Обоснование необходимости автоматизации рабочих мест инженеров для контроля надежности технологических систем

Вопросы повышения надежности функционирования технологических систем растениеводства, выявления факторов влияющих на нее, в том числе и информационных, в настоящее время имеют большое значение. Эти вопросы находят большое практическое применение в деятельности инженерно-технических работников (ИТР) современных сельскохозяйственных предприятий.

Анализ производственной ситуации раскрывает необходимость системных исследований влияния информатизации инженерно-технических служб (ИТС) предприятий на надежность технологических систем растениеводства. Решение задач экономии имеющихся материально-технических ресурсов, оптимизации МТП и ин- женерно-технических служб вызывает необходимость изыскания наиболее действенных механизмов контроля работы МТП, повышения его эффективности и надежности.

Надежность технологических систем в растениеводстве определяется интенсивностью появления параметрических отказов по производительности и затратам [1], т.е. таким состоянием технологической системы, при котором значение хотя бы одного параметра материальных и (или) стоимостных затрат не соответствует требованиям, установленным в технической документации.

Факторы, определяющие надежность технологических систем, представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Основные факторы надежности технологических систем

Влиянию нецелевого использования ГСМ и запасных частей на надежность технологической системы растениеводства в большинстве исследований не придается большого значения. Вместе с тем нецелевое использование ГСМ в реальном производстве достигает больших значений и приводит к существенным экономическим убыткам предприятия. Снизить негативное влияние данного фактора на надежность технологических систем операций можно путем организации постоянного контроля за МТА с применением новых информационных технологий. Практика показывает, что применение традиционной бумажной системы управленческого контроля не позволяет своевременно следить за отклонением производительности и расхода топ- лива агрегатами от действующих норм. Информация об этих отклонениях появляется зачастую в конце периода работ, когда исправить ситуацию уже нельзя. Для оперативной обработки информации о параметрических отказах технологических систем необходимо использовать новые информационные технологии.

Нами были выполнены исследования влияния специализированных компьютерных программ на надёжность технологических систем растениеводства. В частности, изучена возможность снижения нецелевого использования топлива. Данные исследования проводятся в рамках усовершенствования инженерных служб сельхозпредприятий.

Проект усовершенствования и информатизации ИТС предприятия включает решение задач:

• -    приобретение компьютеров и коммутационных устройств;

• -    подключение к сети Интернет;

• -    приобретение основного программного обеспечения (ПО);

• -    обучение пользователей;

• -    приобретение специализированного ПО и его настройка;

• -    консультирование пользователей по специализированному ПО;

• -    информационное обслуживание специализированных программ;

• -    введение в штат ИТС инженеров по мониторингу и анализу производства.

Экономический эффект от рассматриваемого мероприятия можно выразить как разность удельных стоимостей экс- плуатации техники до усовершенствования ИТС S6 и после усовершенствования Sh за вычетом затрат на инновации Suh за весь срок осуществления мероприятия:

Э = (S6 -S„)• Wrog. m

Мы считаем, что внедрение новых функций ИТС отразится не на всех статьях эксплуатационных затрат МТП, а лишь на отдельных статьях - затраты на ГСМ, запчасти, ремонтные работы. Поэтому экономический эффект от внедрения, например, автоматизированного метода контроля работы полевых агрегатов можно рассчитать следующим образом:

Э=(ЕqPi-Zq^)• W'-• Цт, (2)

• ¹    z»2

где q _cpi , ^q _Cpt - соответственно фактический средний расход топлива на i -й операции до и после внедрения информационных систем, кг/га;

W ₂od - годовой объем работ на данных операциях почвообработки, предпосевной обработки и посева;

Ц _т - стоимость дизельного топлива.

