авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

Оптимизация параметров технологических процессов лесопромышленного комплекса дальнего востока на принципах устойчивого лесопользования

-- [ Страница 5 ] --

Таблица 2 - Результаты аппроксимации времени подачи команд и оценки дерева

Показатели Коэффициенты
Корреляции
Среднее время подачи оператором команды 9 1,7 -0,01 -0,03 0,998
Время оценки заготавливаемого дерева 2,85 1,3 -0,095 -0,16 0,997

 а) б) – Графическая-168

а) б)

Рисунок 8. – Графическая иллюстрация аппроксимации времени

подачи управляющих команд оператором ЛЗМ

а – среднее время подачи оператором одной команды,

б – время оценки дерева.

Для определения показателей качества, характеризующие степень воздействия лесозаготовок на окружающую среду, используются зависимости 11-14.

Для оценки возможности применения (применимости) в конкретных лесорастительных условиях и эффективности систем лесосечных машин и технологий лесозаготовок предлагается методика, основанная на возможностях математических систем и систем управления базами данных. Алгоритмы методики разработаны в виде диаграмм активности и диаграммы вариантов (рис. 9). Основным преимуществом данной методики являются дополнительные возможности операций хранения, обработки и обновления информации, что позволяет оперативно проводить оценку экономической эффективности систем машин и технологий лесозаготовок на текущий момент времени и выполнять анализ её динамики.

Шестой раздел посвящен разработке модели экономической эффективности ТП и систем ЛЗМ, возможных к использованию по комплексу оценочных критериев и выбору способа ее реализации.

Поскольку после определения глобального диапазона значений экстремумов показателей качества дальнейший поиск эффективных ТП и ЛЗМ не возможен без ухудшения одного из них, на завершающем этапе оценки сформированного подмножества m–ТП и n–ЛЗМ в рамках данных исследований применен метод определения оптимального технологического процесса ТПопт и состава ЛЗМ опт для его реализации по критерию экономической эффективности. В качестве показателя экономической эффективности принята величина прибыли предприятия от реализации продукции, полученной из всего объема древесины, отпущенной в рубку. Используемый показатель позволяет учесть не только экономическую эффективность ТП, но и уровень использования древесного сырья и, как следствие, степень занятости населения. Тем самым, комплексно отражаются основные критерии устойчивого лесопользования - экономический, экологический, социальный. Для реализации одной из задач исследований по выявлению экономической целесообразности использования НТДО в качестве сырья для дальнейшей переработки нами разработана методика проведения сравнительного экономического анализа технологических процессов ЛЗП с различной степенью использования древесины. При этом за базовый вариант приняты существующие технологические процессы без реализации НТДО, а предлагаемый к внедрению – с вывозкой всего объема стволовой НТДО из лесосеки и концентрации ее на лесопромышленном складе для дальнейшей реализации сторонним потребителям.

С учетом распределения стволовой древесины на 4 категории (пиловочник экспортный и внутреннего рынка, НТДО, лесосечные остатки), прибыль предприятия от реализации продукции может быть записана в следующем виде:

Пр =  Диаграмма вариантов-169

 Диаграмма вариантов-170

Рисунок 9 - Диаграмма вариантов использования приложения

по оценке систем машин и технологий лесосечных

где: , – коэффициенты, показывающие долю экспортных сортиментов и сорти­ментов внутреннего рынка в объеме деловой древесины (зависит от класса товар­ности древостоя, бонитета, породы насаждения);

– коэффициент, показывающий долю НТДО в объеме деловой древесины при раскряжевке хлыстов;

– коэффициент, учитывающий долю дровяной древесины в объеме ликвидной древесины;

– коэффициент, показывающий долю лесосечных остатков при лесозаготовках;

Vотп – объем ликвидной древесины, введенной в рубку;

Цотх – цена реализации лесосечных остатков.

(27)

Математическая модель экономической эффективности j-ого ТП представлена в общем виде:

, (28)

где; Пр, РП, З – прибыль, сумма реализации продукции и затраты на производство продукции, соответственно;

n, m – количество наименований ассортимента продукции из круглых лесоматериалов, низкотоварной древесины и стволовых остатков (НТДО),

- объем и цена реализации ассортимента продукции, сконцентрированного на лесопромышленном складе (лпс) за период времени t.

