспособных решений'

Системный анализ объектов технологий и техники для лесосечных работ с целью синтеза новых патентоспособных решений Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
81
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БАЗЫ ЗНАНИЙ / ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ / МЕТОДОЛОГИЯ / МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЛЕСНАЯ МАШИНА / СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ / KNOWLEDGE BASES / LOGGING WORK / METHODOLOGY / MULTIFUNCTIONAL FOREST MACHINE / SYSTEM ANALYSIS

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Шегельман И. Р., Васильев А. С.

Проведен системный анализ технологий и оборудования для лесосечных работ с целью синтеза новых решений. В основу положен оригинальный функционально-технологический анализ объектов лесозаготовительных технологий и техники, отработанный на ряде базовых операций лесопромышленных производств. При анализе формируются интеллектуальные базы знаний о совершенствуемых или заменяемых объектах технологий и техники, учитывается их роль в сквозных технологиях лесопромышленных производств и смежных операциях этих процессов. Показано, что деловую древесину целесообразно заготовлять харвестерами и форвардерами при их цикличной работе, лесохозяйственные работы, предотвращение и тушение лесных пожаров вести при непрерывном движении лесных машин. В результате проведенного анализа были найдены технические решения на технологию работы и элементы конструкции многофункциональной лесной машины, защищенные патентами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Шегельман И. Р., Васильев А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

System analysis of technology objects and equipment for logging operations in order to synthesize new patentable solutions

A system analysis of technologies and equipment for logging work was carried out in order to synthesize new solutions. It is based on the original functional and technological analysis of objects of logging technologies and equipment, worked out on a number of basic operations of timber industry. In the analysis, intellectual knowledge bases are being formed on technologies and equipment that are being improved or replaced, their role in the end-to-end technologies of timber production and related operations of these processes is taken into account. It is shown that it is advisable to harvest industrial wood with harvesters and forwarders during their cyclical work, to conduct forestry operations, to prevent and extinguish forest fires during the continuous movement of forest machines. As a result of the analysis, technical solutions were found for the technology of work and the structural elements of the multifunctional forest machine protected by patents.

Текст научной работы на тему «Системный анализ объектов технологий и техники для лесосечных работ с целью синтеза новых патентоспособных решений»

Системный анализ объектов технологий и техники для лесосечных работ с целью синтеза новых патентоспособных решений

И.Р. Шегельман, А. С. Васильев Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск

Аннотация: Проведен системный анализ технологий и оборудования для лесосечных работ с целью синтеза новых решений. В основу положен оригинальный функционально-технологический анализ объектов лесозаготовительных технологий и техники, отработанный на ряде базовых операций лесопромышленных производств. При анализе формируются интеллектуальные базы знаний о совершенствуемых или заменяемых объектах технологий и техники, учитывается их роль в сквозных технологиях лесопромышленных производств и смежных операциях этих процессов. Показано, что деловую древесину целесообразно заготовлять харвестерами и форвардерами при их цикличной работе, лесохозяйственные работы, предотвращение и тушение лесных пожаров вести при непрерывном движении лесных машин. В результате проведенного анализа были найдены технические решения на технологию работы и элементы конструкции многофункциональной лесной машины, защищенные патентами. Ключевые слова: базы знаний, лесосечные работы, методология, многофункциональная лесная машина, системный анализ.

Выполненный авторами анализ показал существенное отставание отечественной лесопромышленной отрасли от технологий и оборудования, используемых в развитых зарубежных странах. Особенно выражено это отставание на лесосечных работах, где доминируют харвестеры и форвардеры зарубежных компаний, в числе которых преобладают харвестеры и форвардеры компаний Ponsse и John Deere. Данный вывод подтверждается многочисленными публикациями в России [1] и за рубежом

[2, 3].

Необходимо отметить, что, несмотря на серьезнейшую работу Минпромторга РФ, направленную на организацию в России производства отечественных лесных машин, к настоящему времени эта проблема окончательно не решена. В то же время, нельзя не отметить, что в последние годы достаточно серьезный научный и экспериментально-опытный задел в рассматриваемой области накоплен Онежским тракторным заводом (ОТЗ) и Петрозаводским государственным университетом (ПетрГУ).

Определенный задел в сфере создания харвестеров и форвардеров имеет белорусская корпорация «Амкодор». К сожалению, многолетний флагман советского и российского тракторного машиностроения - Онежский тракторный завод [4, 5] в связи с недостаточной активностью предыдущего учредителя в настоящее время находится в стадии банкротства.

