Сельское хозяйство/2. Механизация сельского хозяйства

к.т.н. Миронюк О.С., к.т.н. Паславський Р.І.

Львівський державний аграрний університет

Комплексна оцінка технічного рівня машинно-тракторного агрегату

У сучасний зміст поняття про якість машин входять як функціональні споживчі, так і різні технологічні властивості, а також характеристики експлуатаційних властивостей, наприклад, надійність. Важливе значення мають конструкторсько-художні особливості машин, рівень стандартизації та уніфікації, екологічність, безпека експлуатації тощо. Усе це визначає якість техніки.

Доводиться, на жаль, констатувати, що в даний час більшість машин і устаткування, що випускається вітчизняним машинобудуванням, за найважливішими показниками поступається зарубіжним. Наші машини та обладнання, як правило, важчі за аналогічні зарубіжні зразки в середньому на 15-25%. Через низьку надійність техніки приблизно 20-25% металу витрачається на запасні частини. На практиці відбувається так, що часто витрати на ремонт і утримання машин та обладнання у багато разів перевищують витрати на їх виробництво. Так, наприклад, трудомісткість утримання в технічно справному стані тракторів і автомобілів до першого капітального ремонту в 5-8 разів більша від трудомісткості їх виготовлення, а за весь амортизаційний період: тракторів - у 30-40, а автомобілів - у 60-70 разів [1].

Для встановлення фактичного технічного рівня якості вітчизняної техніки важливим є питання вибору раціональних методів такої якісної оцінки.

Рівень якості продукції визначається з використанням методів, які регламентує ДСТУ 2925-94, зокрема диференційного, вимірювального, експертного, органолептичного, комплексного, соціологічного. Питанням якості техніки та чисельної її оцінки присвячено праці [1]–[3]. Однак існуючі методики не дозволяють всесторонньо оцінити рівень якості таких складних систем, як машинно-тракторні агрегати.

Враховуючи складність оцінки технічного рівня МТА на основі одиничних показників якості, найбільш доцільним є комплексний метод. Основною ціллю статті є встановлення способу комплексного врахування властивостей машинно-тракторних агрегатів як складних систем з метою оцінки їх якості.

Оцінка технічного рівня продукції полягає у встановленні відповідності продукції світовому, регіональному (наприклад, європейському), національному рівню якості або рівню якості галузі. Відповідність оцінюваної продукції світовому або іншому рівню встановлюється на основі зіставлення значень показників технічної досконалості (якості) продукції і базових зразків.

Комплексні показники рівня якості виробів переважно визначають за допомогою залежності основного та інтегрального показників рівня якості виробів або за допомогою середніх зважених показників. Для реалізації вказаного методу здебільшого беруть показники якості виробів, що найповніше представляють їх призначення.

Для визначення показників рівня якості виробів за допомогою комп-
лексного методу використовують також так звані інтегральні показники якості, що враховують декілька параметрів одночасно.

Для комплексної оцінки машинно-тракторних агрегатів доцільно використати вираз, який можна представити в узагальненому вигляді:

, (1)

де m, n, p – коефіцієнти вагомості; К_ту – коефіцієнт технічного рівня; І_о – коефіцієнт інтегральної оцінки; К_е – коефіцієнт енергетичної ефективності.

Внаслідок складності визначення значень коефіцієнтів m, n і р для практичних розрахунків слід використати вираз з поправним коефіцієнтом R:

K = (R/3) (K_ту + І_о + К_е), (2)

де R = 0,969 – поправний коефіцієнт, який враховує вплив вагомості коефіцієнтів К_ту, І_о, К_е.

При К > 1 вважається, що виріб (досліджуваний МТА) перевищує світовий рівень, К = 1 – виріб відповідає світовому рівню, К < 1 – виріб не відповідає світовому рівню.

Розрахунок складових виразу (2) варто здійснювати таким чином. Коефіцієнт технічного рівня К_ту можна визначити на основі середньозваженого арифметичного показника

, (3)

де Q_i = p_ні(бі) /р_бі(ні) – відносний показник якості, р_ні, р_бі – абсолютні значення і-го показника досліджуваної і базової одиниці техніки; q_i – коефіцієнт вагомості і-го показника якості; n – кількість показників якості.

Коефіцієнти вагомості найдоцільніше визначати експертним методом на основі ранжування або порівняння [1]. Ранжування полягає у розміщенні об’єктів експертизи (показників якості) продукції в порядку їх переваги за вагомістю. Якщо ранжування проводиться з метою визначення коефіцієнтів вагомості, то їх розраховують за формулою:

, (4)

де n i m – кількість відповідно експертів і показників якості продукції, коефіцієнти вагомості яких визначають; G_ij – оцінка j-показника, даного і-тим експертом, балів.

