ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73. РАЗДЕЛИ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЕ РОССИИ УДК 631.36:62-52 А. М. ВАЛГЕ, д-р тех. наук СЗНИИМЭСХ Д.В. ПОПОВ СПГАУ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ ИЗ ТРАВ Рассмотрены основные направления использования компьютер­ ных технологий в кормопроизводстве. Разработаны модели и блок-схемы решения основных задач. Решение задач повышения производительности труда, сниже­ ния себестоимости сельскохозяйственной продукции требует исполь­ зования новых технических средств механизации производства, со­ вершенствования систем управления ими, а также разработки новых методов управления и принятия решений при существующей неста­ бильности рыночных производственных отношений, разнообразии условий производства, в том числе и погодно-климатических. Одним из направлений решения данных проблем является ис­ пользование достижений в области развития вычислительных сис­ тем, программного обеспечения, средств приема и передачи инфор­ мации, методов ее обработки в режиме «реального времени», приня­ тия достоверных решений в конкретных производственных условиях. Эти направления получили названия «информационных технологий» и находят широкое применение в различных отраслях производства. Для управления технологическими процессами производства продукции на базе ЭВМ (компьютерных технологий) используются автоматизированные системы управления технологическими процес­ сами (АСУТП). В зависимости от степени (уровня) механизации и 146 Технологии и технические средства механизированного производства продук­ ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России. автоматизации технологических процессов используются АСУТП различного назначения и функциональных особенностей [1, 2, 3, 4, 5]. Продуктивность КРС напрямую связана с проблемой получе­ ния и рационального использования дешевых высококачественных кормов. Себестоимость продукции зависит от стоимости используе­ мых кормов, которая, в свою очередь, зависит от множества факто­ ров, действующих в период заготовки кормов. Действующие факторы можно представить в виде двух групп: - объективные факторы, действие которых предсказуемо и связано с биологией развития растений, наличием финансовых и тру­ довых ресурсов, средств механизации, объемов уборки трав и кормо­ вых культур; - субъективные факторы, действия которых не предсказуе­ мы и связаны с конъюктурой рыночных цен на сельскохозяйственную продукцию, топливо, кормовые ресурсы, погодными условиями в пе­ риод уборки. При планировании заготовки кормов перед технологом воз­ никает ряд задач, рациональное решение которых с учетом перечис­ ленных факторов достаточно трудоемко или вообще невозможно. Применительно к проблемам кормопроизводства основные задачи представлены на рис. 1. Каждая из операций заготовки кормов выполняется опреде­ ленными техническими средствами, агрегатируемыми с тракторами или имеющими собственную энергетическую установку. Поэтому для контроля качественных и технико-экономических показателей вы­ полнения операции на этих технических средствах должны быть ис­ пользованы бортовые компьютеры (микропроцессоры). В отдельных случаях ими же могут решаться задачи по автоматическому управле­ нию режимами работы технологических машин и энергетической ус­ тановки. Модели компьютерных технологий е кормопроизводстве. Производство кормов из трав имеет ряд существенных особенностей, связанных со сроками созревания трав, изменением содержания в них питательных веществ и общей массы растений, погодными условия­ ми в благоприятный календарный период уборки, ограничениями по техническим, финансовым и людским ресурсам. 147 ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73. Исходя из этого, информационные технологии можно исполь­ зовать для решения следующих задач: - проектирование технологий заготовки кормов; - управление технологическим процессом заготовки кормов; - управление техническими средствами заготовки кормов. Рис. 1. Общая схема использования компьютерных техно­ логий в кормопроизводстве 148 Технологии и технические средства механизированного производства продук­ ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России. Решение этих задач должно быть направлено на поиск экс­ тремума некоторого многомерного вектора. Рассмотрим подходы к решению этих задач. Проектирование технологий кормопроизводства. Проектиро­ вание технологического процесса, на наш взгляд, наиболее ответст­ венная операция, так как при ее решении должны быть учтены про­ тиворечивые требования, связанные с возможными погодными усло­ виями, стоимостью и структурой кормов, выбором технических средств, многомерным критерием оценки оптимальности. Решение задачи в виде блочной структуры приведено на рис. 2. Рис. 2. Блок-схема проектирования технологий кормопроиз­ водства 149 ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73. На данном этапе решение задачи заканчивается расчетом се­ тевого графика выполнения работ. Контроль технологического процесса кормопроизводства. Рассчитанные рациональные технологии при практической реализа­ ции не всегда соответствуют условиям и показателям, которые были заложены в расчетные схемы. Это требует решения проблем управле­ ния технологическим процессом и принятия решений по корректи­ ровке, как структуры