Модель использования комбайнов на уборке зерновых культур

С целью обоснования целесообразности использования договорных комбайнов на уборке зерновых культур в крестьянском (фермерском) хозяйстве выполнены теоретические исследования и мониторинг в условиях реальной эксплуатации.

На основе собранной при мониторинге информации дана оценка применения сторонних комбайнов в фермерском хозяйстве с помощью критерия потери эффекта
Принятый критерий представляет собой сумму явных и неявных затрат (потерь). Разработана модель использования в крестьянском (фермерском) хозяйстве комбайнов сторонних организаций на договорной основе. Входные параметры модели, исходя из источника получения необходимой информации, разделяются на четыре группы: показатели первой группы формируются на основании данных сельхозпредприятия; показатели второй характеризуют потребительские свойства зерноуборочных комбайнов; в третью группу отнесены показатели, получаемые в результате мониторинга работы зерноуборочных комбайнов, в четвертую – внешние экономические показатели. Разработанная модель была реализована и применена для анализа эффективности использования на договорной основе зерноуборочных комбайнов в крестьянском (фермерском) хозяйстве. Выявлено, что наиболее информативной является зависимость потерь эффекта от площади, убираемой сторонними комбайнами.

Эта зависимость позволяет определить оптимальный объем работ сторонних комбайнов. На примере конкретного крестьянского (фермерского) хозяйства исследовано влияние урожайности и метеорологических условий на эффективность применения сторонних комбайнов. При урожайности 33 ц/га для исследуемого хозяйства целесообразно использование сторонних комбайнов даже при сухом сезоне уборки зерновых культур. В условиях особо влажного сезона их использование может принести эффект за счет сокращения продолжительности уборки зерновых культур и потерь зерна в размере  2,5 млн руб.
Уборка зерновых культур в крестьянских (фермерских) хозяйствах имеет свои особенности, обусловленные, прежде всего, сравнительно небольшими объемами уборочных работ (150– 1000 га) и в большинстве случаев нехваткой необходимой техники для уборки зерновых культур в оптимальные агротехнические сроки.
Нагрузка на комбайн в отдельных хозяйствах может достигать 600–700 га. 
В этих условиях привлечение на договорной основе для уборки зерновых культур зерноуборочных комбайнов сторонних предприятий может быть экономически выгодным. Необходимость привлечения дополнительных комбайнов появляется и в связи с ухудшением погодных условий, когда собственными комбайнами невозможно уложиться с уборкой зерновых культур в короткие периоды погожих дней. Возраст собственных комбайнов и снижение их эксплуатационной надежности также являются одной из причин привлечения сторонних комбайнов.
Привлечение для уборки зерновых культур сторонних комбайнов представляет собой экономически ответственное решение, которое может иметь как положительный, так и отрицательный результат. Оценка эффективности применения договорных комбайнов является сложной задачей, которая зависит от множества разнообразных факторов. Учитывая вышеизложенное, авторами была предпринята попытка решить проблему на основе компьютерного моделирования.

Выполнены теоретические исследования и мониторинг работы зерноуборочных комбайнов в условиях реальной эксплуатации. На основе собранной при мониторинге информации разработана модель использования в крестьянском (фермерском) хозяйстве комбайнов сторонних организаций на договорной основе.
В опубликованных источниках показано, что эффект использования комбайнов на уборке зерновых культур наиболее достоверно оценивается потерями. Данный показатель представляет собой сумму явных и неявных затрат (потерь) при комбайновой уборке в хозяйстве.
К явным затратам относятся эксплуатационные затраты, которые складываются из следующих расходов:
- на топливно-смазочные материалы (ТСМ);
- на оплату труда;
- на техническое обслуживание (ТО) и ремонт.
К неявным затратам относятся потери технологического эффекта, которые включают в себя следующее:
- потери зерна непосредственно за жаткой и молотилкой комбайна;
- потери, связанные с дроблением бункерного зерна;
- потери зерна, связанные с увеличением продолжительности уборочных работ.
Основываясь на данном методическом подходе, разработана модель использования в сельскохозяйственном предприятии сторонних комбайнов на договорной основе.
Общий вид полученной модели задается выражением:

