Эффективный инструментарий управления технологическими процессами применения органических удобрений в консолидации аграрного производства

Вве^ение. Ва^нейшее значение аграрного сектора, функционирующего с учетом взаимовыгодных консолидированных интересов поставщиков сырья, переработчиков и производителей готовой продукции, предопределяет конкурентоспособное развитие страны. Консолидация аграрного производства основывается на использовании собственных естественных природноклиматических, территориальных, региональных преимуществ для выпуска конкурентоспособной продукции, удовлетворяющей требованиям конкретных групп потребителей. Предпосылками повышения консолидации аграрного производства являются прогрессивная производственно-технологическая база и развитие производственной инфраструктуры [1-4].

Целью иссле^овани^ выступает формирование действенных инструментов управления технологическими процессами производства и применения органических удобрений в рамках развития инфраструктуры при консолидации производства отраслей ^ивотноводства и растениеводства, с использованием собственных ресурсно-сырьевых источников.

Услови^, материалы и мето^ы. Разработка и совершенствование инструментария управления технологическими процессами производства и применения удобрений осуществляется для повышения и выравнивания почвенного плодородия, роста рентабельности отраслей аграрного сектора экономики и предполагает развитие инфраструктуры бесперебойного обеспечения сельскохозяйственных организаций удобрениями на основе консолидации технологических процессов [5-8].

Система ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений выступает составной частью методологии управления технологическими процессами производства и применения удобрений стратегического уровня. Данный уровень предусматривает реализацию управленческих решений в рамках совокупности организаций, нацеленных на совершенствование обеспечения органическими удобрениями [9-13].

Для развития инфраструктуры производства и применения органических удобрений разработана структура процессов принятия управленческих решений по переработки органических отходов в удобрения и дальнейшего их использования (рис. 1).

1 Обеспечение сырьем технологических процессов произво^ства органических у^обрений

За^ача реализации процесса: анализ объемов полученного (собственного) и необходимого сырья. При нехватке исходного сырья необходимо предусмотреть источники получения

Параметры: входные данные – объем исходного сырья

> (органических отходов); выходные данные требуемого сырья

–

объем

Управленческое решение: определение каналов пополнения органических отходов (объемы, поставщиков, способ транспортировки, предварительные затраты)

2 Транспортировка органических отхо^ов (исхо^ного сырь^)

За^ача реализации процесса: обоснование маршрутов транспортировки органических отходов с минимальными транспортными издер^ками

Параметры: входные данные – расстояния транспортировки ♦ (внутри и за пределами организации); выходные данные – величина транспортных затрат

Управленческое решение: транспортировка органических отходов для переработки в указанные сроки и в необходимых объемах

За^ача реализации процесса: обоснование маршрутов транспортировки органических отходов с минимальными транспортными издер^ками

3 Технологический процесс произво^ства органических у^обрений

Параметры: входные данные – капитальные затраты по организации технологических площадок по производству органических удобрений, расходы по использованию техники,

трудовых и иных ресурсов; выходные данные себестоимость органических удобрений

–

Управленческое решение: реализация технологических процессов производства органических удобрений

За^ача реализации процесса: определение объемов реализации органических удобрений и маршрутов транспортировки с минимальными издер^ками

4 Транспортировка готового про^укта (органических у^обрений)

Параметры: входные данные

–

объем произведенных

■> органических удобрений, расстояния транспортировки; выходные данные – величина транспортных затрат

Управленческое решение: реализация органических удобрений потребителям для удовлетворения их спроса и получения дополнительной прибыли сельскохозяйственной

За^ача реализации процесса: проанализировать степень удовлетворенности запросов потребителей органическими удобрениями

5 Обеспечение спроса на про^укцию – органические у^обрени^

z : : zz z ™zz

Параметры: входные данные: объем требуемых и реализуемых органических удобрений; цена реализации; величина отклонения требуемых и реализуемых объемов удобрения, уровень обеспеченности сельскохозяйственных площадей

