Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние организации технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 12
1.1 Состояние производства молока на предприятиях агропромышленного комплекса 12
1.2 Состояние средств технического оснащения молочных ферм и комплексов 20
1.3 Система технического обслуживания и ремонта машин и оборудования молочного животноводства 27
1.4 Состояние организации технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 35
1.5 Опыт организации фирменного технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 47
1.6 Анализ ранее выполненных исследований 57
1.7 Постановка проблемы повышения эффективности технического сервиса машин и оборудования в молочном животноводстве 65
2 Повышение эффективности системы технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 76
2.1 Особенности функционирования системы технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 76
2.2 Основы концепции инновационного развития системы технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 83
2.3 Исследование потребности в техническом сервисе машин и оборудования молочных ферм и комплексов 89
2.4 Исследование вероятностных потоков требований на обслуживание.. 91
2.5 Распределение работ по техническому обслуживанию и ремонту и обоснование параметров структур технического сервиса 97
3 Программа и методика исследований 103
3.1 Программа и общая методика исследований 103
3.2 Методика исследования потоков требований на обслуживание 111
3.3 Методика определения потребности в техническом сервисе машин и оборудования молочных ферм и комплексов 115
3.4 Методика распределения работ по техническому сервису машин и оборудования молочного животноводства 117
3.5 Этапы реализации задач повышения эффективности организации технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства . 120
3.6 Методика определения численности персонала инженерно-технической службы 123
3.7 Определение состава ремонтно-технологического оборудования мастерской дилерского технического центра 124
3.8 Расчет потребности в производственных площадях 125
4 Результаты обоснования системы технического сервиса машин и оборудования молочного животноводства 128
4.1 Обоснование и выбор объектов исследования молочного животноводства 128
4.2 Характеристики и причины отказов технологических машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов 133
4.3 Определение видов и объемов работ по техническому сервису машин и оборудования молочного животноводства 143
4.4 Обоснование рационального распределения работ по техническому сервису между структурами-исполнителями 151
4.5 Определение потребности в ремонтно-технологическом оборудовании пункта технического обслуживания и ремонта животноводства 161
4.6 Обоснование площадей производственных и вспомогательных помещений пункта технического обслуживания и ремонта животноводства ферм и комплексов 166
4.7 Обоснование потребности в ремонтно-обслуживающем персонале пункта технического обслуживания и ремонта животноводства ферм и комплексов 167
4.8 Обоснование производственно-технологических параметров фирменного технического центра 172
5 Оценка технико-экономической эффективности внедрения результатов исследования 181
Заключение 190
Список литературы 193
Принятые сокращения 218
Приложения 219
- Состояние производства молока на предприятиях агропромышленного комплекса
- Постановка проблемы повышения эффективности технического сервиса машин и оборудования в молочном животноводстве
- Обоснование и выбор объектов исследования молочного животноводства
- Оценка технико-экономической эффективности внедрения результатов исследования
Состояние производства молока на предприятиях агропромышленного комплекса
Молочное животноводство, по общему объему валовой и товарной продукции, численности занятых работников, стоимости основных производственных фондов, является самой крупной отраслью продовольственного комплекса страны. Основными производителями молочной продукции являются сельскохозяйственные организации, хозяйства населения и фермерские хозяйства [2, 7, 8].
Данные последней Всероссийской сельскохозяйственной переписи указывают на существенные изменения численности сельских товаропроизводителей с 2006 по 2016 гг. (таблица 1.1) [9]. Мясным и молочным животноводством занимается только 27–35 % хозяйств. В соответствии с медицинскими требованиями по здоровому питанию населения, медицинская норма потребления молока и молочной продукции (в пересчете на молоко) составляет 340–360 килограммов на человека в год. Чтобы ее обеспечить, валовое производство молока в стране должно составлять более 55 млн тонн. В настоящее время хозяйствами всех форм собственности и типоразмеров, включая сельскохозяйственные организации, крестьянские (фермерские) хозяйства и личные подсобные хозяйства населения производится около 31,3 млн тонн молока (рисунок 1.1) [10, 11].