где; Cij - себестоимость работ на i-ой фазе j-ого ТП,

- объем n-ой и m-ой продукции, прошедший через каждую i-ую фазу j-ого ТП с использованием k-ой системы ЛЗМ и оборудования,

i – фазы лесозаготовительного производства, i = 1, 2, 3 (1 – лесосечные работы; 2 – вывозка; 3 – лесопромышленный склад)

j – типы ТП, j = 1…5 (1 – вывозка хлыстов; 2 – вывозка сортиментов; 3 – комбинированная вывозка деловой древесины и НТДО, 4 – вывозка щепы, 5 – вывозка пиломатериалов).

На исследуемые переменные налагаются условие неотрицательности и ограничения, отражающие основные условия и факторы, которые определяют:

  • условие по выпуску круглых лесоматериалов представлено в виде следующего неравенства:

j = 1..5;

где; Ptj – плановое задание ЛЗП при реализации j-ого ТП на исследуемый период времени t;

  • условие образования стволовой НТДО на различных фазах ТП и концентрации ее в качестве сырья для дальнейшей реализации на лесопромышленном складе ЛЗП, выраженное как:

где; - объем ликвидной древесины, отпущенной в рубку на период времени t,

- объем стволовой НТДО, сконцентрированной на ЛПС за период времени t.

  • условие по использованию древесных ресурсов ЛЗП в соответствии с годовым отпуском леса в рубку

Математическая модель экономической эффективности ТП и систем ЛЗМ строится комплексным способом, при этом одна часть показателей определена аналитически, а другая статистическими методами.

Представленное выше описание ограничительных условий является определяющим при использовании древесных ресурсов лесозаготовительного предприятия в случае производства и реализации сторонним предприятиям готовой продукции в виде круглых лесоматериалов, низкотоварной древесины и стволовых остатков. Построенная модель по определению прибыли ЛЗП от реализации избранного технологического процесса полностью отражает условия использования лесосырьевых и производственных ресурсов предприятия в условиях рыночной экономики. В качестве подпрограмм использовался стандартный пакет программ LP 98.

Разработанная модель экономической эффективности ТП позволяет произвести расчет оптимального состава лесозаготовительных предприятий в структуре ЛПЦ (лесоперерабатывающих центров) с определением допустимых значений расстояния доставки сырья и его стоимости по критерию «безубыточности производства».

Все алгоритмы, заложенные в программе, основаны на математических моделях и алгоритмах, рассмотренных в главах 4 и 5 данной работы. После спецификации возможностей разрабатываемой программы и разработки основных алгоритмов проводится ее моделирование на основе языка UML в рамках рационального унифицированного процесса моделирования, согласно которому построение диаграмм производится в установленной последовательности. Для проектирования внутренней логической структуры программы используется диаграмма классов. Заключительным этапом создания модели программы является создание ее физического представления. Для полного описания физического представления программной системы использована диаграмма компонентов, представленная на рисунке 10.

После этапа моделирования программы, реализующей методику по оценке применимости и эффективности систем машин и технологий, следует этап создания файлов расчета в математической системе MathCAD и программирования в системе управления базами данных Microsoft Access. Создание файлов расчета в системе MathCAD 11.0 PRO проведено с применением методик, изложенных в диссертации и в литературных источниках. Программирование баз данных выполнялось на языке Visual Basic of Application 6.0 с применением методов реляционной алгебры, а также методик программирования и алгоритмов.

Завершающим в главе является составление отчетов по оценке объемов их применения в лесных фондах субъектов ДФО и ранжированию систем ЛЗМ в рамках исследуемых критериев качества. Возможные объемы применения существующих и перспективных лесосечных машин определены путем сопоставления формализованных описаний техники и статистической модели лесного фонда и в случае удовлетворения лесоводственным требованиям распределялись по региону или по конкретным предприятиям. В таблице 3 представлены численные значения всех исследуемых показателей качества анализируемых технологических процессов и систем ЛЗМ и их ранжирование для лесохозяйственных и регионально-производственных условий ЛПЦ ОАО «Горинский КЛПХ»

Рисунок 10 - Диаграмма компонентов приложения по оценке

применимости и эффективности систем машин и технологических процессов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные исследования, опытно-производственные и теоретические разработки в области оптимизации управления процессами лесозаготовительного производства позволили сформулировать следующие выводы.