Управленческое решение: наращивание объемов производства органических удобрений, совершенствование технологических процессов и технологий, поиск новых каналов сбыта и потребителей органических удобрений

Рисунок 1 – Структура и содер^ание процессов принятия управленческих решений производства и применения органических удобрений1

Ва^нейшей задачей, связанной с совершенствованием инфраструктуры производства и применения органических удобрений на основе процессов интеграции сельскохозяйственных организаций, является выбор рационального располо^ения технологических пунктов переработки органических отходов (навоза, помета, соломы и др.) с оптимизацией транспортных процессов. Основными принципами локализации производства органических удобрений являются [14-16]:

• -    территориальная близость производства к источникам сырья (органических отходов) и районам использования готового продукта (органических удобрений);

• -    рассредоточение производства в тех районах, где затраты на производство и транспортировку наименьшие;

• -    беспрерывность производственного процесса и нацеленность на развитие, расширение производства;

• -    изменение экологической ситуации в месте располо^ения производственных мощностей;

• -    ситуация на рынке органических и минеральных удобрений в плане обеспечения спроса и формирования предло^ения;

• -    наиболее полное использование производственного потенциала ^ПК.

Результаты и обсуждения. Для реализации цели исследования сформирована иерархическая система ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений с управлением располо^ением пунктов переработки сырья.

Эффективность локализации производства рассматриваем по критериям: себестоимость произведенного органического удобрения; затраты на транспортировку исходного сырья (органических отходов) и (или) готового продукта (органических удобрений) [17-19].

Для совершенствования инфраструктуры производства и применения органических удобрений в составе иерархической системы ресурсно-продуктовых моделей генерируется модель оптимизации транспортных затрат с управлением базирования пунктов переработки сырья (рис. 2).

При формировании модели оптимизации транспортных затрат с управлением локализации пунктов переработки органики использовались следующие приемы:

• -    в первой вариации модели центрами локализации пунктов переработки органики (ППО) приняты сельскохозяйственные организации – производители органических отходов ^ивотноводства. Роль ППО в данном варианте модели отводится сельскохозяйственным организациям ^ивотноводческой либо смешанной специализации;

• -    во второй вариации модели центрами локализации пунктов переработки органики приняты сельскохозяйственные организации – потребители органических удобрений. Роль ППО в данном варианте модели отводится сельскохозяйственным организациям растениеводческой либо смешанной специализации;

• -    в третьей вариации модели анализируется переработка органических отходов частично в сельскохозяйственных организациях – производителях исходного сырья (навоза, помета) и частично – в сельскохозяйственных организациях – потребителях готового продукта (органических удобрений). Роль ППО в данном варианте модели отводится сельскохозяйственным организациям растениеводческой, ^ивотноводческой либо смешанной специализации.

  a i - объем исходного сырья

  
  

  b j - объем произведенных органических удобрений

  V ij , t jr

  
  

  d r - объем требуемых органических удобрений

  
  

  V i , t nj , fr

  V ir , V jr , t kir ,t kjr

  

  сельскохозяйственные организации - производители исходного сырья

  сельскохозяйственные организации - потребители органических удобрений

  
  

Рисунок 2 - Модель оптимизации транспортных затрат с управлением базирования пунктов переработки сырья² ( V i - объем поставляемого сырья: V ij , V ir , V jr - объем транспортировки, соответственно, между организациями - поставщиками сырья и производителями удобрений, поставщиками сырья и потребителями удобрений, производителями и потребителями удобрений; t nij , t nr - затраты на транспортировку исходного сырья, соответственно, между организациями - производителями исходного сырья и организациями - производителями и потребителями удобрений; t jr - затраты на перевозку готового продукта между организациями -производителями и потребителями удобрений; t kir , t j - затраты на транспортировку исходного сырья, соответственно, между организациями - производителями исходного сырья и потребителями удобрений, а также организациями -производителями и потребителями органических удобрений)

Для генерации системы ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений с управлением локализацией пунктов переработки сырья разработаны следующие принципы и подходы:

• -    сегментирование и реализация системы моделей первого уровня иерархии (уровня организации).

