Для расчета состава МТП используют три основных метода: построение графиков машиноиспользования по маркам тракторов; экономико-математический, или метод математического моделирования; нормативный.
3.1. Метод построения графиков машиноиспользования по маркам тракторов основан на базе общей методики определения потребности в оборудовании, рабочей силе и т. д., применяемой во всех отраслях хозяйственной деятельности. Этот метод универсален и лежит в основе всех остальных методов. На основе этого метода решаются задачи трех типов: эффективного использования существующего состава МТП; постепенного обновления состава МТП путем замены списываемых устаревших машин новыми перспективными; обоснования перспективного состава МТП с учетом среднесрочных и долгосрочных планов развития хозяйства.
Основа составления графиков машинопользования во всех случаях — соответствующие годовые календарные планы механизированных работ (текущие, среднесрочные или перспективные долгосрочные*). С учетом передового и собственного опыта, а также научных исследований специалисты хозяйства по экспертным методам выбирают перспективные марки тракторов (не более 3...5 марок) и рабочих машин. Затем на базе этих тракторов и машин рассчитывают составы соответствующих агрегатов и определяют их требуемое число с учетом объема работы и календарных сроков выполнения. Если одну и ту же работу можно выполнять несколькими тракторами, то выбирают наиболее эффективный с учетом годовой занятости тракторов всех марок. Затем строят соответствующие графики машиноиспользования для всех марок тракторов и после их корректировки вычисляют требуемое число тракторов и машин каждой марки по наибольшей их потребности на графике машиноиспользования.
График машиноиспользования строят отдельно для каждой марки трактора. По оси абсцисс графика последовательно откладывают месяцы года в таком масштабе, чтобы можно было учитывать отдельные дни.
Рисунок 18.1 – Построение графика использования машин
По оси абсцисс для каждой работы, выполняемой тракторами данной марки, откладывают календарные сроки с датами начала и конца. Через границы этих сроков проводят вертикальные линии до пересечения с горизонталью, соответствующей требуемому числу агрегатов и соответственно тракторов для выполнения данной работы. Полученный при этом прямоугольник обозначают номером соответствующей работы сводного плана механизированных работ.
Если в эти же сроки выполняют другую работу, то требуемое для ее выполнения число тракторов отсчитывают от предшествующего по принципу «кладки кирпичей».
Построив аналогичным образом прямоугольники для всех видов работ, получают первоначальный вариант графика машиноиспользования тракторов данной марки. По физическому смыслу прямоугольники соответствуют требуемым агрегато-дням для выполнения каждой работы. Аналогично строят графики машиноиспользования для тракторов других марок. При этом для удобства корректировки оси ординат всех графиков располагают по одной вертикали с одинаковыми масштабами времени по горизонтальной оси.
Корректировка графиков машиноиспользования. Ее проводят для уменьшения как общей потребности в тракторах, так и в тракторах отдельных марок; увеличения годовой занятости тракторов; более равномерного распределения работ между разными марками тракторов.
Графики машиноиспользования корректируют следующими основными способами: перераспределением работ между тракторами разных марок; изменением продолжительности рабочего дня за счет соответствующего изменения коэффициента сменности в пределах, допускаемых трудовым законодательством; изменением ранее принятых календарных сроков выполнения работ в пределах, допускаемых агротехническими требованиями. Перераспределение работ между тракторами разных марок необходимо в том случае, когда в период пиковой потребности в тракторах одной марки имеются простаивающие тракторы другой марки, которые могут выполнить соответствующие работы. При этом необходимо внести соответствующие изменения в сводный план механизированных работ.
Изменение продолжительности рабочего дня также способствует в допустимых пределах уменьшению потребности в тракторах. Корректировка за счет изменения календарных сроков выполнения работ возможна только в том случае, если при составлении сводного плана механизированных работ были приняты уменьшенные оптимальные сроки по сравнению с предельно допустимыми. Требуемое эксплуатационное число тракторов каждой марки определяют по наибольшей (пиковой) их потребности на каждом графике машиноиспользования, как показано на рисунке. Инвентарное требуемое число тракторов каждой марки с учетом возможных простоев по техническим причинам
nт.инв.= nТЭ/КГ, (18.1)
где nТЭ — эксплуатационное число тракторов данной марки по графику машиноиспользования;
КГ — коэффициент готовности.
Усредненное значение КГ принимают по статистическим данным в диапазоне КГ = 0,85...0,99 с учетом марки трактора и условий работы.