  1. Сформированная база данных лесорастительных условий и лесоэксплуатационных характеристик древостоев ДФО позволяет произвести формализацию технологических операций и систем ЛЗМ для реализации разработанных математических моделей. Кроме того, она позволяет оценить законы распределения характеристик лесосек региона, отражающие стохастические и детерминированные связи между их параметрами, а также построить математические модели микропрофиля лесных участков. Установлено, что широкий спектр лесоэксплуатационных характеристик (параметров) лесосек различных регионов ДФО может быть условно представлен совокупностью семи таксонов.
  2. Структура лесного фонда и природные условия дальневосточного региона неоднородны и их целесообразно рассматривать дифференцировано. Южные районы ДФО более благоприятны для лесозаготовок, поскольку здесь сосредоточены наиболее производительные насаждения. В связи с преобладанием разновозрастных древостоев и наличием в составе запрещенных к рубке пород целесообразно проведение в них выборочных рубок. В северных районах (Республика Саха-Якутия, Магаданская область, Приохотье Хабаровского края и север Амурской области) с преобладанием лиственничных лесов в большинстве своем более предпочтительны сплошнолесосечные рубки.
  3. Результаты аналитических и натурных исследований по изучению запасов древесины во всех лесных формациях ДФО по возрастной структуре и составу древостоев, рельефу и условиям мест произрастания насаждений, а также с учетом требований «Правил заготовки древесины», показывают, что, необходимо произвести коренное перераспределение систем рубок в следующих пропорциях: сплошнолесосечные – 10-30 %, выборочные – 70-90 %, в том числе постепенные – 20-35 %.

    Такое соотношение способов рубок обеспечит реализацию основополагающих средозащитных принципов.

  4. При проектировании технологических процессов в лесопромышленном комплексе необходимо учитывать особенности лесоэксплуатационных, лесоводственных, социально-экономических и экологических факторов; осуществлять выбор оптимального управления этими процессами с учетом комплекса таких оценочных критериев как: минимизация удельной энергоемкости и затрат времени на выполнение технологических операций; сохранение лесной среды; снижение потерь древесного сырья; уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Эффективность технологического процесса предприятия должна рассматриваться как определенный компромисс в решении данного комплекса задач.
  5. Комплексный подход к оценке функционирования технологических процессов предприятий лесопромышленного комплекса и их взаимодействия с обществом и экосистемой позволяет установить наиболее эффективную структурную схему технологии лесопользования и степень использования древесных ресурсов леса. Разработанная методика учета связей природно-производственных условий и ее реализация в виде математической модели дают возможность оценить реализуемый или прогнозируемый технологический процесс функционирования ЛПК с учетом лесоводственных, технологических, экономических и социальных требований.
  6. Для выхода лесопромышленного комплекса ДФО на более рентабельный уровень необходимо провести реорганизацию отрасли в направлении создания лесоперерабатывающих центров (ЛПЦ) на базе предприятий для комплексной переработки древесины, включающих в себя три основные составляющие: лесозаготовку, деревообработку и целлюлозно-бумажное производство, утилизирующие низкокачественную древесину и отходы. Это позволит планомерно и эффективно распределять материально-денежные средства между технологическими фазами производства и осуществлять комплексный подход к реализации принципов устойчивого лесопользования.
  7. Разработанная методика по обоснованию структурной схемы лесоперерабатывающих центров предоставляет возможность выбора оптимального состава технологического оборудования для обеспечения перерабатывающего производства древесным сырьем, определить диапазон предельно-допустимых значений расстояния от поставщиков древесины до ЛПЦ, а также произвести расчет цены реализации сырья сторонним поставщиками по критерию «безубыточности производства» с учетом лесорастительных и территориально-производственных условий
  8. Реализации комплексной математической модели показывает, что для функционирования технологического процесса лесоперерабатывающих центров наиболее эффективной является система машин и оборудования, работающая по технологии, которая предусматривает транспортировку деревьев в конечную точку технологического маршрута и их переработку до конечного состояния с минимизацией числа разделительных и погрузочно-разгрузочных операций (технология «единого пакета»). При этом обеспечиваются наименьшие значения принятых оценочных показателей на всех фазах производства: снижение удельной энергоемкости и затрат времени происходит на 18,3 % и 35,4 %, соответственно; повреждаемость подроста и молодняка на вырубках снижается в 2-2.5 раза; выбросы загрязняющих веществ в атмосферу уменьшаются на 28-35 % по сравнению с традиционной технологией использования тех же систем машин и оборудования.
  9. .Структурно-параметрический синтез систем ЛЗМ и технологий позволяет на основе комплексного анализа определять объемы применения существующих лесозаготовительных машин для конкретных лесохозяйствующих субъектов ДФО и в целом для региона, а также обосновать целесообразность и экономическую эффективность технологического процесса функционирования лесопромышленного предприятия.
  10. Реализация выполненных научных разработок в ОАО «Горинский КЛПК» в течение 2004-2008 г.г позволила произвести научно-обоснованную реорганизацию технологических процессов предприятия с приобретением рекомендуемых систем ЛЗМ и перерабатывающего оборудования, что обеспечило снижение штрафных санкций за неполное использование лесосечного фонда и нарушение лесоводственных требований на 58-60%, увеличение объема и номенклатуры продукции за счет использования низкотоварной древесины и стволовых остатков, уменьшение затрат на заготовку древесины на 18-22%. Рентабельность производства увеличилась на 8%, штат квалифицированных работников увеличился на 12%.