Сегментирование сельскохозяйственных организаций проводится на основе кластерного анализа для формирования однородных групп – кластеров по ряду факторов. В ходе кластеризации выделяются группы однотипных сельскохозяйственных предприятий с привязкой к территории базирования. В разрезе ка^дого кластера по данным организаций формируются модели трех вариаций, представленных выше.

Результаты решения модели оптимизации производства и транспортировки органических удобрений с управлением базирования пунктов переработки сырья первого уровня – уровня в рамках кластера:

• а)    установлены ме^хозяйственные связи с оптимизацией транспортных затрат грузоперевозок исходного сырья и готового продукта, определены минимальные приведенные затраты на транспортировку, а так^е затраты на переработку ка^дого вида сырья в органические удобрения нескольких типов;

• б)    в кластере при реализации ка^дой вариации системы моделей оптимизации определены сельскохозяйственные организации – центры локализации технологических пунктов переработки органических отходов.

• -    реализация системы моделей второго уровня иерархии (кластерного уровня).

Формируются и оптимизируются модели второго, кластерного уровня иерархии с использованием результатов решения системы моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений первого уровня:

• а)    информация об организации – внешнем поставщике сырья: расстояние перевозки исходного сырья, вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного сырья в данном кластере и профицитного сырья в сме^ных кластерах;

• б)    сведения об организации – внешнем потребителе готового продукта: расстояние перевозки органических удобрений, их вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного удобрения в данном кластере и профицитного – в сме^ных кластерах.

Реализация системы моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений второго уровня:

• а)    выявлены кластеры, в рамках формирования которых сельскохозяйственные организации полностью обеспечивают потребность в органических удобрениях;

• б)    обоснованы кластеры, в которых сельскохозяйственные организации частично удовлетворяют потребности в органических удобрениях; установлены ме^кластерные связи, способствующие повышению обеспеченности организаций удобрениями;

• в)    оптимизированы ме^кластерные транспортные затраты на перевозки различных видов исходного сырья и готового продукта при минимизации приведенных затрат в рамках адресной отгрузки по видам конечного продукта.

• -    реализация системы моделей третьего уровня иерархии (районного уровня).

Формируются модели оптимизации производства и транспортировки органических удобрений третьего, районного, уровня иерархии с использованием результатов решения системы моделей оптимизации второго уровня:

• а)    информация о кластере – внешнем поставщике сырья: расстояние перевозки исходного сырья, вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного сырья в данном районе и профицитного сырья в сме^ных районах;

• б)    сведения о кластере – внешнем потребителе готового продукта: расстояние перевозки органического удобрения ме^ду кластерами, вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного удобрения в данном районе и профицитного – в сме^ных районах.

Реализация системы моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений третьего уровня:

• а)    выявлены районы, в которых полностью обеспечивается потребность сельскохозяйственных организаций района в органических удобрениях;

• б)    установлены районы, сельскохозяйственные организации в которых частично удовлетворяют потребности в органических удобрениях; определены ме^районные связи, способствующие повышению удовлетворения спроса на органические удобрения;

• в)    оптимизированы межрайонные транспортные затраты различных видов исходного сырья и готового продукта с целью их минимизации, а так^е минимизации затрат на производство органических удобрений в рамках адресной отгрузки по видам конечного продукта.

• -    реализация системы моделей четвертого уровня иерархии (зонального уровня).

Создаются модели оптимизации производства и транспортировки органических удобрений четвертого, зонального, уровня иерархии с применением решения системы моделей оптимизации третьего уровня. При разработке используется следующая информация:

• а)    о районе - внешнем поставщике сырья: расстояние перевозки исходного сырья, вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного сырья в рассматриваемой природно-сельскохозяйственной зоне и профицитного сырья в смежных зонах;

• б)    о районе - внешнем потребителе готового продукта: расстояние перевозки органического удобрения ме^ду районами, вид, количество и суммарные затраты на транспортировку дефицитного удобрения в данной зоне и профицитного - в смежных зонах.

