Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 8
1.1. Особенности природно-климатических условий Северо-Западной зоны РФ 8
1.2. Методы проведения испытаний сельскохозяйственной техники 13
1.3. Анализ номенклатуры оценочных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности сельскохозяйственной техники 23
1.4. Цель и задачи исследований 28
2. Теоретические предпосылки разработки критериев и методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата 31
2.1. Общая схема проведения исследований по совершенствованию критериев и методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата 31
2.2. Теоретическое обоснование структуры показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата 32
2.3. Построение системных критериев оценки эффективности
функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата 38
3. Проведение экспериментальных исследований пахотного агрегата в условиях северо-западной зоны РФ 46
3.1. Обоснование объекта исследований и агротехнические требования, предъявляемые к его работе 46
3.2. Выбор зональных условий для проведения экспериментальных исследований 48
3.3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований 50
3.4. Организация экспериментальных исследований 70
3.5. Обработка результатов экспериментальных исследований 72
3.6. Расчет значений комплексных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата 88
3.7. Оценка эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата по результатам исследований 90
4. Проект методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний 93
5. Экономический эффект применения методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний 103
Общие выводы и предложения 105
Литература 110
Приложения 124
- Особенности природно-климатических условий Северо-Западной зоны РФ
- Теоретическое обоснование структуры показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата
- Программа и методика проведения экспериментальных исследований
- Экономический эффект применения методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний
Введение к работе
В условиях рыночной экономики для любого машиностроительного предприятия очень важным является вопрос, связанный с конкурентоспособностью выпускаемой техники, решение которого обеспечит предприятию эффективную и рентабельную работу [50].
Технический уровень и надежность выпускаемых машин и оборудования в нашей стране, даже вновь разработанных, существенно уступают мировому уровню [50, 51]. Это связано, прежде всего, с тем, что существующая система испытаний во многих случаях допускает в производство и эксплуатацию неконкурентоспособную технику, причина этого - несовершенство методических основ испытаний техники.
Уровень качества техники во многом зависит от процесса разработки, изготовления и использования машин. Создание новой и совершенствование существующей сельскохозяйственной техники является сложным, многоэтапным и длительным процессом, включающим разработку технического задания на основании утвержденных технических требований; разработку конструкции и изготовление опытного (макетного) образца; ведомственные испытания; межведомственные испытания; государственные испытания важнейших видов продукции [16,17].
В производстве сельскохозяйственной техники, как и других видов изделий, важное место занимают процессы испытания и контроля, целью которых являются обеспечение высокой надежности и способность выполнять в полном объеме заданные функции. Испытания и контроль проводятся на всех этапах изготовления техники, начиная с контроля исходных материалов, поставок и заканчивая запуском в производство [60].
Испытания машин - экспериментальное определение конструктивных и эксплуатационных свойств машин для выявления их соответствия техническим требованиям или для опытного изучения реальных процессов, происходящих в машинах без изменения параметров и производственных условий, для которых
5 они созданы [22, 48, 118]. Испытания значительно различаются по способу проведения, назначению, характеру и даже терминологии в разных отраслях машиностроения.
Общие принципы испытаний сельскохозяйственных машин были сформулированы академиком В.П. Горячкиным [12] и в дальнейшем получили развитие в трудах И.И. Артоболевского, А.Н. Карпенко [46, 47], М.Н. Летошнева [62], Б.С. Свирщевского [102], И.Ф. Василенко, А.Б. Лурье [63], Л.В. Погорелого [45, 84, 85, 86,109], СВ. Кардашевского [45], И.Е. Янковского [121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130], А.Т. Табашникова [ПО, 111], П.И. Лобко [45] и других ведущих ученых [91]. Они заключаются в отработке видов и упорядочении системы основных показателей и критериев оценки машин в различных зональных условиях, разработке методов оптимизации режимов их работы, планировании эксперимента, применении соответствующей измерительной аппаратуры и т.д.
Испытания машин являются важнейшим этапом в создании новой сельскохозяйственной техники. В процессе испытаний должны быть определены дефекты конструкции, которые подлежат устранению в серийно выпускаемых машинах [55].
Задачами испытаний новой машины являются получение характеристик, определяющих соответствие ее своему назначению; выявление слабых сторон, а также определение показателей эффективности функционирования, производительности, энергоемкости, надежности, условий труда оператора, уровня воздействия на окружающую среду и т.д. [103,118].