Материалы диссертации опубликованы в 49 научных работах (в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК - 8, монографий -2), основные научные материалы изложены в следующих публикациях:

1. Рябухин П. Б. Определение объемов вторичного сырья на лесосеках Дальнего Востока / Г. С. Шмелев, П. Б. Рябухин, А. М. Култаев // Лесоэксплуатация и лесосплав. Экспресс-информация. – М.: ВНИПИЭИлеспром, 1990. № 9. – С. 9–11.

2. Рябухин П. Б. Освоение горных лесосек в Дальневосточном регионе / П. Б. Рябухин, В. И. Беспрозванный // Лесоэксплуатация и лесосплав. Экспресс-информация.– М.: ВНИПИЭИлеспром, 1991. № 7–8. – С. 20–21.

3. Рябухин П. Б. Об эксплуатации машин на заготовке леса в условиях Дальнего Востока. / П.Б. Рябухин, О.Л. Храмцова // Вопросы совершенствования техники и оборудования. Юбилейный сборник научных трудов ДВЛТИ./ ХГТУ. – Хабаровск: Изд-во Хабар.гос. техн. ун-та, 1998. – С. 22–25.

4. Рябухин П.Б. Исследования производительности харвестеров при эксплуатации в лесорастительных условиях ОАО «Эворонский ЛПХ». / П.Б. Рябухин, О.Л. Храмцова // Тезисы докладов на научно-технической конференции, посвященной 40-летию ХГТУ – г. Хабаровск: Изд-во Хабар.гос. техн. ун-та, 1998. – С.86–88.

5. Рябухин П.Б. Efeiciency increase of using loggin machines at the Russian far easten enteprises. / П.Б. Рябухин, Г.Ф. Храмцов // Проблемы научно-технического прогресса в Дальневосточном регионе. Пятый российско-китайский симпозиум – Изд-во: Хабар. гос. техн. ун-та, 1998. – С. 23–25.

6. Рябухин П.Б. Выбор критерия эффективности функционирования систем лесозаготовительных машин. Проблемы безопасности и совершенствования учебного процесса. / П.Б. Рябухин // Сборник научных статей. Под ред. Л.П. Майоровой, Хабаровск: Изд-во: Хабар. гос. техн. ун-та, 2001. – С. 103–105.

7. Рябухин П.Б. Эколого-экономические характеристики лесного фонда Хабаровского края. / Выводцев Н.А.Шмелев Г.С. // Вопросы совершенствования технологий и оборудования в лесопромышленном комплексе и строительстве: Сб.научн.тр./ Под ред.А.В.Лещинского. Хабаровск: Изд-во Хабар.гос.ун-та, 2003. Вып.2. – С.11-17.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.