Реализация системы ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений четвертого уровня:

• а)    выявлены природно-сельскохозяйственные зоны, в которых полностью обеспечивается потребность сельскохозяйственных организаций в органических удобрениях;

• б)    указаны природно-сельскохозяйственные зоны организации, в которых частично удовлетворяют потребность в органических удобрениях; определены ме^зональные связи, способствующие обеспечению сельскохозяйственных площадей данных зон органическими удобрениями;

• в)    оптимизированы ме^зональные грузоперевозки различных видов исходного сырья и готового продукта с целью минимизации приведенных затрат на транспортировку и производство в рамках адресной отгрузки по видам конечного продукта.

В общем виде иерархическая система ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки удобрений с локализацией пунктов переработки органических отходов содержит следующие элементы (рис. 3):

• -    уровни иерархии управления технологическими процессами производства органических удобрений;

• -    три вариативных приема при формировании системы моделей первого уровня - уровня сельскохозяйственных организаций с целью подбора оптимального центра локализации пунктов переработки органических отходов;

• -    замкнутый цикл управления технологическими процессами производства органических удобрений, базирующийся на уровнях иерархии и имеющий двустороннюю направленность в принятии управленческих решений.

Замкнутый цикл управления при движении «снизу - вверх» позволяет определить территориальное размещение ППО (1-й уровень управления) и рассчитать ме^хозяйственные, ме^кластерные, ме^районные и ме^зональные транспортные затраты (1, 2, 3, и 4 уровни управления), а так^е затраты на производство органических удобрений на каждом из указанных уровней.

На основе полученной информации на верхнем уровне вырабатывается совокупность стратегических управленческих решений, нацеленных на выравнивание и повышение уровня органообеспеченности сельскохозяйственных угодий и в виде тактических и оперативных управленческих решений, сгенерированных в форме государственных программ районных и муниципальных уровней, направляется «сверху - вниз».

Показатели эффективности Уровни управлени^ технологических процессов

Рисунок 3 –Иерархическая система ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки удобрений с локализацией пунктов переработки органического сырья

Таким образом, замкнутый цикл управления технологическими процессами производства органических удобрений позволяет разработать комплекс взаимосвязанных и взаимозависимых управленческих решений, обеспечивающих, реализацию интересов сельхозтоваропроизводителей на муниципальном, районном уровнях, а так^е на уровне субъекта Федерации, консолидацию производства в аграрном секторе, а так^е реализацию государственных программ в масштабах страны.

Повышение уровня консолидации производства отраслей растениеводства и ^ивотноводства достигается за счет следующих мероприятий:

• -    роста поголовья сельскохозяйственных ^ивотных (птицы) и, как следствие, увеличение выхода органических отходов ^ивотноводства (птицеводства) и их сохранности;

• -    интенсификации использования органических отходов растениеводства в качестве сырья для производства удобрений;

• -    расширения посевов многолетних трав и проме^уточных культур;

• -    приобретения для приготовления компостов, торфа, сапропелей, лигнина, городского мусора и др.;

• -    привлечения недостающих объемов органических удобрений со стороны.

Выво^ы. Предлагаемые аспекты формирования инструментария управления технологическими процессами производства и применения удобрений в свете разработки иерархической системы ресурсно-продуктовых моделей оптимизации производства и транспортировки органических удобрений с локализацией пунктов переработки сырья позволяют сформировать стратегию базирования технологических площадок по переработке органических отходов, оптимизировать грузоперевозки на различных уровнях иерархии реализации системы ресурсно-продуктовых моделей оптимизации и предло^ить комплекс мероприятий по повышению уровня консолидации аграрного производства.