2. Производственные процессы, технологические процессы и технологические операции в сельскохо-зяйственном производстве. Система машин и комплексная механизация сельскохозяйственного производства.

Передовые технологии производства растениеводческой (животноводческой) продукции предусматривают выполнение определенного количества производственных или технологических процессов.

Производственный процесс – совокупность технологических (физических, химических, биологических) воздействий, совершающихся в определенной последовательности для получения продукта того или иного вида. Производственный процесс может включать несколько технологических процессов. Так, процесс производства молока включает процессы приготовления, доставки и раздачи кормов, доения, поения, уборки и утилизации навоза, создания микроклимата.

Технологический процесс характеризуется ходом различных следующих друг за другом операций, которые необходимы для достижения цели работы, при проведении они связаны друг с другом, взаимодействуют и оказывают влияние друг на друга.

Технологический процесс в животноводстве – совокупность биологических и технических систем, способов и средств в последовательности выполнения всех операций, связанных с изменением состояния, размеров и форм и расположения предмета труда, включая животных (которые в животноводстве выполняют роль предмета и орудия труда).

Характерной особенностью технологического процесса является обеспечение получения продукта определенного вида (качества) и заданного количества. Каждый технологический процесс при этом складывается из основной и вспомогательных операций.

Основная технологическая операция – совокупность действий, направленных на изменение состояния, формы или размеров обрабатываемого объекта, выполняемых одновременно на одном или нескольких рабочих местах одним или несколькими рабочими.

Основными технологическими процессами являются: обработка почвы, посев семян, уход за растениями, уборка и послеуборочная обработка урожая. В обработку почвы и посев входят такие задачи: улучшить физические свойства почвы, тем самым создать благоприятные условия для протекания биологических, физико-химических и физических процессов, обеспечивающих повышение ее плодородия; уничтожить максимальное количество сорняков, вредителей и возбудителей болезней растений; заделать растительные остатки, минеральные и органические удобрения на определенную глубину, тем самым создать однородный пахотный слой, благоприятный для развития корневой системы растений; подготовить мелкоструктурный выровненный посевной слой и подуплотненное ложе для семян, обеспечивающие благоприятные условия для заделки семян и их произрастания; высеять семена на подуплотненное ложе, равномерно распределив их по глубине и площади поля.

Основные операции, проводимые в них, связаны с изменением положения и состояния обрабатываемого материала, а вспомогательные обеспечивают качественное выполнение основной операции.

Вспомогательная операция – совокупность действий, облегчающих, улучшающих или обеспечивающих выполнение основной технологической операции или изменяющих положение обрабатываемого объекта в пространстве. К вспомогательным операциям можно отнести транспортные операции, взвешивание (отмеривание), контроль качества работы, операции управления.

Внедрение более интенсивных технологических процессов и стремление получить более высокое качество продукции ограничиваются физиологическими возможностями человека. Поэтому уже широко используются высокоточные технологии, базирующиеся на автоматическом управлении процессами.

Быстрый рост технической оснащенности и развитие микропроцессорной базы с использованием новых технологий и радионавигационных систем создают необходимые предпосылки для автоматизации процессов в сельскохозяйственном производстве.

Автоматизация производственных процессов - стратегическое направление развития техники и технологий. Автоматизация создает научную и техническую основу для возникновения и развития новых направлений технического прогресса. Быстрый рост технической оснащенности и развитие микропроцессорной базы с использованием топоориентированных технологий и новых радионавигационных систем создают необходимые предпосылки для автоматизации процессов в сельскохозяйственном производстве.

Учитывая, что мировой уровень механизации основных процессов в полеводстве и животноводстве приближается к 100%, дальнейшее развитие сельскохозяйственной техники будет характеризоваться еще более интенсивным использованием средств и методов автоматизации, информатизации и робототехнических комплексов.

Сельскохозяйственные производственные процессы выполняют в непрерывно изменяющихся почвенно- климатических условиях. Каждая работа по производству растениеводческой продукции должна быть выполнена в оптимальные календарные сроки, отклонение от которых ведет к количественным и качественным потерям урожая.

Для каждого технологического процесса выдвигают показатели качества: качественные, энергетические, экономические.

Качественные показатели определяются агротехническими требованиями: глубиной обработки почв, нормой высева семян, глубиной заделки семян и др. Энергетические показатели характеризуют расход энергии и топлива на единицу объема выполненных работ.