где КПЭ – потери эффекта при уборке зерновых культур;
ИС, ИСТ – эксплуатационные затраты уборки собственными и сторонними зерноуборочными комбайнами;
ПС, ПСТ – потери технологического эффекта собственными и сторонними зерноуборочными комбайнами, связанные с потерями и дроблением зерна;
ППР – потери технологического эффекта, связанные с увеличением продолжительности уборочных работ сверх агросрока.
Входные параметры модели, исходя из источника получения, разделяются на четыре группы.
Первая группа формируется на основании данных, предоставляемых сельхозпредприятием, об условиях уборки зерновых культур, наличии и сроке эксплуатации зерноуборочных комбайнов.
Вторая группа характеризует потребительские свойства зерноуборочных комбайнов. Источником получения этих показателей служит техническая характеристика зерноуборочного комбайна, предоставляемая компанией-изготовителем: мощность двигателя; площадь подбарабанья, соломотряса, очистки; скорость выгрузки  зерна; удельный расход топлива двигателем.
Третья группа содержит показатели, получаемые в результате мониторинга работы зерноуборочных комбайнов. К ним относятся: удельная продолжительность технических и технологических обслуживаний, зависимость изменения надежности, затраты на ТО и ремонт, качество выполнения уборочных работ зерноуборочным комбайном от суммарной наработки.
Четвертая группа включает внешние показатели, в которые входят: стоимость солярки, стоимость реализации зерна, цена и объем услуг по использованию сторонних комбайнов.
В общем виде модель работает следующим образом. В первую очередь, по каждому собственному комбайну осуществляется моделирование производительности по основному времени, по сменному времени, затрат времени на устранение отказов, коэффициента готовности, эксплуатационной производительности, намолота и потерь зерна за комбайном, эксплуатационных затрат на топливо, зарплату, ремонт и техническое обслуживание.
На этой основе моделируются следующие параметры в целом для парка собственных комбайнов:
- суммарная эксплуатационная производительность комбайнового парка;
- прогнозируемая продолжительность уборочных работ;
- общий расход солярки;
- затраты на ТСМ;
- затраты на оплату труда;
- затраты на ТО и ремонт;
- суммарные эксплуатационные затраты;
- суммарные потери зерна за комбайнами;
- суммарные потери зерна из-за дробления;
- площадь уборки за пределами агросрока;
- потери зерна из-за превышения агросрока;
- потери технологического эф-
- фекта;
- валовой сбор зерна.
Аналогичное моделирование показателей выполняется и для каждого стороннего комбайна и парка этих комбайнов в целом. В дальнейшем моделируются общие эксплуатационные затраты, потери технологического эффекта и потери эффективности при совместном использовании собственных и сторонних зерноуборочных комбайнов.
Разработанная модель была реализована в компьютерном виде и применена для анализа эффективности использования сторонних зерноуборочных комбайнов в крестьянском (фермерском) хозяйстве.

В качестве факторов рассматривались средняя урожайность зерновых культур и погодные условия.
Моделирование выполнялось на примере крестьянского (фермерского) хозяйства с условиями, типичными для Центрально-Черноземного региона:
- площадь зерновых культур – 600 га,
- средняя урожайность – 33 ц/га,
- отношение зерна к соломе – 1 : 1,4;
- средняя длина гона – 1050 м;
- стоимость солярки – 35 руб./л,
- средняя цена реализации зерна – 6300 руб./т.
Структура парка собственных зерноуборочных комбайнов: Дон-1500Б (16-й сезон эксплуатации) – 1 шт.
Предлагаемый на договорной основе парк сторонних зерноуборочных комбайнов включает: Tucano 450 (4-й сезон эксплуатации) – 3 шт.; стоимость услуг по уборке зерновых культур – 2600 руб./га, заправка соляркой хозяйства.
Применение разработанной модели показало, что наиболее информативной является зависимость потерь эффективности от площади, убираемой сторонними комбайнами. Эта зависимость определяет целесообразность использования услуг сторонних предприятий, а также объем оказываемых услуг, при котором достигается максимальная эффективность уборки зерновых культур в сельхозпредприятии (зависимость получила название «характеристическая зависимость»).
С помощью компьютерного моделирования получены характеристические зависимости для различной средней урожайности зерновых культур в хозяйстве, которые представлены на рисунке 1. Отметим, что данные зависимости смоделированы при условии сухого сезона уборки зерновых культур, когда отсутствовали простои комбайнов из-за сложных метеоусловий.