Структура производства молока в хозяйствах РФ разных категорий следующая [10, 11]:
– сельскохозяйственные организации – 54 % (16961 тыс. т);
– хозяйства населения – 38 % (11722 тыс. т);
– фермерские хозяйства – 8 % (2655 тыс. т).
Крупными производителями молока и молочной продукции в РФ являются следующие регионы [10, 11]. Республики Татарстан и Башкортостан стабильно обеспечивают ежегодные валовые надои, соответственно, на уровне 1,8 и 1,6 млн т.; Краснодарский и Алтайский край – 1,5 и 1,2 млн т, соответственно; Ростовская область – 1,1 млн т. Достигнутый уровень ежегодного валового надоя молока и производства молочной продукции РФ обеспечивает потребление его населением около 60 % (рисунок 1.2).
Значительная часть молока и молочной продукции импортируется. Поэтому, увеличение объемов производства молока – одна из важнейших задач сельскохозяйственного производства страны.
Краткий обзор передового опыта и инновационного развития отрасли молочного животноводства России показывает, что в нашей стране разводят достаточное количество молочных и комбинированных пород коров, которые характеризуются высокими генетическими, продуктивными и адаптационными качествами.
Для полного удовлетворения потребности населения страны в молоке и молочных продуктах необходимо обеспечить у всех производителей товарного молока продуктивность молочного стада коров на уровне 6700–7000 кг. В настоящее время продуктивность коров в сельхозорганизациях в среднем по стране составляет около 6400 кг [10, 11].
По данным Росстата России, в 2019 г. молочная продуктивность коров находилась на уровне европейских стран только в восьми регионах страны. В их числе: Ленинградская область (8444 кг), Калининградская область (7750 кг), Московская область (7678 кг); Архангельская область (7299 кг), Республика Карелия (7127 кг), Краснодарский край (7022 кг), Вологодская область (7060 кг), Кировская область (7025 кг) [10, 11]. Валовый надой молока в этих регионах превысил семитысячный рубеж.
Несмотря на то, что продуктивность коров увеличивается, общее поголовье коров в Российской Федерации сокращается (рисунок 1.3). По итогам 2019 года поголовье коров в хозяйствах всех категорий составило 8 млн голов, что на 0,3 % или 20,2 тыс. голов, больше уровня 2018 г. [10, 11].
При этом структура дойного стада по типам хозяйств выглядит следующим образом (рисунок 1.4).
Дойное стадо сельскохозяйственных организаций составляет только около 41 % от общего количества дойных коров, личные подсобные хозяйства населения имеют 42 % дойного стада, а крестьянские (фермерские) хозяйства – около 17 %.
Следует отметить, что в последние годы идет увеличение поголовья коров в фермерских хозяйствах. Так в 2019 году в К(Ф)Х поголовье коров увеличилось на 63 тыс. голов (4,8 %) по сравнению с 2018 годом [10, 11]. Рисунок 1.4 – Структура дойного стада РФ, млн голов
По общему объему производства животноводческой продукции традиционно ведущее место занимают личные подсобные хозяйства. Но товарной продукции они практически не производят. Отсутствие технических средств, разрушение межхозяйственных связей и кооперации с крупными товаропроизводителями, отсутствие организованной системы закупок молочной продукции у населения негативно отразилось на их развитии [10, 11, 12].
Краткий обзор передового опыта и инновационного развития отрасли молочного животноводства России показывает, что одними из ведущих производителей молока в Российской Федерации по итогам 2019 года являются следующие предприятия [13]:
– ГК «ЭкоНива» – 758 тыс. т в год;
– Агрокомплекс им. Ткачева – 271 тыс. т в год;
– АХ «Красный Восток» – 129 тыс. т в год;
– ХК «АК Барс» – 125 тыс. т в год.
В то же время, существуют определенные резервы для дальнейшего роста молочной продуктивности, которые позволяют сохранить положительные тенденции развития отрасли. В первую очередь, это относится к повышению уровня использования генетического потенциала молочного стада коров и использование инновационных технологий содержания животных, укрепление кормовой базы и сбалансированности рационов кормления животных.
