РОЗДІЛ 2
НАУКОВО-МЕТОДИЧНІ ПІДСТАВИ ФОРМУВАННЯ ОПТИМАЛЬНОЇ СЕЗОННОЇ ПРОГРАМИ КОМБАЙНА В ПРОЦЕСІ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ЗБИРАННЯ ЗЕРНОВИХ
2.1. Системний підхід до обгрунтування сезонної програми комбайна
Зернозбиральний комплекс (ЗК) машинотехнологічної станції (МТС)
розглядається як складна виробнича система, особливістю якої є те, що
вона функціонує сезонно - лише впродовж періоду збирання зернових. В
інші календарні періоди року відбувається процес формування замовлень
на наступний зернозбиральний сезон. Цей процес є певною мірою
керованим і відноситься до етапу складання плану робіт на кожен
наступний рік роботи ЗК. З метою складання ефективного проекту (плану)
на кожен рік роботи ЗК потрібно мати відповідні бази даних і знань.
З позицій системного підходу принципово важливою підставою
дослідження роботи ЗК є те, що поля, на яких планується збирати зернові у
тому чи іншому році, включаються до складу виробничої системи, якій
присвоюється назва виробнича система збирання зернових (ВСЗ) комплексом МТС. Таким чином складовими ВСЗ є: 1) комбайни ЗК; 2) комбайнери ЗК; 3)
водії і транспортні засоби; 4) токи і зерноприймальні пункти, куди
транспортується на зберігання та первинну обробку (або переробку) зерно; 5) слюсарі-ремонтники, пересувні агрегати технічного обслуговування, а
також запасні частини та матеріали для усунення технічних відмов та
виконання обслуговування; 6) заправники, пересувні та стаціонарні
заправні станції; 7) поля, з вирощеним урожаєм, на яких має бути задіяний
ЗК МТС.
Усі зазначені складові за функціональним призначенням поділяються на виробничу структуру, транспортно-складську та обслуговчо-заправну інфраструктуру (рис. 2.1). Окрім функціональних складових ВЗС МТС, до неї входять також управлінські складові, які в даній роботі не обгрунтовуються [152].
До множини вхідних чинників системи потрібно віднести кліматичні умови, територіальне розташування і площі полів під окремими культурами, число культур тощо. Параметри ВСЗ характеризують структуру та принципи функціонування їх складових. Характеристики системи відображають часткові та узагальнені результати її роботи. Виділення в системі множин і уможливлює розв'язання завдань її аналізу та синтезу [55]. Завдання аналізу полягає в тому, щоб відшукати значення характеристик системи в залежності від її параметрів за умови постійного рівня дії зовнішніх чинників :
, за умови (2.1)
Завдання синтезу полягає у тому, щоб відшукати оптимальні значення параметрів системи за умови відомих зовнішніх чинників та найкращих показників (характеристики) системи:
за умови (2.2)
Системний підхід до розгляду ВСЗ уможливлює окреслення множини інженерних задач її розвитку, які сукупно формують проблему проектування та управління відповідною системою. У даній роботі конкретизується і розв'язується лише одна задача - управління виробничою програмою та ризиком виробничої складової ВСЗ за умови заданих складових інфраструктури. А тому конкретизуємо зміст системного підходу в даному дослідженні.
Розглядаючи функціональну складову ВСЗ, зауважимо, що її ефективність залежить від таких змінних - технічних характеристик комбайнів, з яких формуються комплекси, агротехнічних та природно-виробничих характеристик полів, що входять до складу системи, а також кліматичних умов, в яких вона функціонує. З огляду на це, виділимо систему "комбайн - сезонна програма" (набір (множина) полів) (КНП). Ця система фактично є тією елементарною виробничою структурою проекту, над якою здійснюється управління на підставі зміни сезонного набору полів (сезонної програми), що формує зміст проекту (рис.2.2).
З метою практичного здійснення управління сезонною програмою теоретично окреслимо головні деталі даної задачі. Перш за все охарактеризуємо вхідні чинники . Ці чинники зумовлюються кліматичними та природно-виробничими умовами, а також показниками функціонування транспортно-складської та обслуговчо-заправної інфраструктур. Їх вплив на функціонування системи відбувається через складові цієї системи. Зокрема, кліматичні умови в період збирання зернових зумовлюють нормальну, або ж підвищену вологість хлібної маси на полі, що є передумовою можливості, або ж неможливості виконання збирального процесу на ньому. Невчасна подача до комбайна транспорту зумовлює його простої. Невчасне заправлення комбайна, або ж відсутність запасних частин є також причиною його простої, що впливає на функціонування системи КНП.
Технічна характеристика комбайна , що розглядається в системі КНП, відображає її початкові параметри, які можуть бути керованими змінними на підставі заміни комбайна однієї марки на інший. Сезонна програма даної системи для комбайна з відомими технічними характеристиками відображається такими показниками (характеристиками): сезонною площею ; кількістю зернових культур, що планується збирати ; ймовірністю площі окремих культур у сезонній площі. Показники сезонної програми відображають параметри систем КНП.
Характеристики функціонування цієї системи (показники ефективності) наступні: ймовірність своєчасного виконання збирального процесу (без виникнення втрат урожаю через осипання) ; обсяг несвоєчасно зібраних площ окремих культур , обсяг несвоєчасно зібраних площ усіх культур ; простої комбайна впродовж сезону через відсутність роботи ; питомі витрати коштів на виконання збирального процесу .
З метою розкриття причинно-наслідкових зв'язків між вхідними чинниками , параметрами та характеристиками системи КНП потрібно в першу чергу формалізувати її вхідні чинники. Формалізація кліматичних умов збирання зернових полягає у математичному описі тривалості чергування погожих та непогожих періодів [121]. Кожна з цих тривалостей, з огляду на їх імовірнісний характер, описується певним законом розподілу з тими чи іншими статистичними характеристиками.
Виробничі умови збирання зернових відображаються пл