Характеристическая зависимость при урожайности 20 ц/га (рис. 1) имеет постоянный рост потерь эффекта при нарастании площади, убираемой сторонними комбайнами. При таких условиях применение дополнительных сторонних комбайнов экономически нецелесообразно.
Характеристическая зависимость при урожайности 40 ц/га имеет минимум при уборке сторонними комбайнами около 300 га. При реализации этого решения крестьянское (фермерское) хозяйство получит эффект в размере 1 млн руб. по сравнению с уборкой только собственным комбайном.
При урожайности 60 ц/га сельхозпредприятие убирает зерновые культуры собственными комбайнами со значительным превышением агросрока и большими потерями зерна. Потери эффекта в данном случае составляют около 7,5 млн руб. Характеристическая кривая для этих условий имеет минимум при уборке сторонними комбайнами 400 га. При такой площади уборки зерновых культур сторонними комбайнами предприятие получит эффект в размере более 4,5 млн руб. по сравнению с уборкой только собственным комбайном. Таким образом, увеличение урожайности способствует повышению эффективности услуг по уборке зерновых культур сторонними предприятиями.
На рисунке 2 представлены характеристические зависимости потерь эффекта уборки зерновых культур для приведенных выше условий крестьянского (фермерского) хозяйства и различных метеоусловиях. Рассмотрены сухой сезон (простои из-за метеоусловий отсутствуют), влажный сезон (продолжительность уборки из-за метеоусловий увеличивается в 1,5 раза) и особо влажный сезон (продолжительность уборки из-за метеоусловий увеличивается в 2 раза).

Все три характеристические зависимости (рис. 2) имеют минимум, что свидетельствует об экономической целесообразности дополнительного использования сторонних комбайнов. Рекомендуемый объем работ сторонних комбайнов при сухом сезоне – 250 га, при влажном – 350 га, при особо влажном – 450 га.
Следует отметить существенное влияние простоев от метеоусловий на эффективность использования дополнительных сторонних комбайнов. Их применение в рассматриваемом хозяйстве даже в сухом сезоне уборочных работ оценивается эффектом в размере 340 тыс. рублей, в особо влажном сезоне эффект может достигнуть 2,5 млн рублей.
Выводы
Разработанная модель позволяет оценивать экономическую целесообразность использования в крестьянском (фермерском) хозяйстве сторонних комбайнов на договорной основе в зависимости от разнообразных входных факторов. Выявлено, что наиболее информативной является зависимость потерь эффекта от площади, убираемой сторонними комбайнами. Эта зависимость позволяет определить оптимальный объем работ по уборке зерновых культур сторонними комбайнами.
На примере конкретного хозяйства исследовано влияние урожайности и метеоусловий на целесообразность применения сторонних комбайнов. При урожайности 33 ц/га для этого хозяйства целесообразно использование сторонних комбайнов даже при сухом сезоне уборки зерновых культур. В особо влажный сезон их использование может принести эффект за счет сокращения продолжительности уборочных работ и потерь зерна в размере 2,5 млн руб.
Геннадий Николаевич Ерохин, кандидат технических наук,
Сергей Николаевич Сазонов, доктор технических наук, профессор,
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт использования 
техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве»    f