Другая группа факторов, позволяющая увеличить объемы производства молока и молочной продукции, это технологическая модернизация и повышение уровня технической оснащенности процессов производства в молочном животноводстве. Этому направлению уделяется особое внимание. Только в 2019 году было введено в эксплуатацию около 200 крупных молочных ферм и комплексов. А всего за 2014–2018 гг. было построено, реконструировано и модернизировано 1324 объекта молочного животноводства. Только за счет этих мероприятий количество скотомест возросло в 2019 году более, чем на 90 тыс. скотомест, а дополнительное производство молока составило более 230 тыс. т [11, 13].
В тоже время, по данным Минсельхоза РФ, в сельскохозяйственных организациях имеется животноводческих помещений почти на 15,0 млн скотомест. Из них, для содержания крупного рогатого скота, в том числе коров, более 6,1 млн скотомест. Многие хозяйства полностью обеспечены животноводческими помещениями и их заполняемость составляет 70–80 %. Большинство ферм и комплексов имеют высокий процент износа помещений и требуют их капитального ремонта, переоснащения новым технологическим оборудованием. Необходимо увеличение капиталовложений на развитие молочного животноводства и ввода новых крупных проектов современных ферм и комплексов [11, 13].
Старение парка технологических машин, их списание и отсутствие производства и поставок новых снизили уровень комплексной механизации технологических процессов на большинстве ферм и комплексов крупного рогатого скота на 25–30 % (рисунок 1.5).
Постановка проблемы повышения эффективности технического сервиса машин и оборудования в молочном животноводстве
Повышение объемов производства и качества молока является комплексной проблемой молочного животноводства (рисунок 1.16).
Решение этой проблемы зависит от: численности высокоудойного поголовья коров; обеспечения качественными кормами; племенной работы в отрасли; уровня механизации производственных процессов и надежности машин и оборудования; культуры производства и профессионального уровня специалистов и исполнителей процессов и многих других факторов.
В нашей стране получили развитие специализированные молочные хозяйства и крупные молочные комплексы, а также крестьянско-фермерские хозяйства и малые семейные фермы. Производство животноводческой продукции, включая молочное, сопровождается получением значительных объемов сопутствующей продукции в виде навоза, требующего его утилизации, переработки и правильного и эффективного применения. Это, безусловно, накладывает определенные ограничения на развитие и концентрацию молочной отрасли на ограниченной территории, поскольку связано с загрязнением окружающей среды, с нарушением ее экологического баланса. Поэтому малые семейные и фермы КФХ с поголовьем от 10 до 100 коров, а также средние фермы – от 200 до 400 голов имеют в этом плане определенные преимущества. Количество таких молочных ферм и комплексов превышает 90 %, а их поголовье коров 75–80 % от общего по стране.
Несмотря на этот фактор в стране получают развитие крупные молочные комплексы с поголовьем от 600 до 1200 коров и более. Так, например, завершается строительство крупнейшего молочного комплекса на 3500 высокоудойных коров в Ступинском районе Московской области.
Естественно, все типы ферм и комплексов имеют различный уровень механизации и техническое оснащение.
Малые и средние фермы применяют стойловое содержание животных и оснащены, как правило, машинами и оборудованием российского производства, имеющими изначально сравнительно невысокий уровень надежности, имеющими значительный физический и моральный износ и не имеющими автоматизированного управления и контроля качества за процессами производства. Уровень механизации производственных процессов на этих фермах на данный момент не превышает 70 %.
Работоспособность технологических машин и оборудования животноводства в процессе их эксплуатации обеспечивают инженерно-технические службы молочных ферм и комплексов собственными силами и средствами. Инженерно-технические службы хозяйств заинтересованы в повышении уровня исправности обслуживаемой техники, поэтому они предоставляют возможности сбора и изучения информации о надежности техники, являются заказчиками проектов по совершенствованию организации деятельности ИТС.