Критерием применимости автоматизированных средств контроля работы МТА и введения в штат ИТС дополнительных сотрудников, осуществляющих мониторинг работы МТП, является превышение экономического эффекта от предлагаемых мероприятий (Э) над затратами, необходимыми для их осуществления, то есть:

Э ^ S„ „• ин

Величина затрат на инновации определяется выражением

Suh = SnK + SПО + §СПО + So6 + \o„ + Sc,ен,         (4)

где S _nK - стоимость компьютеров и коммутационных устройств, руб.;

S _no - стоимость основного лицензионного программного обеспечения, руб.;

S e_no - стоимость специальных программ и их настройки, руб.;

S _o6 - стоимость обучения пользователей ПК, руб.;

• S _U0K - стоимость информационного обслуживания специализированного ПО и консультирование пользователей, руб.;

S _cneH - затраты на содержание дополнительных сотрудников ИТС, руб.

В качестве АРМ учётчика для заполнения базы данных первичной информацией о работе машин можно использовать программу «Агрокомплекс-1.0 «МТП» [2] либо существующие программы на базе технологии 1С.

В качестве АРМ инженера по эксплуатации МТП или по мониторингу его работы нами была разработана программа для ЭВМ «НТС-1.0» [3]. Эта программа позволяет в оперативном режиме на основании данных первичного учёта рассчитывать величину коэффициента надежности технологической системы растениеводства по параметру расхода топлива, что способ- ствует своевременному принятию решений при устранении возникающих параметрических отказов.

Результаты расчета затрат на инновации с учётом названных программных продуктов представлены в таблице 1.

Расчет затрат на инновации, руб.

Таблица 1

Составляющие затрат	1 АРМ		2 АРМ		АРМ с введением дополнительного сотрудника ИТС
	На базе «Агрокомплекс»	На базе аналогов	На базе «Агрокомплекс»	На базе аналогов	На базе «Агрокомплекс»	На базе аналогов
Стоимость компьютеров и коммутационных устройств	20000	20000	40000	40000	40000	40000
Стоимость основного лицензионного программного  обеспече ния	4500	4500	9000	9000	9000	9000
Стоимость специализированных программ и их настройки	10000	13000	20000	26000	20000	26000
Стоимость обучения пользователей	5000	7000	5000	7000	5000	7000
Стоимость информационного обслуживания	3600	6400	3600	6400	3600	6400
Затраты на содержание дополнительных сотрудников	–	–	–	–	189000	189000
Итого затрат	43100	50900	77600	88400	266600	277400

Автоматизированный метод контроля был внедрен в хозяйствах Весёловского района Ростовской области. Для определения фактического среднего расхода топлива на i-й операции до и после внедрения информационных систем был проведен статистический анализ данных, полученных на операциях почвообработки, предпосевной обработки и посева в период до внедрения контролирующих программ (2004–2006 гг.) и после внедрения (2007–2010 гг.). Результаты статистического анализа свидетель- ствуют о том, что после внедрения информационных технологий средний суммарный расход топлива при выполнении комплекса операций почвообработки снижается на 3,1…3,5 кг/га (рис. 2).

Рассчитав годовой экономический эффект по выражению (2) и сравнив его с затратами на инновации, можно сделать вывод об условиях применимости информационных технологий, а также условиях введения дополнительных сотрудников ИТС (рис. 3).

Рис. 2. Плотности распределения удельного расхода топлива

АРМ с внедрением дополнительного сотрудника ИТС на базе "Агрокомплекс 1.0"

• 1    АРМ на базе "Агрокомплекс 1.0"

• 2    АРМ на базе "Агрокомплекс 1.0"

Экономия денежных средств при использовании информационных технологий

Рис. 3. Обоснование условий внедрения информационных технологий

Анализ графика показывает, что внедрение одного АРМ с функциями учёта и контроля экономически обосновано при 250÷300 га обрабатываемой площади, двух АРМ с разделением функций – при 480…530 га. Внедрение дополнительных сотрудников ИТС вместе с АРМ возможно при 1180...1400 га обрабатываемой площади. Результаты расчета свидетельствуют, что автоматизированные методы контроля надёжности технологических систем в растениеводстве можно рекомендовать практически всем сельскохозяйственным предприятиям Ростовской области.