Коефіцієнт інтегральної оцінки І_о дорівнює:

І_о = І_н /І_б, (5)

де І_н, І_б – інтегральні показники досліджуваної і базової одиниці техніки, га/грн., які визначаються таким чином:

І_н(б) = , (6)

де W – годинна продуктивність МТА, га/год; Т_н – річне напрацювання, год;
К_ти – коефіцієнт технічного використання; Ц_о – вартість техніки, грн.; Q_м = 0,1Ц_о/t – вартість монтажу, віднесена до одного року експлуатації, грн.; t –строк використання техніки, років; Е_и – річні експлуатаційні затрати, грн.; j(t) – коефіцієнт, який залежить від строку служби техніки

, і = 1, 2, ..., t; (7)

де Е_н – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень, Е_н = 0,15.

Річні експлуатаційні затрати, грн., розраховують за формулою

Е_и = З_ор + З_а + З_е + З_т , (8)

де З_ор = Ц_о q_ор – річні затрати на ремонт і ТО, q_ор – коефіцієнт відрахувань на ремонт і ТО машини; З_а = Ц_о q_а – амортизаційні відрахування, q_а – коефіцієнт відрахувань на реновацію; З_е = q_г С_е W T_н – енергетичні затрати (паливно-мастильні матеріали), q_г – питома енергоємність технологічного процесу, кг/га, С_е – вартість одиниці енергоносія , грн./кг; З_т = Л Т_н С_т – затрати на оплату праці, Л – чисельність виробничого персоналу, чол., С_т – вартість 1 год роботи, грн./люд.-год.

Погектарна витрата палива (питома енергоємність технологічного процесу) q_г під час виконання заданої технологічної операції орієнтовно може бути визначена за формулою

, (9)

де G_тн – номінальна годинна витрата палива трактора, кг/год.; К_т – поправний коефіцієнт, який враховує неповне завантаження двигуна під час холостих поворотів, переїздів і під час зупинок трактора з працюючим двигуном.

Коефіцієнт енергетичної ефективності дорівнює:

К_е = Q_б /Q_н , (10)

де Q_б і Q_н – сукупні затрати енергії під час виробництва і використання базової і дослідної одиниці техніки, МДж

Q_б(н) = Q_м^п+ Q_м^е+ Q_м^ор+ Q_т, (11)

де Q_м^п = m g_м – енергозатрати на виробництво машини, МДж, g_м – питома енергоємність машини, МДж/кг, т – конструктивна маса машини, кг; Q_м^е = q_г g_e W Т_н – енергозатрати використаних енергоносіїв під час експлуатації машини, МДж, g_e – енергетичний еквівалент енергоносія, МДж/кг; Q_м^ор = mg_м(q_ор + q_а) –енергозатрати на ремонт, ТО і реновацію; Q_т = Л Т_н g_т – енергоємність праці оператора, МДж, g_т – питомі енергозатрати праці, МДж/люд.-год.

Комплексна оцінка рівня якості розглядуваного МТА дозволяє оцінити технічний рівень складного виробу одним числом. Представлений комплексний показник якості МТА відповідає необхідним вимогам. Зокрема, у ньому представлені всі основні характеристики МТА, за якими оцінюють його якість (репрезентативність). Вказаний показник із зміною будь-якого із одиничних показників якості при постійних значеннях інших показників монотонно змінюється. Разом з тим, комплексний показник узгоджено реагує на зміну кожного із одиничних показників. Він є функцією оцінок всіх одиничних показників, а його чутливість визначається першою похідною цієї функції. Чисельне значення комплексного показника лежить між найбільшим і найменшим значеннями відносних показників якості, що визначає розкид шкали його зміни. Таким чином, вказані властивості дозволяють стверджувати про придатність застосування запропонованого комплексного показника.

Бібліографічний список

1. Федюкин В.К., Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки и управления качеством промышленной продукции. – М.: Информ.-издат. дом «Филинъ», 2001. – 328 с.

2. Шмат К.І., Бондарев Є.І., Мігальов О.В. Випробування і сертифікація техніки АПК. – Херсон: ОЛДІ-плюс, 2004. – 268 с.

3. Боженко Л.І., Гутта О.Й. Управління якістю, основи стандартизації та сертифікації продукції. – Львів, 2001. – 176 с.