Крупные молочные комплексы, построенные в последние 10–15 лет, применяют в основном беспривязную технологию содержания коров и оснащены современным зарубежным технологическим оборудованием, которое обеспечивает практически полную механизацию процессов производства молока, автоматизацию управления этими процессами и контроля качества молока на всех этапах. Зарубежное технологическое оборудование при этом отличается высоким качеством изготовления и надежностью. Техническое состояние машин и оборудования имеет автоматизированный контроль и прогнозируется.
Технический сервис машин и оборудования на этих молочных фермах и комплексах осуществляют фирмы-производители самостоятельно, силами и средствами подготовленных и оснащенных своих фирменных технических центров. Информация о возникающих отказах машин и оборудования является закрытой, особенно для конкурентов, но она тщательно и детально анализируется, и фирмой предпринимаются все меры не только по предотвращению, но и по полному исключению причин их возникновения в дальнейшем. Контроль и управление технологическими процессами производства молока и молочной продукции на фермах автоматизировано. Контроль и управление техническим состоянием машин и оборудования фирмы обеспечиваются компьютерными средствами с применением специальных программ.
Принимая во внимание снижение уровня технической оснащенности молочного животноводства, сокращение и старение количественного и марочного состава оборудования молочного животноводства, необходимо, наряду с интенсивным обновлением парка повысить уровень требований к качеству выпускаемых технологических машин и оборудования. Именно низкий уровень надежности поступающего оборудования требует от потребителей техники нести огромные издержки, связанные с содержанием и обеспечением работоспособности этого оборудования и ремонтно-технической (обслуживающей) базы, издержки, связанные с потерями производимой продукции и ее качества при простоях машин и оборудования по техническим причинам.
В соответствии с концепцией инженерно-технического обеспечения АПК, разработанной ФНАЦ ВИМ и другими научными организациями, необходимо на практике обеспечить приоритет прав потребителей техники на приобретение высоконадежной отечественной техники, соответствующей лучшим мировым аналогам, и качественных услуг технического сервиса. Как свидетельствует анализ ранее выполненных исследований и передового опыта организации машиноиспользования и функционирования предприятий технического сервиса, обеспечить эти требования возможно только повысив качество техники и реорганизовав систему технического сервиса, внедрив фирменный метод технического сервиса.
Приведенные результаты анализа основных положений по функционированию систем технического сервиса машин и оборудования в агропромышленном комплексе, включая животноводство, указывают на острую необходимость совершенствования системы технического сервиса. Это обусловлено, прежде всего, физическим и моральным износом машин и оборудования животноводства большинства сельских товаропроизводителей – основных потребителей сельскохозяйственных машин и оборудования и переходом от плановой экономики к рыночным отношениям хозяйствования, который вызвал определенные отступления от установленных требований, обеспечивающих эффективную эксплуатацию не высоконадёжной отечественной техники.
Снижение эффективности сельхозпроизводства и ликвидация ремонтно-обслуживающего производства, как отдельной отрасли народного хозяйства, привели к снижению уровня работоспособности машин и увеличению простоев по техническим причинам. Все это приводит к потере продуктивности животных, снижению качества произведенной продукции. Существенные экономические потери хозяйств из-за низкого качества изготовления, надежности и эффективности отечественной техники, способствовали проникновению на российский рынок более надежной зарубежной техники. В результате этого, в настоящее время, в молочном производстве уровень технической оснащенности импортным оборудованием достиг 25 %. Импортные машины и оборудование молочного животноводства в основном ориентированы на применение беспривязного содержания коров, что и способствовало развитию этого способа содержания. Как правило, этот способ применяется на крупных молочнотоварных фермах и комплексах, поэтому поголовье коров на беспривязном содержании возросло с 5 до 25 %.
В основу функционирования систем технического сервиса машин и оборудования животноводства положена система ТО и ремонта, предусматривающая выполнение профилактических мероприятий в строго определенные промежутки времени или наработки с контролем технического состояния машин и оборудования с помощью современных средств диагностирования. Их применение позволяет более точно установить и минимизировать возникновение внезапных отказов.
Обоснование и выбор объектов исследования молочного животноводства
Производством молока в Московской области занимаются хозяйства всех категорий. Структура дойного стада по типам хозяйств выглядит следующим образом (рисунок 4.1) [7–11].