В связи с этим возникает вопрос о наличии потенциала для «воссоздания» отечественного лесомашиностроительного предприятия.

Полагаем, что подобное предприятие при выделении необходимых инвестиций может быть «воссоздано» в Республике Карелия на базе мощностей ОТЗ.

Положительному решению этой проблемы могут способствовать следующие важнейшие факторы:

1 - наличие в Республике Карелия многолетней системы подготовки инженерных и рабочих кадров в организациях высшего и среднего образования, сохранившийся (к сожалению, немногочисленный) опытный персонал ОТЗ;

2 - наличие (при решении ряда системных вопросов на уровне Минпромторга РФ и Правительства Республики Карелия) потенциального инвестора в лице белорусской корпорации «Амкодор». О серьезности намерений инвестора свидетельствует регистрация 31.08.2018 в городе Петрозаводск ООО «АМКОДОР-ОНЕГО» с уставным капиталом 63 млн руб., основной вид деятельности «Производство машин и оборудования для сельского и лесного хозяйства» [6];

3 - многолетний положительный опыт сотрудничества ОТЗ и ПетрГУ, включая совместное формирование инноваций и работу с кадрами. Активный поиск ОТЗ и ПетрГУ новых решений не только в отношении конструкций базового трактора для навешивания харвестерного и форвардерного оборудования, но и в отношении навесного оборудования для

лесохозяйственных работ, строительства дорог, предотвращения и тушения лесных пожаров.

4 - ПетрГУ системно изучает зарубежный опыт в области создания лесосечных машин, тесно сотрудничает с лидером финского лесного машиностроения - компанией PONSSE, готовит инженерные кадры для лесного комплекса, владеет серьезным потенциалом для формирования и охраны интеллектуальной собственности (более 100 изобретений и патентов на полезные модели в области лесной промышленности).

Наш анализ показал невысокую результативность отечественного изобретательства, что свидетельствует о недостаточной нацеленности исследований российских ученых на формирование и охрану отечественных патентоспособных решений в рассмотренной области [7].

Многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых показывают, что для поиска новых технических решений необходим анализ рассматриваемого объекта техники - проведение системного анализа [8, 9].

В связи с этим выполнен системный анализ технологий и оборудования для лесосечных работ для синтеза новых решений. В основу положен оригинальный функционально-технологический анализ объектов лесозаготовительных технологий и техники, отработанный на ряде базовых операций лесопромышленных производств.

При анализе формируются интеллектуальные базы знаний о совершенствуемых или заменяемых объектах технологий и техники, учитывается их роль в сквозных технологиях лесопромышленных производств и смежных операциях этих процессов [10, 11].

Системный анализ показал, что при освоении лесных участков лесопользователями перспективны базовые лесные машины с комплектом многофункционального технологического оборудования, обеспечивающие широкий комплекс операций. При этом сделан вывод о том, что деловую древесину целесообразно заготовлять харвестерами и форвардерами при их

цикличной работе, лесохозяйственные работы, предотвращение и тушение лесных пожаров вести при непрерывном движении лесных машин.

Подобные базовые лесные машины должны обеспечивать не только выполнение основных технологических операций при лесосечных работах с сортиментной заготовкой древесины, которые традиционно выполняют с применением харвестеров и форвардеров. Они должны также иметь возможность при навешивании на них дополнительного оборудования, по мере необходимости, расширять свои функции, например, прокладывать минерализованные полосы и засыпать кромки лесных пожаров с применением лесных плугов, дисковых фрез, мульчеров, грунтометов, корчевать пни, обрабатывать лесные почвы, готовить ветки и усы, реконструировать линейные объекты.

Такой подход определяет значимость задачи формирования базы знаний для: выбора параметров и режима работы базового трактора, а также комплекта многофункционального технологического оборудования; формирования интеллектуальной собственности на перспективное технологическое многофункциональное оборудование.

