система производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка в условиях апк восточной

На правах рукописи

Бураев Михаил Кондратьевич

система производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка в условиях апк восточной сибири

Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Улан-Удэ, 2010

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Озорнин Сергей Петрович

доктор технических наук, старший

научный сотрудник

Немцев Анатолий Егорович

доктор технических наук, профессор

Сидоров Владимир Николаевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Бурятская государственная

сельскохозяйственная академия

им. В.Р. Филиппова»

Защита диссертации состоится «___»________2010 г. в часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.039.06 при ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный технологический университет» по адресу: 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, ВСГТУ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим отправлять в адрес диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный технологический университет»

Автореферат разослан «__»________2010 г. и размещен на сайте ВАК Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru «__»________2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

к.т.н., доцент Б.Д. Цыдендоржиев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наметившееся в рамках Национального проекта «Развитие АПК России» поступательное развитие сельскохозяйственного производства страны обусловило новые подходы к технической политике и совершенствованию теоретических основ эффективного использования сельскохозяйственной техники на качественно новом уровне. Вместе с тем аграрная реформа сопровождается острейшим дефицитом сельскохозяйственной техники, ее интенсивным старением и снижением показателей использования. Неэффективное машиноиспользование является одним из основных негативных процессов на селе, способное поглотить больше ресурсов, чем их имеется в хозяйствах. Применение машин по прямому назначению не подкрепляется развитием технологической базы сервиса вследствие больших материальных затрат и отсутствия научно-методических рекомендаций деятельности в условиях рыночных отношений. Разобщение сфер технической (ТЭ) и производственной (ПЭ) эксплуатации машинно-тракторного парка (МТП) привело к снижению многих показателей потребительского качества машин и в числе других причин обусловило низкую эффективность работы предприятий сельхозтоваропроизводителей, как успешно развивающихся, так и находящихся на грани выживания.

Анализ информации в области эксплуатации машин показал, что одним из резервов повышения эффективности машиноиспользования является комплексное (в единстве) рассмотрение процессов производственной и технической эксплуатации машинно-тракторного парка. Необходимость такого подхода возникает в связи с тем, что процессы производственной и технической эксплуатации машин взаимосвязаны и оказывают большое влияние друг на друга.

Интеграция сфер производственной и технической эксплуатации в диалектически единую производственную систему позволит успешно реализовывать преимущества машинного производства сельхозпродукции, снизить при этом трудоемкость выполнения технологических операций, повысить точность оценки состояния машин, качества их обслуживания и ремонта.

В этой связи тема исследований по изысканию путей совершенствования систем производственной и технической эксплуатации МТП, позволяющих повысить эффективность машиноиспользования в регионе, является актуальной и имеет большое народнохозяйственное значение.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на период до 2010 года, программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции сырья и продовольствия Иркутской области на 2008-2014 гг., комплексными планами НИР ИрГСХА (№ госрегистрации ФГУП ВНТИЦ 01.2.00511294 и 01.2.00900778).

Цель исследований. Повышение эффективности использования машин в АПК на основе совместного рассмотрения сфер производственной и технической эксплуатации МТП как единой производственно-технической системы.

Объект исследования. Процесс производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка (ПТЭ МТП) в АПК.

Предмет исследования. Закономерности, взаимосвязи и количественные оценки факторов системы производственно-технической эксплуатации МТП.

Методы исследования. Системный подход в выявлении факторов и взаимосвязей производственной и технической эксплуатации МТП, методы теории вероятностей, теории массового обслуживания, теории графов, статистический анализ и т.д.

