Варианты комплексного состава технических средств, участвующих в производственном
процессе на пастбищном комплексе
Вариант №1 Вариант №2 Вариант №3
№ Технологические процессы, машины, оборудование № Технологические процессы, машины, оборудование № Технологические процессы, машины, оборудование
1. Трактор МТЗ-82, класса 1,4 1. Трактор ЛТЗ-80, класса 1,4 1. Трактор Т-85, класса 1,4
2. УДС-3Б, машинное доение 2. УДЛ-Ф-12, машинное доение 2. ПДУ-8МА, машинное доение
3. Потокомер ПСМ 3. Счетчик молока СМ 3. Счетчик молока УУМ-2
4. Очистка молока ФЭ-126 4. Фильтр первичной очистки 4. Рукавный фильтрующий элемент
5. Новая установка для охлаждения молока (патент №2446679) 5. Пластинчатый охладитель 5. Коаксиальный теплообменник
6. Мобильный молокоохладитель БММ, для доохлаждения, хранения и транспортировки молока 6. ЭХ-РР-2500, резервуар для доохлаждения и хранения молока 6. РОЗ-2,5, резервуар для охлаждения и хранения молока
7. 2ПТС-4, полуприцеп самосвальный тракторный 7. 1ПТС-9 , полуприцеп самосвальный тракторный 7. 2ПТС-6 , полуприцеп самосвальный трактроный
8. ПАП-10А, передвижная поилка 8. ВУ-3А водораздатчик унифицированный АГК-12, поилка 8. ВУ-3А водораздатчик унифицированный АГК-12 , поилка
9. ПЭ-0,8, погрузчик грейферный 9. ПЭ-0,8, погрузчик грейферный 9. ПФ-0,75, погрузчик грейферный
10. - 10. АЦПТ-3,3 цистерна + ГАЗ-53А 10. ГАЗ-3307, молоковоз
не необходимой энергии для жизнедеятельности и повышения удоя и качества молока.
На выходе первого этапа получим виды заготавливаемых и приобретаемых кормов пк|, которые являются исходными данными для следующего этапа.
На втором уровне обосновывается технология и состав ПТЛ производства молока по критериям минимума энергозатрат Епм В том случае, когда одна или несколько технологий обеспечивает повышение выхода продукции при снижении себестоимости, необходимо произвести сравнение с помощью вводимых коэффициентов энергетической эффективности £ . На выходе получим количество машин и оборудования Иопт|, которые являются входными данными для следующего этапа.
На третьем уровне обосновываются параметры и режимы работы машин и оборудования для пастбищного комплекса по критериям максимума производительности машин и оборудования О, минимума энергозатрат Е. При этом выходными параметрами будут удельные энергозатраты Еопт|.
На четвертом уровне обосновываются технико-экономические показатели производства молока при пастбищном содержании коров по критериям минимума коэффициента энергетических затрат кэ, максимума коэффициента энергетической эффективности П . При проведении сравнительного анализа основных показателей просчитанных технологических линий находим оптимальный вариант для заданныхусловий.
За основной критерий оценки технологий и комплексов машин принят коэффициент энергетической эффективности кэ, который характеризует затраты энергии на выполнение единицы механизированных работ или производственного процесса получения единицы продукции [2]. При сравнительной оценке технологий удельные энергозатраты определяют по новому (Ен) и базовым (ЕБ) вариантам (см. таблицу).
Отношение удельных энергозатрат по новым технологиям к этим же затратам по базовой технологии
характеризует коэффициент энергетической эффективности к:
к =
3 Е
н
(1)
При снижении удельных энергозатрат имеем кэ < 1, а при увеличении - кэ > 1.
Данный метод решения задач используется как на стадии разработки новых технологических линий и машин, так и непосредственно в производственных условиях.
Задачи обоснования состава ПТЛ производства молока в пастбищном комплексе на практике решаются раздельно. В качестве целевых функций используются экономические, энергетические и другие критерии. Недостатком такого подхода является невозможность определения общего экономического эффекта от решения данных оптимизационных задач. Поэтому целесообразно описывать рассматриваемые задачи единой экономико-математической моделью.
Сравнительный анализ экономических и энергетических критериев показал, что состав технологической линии, определенный по энергетическому критерию, оптимален и с экономический точки зрения. При этом энергетические показатели не подвержены рыночным колебаниям цен.
Целью сбора и обработки исходных данных является определение коэффициентов при переменных и объемных показателях ресурсов или продукции.
Для создания экономико-математической модели, объективно отражающей суть моделируемого процесса и включающей минимальное число ограничений, необходимо провести предварительный анализ данных. Так, анализируя данные о питательности кормов, необходимо сопоставить их с потребностью животного. Если не произвести такого сопоставления, то в модель могут быть введены ограничения, которые практически не обеспечат решение задачи.
На основании исходной информации определяем объемные показатели и коэффициенты целевой функции модели. Наряду со снижением затрат энергии на производство молока важной задачей является повышение коэффициента перехода энергии кормов в энергию получаемой продукции. При этом следует учитывать действительное потребление энергии корма животными.