Испытания являются продолжением научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию новых машин, способствуют подготовке их к серийному производству. Испытания сельскохозяйственной техники проводятся на региональных машиноиспытательных станциях (МИС) расположенных в природно-климатических зональных условиях, соответствующих реальным естественно-производственным условиям.
Для проведения испытаний изготовитель представляет в соответствующую машиноиспытательную станцию (МИС) опытный образец машины и техническую документацию. Документация содержит: техническое задание на проектирование с техническими требованиями; инструкцию по устройству и эксплуатации машины с технической характеристикой, схемой смазки, последовательностью разборки и сборки и правилами безопасности; протокол ведомственных испытаний; полный комплект чертежей, конструктивную, технологическую и кинематическую схемы машины. По результатам испытаний на МИС составляется протокол (акт, отчет), в котором содержатся оценка машины и заключение [35].
В системе испытаний сельскохозяйственной техники в период плановой экономики был разработан ОСТ 70.2.30-78 [81] по комплексной оценке машин, который позволял получить комплексную (по совокупности показателей) количественную оценку эффективности функционирования агрегата по результатам испытаний. В условиях рыночной экономики выросли требования к качеству сельскохозяйственной техники, и поэтому необходимо обоснование (уточнение) новой номенклатуры оценочных показателей и их характеристик (весомость, значимость) и на этой основе построение показателя комплексной оценки эффективности функционирования с учетом новой номенклатуры оценочных показателей и их характеристик. Эта работа позволит обеспечить необходимую адекватность критериев оценки эффективности функционирования к условиям рыночной экономики [50, 122, 130].
Кроме того, действующая нормативно-техническая документация
практически не отражает оценку конкурентоспособности
сельскохозяйственной техники, одного из главнейших свойств, определяющего ее востребованность в условиях рыночной экономики. Поэтому актуальным является построение критерия конкурентоспособности на основе нового комплексного показателя эффективности функционирования и стоимостных характеристик техники. Эту работу целесообразно проводить на основе
7 методов системного анализа процессов функционирования сельскохозяйственных агрегатов, разработанных доктором технических наук, академиком Россельхозакадемии Янковским И.Е. [121,123,129].
Введение рыночного критерия конкурентоспособности позволит
сельхозтоваропроизводителю более объективно подойти к выбору
сельскохозяйственной техники. С учетом показателя комплексной оценки
эффективности функционирования и критерия конкурентоспособности
предоставляется возможность разработать рекомендации
сельхозтоваропроизводителю по выбору предпочтительного варианта агрегата [50,122,130].
Исследования и разработка критериев и методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности мобильных сельскохозяйственных агрегатов выполнены на примере испытаний пахотного агрегата в условиях Северо-Западной зоны РФ.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИОКР ГНУ СЗНИИМЭСХ на 2006 - 2010 г.г. по программе «Механизация, электрификация и автоматизация» задание 09.03.04.01 «Разработать принципы построения системы зональных машиноиспытаний в современных экономических условиях хозяйствования и требования к концепции ее развития».
Особенности природно-климатических условий Северо-Западной зоны РФ
В состав зоны входят Архангельская, Вологодская, Калининградская, Ленинградская, Мурманская, Новгородская и Псковская области, а также Автономные Республики: Карельская и Коми. Протяженность зоны с севера на юг около 1700 км и почти столько же с востока на запад; общая площадь зоны составляет около 100 миллионов гектар. Полевое земледелие развито во всей зоне, за исключением Мурманской области и северных районов Архангельской области и Автономной Республики Коми [70, 71, 95].
Природные условия Северо-Западного региона характеризуются большим разнообразием. К числу природных условий, влияющих на выбор технологии и машин для обработки почвы и посева, комплектование агрегатов и организацию их работы, следует отнести: механический состав почв и их удельное сопротивление, влажность и водный режим почв; толщину пахотного (гумусового) слоя; засоренность полей камнями; размеры и характер рельефа обрабатываемых участков; плодородие почв [61].
Почва является одним из объектов антропогенных воздействий, направленных на ускорение процессов роста растений (обработка почвы, внесение удобрений, полив и т.д.). Процессы, происходящие в почве, прежде всего, определяют режим питания растений, их рост и развитие. Кроме этого, с почвой непосредственно взаимодействуют рабочие органы многих сельскохозяйственных машин и орудий, движители тракторов и других самоходных энергетических средств. С учетом названных особенностей почву выделяют как особую субстанцию, требующую специфических подходов к оценке ее свойств [9].