корма, так и состава технических средств для его заготовки. Схема принятия решений при управлении процессами кор­ мопроизводства приведена на рис. 3. Рис. 3. Блок-схема принятия решений при управлении про­ цессами кормопроизводства 150 Технологии и технические средства механизированного производства продук­ ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России. Использование системы оперативного контроля и управления технологическим процессом позволяет выбирать рациональный вари­ ант решения проблемы, учитывающий в более полной мере конкрет­ ные условия работы и ограничения по ресурсам. Следующий блок задач, связанный с контролем технологиче­ ских и технических показателей выполнения операций, может быть реализован на базе бортового компьютера кормоуборочных и энерге­ тических агрегатов [6]. В качестве основных задач можно назвать следующие. При скашивании трав: - контроль агротехнического допуска и управления высотой скашивания травы; - выбор скорости движения в зависимости от показателей травостоя. При подборе травы пресс-подборщиками: - непрерывный контроль влажности травы (сена); - автоматическое управление плотностью прессования в за­ висимости от влажности убираемой травы и массы подбираемого валка. При заготовке силоса, сенажа: - непрерывный контроль влажности убираемой травы в за­ висимости от показателей убираемого травостоя; - управление измельчающим устройством, обеспечиваю­ щим заданные агротехнические показатели; - управление процессом распределения травяной массы в кузове транспортного средства; - контроль степени затупления ножей скашивающего уст­ ройства и измельчающего барабана; - управление режимами работы силовой установки по обобщенному критерию, обеспечивающему минимальный расход то­ плива и максимальную производительность в конкретных условиях работы; - контроль плотности трамбовки травы. При хранении кормов: - контроль за качественными показателями кормов. 151 ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73. При досушивании сена активным вентилированием: - контроль влажности по всему объему кормов; - оптимальное управление системой сушки в зависимости от влажности сенной массы, погодных условий и температурно­ влажностных показателей воздуха. Блок - схема и алгоритм могут быть реализованы в виде кон­ тролирующих и управляющих систем. Задачи управления кормоуборочными машинами реализуются также на основе бортового компьютера с использованием методов дискретной автоматики и цифровых систем управления, работающие по типу самонастраивающихся, адаптивных систем. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рассмотренные выше направления использования компью­ терных технологий применительно к проблемам технологий сельско­ хозяйственного производства, и в частности кормопроизводства, не охватывают всю полноту возникающих проблем и требуют дальней­ шей проработки. В качестве дальнейших направлений работы планируется раз­ работка математических моделей и алгоритмов решения задач приня­ тия решений по формированию и управлению технологическими процессами в кормопроизводстве. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Лукьянов Б.В., РакН.Г. Построение АСУ сельскохозяйст­ венного предприятия, как совокупности автоматизированных рабочих мест //Механизация и электрификация сельского хозяйства - 1986. № 8. 2. Масло И.П., Терехов А.П. Применение микро-ЭВМ в сель­ скохозяйственном производстве. //Механизация, электрификация сельского хозяйства - 1986. -№ 8. - С. 29-31. 3. Сергеева Л.М. Управление средствами механизации убо­ рочных работ с помощью микро-ЭВМ //Механизация, электрифика­ ция сельского хозяйства. - 1986. -№ 8. - С. 31-33. 152 Технологии и технические средства механизированного производства продук­ ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России. 4. Рекичалский В.В. Управление производственными про­ цессами в крупном птицеводческом комплексе //Приборы и системы управления. - 1983. -№ 1. С. 1-4. 5. Кононенко А.Ф., Каменский А.С. Автоматизированное управление уборкой сельскохозяйственных культур. - М.: Россельхозиздат, 1984.- 120 с. 6. Кокс С. У.Р. Микроэлектроника в сельском хозяйстве /Перевод с английского. - М.: Агропромиздат, 1986. - 208 с. Получено 06.08.02. УДК 631.35 А.В. ДОБРИНОВ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ НА СТОИМОСТЬ КОРМОВ ИЗ ТРАВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ Рассмотрен способ расчета рационального использования кормо­ уборочных машин в зависимости от объемов заготовки кормов, урожайности травы, длины гона поля на основе стоимостного критерия эффективности. Для заготовки кормов из трав разработано достаточно боль­ шое количество технических средств, отличающихся конструкцией, производительностью, технико-экономическими показателями. С переходом к рыночной экономике значительно возросла стоимость кормоуборочных машин, что в свою очередь привело к высокой стоимости кормов. В условиях Северо-Запада в себестоимо­ сти животноводческой продукции 60% составляет стоимость кормов. Поэтому актуальной является проблема снижения стоимости кормов. Одним из путей решения данной проблемы является определение ус­ ловий эффективного использования кормоуборочной техники или выбор технических средств наиболее эффективных в конкретных природно-климатических и экономико-хозяйственных условиях. 153