При анализе формируется интеллектуальная база знаний о совершенствуемых или заменяемых объектах технологий и техники (более 250 литературных источников и 220 защищенных патентами России и авторскими свидетельствами СССР изобретений и полезных моделей в изучаемой области). База знаний использована при формировании интеллектуальной собственности, охраняющей патентами технологию работы и элементы конструкций многофункциональной лесной машины. В их числе:

- «Лесной харвестер» (патент РФ № 181332, опубл. 17.01.2018);

- «Харвестерная головка» (патент РФ № 181751, опубл. 26.07.2018);

- «Рабочий орган машины для срезания древесно-кустарниковой растительности и предотвращения пожаров» (патент РФ № 176353, опубл. 17.01.2018);

- «Роторный кусторез» (патент РФ № 168570, опубл. 09.02.2017);

- «Защитное устройство кабины трактора от падающих сверху предметов» (патент РФ № 171720, опубл. 13.06.2017);

- «Рабочий орган для измельчения древесно-кустарниковой растительности» (патент РФ № 175132, опубл. 22.11.2017);

- «Рабочий орган дисковой бороны» (патент РФ № 175444, опубл. 05.12.2017) и др.

Результаты исследований показали эффективность системного функционально-технологического анализа технологий и оборудования для лесосечных работ для синтеза новой интеллектуальной собственности.

Литература

1. Шегельман И.Р. формирование сквозных технологий лесопромышленных производств: научные и практические аспекты // Глобальный научный потенциал. 2013. № 8 (29). С. 119-122.

2. Gerasimov Y., Sokolov A. Ergonomie evaluation and comparison of wood harvesting systems in northwest Russia // Applied Ergonomics. 2014. V. 45. № 2. Pp. 318-338.

3. Gerasimov Y.Y., Karjalainen T., Sokolov A. Gis-based decision-support program for planning and analyzing short-wood transport in Russia // Croatian Journal of Forest Engineering. 2008. V. 29. № 2. Рр. 163-175.

4. Одлис Д.Б. Инновационные решения проблем развития регионального машиностроительного комплекса в условиях рыночной трансформации // Теория и практика общественного развития. 2011. №4. С. 284-289.

5. Одлис Д.Б. Пути развития машиностроения в Республике Карелия: региональный и федеральный аспекты // Инженерный вестник Дона, 2012, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2012/828.

6. ООО «АМКОДОР-ОНЕГО» в Петрозаводске. URL: egrinf.com/10733796 (дата обращения: 03.03.2019).

7. Васильев А.С., Крупко Н.С. Анализ патентов как фактор исследования технического уровня развития техники на примере щековых дробилок // Инженерный вестник Дона, 2016, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3653.

8. Кудрявцев П.Г., Фиговский О.Л. Нанокомпозитные органоминеральные гибридные материалы // Инженерный вестник Дона, 2014, №2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2476.

9. Фиговский О.Л., Кудрявцев Н.П., Ольховик Е.О. Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнитных материалов при объемном напряженном состоянии // Инженерный вестник Дона, 2016, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2016/3740.

10. Шегельман И.Р., Васильев А.С. Управление знаниями в лесном комплексе путем формирования интеллектуальных матриц для синтеза патентоспособных решений // Лесотехнический журнал. 2017. Т. 7. № 4 (28). С. 205-215.

11. Шегельман И.Р., Васильев А.С. Развитие сети лесовозных дорог -важнейший фактор повышения экономической доступности лесных ресурсов и лесопользования в регионах Европейского севера России // Инженерный вестник Дона, 2017, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N3y2017/4311.

References

1. Shegel'man I.R. Global'nyy nauchnyy potentsial. 2013. №8 (29). Pp. 119-122.

2. Gerasimov Y., Sokolov A. Applied Ergonomics. 2014. V. 45. № 2. Pp. 318-338.

3. Gerasimov Y.Y., Karjalainen T., Sokolov A. Croatian Journal of Forest Engineering. 2008. V. 29. № 2. Pp. 163-175.

4. Odlis D.B. Teoriya i praktika obshchestvennogo razvitiya. 2011. №4. Pp. 284-289.

5. Odlis D.B. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2012/828.

6. OOO «AMKODOR-ONEGO» v Petrozavodske [OOO «AMKODOR-ONEGO» in Petrozavodsk]. URL: egrinf.com/10733796 (accessed: 03/03/2019).

7. Vasil'ev A.S., Krupko N.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2016, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3653.

8. Kudryavtsev P.G., Figovskiy O.L. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2014, №2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2476.

9. Figovskiy O.L., Kudryavtsev N.P., Ol'khovik E.O. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2016, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2016/3740.

10. Shegel'man I.R., Vasil'ev A.S. Lesotekhnicheskiy zhurnal. 2017. V.7. №4 (28). Pp. 205-215.

11. Shegel'man I.R., Vasil'ev A.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N3y2017/4311.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.