Научную новизну представляют:

- понятие «производственно-техническая эксплуатация» и методологические основы построения системы производственно-технической эксплуатации МТП;

- комплексный показатель оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП;

- модель процесса производственно-технической эксплуатации МТП, основанная на выделении пяти групп показателей, характеризующих результативность организационно-технических и технологических мероприятий по обеспечению качества процесса эксплуатации МТП, технического и ремонтного обслуживания техники, степень реализации вопросов материально-технического обеспечения и подготовки квалифицированных кадров;

- методика повышения уровня производственно-технической эксплуатации МТП разных хозяйствующих субъектов средствами системы агротехнического сервиса (САТС).

Практическая значимость работы заключается:

- в ликвидации необоснованных простоев машинно-тракторных агрегатов (МТА) обусловленных дефицитом материалов (семена, удобрения, ТСМ), запасных частей, обменных агрегатов и средств сервиса на этапах использования МТА по назначению.

- в определении рациональных параметров совмещения средств и объектов сервиса с учетом условий и режимов ПТЭ МТП, что позволит минимизировать затраты и обеспечить ритмичность технологических процессов в полеводстве.

- в разработке мер по повышению уровня производственно-технической эксплуатации МТП, позволяющие формировать систему обслуживания с параметрами адаптированными к местным условиям, сократить время простоя машин и увеличить отдачу от их использования по назначению.

Результаты исследования рекомендованы к внедрению министерствами сельского хозяйства Иркутской области и Республики Бурятия и внедрены на сельскохозяйственных предприятиях Иркутской области, Республики Бурятия и Забайкальского края. Материалы диссертации используются в учебном процессе на факультетах механизации сельского хозяйства Иркутской ГСХА и Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова.

На защиту выносятся:

- методологические основы построения системы производственно-технической эксплуатации МТП в сельском хозяйстве;

- методика количественной оценки уровня производственно-технической эксплуатации МТП;

- взаимосвязи между показателями производственной и технической эксплуатации МТП и параметрами системы агротехсервиса (САТС);

- модели системы обслуживания для хозяйств с разным уровнем производственно-технической эксплуатации МТП;

- выбор способа и места совмещения средств и объектов агротехсервиса с целью повышения уровня производственно-технической эксплуатации МТП;

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены:

- на международных научных конференциях: «Научные проблемы и перспективы развития ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей» (г. Москва, ГОСНИТИ, 2003 г.), «Прогрессивная технология восстановления изношенных деталей машин гальваническими покрытиями. Перспективные технологии и средства технического обслуживания машин» (г. Иркутск, ИрГСХА. 2005 г.), «Агроинженерная наука: проблемы и перспективы развития» (г. Улан-Удэ, БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2005 г.), «Проблемы механики современных машин» (г. Улан-Удэ, ВСГТУ, 2006 г.), «Современные перспективные технологии в АПК Сибири» (г. Новосибирск, НГАУ, 2006 г.), «Агротехинновации в АПК» (г. Москва, МГАУ им. Горячкина, 2006 г.), «Актуальные проблемы эксплуатации машинно-тракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в агропромышленном комплексе» (г. Иркутск, ИрГСХА, 2007 г.) «Машинно-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири» (г. Новосибирск, СибИМЭ, 2008 г.); Климат, экология, сельское хозяйство Евразии (г. Иркутск, ИрГСХА, 2009).

- на всероссийских конференциях и семинарах: «Качество высшего аграрного образования: проблемы планирования, управления, контроля, оценки» (г. Иркутск, ИрГСХА, 2003 г.), семинарах заведующих кафедр ЭМТП и ремонта машин вузов Сибирского ФО (г. Новосибирск, НГАУ, 2003 г.) и РФ (г. Москва, МГАУ им. Горячкина, 2007 г.), всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской государственной сельскохозяйственной академии (г. Чебоксары, 2006 г.);

- на заседаниях научно-технических советов Департамента сельского хозяйства администрации Иркутской области (2008 г.), Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Бурятия (2009), областном производственном совещании инженерно-технических работников (г. Шелехов, 2000 г.);

