Принципы проектирования технического оснащения АЛСЗ

Техническое оснащение должно проектироваться как сложная динамическая система, способная формироваться, функционировать и развиваться адекватно многообразию региональных условий производства сельскохозяйственной продукции.

На текущем этапе технического оснащения обеспечивается оптимизация выбора и наилучшего использования существующих на данный момент механизированных технологий и технических средств применительно к условиям многочис-ленных товаропроизводителей. На этом же этапе определяется степень соответствия существующего технического оснащения требованиям сельхозпроизводства, обосновываются приоритетные направления совершенствования действующих механизированных технологий и создания перспективных комплексов технических средств.

На этапе обновления и совершенствования системы технического оснащения отрасли, используя результаты прогноза средне- и долгосрочных изменений условий сельскохозяйственного производства, а также анализа действующей системы механизации, разрабатываются и создаются новые перспективные механизированные технологии и технические средства.

Описанная этапность проектирования носит достаточно условный характер, поскольку в каждый момент “жизни” системы одновременно присутствуют и взаимно сосуществуют оба этапа. Данное обстоятельство должно учитываться при разработке общих принципов и последовательности проектирования оптимального технического оснащения сельхозтоваропроизводителей (рис. 8.9).

Предметом проектирования выступают оптимальные составы машинно-тракторного парка многочисленных товаропроизводителей, а также региональные механизированные технологии и реализующие их комплексы технических средств.

Для оптимизации структуры и состава машинно-тракторного парка (МТП) сельхозпредприятий необходимо наличие целого комплекса исходной информации о применяемых в регионе агротехнологиях возделывания и уборки с.-х. культур, календарных параметрах выполнения механизированных работ, характеристиках многочисленных машинно-тракторных агрегатов и отдельных технических средств, системы специальной нормативно-справочной информации (НСИ). Для этого необходимо создание специальных банков данных (БД).

В результате информационной идентификации из многообразия хранящихся в базах данных информации формируются характеристики механизированных технологий, технологических операций и альтернативных машинно-тракторных агрегатов применительно к конкретным условиям объекта проектирования (сельхозпредприятия).

Ключевым элементом разрабатываемой системы проектирования технического оснащения растениеводства является оптимизация состава МТП сельхозтоваропроизводителей. При этом логика построения математической модели, критерий оптимизации и алгоритм машинной реализации должны обеспечивать выбор оптимального состава энерго- и сельхозмашин, их рациональную загрузку по периодам полевого сезона и видам выполняемых механизированных работ с минимальными для товаропроизводителя затратами трудовых, материальных и финансовых ресурсов.

Не менее трудоемким и значимым в сравнении с подготовкой исходных данных является процесс послеоптимизационного анализа результатов. В ходе послеоптимизационного анализа должны быть рассчитаны и сформированы такие важные характеристики оптимального парка машин, как номенклатурный и количественный состав техники, графики ее сезонной загрузки, содержание уточненных с учетом выбранных средств механизации технологических карт по всем возделываемым в хозяйстве с.-х. культурам, экономические показатели формирования и использования средств механизации и др.

Заключительным этапом проектирования оптимального технического оснащения конкретных товаропроизводителей является оценка эффективности полученного в результате оптимизации машинно-тракторного парка. В ходе оценки анализируется целесообразность приобретения техники в собственность, либо коллективных форм ее использования, определяется размер потребных инвестиций для формирования, пополнения или обновления машинно-тракторного парка, оценивается их окупаемость в условиях наличия собственных или привлечения заемных денежных средств и т.д.

Результатом индивидуального проектирования оптимального технического оснащения сельхозтоваропроизводителей является подготовка научно обоснованного бизнес-плана по формированию, обновлению и пополнению машинно-тракторного парка хозяйства.

Вместе с тем, результаты индивидуального проектирования оптимального технического оснащения сельхозпредприятий являются важным источником информации для анализа степени соответствия действующей системы механизации требованиям производства с учетом потребностей рынка, новых достижений в области селекции и семеноводства, агротехнологий и т.д.

В ходе такого анализа выявляются наиболее ресурсозатратные механизированные технологии и технические средства для их реализации, определяются наиболее перспективные направления первоочередного совершенствования технического оснащения отрасли. При обосновании таких направлений помимо требований производства учитываются реальные возможности на ближайшую перспективу науки и производства по разработке и созданию перспективных механизированных технологий и технических средств.