Необходимо ввести коэффициент энергетической ценности рациона кормления. Коэффициент перевода энергии Т]к соответствующего рациона кормления равен:
Э П
м сез
2 Э -х1
э1.=Е((ви-«эп)ея+^еа), од*,
э =2>
ж 4 I
л ,+п а
орг ор1 вр вр1/ 3
, МДж,
(6)
(2)
=1
1=1
100
т.
/(Т МДж,
(7)
где Эм - энергосодержание единицы продукции (молока), МДж/кг;
Псез - сезонный объём получаемой продукции, кг;
ЭВЭ] - валовая энергия ]- го вида корма, МДж/кг;
X - количество ]- го вида корма, кг.
Валовая энергия определяется суммой энергосодержания корма и затрат энергии на производство продукции - молока. Значение П показывает, сколько МДж энергии продукции получено при затратах (МДж) на обеспечение и потребление энергии корма.
Объективным критерием оптимальности производства молока в условиях пастбищ может служить критерий минимума затрат энергии Э] (МДж) при его производстве:
N
ЕопШ = X ^ ШП , МДЖ,, (3)
1=1
где Э] - энергозатраты на выполнение ]-го технологического процесса, МДж;
N - количество технологических процессов.
Для анализа энергетической эффективности технологии производства молока в летний период необходимо определить сумму энергозатрат Э] (МДж), которые выражены в сопоставимых единицах:
Э = Э + Э + Э + Э, МДж, (4)
] т ж м с' ^ ' х '
где Эт - прямые и овеществленные затраты энергии топлива;
Эж - затраты энергии живого труда;
Эм - затраты энергии на ремонт и обслуживание средств механизации;
Эс - энергоемкость на обслуживание производственных сооружений временного типа.
Прямые и овеществленные затраты энергии топлива и электрической энергии Эт| определяются по формуле:
(8)
где ан - затраты энергии животного во время ночного отдыха, МДж/кг;
- затраты энергии животного на передвижение по пастбищу, МДж/кг;
^ - количество голов в стаде. Для измерения потребительских стоимостей и учета ценовых и энергетических единиц введен ф показатель энергетического эквивалента рубля [2]:
Э -к Л
Ф - Р уд
МДж/руб.,
(9)
£ = -
(10)
(5)
где ат| - энергосодержание топлива, МДж/кг; а - энергетический эквивалент топлива;
эт| ^ '
От| - расход топлива при выполнении 1-ой технологической операции, кг;
Оэ| -расход энергии при выполнении 1-ой технологической операции, кВтч;
N - количество технологических операций в данной технологии.
Затраты энергии живого труда:
С
чп
где Эр - использованные энергетические ресурсы, МДж;
1Кд - коэффициент учета мощностных затрат;
Счп - созданный чистый материальный продукт, руб.
Энергетическую эффективность функционирования пастбищных комплексов можно определить через стоимостные и энергетические показатели:
_{вп-ш)-Ф
где е - показатель энергетической эффективности производства;
ВП - стоимость валовой продукции, руб.;
ИП - издержки производства, руб.;
ЭП - расход энергии на производство молока, МДж.
Если е >1, то производство ведется на основе энергосберегающих технологий. После проведения необходимых расчетов было выявлено, что показатель энергетической эффективности производства снижается при применении варианта №1 состава технологической ли-
где п , п - число основных и вспомогательных
орг вр|
рабочих различной квалификации, выполняющих 1-ую технологическую операцию, чел.;
а и а - соответствующие энергетические экви-
Ор1 вр1 1 11"
валенты затрат живого труда, МДж/(чел.-ч);
Wэ| - эксплуатационная производительность машины и оборудования при выполнении 1-ой технологической операции, гол./ч, т/ч.
Затраты энергии на ремонт и техническое обслуживание Э :
где ат| - энергоемкость единицы массы машины при выполнении |-ой технологической операции, МДж/кг;
т| - масса рабочей машины, кг; СА| - норма амортизационных отчислений рабочей машины, %;
СТ| - нормы отчислений на техническое обслуживание и текущий ремонт машины, %;
Т| - сезонная загрузка машин и оборудования, ч; п - количество машин, шт.
Затраты энергии животными на передвижение по пастбищу и во время ночного отдыха:
Э =(а +ал)ы
з \ н о' ж, )
лать вывод о том, что все выбранные факторы оказывают существенное влияние на себестоимость производства молока. При увеличении поголовья коров и сезонного удоя себестоимость молока сначала снижается до 9,46 руб./кг, а затем начинает увеличиваться (см. рисунок 2).
Также следует отметить, что доминирующим фактором, влияющим на себестоимость производства молока в пастбищный период, является выбранная технологическая линия с определенным набором машин и оборудования. Предлагаемая ПТЛ приведена на рисунке 3.
Для определения влияния этих же факторов на удельные энергозатраты (7, МДж/кг) был проведен многофакторный регрессионный анализ. Итогом анализа стало получение следующей математической модели:
2 = 7,12-0,3761-1,5562-3,59Ь3+0,5261-Ь3+
+ 0,82 Ъ2■ Ъъ + 0,47 ЪI+ О,86 Ь\-1,56 Ь], (12)
Упрощенная модель графических зависимостей комплексного показателя (К), характеризующего уровни себестоимости (Б), удельных энергетических затрат (7), затрат труда (Т), определяемых с учетом
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.