- на межвузовских конференциях: Восточно-Сибирского государственного технологического университета (г. Улан-Удэ, 1985, 2007, 2009 г.г.), Иркутского государственного технического университета (2005, 2008 г.г.), Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова (г. Улан-Удэ, 2006, 2009 г.г.), Иркутской государственной сельскохозяйственной академии (1983-2009 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 59 работах: из них 22 работы, выполнены в соавторстве (доля автора 30% в 6 работах, 50% в 8 работах и 80% в 8 работах) и 37 работ со 100% авторством. В изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК 10 статей: из них 8 статей с долей авторства 100% и 2 статьи в соавторстве (доля автора 80%).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 294 наименований. Работа содержит 323 страницы основного текста, включает 65 рисунков и 59 таблиц. Приложения составляют 22 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель исследований и краткая их характеристика, конкретизированы объект и предмет исследований, показаны научная новизна положений, выносимых автором на защиту, и практическая ценность работы, отражены вопросы реализации и апробации полученных научных результатов, дана общая характеристика выполненных исследований.

Первая глава "Постановка проблемы и задачи исследования" посвящена анализу факторов, влияющих на эффективность использования сельскохозяйственной техники в АПК, подходов к решению проблемы производственной и технической эксплуатации МТП и обоснованию необходимости поиска путей её совершенствования.

Организационным и технологическим вопросам эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники посвящены труды отечественных ученых В.А. Аллилуева, С.М. Бабусенко, В.П. Горячкина, С.А. Иофинова, В.И. Казарцева, Ю.К. Киртбая, Ю.А. Конкина, Н.В. Краснощекова, И.С.Левитского, В.М. Лившица, Г.П. Лышко, В.П. Лялякина, В.М. Михлина, В.М. Натарзана. А.Е. Немцева, Л.М. Пильщикова, М.Я. Рассказова, А.Э. Северного, А.И. Селиванова, И.П. Терских, И.Е.Ульмана, В.И. Черноиванова, М.И. Юдина и др.

Вопросы моделирования технологических процессов и систем обеспечения работоспособности машин исследовались в трудах В.В. Альта, В.В. Варнакова, Д.М. Воронина, И.П. Добролюбова, А.И. Зорина, С.А. Корниловича, Д.Б. Лабарова, Э.И. Липковича, С.П. Озорнина, Б.В. Павлова, Е.А. Пучина, А.П. Соломкина, М.П. Сергеева, В.Д. Саклакова, Н.В. Цугленка, С.С. Черепанова и др.

Достаточно большое количество исследований посвящено выявлению влияния факторов технической и производственной эксплуатации на процессы использования машин в различных зонах страны. К ним можно отнести работы А.Н. Важенина, А.С. Гальперина, А.А. Зангиева, В.Д. Игнатова, Н.И. Мошкина, А.Е. Немцева, Н.И. Овчинниковой, Д.Н. Саакяна, О.Ф. Савченко, А.Н. Скороходова, В.А. Ушанова, Ю.Н. Упкунова, А.Н. Хальхаева, Н.В. Храмцова и других ученых.

В указанных работах внимание уделяется вопросам обеспечения уровня эксплуатации машин путем совершенствования системы агротехнического сервиса, улучшения снабжения сельскохозяйственных предприятий запасными частями, топливно-смазочными материалами, удобрениями, семенами и т.д., рационального сочетания машин для эффективного выполнения и построения технологического процесса в конкретных условиях использования, и обосновываются основные технологические параметры. Анализ работ показывает, что без совместного рассмотрения параметров производственной и технической эксплуатации даже при оптимальном сочетании машин имеются простои, что приводит к снижению качества выполнения технологических работ и повышению издержек на производство продукции.

В настоящее время недостаточно научно обоснованных рекомендаций по совместному учету факторов и управлению производственной и технической эксплуатацией машинных агрегатов. Установление для каждой из систем индивидуальных критериев не всегда способствовало эффективному функционированию МТП в целом.