Молочный комплекс Московской области представлен широким спектром молочно-товарных ферм хозяйств и комплексов, занятых товарным производством молока, с поголовьем от 25 до 1200 и более коров (рисунок 4.2 и 4.3).
В Московской области функционируют 314 молочных хозяйств. Общее количество дойных коров стада превышает 95 тыс. голов [7–11
Статистическая обработка исходной информации хозяйств Московской области показала, что основную часть хозяйств составляют два типоразмера ферм и комплексов – с поголовьем коров от 200 до 450 – 28 % и 451–650 – 22 % 130 хозяйств. Распределение хозяйств в зависимости от поголовья дойного стада описывается полиноминальным уравнением (рисунок 4.4).
В своем техническом оснащении молочные хозяйства области имеют машины и оборудование, как российского производства, так и импортные, что в значительной мере затрудняет точное определение трудозатрат на технический сервис и совершенствование организации их технического сервиса. Поэтому в работе была принята следующая последовательность обоснования производственно-технологических параметров инженерных служб основной части молочных хозяйств с поголовьем от 150 до 850 коров. При этом также учитывались размеры типичных ферм и комплексов по производству молока и имеющиеся их типовые проекты – на поголовье от 200 до 800 коров.
Виды и объемы работ по техническому сервису были определены на основе методики, изложенной ранее в разделе 2. При этом определение объемов работ по техническому сервису осуществлялось исходя из марочного и количественного состава машин и оборудования ферм и комплексов, рекомендованных данными типовыми проектами с учетом возможных замен отдельных машин (оборудования) на импортные аналоги (Приложение Г). Также учитывалась их фактическая загрузка при использовании и действующая нормативно-справочная база.
Результаты сравнительного анализа количественного и марочного состава машин и оборудования молочного животноводства, их соотношения и изменения трудоемкости технического сервиса позволили получить статистические полиноминальные зависимости (рисунок 4.5), описывающие закономерности с высокой степенью достоверности [221].
Приведенные на рисунке 4.5 результаты расчетов показывают, что для молочных ферм и комплексов объемы работ по техническому сервису изменяются непропорционально количеству машин и оборудования. Поэтому при необходимости получения более точных результатов расчетов целесообразно иметь полную и достоверную информацию не только по марочному и количественному составу машин и оборудования, но и их продолжительности использования на фермах и комплексах.
Аналогичная работа была выполнена для оценки динамики изменения и зависимости затрат на технический сервис и издержек (потерь) хозяйств при простоях машин и оборудования молочного животноводства от полученной величины коэффициента технической готовности машин (рисунок 4.6 и 4.7) [221].
Результаты анализа фактических данных по коэффициенту технической готовности и расчетных значений трудоемкости технического сервиса показывают, что своевременное и качественное проведение работ по техническому обслуживанию обеспечивает снижение суммарного объема работ.
При этом наблюдается снижение продолжительности простоев машин и оборудования по техническим причинам.
Оценка технико-экономической эффективности внедрения результатов исследования
Результаты анализа состояния технологических машин и оборудования молочного животноводства, их средний возраст и интенсивность использования, заложенный при проектировании уровень надежности и долговечности при производстве дорогостоящей и скоропортящейся ценной продукции, требуют полного соблюдения планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта, своевременного и качественного проведения работ и мероприятий технического сервиса, обновления парка. Реализация этих требований возможна только при наличии в хозяйствах, на молочных фермах и комплексах инженерно-технических служб.
Основной экономический эффект хозяйства Московского региона могут получать от сохранения качества молока – более 1,7 млрд р. (таблица 5.1, рисунки 5.1 и 5.2). Доля потерь выручки производителей товарного молока составляет 7,4 % от общего ее объема.
Проведенные исследования показывают возможность существенного снижения простоев машин и оборудования по техническим причинам, что безусловно обеспечит повышение качества и сортности молока. Необходимым условием этого является повышение готовности парка на основе своевременного и качественного проведения плановых профилактических мероприятий.