Методом построения аналогичных графиков можно определить потребность по маркам в транспортных средствах, в зерноуборочных комбайнах и т. д.
На основании графиков машиноиспользования можно решать практически все задачи, связанные с МТП, включая обоснование перспективного состава МТП и повышение эффективности использования имеющегося машинно-тракторного парка.
Оперативное построение и использование графиков загрузки тракторов существенно упрощаются при использовании современной вычислительной техники. Особенно эффективны подобные графики загрузки в небольших фермерских хозяйствах с числом тракторов до трех-четырех.
Основные преимущества описанного метода — простота, доступность, наглядность и оперативность без необходимости использования сложной вычислительной техники. Недостатки метода заключаются в экспертном подходе при выборе марок тракторов и рабочих машин, включая распределение объемов работ между ними.
Такой подход не всегда отвечает современным требованиям высокой производительности и ресурсосбережения.
3.2. Экономико-математический метод, или метод математического моделирования, принципиально отличается от ранее описанного метода тем, что на строго научной основе определяются оптимальные (наилучшие в заданных условиях) марки и численный состав МТП.
Математическая модель содержит конкретный критерий (цель) оптимальности и соответствующие ограничения, связанные с ограниченной площадью пашни, наличием механизаторских кадров и т. д.
В качестве критерия оптимальности наиболее часто используют минимум суммы приведенных затрат Сп∑, руб., на выполнение всех работ в хозяйстве, который можно записать в обобщенном виде:
Сп∑ → min. (18.2)
Оптимальное решение этой сложной задачи можно найти только на базе современных вычислительных машин с большим объемом памяти, так как требуется большой объем исходной информации.
Решение по специальной программе осуществляется примерно по изложенной ранее схеме построения графиков машиноиспользования, и при необходимости результаты оптимизации также могут выдаваться в виде оптимальных графиков машиноиспользования.
Однако в данном случае перебирают все основные варианты выполнения каждой работы и в конечном итоге устанавливают такие оптимальные марки и численный состав МТП, который удовлетворяет условию критерия (18.2).
Основные недостатки этого метода: сложность и несовершенство имеющихся программ, которые не позволяют оперативно использовать их в условиях хозяйств, особенно фермерских; трудность практической проверки оптимальности получаемого состава МТП. Несмотря на имеющиеся трудности, будущее все-таки за этими методами.
3.3. Нормативный метод обоснования состава МТП заключается в следующем. На основе описанного экономико-математического метода в научно-исследовательских институтах определяют марки тракторов и нормативы их оптимальной потребности в расчете на 100 га пашни для каждой группы типовых или модельных хозяйств с учетом структуры посевов и других факторов.
Зная принадлежность конкретного хозяйства к тому или другому типу, специалисты устанавливают число тракторов и рабочих машин каждой рекомендуемой марки в соответствии с формулой
nм = FnZн/100, (18.3)
где Fп – площадь пашни хозяйства, га;
Zн – нормативная потребность в расчете на 100 га, или нормативный коэффициент.
Численные значения для различных зон и типовых хозяйств издают в виде нормативных справочников.
Например, для различных хозяйств области средняя нормативная потребность в тракторах и в некоторых других машинах в расчете на 100 га пашни составляет: гусеничных тракторов Т-150 — 0,143; колесных тракторов общего назначения Т-150К —0,035; универсально-пропашных тракторов МТЗ-80 — 0,217; силосоуборочных комбайнов КСС-2,6 — 0,517; плугов полунавесных ПЛП-6-35 — 0,159 и др.
Подставив приведенные значения Zн в формулу (18.3), можно рассчитать потребность каждого хозяйства в соответствующих тракторах и сельскохозяйственных машинах. Например, для хозяйства с площадью пашни Fп = 200 га при Zн = 0,143 согласно формуле (18.3) потребуется гусеничных тракторов Т-150
nм = 2000x0,143/100 = 2,86 ≈ 3.
Преимущества этого метода заключается в простоте и доступности для специалистов хозяйств. Однако, как известно, похожих по всем показателям хозяйств не бывает, поэтому нормативный метод менее точен.
В каждом конкретном случае следует пользоваться тем методом обоснования состава МТП, который больше подходит для условий данного хозяйства.
Поскольку в основе всех трех методов обоснования состава МТП лежит общий принцип построения графика машиноиспользования, то логическую последовательность обоснования состава МТП целесообразно рассмотреть на основе первого метода