Экономические показатели- производительность, затраты труда и денежных средств, расход эксплуатационных материалов и др..

Наибольшее распространение для выполнения полевых механизированных работ получили двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на тракторы, самоходные машины, автомобили и др.

Полевые работы выполняются мобильными машинами и агрегатами при активном воздействии больших масс техники и людей на окружающую среду. Поэтому необходимо соблюдение требований охраны труда и окружающей природы, а также техники безопасности для рабочих.

Система машин и комплексная механизация сельскохозяйственного производства. Переход на полный хозяйственный расчет и самофинансирование предприятий и организаций АПК требует нового методологического подхода к формированию Системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства.

В практике формирования Системы машин сложились такие организационные традиции и стереотипы методических подходов, которые не способствуют обобщению научных исследований и утверждению интенсивных методов ее формирования [3, 4, ..., 24 и др.], когда эффективность механизации технологических процессов сельскохозяйственного производства достигается увеличением номенклатуры и числа технических средств, не достаточно адаптированных к условиям функционирования.

Новая методология формирования системы машин заключается в следующем:

Во-первых, необходима четкая увязка исходных требований на отдельные машины со всей системой машин для интенсивных технологий производства сельскохозяйственной продукции, без чего сдерживаются инициатива конструкторов в создании рационального семейства машин, комбинированной техники и гибких технологических комплексов. Формы изложения исходных требований должны допускать несколько вариантов их реализации в номенклатуре Минавтосельхозмаша. Для этого достаточно сформулировать требования к технологическому комплексу машин в целом, показать все варианты технологии получения продукции, зоны их применения и дать оценку объемов производства. Из анализа структуры себестоимости сельскохозяйственной продукции необходимо выявить тенденцию изменения затрат на технику.

Во-вторых, необходим переход сельскохозяйственного производства на гибкую организационную структуру (ранее она представлялась системой модельных хозяйств и рассматривалась как исходное условие различного рода оптимизации), при которой возможна конкуренция различных ее форм. Организационная форма в сельском хозяйстве существенно зависит от вида производимой продукции, предложенной сельскохозяйственной техники и условий ее функционирования. Методологически вопрос оптимального выбора организационной формы не только не решался, но и не ставился. Правомерно, наряду с технологиями и техническими реализациями, рассматривать организационные формы как средства повышения эффективности сельскохозяйственного производства.

В-третьих, необходима углубленная проработка и увязка требований к сельскохозяйственным машинам единого функционального назначения и к семейству сельскохозяйственной техники. Объективно система признаков для классификации требований и их параметризации не совпадает с классификационной системой признаков технических решений. Поэтому зоны применения конкретных видов техники шире, чем это оговаривается в заявке исходных требований, что подтверждается наличием в системе машин как техники общего назначения, так и специализированной.

В настоящее время для выполнения одной и той же операции рекомендуется до десятка технических средств. Перед конструктором необходимо ставить задачу по проектированию семейства машин в терминах обобщенных требований, а выбрать оптимальный способ реализации всего диапазона требований он должен сам. На этом этапе должны оцениваться способы механизации, типаж машин и условия их функционирования. Методологически правомерно было бы ввести показатель специализации для конкретных технических средств, который учитывал бы возможности их использования. Этот показатель необходимо связать с понятием качества сельскохозяйственной техники и оценкой условий ее использования. Такой подход позволил бы конструктору шире представить практические нужды сельского хозяйства и обосновать выбор тех или иных технических решений. Выбор минимальной номенклатуры семейства машин позволил бы сократить общее число машин в Системе.

Вышеизложенное ни в коей мере не снижает значимости существующей Системы машин как организующего и координирующего начала в АПК, а наоборот призывает к созданию единой согласованной методологии ее формирования в новых экономических условиях.

Технический потенциал, заложенный в Систему машин научными и конструкторскими организациями, намного опережает существующий технический уровень механизации сельского хозяйства и позволяет достичь показателей развитых стран. Одним словом, реализация Системы машин на сегодня является определяющим фактором развития технической базы.

Однако темпы освоения производства новой техники всегда отставали от ее разработки. Между тем в сельскохозяйственном производстве из-за недостаточной технической оснащенности многие технологические операции выполняются по устаревшим технологическим схемам с грубым нарушением агротехнических сроков, значительными затратами труда и потерями продукции