Выявленные направления совершенствования являются основанием для выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке и созданию перспективной техники.

На этапе НИР проводится предварительная разработка схемно-конструктивных решений создаваемых машин и, далее, рассчитываются теоретические значения их технико-эксплуатационных и экономических параметров (производительность, расход ГСМ, ширина захвата, предполагаемая цена реализации при постановке на производство и др.).

Далее создаваемая новая техника должна пройти предварительную теоретическую технико-экономическую оценку целесообразности продолжения начатых разработок. Для этого характеристики новых машин включаются в общий банк данных существующих средств механизации и выполняются расчеты по оптимизации состава МТП различных товаропроизводителей региона с участием в выполнении механизированных работ в качестве альтернатив машинно-тракторных агрегатов на базе разрабатываемой техники.

Сравнительный технико-экономический анализ оптимального МТП, формируемого на базе существующих и создаваемых средств механизации, позволяет оценить целесообразность продолжения новой разработки.

В случае положительных результатов предварительной технико-экономической оценки выполняется разработка, изготовление и испытание опытных образцов новой техники. В ходе лабораторных и производственных испытаний уточняются теоретические значения ее эксплуатационно-экономических характеристик, после чего выполняются работы по повторной оценке эффективности разработок.

Положительные результаты повторного технико-экономического анализа служат основанием для принятия решения о постановке новой техники на производство. Организация промышленного производства перспективных средств механизации пополняет или обновляет номенклатуру техники на рынке предметов труда.

При выборе технического оснащения адаптивно-ландшафтных систем земледелия для конкретных сельхозпредприятий необходимо выполнять всесторонний технико-экономический анализ существующих на рынке средств механизации. В качестве основных характеристик, указывающих на степень соответствия существующих технических средств требованиям производства, выступают агротехнологические, технико-эксплуатационные и экономические показатели (рис. 8.10).

Агротехнологические характеристики определяют степень соответствия оцениваемой машины или технологического комплекса требованиям агротехники и технологии возделывания полевых культур, определяемым биологическими особенностями растений и природно-климатическими условиями региона.

Рисунок 8.10Структура основных технико-экономических характеристик
средств механизации растениеводства

Другой важной группой характеристик средств механизации являются технико-эксплуатационные характеристики, указывающие на эффективность оцениваемой машины с позиций замены ею ручного труда. К таким характеристикам следует в первую очередь отнести производительность, эксплуатационную надежность, энерго- и металлоемкость, эргономические показатели.

Эксплуатационная надежность, прочность и долговечность узлов и деталей машины, являясь чисто техническими показателями, зачастую оказывают большое влияние на эффективность применения машин. Иногда более дорогая, но более надежная машина выгоднее, чем менее дорогостоящая. Более высокая цена в этом случае компенсируется эконо-мией затрат на поддержание техники в работоспособном состоянии в период ее эксплуатации.

С переходом АПК России на рыночные методы хозяйствования появляются новые требования к эксплуатационным показателям машин. Настоятельной необходимостью становится решение проблемы сокращения их номенклатуры и металлоемкости. Для крестьянских (фермерских) хозяйств универсальные машины с быстросменными рабочими органами, монтаж которых осуществляется трактористом без привлечения дополнительных рабочих, становятся весьма актуальными. Такие же требования предъявляются и при составлении комбинированных агрегатов, способных за один проход выполнять несколько операций.

Современный уровень цен на горюче-смазочные материалы делает их в структуре себестоимости сельскохозяйственной продукции соизмеримыми с затратами на заработную плату и капитальными вложениями в технику. Поэтому вопросы экономии горючего в технико-эксплуатационных требованиях выдвигаются в разряд важных проблем. Пути решения вопросов экономии топлива различны. В их числе создание экономичных двигателей и конструкций самоходных машин, требующих пониженного расхода топлива на самопередвижение. Важную роль играет возможность составления агрегатов, рационально использующих тяговую мощность мобильных средств.

Группа экономических характеристик в значительной степени определяется агротехнологическими и технико-эксплуатационными показателями.

Только комплексный, системный анализ всех трех групп перечисленных характеристик позволяет выявить наиболее эффективные пути формирования технического оснащения конкретных сельхозпредприятий с учетом их региональных особенностей.