Проблема комплексного исследования показателей технической и производственной эксплуатации парков машин по различным критериям рассмотрена в работах И.Г. Савина, П.В. Привалова, С.П. Озорнина, Р.Ф. Салихова, В.Н. Щетинина. Отмечая большую значимость освещаемой проблемы для науки и практики использования машин, упомянутые авторы не рассматривают эти сферы эксплуатации в единой системе производственно-технической эксплуатации. В практике и теории аграрного машиноиспользования термин «производственно-техническая эксплуатация» отсутствует. Вместе с тем, принцип конкретности (В.Н. Щетинин), требующий при изучении объекта исходить из его особенностей, специфических условий его существования делает отличным этот термин от узаконенного ГОСТ 25866-83 термина «эксплуатация».

Результаты опроса механизаторов и инженерно-технических работников сельского хозяйства Прибайкалья показали, что первостепенными задачами в решении проблемы повышения качества эксплуатации машин являются материальные стимулы, а на втором месте – внедрение передовых форм и приемов технического и технологического обслуживания, обеспечивающие в условиях рынка высокий уровень производственно-технической эксплуатации МТП.

Сущность научной проблемы заключается в необходимости теоретического обоснования закономерностей влияния факторов производственной и технической эксплуатации на результаты машиноиспользования и определения основных подходов к формированию и функционированию системы производственно-технической эксплуатации МТП. Для решения данной проблемы сформулированы следующие задачи исследований:

1. На основе анализа особенностей машиноиспользования и машинообслуживания в АПК Восточной Сибири обосновать возможность комплексного рассмотрения производственно-технической эксплуатации МТП как системы.

2. Обосновать комплексный показатель уровня производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка и разработать ме­тодику его количественной и качественной оценки.

3. Обосновать и исследовать взаимосвязь параметров производственно- технической эксплуатации машинно-тракторного парка и установить закономерности их характеристик;

4. Разработать методологические основы формирования и принципы функционирования системы производственно-технической эксплуатации МТП.

5. Провести экспериментальные исследования и производственную проверку эффективности ПТЭ МТП.

Во второй главе «Теоретические предпосылки системы производственно-технической эксплуатации машинно-тракторного парка» рассмотрены теоретические аспекты формирования системы производственно-технической эксплуатации, дано математическое обоснование и описание модели системы ПТЭ. Новый подход к решению данной проблемы опирается на логику суждений и умозаключений ученых и практиков о необходимости совместного рассмотрения сфер производственной и технической эксплуатации как единой производственно-технической системы и выработке на этой основе новых положений о результатах функционирования и эффективности машинно-тракторного парка.

При изучении сложной взаимосвязанной системы ПТЭ использовался системный подход, который позволяет построить и изучить структуру каждой из взаимодействующих подсистем в условиях, когда выбор альтернативы требует анализа сложной информации различной физической природы.

Системный подход позволил объединить усилия разных участников производства, увязать их с соответствующими ресурсами, учесть важнейшие взаимосвязи, которые при обычном решении нередко теряются или учитываются не полностью. Объективным условием такого подхода является сельскохозяйственное предприятие любой формы собственности, как относительно изолированная система, в границах которой при помощи машинно-тракторного парка осуществляются процессы машинного производства сельскохозяйственной продукции.

В настоящей работе рассматривается ПТЭ МТП, представляющая собой сложную производственно-техническую систему, являющуюся, в свою очередь, подсистемой сельскохозяйственного предприятия (рисунок 1).

Работа любого сельскохозяйственного предприятия, занимающегося машинным производством сельскохозяйственной продукции, будет эффективна при условии эффективного функционирования машинно-тракторного парка. Системное рассмотрение ПТЭ способствует реализации потребительских качеств машин (техническое состояние, производительность, качество технологических процессов и т.д.) на высоком уровне и получению за счет этого высоких результатов работы предприятия. МТП является объектом воздействия и источником средств для существования системы ПТЭ.