Результаты анализа суммарного потока требований на ТО и ремонт машин и оборудования животноводства, продолжительности устранения последствий отказов показывают следующую структуру трудоемкости работ по группам технологических машин и оборудования (рисунок 5.3).
Структура трудоемкости работ показывает степень влияния простоев различных групп технологических машин и оборудования на величину издержек от потерь при их простоях.
Структура трудоемкости работ по ТО и ремонту позволяет установить издержки хозяйств от простоев технологических машин и оборудования по их группам (рисунок 5.4).
Оценка затрат на ТО и ремонт машин и оборудования ИТС животноводства хозяйств, при условии четкой организации технического сервиса, в состоянии обеспечить своевременное и качественное проведение работ по техническому сервису машин и оборудования ферм и комплексов и значительно снизить затраты на них.
Такая организации технического сервиса технологических машин и оборудования молочного животноводства позволяет обеспечить снижение потока требований на устранение последствий внезапных отказов первой и второй групп сложности отказов, что снизит трудоемкость ремонтных работ более чем в 2,1 раза, потребности в дефицитных и дорогостоящих запасных частях – примерно в 3 раза и т.д.
При реализации технико-экономической модели оптимизации и выполнении многовариантных расчетов для поголовья ферм и комплексов установленного типоразмерного ряда первоначально была получена комплексная оценка эффективности по показателю затрат на ТО и ремонт машин и оборудования (рисунки 5.5 и 5.6), а затем были получены удельные затраты, отнесенные на единицу поголовья дойного стада (рисунок 5.7).
Кроме того, при использовании варианта организации технического сервиса машин и оборудования с участием фирмы-производителя техники, затраты на ТО и ремонт снижаются дополнительно на 4,8–12,3 %. Это происходит за счет повышения уровня специализации работ по техническому сервису и применения современного ремонтно-технологического оборудования фирмы-производителя.
Поэтому совокупные затраты на ТО и ремонт технологических машин и оборудования при внедрении результатов работы могут быть снижены в зависимости от поголовья дойного стада от 5 до 25 % (рисунок 5.8).
Рациональная организация технического сервиса технологических машин и оборудования молочного животноводства позволяет существенно снизить производственные издержки и повысить эффективность производства молока. Расчеты показывают, что в зависимости от поголовья дойного стада, рентабельность производства может возрасти до 22 % для ферм с поголовьем 50 коров и до 140 % для ферм и комплексов с поголовьем 1200 коров (рисунок 5.9).
Это достигается благодаря тому, что с ростом поголовья в обслуживаемых инженерно-технической службой фермах и комплексах снижаются удельные затраты на запасные части и ремонтно-технические материалы и заработная плата (рисунки 5.10 и 5.11).
Причем наибольшая эффективность по этим показателям характерна для варианта организации технического сервиса ИТС хозяйства с участием фирменного технического центра.
Таким образом, проведенная технико-экономическая оценка внедрения результатов исследований позволяет сделать следующие выводы.
1. Оптимизация производственно-технологических параметров инженерно-технических служб молочных ферм и комплексов, планирование производственно-технологической деятельности и четкая организация процессов и работ по техническому сервису технологических машин и оборудования позволяют обеспечить своевременность, полноту и качество работ по ТО и ремонту.
2. Своевременное и качественное проведение ИТС всего комплекса работ по техническому сервису обеспечивает надежную и эффективную работу технологического оборудования, снижает (а в определенных условиях и исключает) издержки производителей молока от простоев машин и оборудования по техническим причинам, повышая качество и сортность молока.
3. Четкое планирование ТО и контроль деятельности ИТС, ответственность за качественные показатели машиноиспользования, а не за объемы выполненных ремонтных работ, позволяют существенно снизить затраты на ТО и ремонт (на запчасти, РТМ, зарплату персонала и др.) технологических машин и оборудования молочного животноводства, что обеспечивает ресурсосбережение и повышение эффективности производства молока.
4. Наибольшую эффективность показывает вариант организации технического сервиса технологических машин и оборудования инженерно технической службы животноводства с участием фирменного технического центра при оптимальном распределении работ по ТО и ремонту с учетом их ремонтосложности и качества выполнения.