Почва - не сплошная однородная масса, а трехфазная дисперсионная среда, состоящая из твердых, жидких и газообразных частиц, раздробленных и перемешанных между собой [49]. Кроме того, в почве содержатся растительные остатки (корни и стебли растений) и живые организмы растительного и животного происхождения. Почвенные микроорганизмы, разлагая органические остатки, не только обеспечивают минеральное питание растений, но и участвуют в почвообразовательном процессе, способствуя накоплению гумуса, оказывающего положительное влияние на технологические свойства почвы [9].
В структуре почвы твердые элементы объединены в агрегаты (комочки), пронизанные капиллярными порами. Между комочками имеются более крупные некапиллярные промежутки (гравитационные пустоты). Так как промежутки между твердыми частицами заполнены водой и воздухом, то чем больше в почве воды, тем меньше воздуха, и наоборот. От соотношения в почве жидкой и газообразной фаз в большой степени зависят ее технологические свойства [9].
В Северо-Западном регионе преобладают подзолистые почвы. Кроме собственно подзолистых, широко распространены дерново-подзолистые, встречаются дерново-карбонатные - на известковых породах; дерново-аллювиальные - на луговых пойменных террасах. Во многих районах зоны распространены заболоченные подзолисто-болотные или дерново-глеевые и болотные почвы. Встречаются светло- и темно-серые лесные почвы, а в южных районах - черноземы (оподзоленные, выщелоченные и обыкновенные). Под последними заняты небольшие площади, не превышающие 2+4 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. Все перечисленные почвы нуждаются в удобрениях и в улучшении при сельскохозяйственном использовании [70].
Почвы по механическому составу, в зависимости от содержания в них физической глины с частицами меньше 0,01 мм (%), подразделяют на песчаные - до 10; супесчаные - 10+20; легкосуглинистые - 20+30; среднесуглинистые - 30+40; тяжелосуглинистые - 40+50; глинистые - свыше 50 [9].
В Северо-Западном районе песчаных и супесчаных почв имеется примерно 20 %, легкосуглинистых - около 30, среднесуглинистых - около 25, тяжелосуглинистых - примерно 10, глинистых и других особо тяжелых почв -около 15 %. С севера к югу Северо-Западного района механический состав почв изменяется от более легкого к более тяжелому: количество песчаных и супесчаных почв в северных областях составляет 60+70 %, в средней полосе -30-40 %, в южных областях - 20-30 % [70, 71].
Механический состав почв в значительной мере влияет на их удельное сопротивление, то есть на трудность их обработки. Песчаные и супесчаные почвы обрабатывать легче, чем суглинистые и глинистые, так как удельное сопротивление их в 2-3 раза меньше последних [9].
Влажность почвы влияет на способность ее крошиться под воздействием рабочих органов почвообрабатывающих машин; на величину сил трения, возникающих между почвой и рабочими органами машин; на залипание этих органов почвой; на удельное сопротивление почвы. При определенной оптимальной влажности физико-механические свойства почвы становятся наилучшими для обработки, так как почва легче режется, крошится и скользит по рабочей поверхности рабочего органа машины (отвалу, лапе культиватора, сошнику сеялки и т.п.). Каждый тип почвы имеет свое количественное выражение изменения удельного сопротивления - свой минимум (при оптимальной влажности) и свой максимум [9].
Северо-Западный регион отличается умеренными зимами, затяжной весной и осенью, повышенным и неравномерным выпадением осадков. По многолетним данным, среднее годовое количество осадков равно 500-700 мм, достигая в отдельные годы более 800 мм. Величина же годового испарения не превышает 200-400 мм. Это, естественно, ведет к переувлажнению многих почв на полях с ровным, безуклонным рельефом, с тяжелыми по механическому составу почвами и плохой водопроницаемостью, что сильно влияет на проходимость по полям тракторов, на их тяговые и сцепные свойства и на эффективность работы сельскохозяйственных машин [70, 71]. Это также вынуждает на значительных площадях вести регулирование водного режима почв, прибегая к различным мелиоративным приемам.
Для повышения плодородия и окультуривания преобладающих подзолистых почв необходимым условием и одним из звеньев системы земледелия является создание глубокого пахотного слоя. Средняя мощность созданного обработкой и удобрениями пахотного гумусового слоя в Северо-Западном регионе составляет 18+20 см, с колебаниями от 16 до 24 см, а на хорошо окультуренных почвах - до 26+28 см. Число участков с толщиной гумусового слоя более 30+32 см невелико. Поэтому в задачу земледелия зоны входит дальнейшее увеличение гумусового слоя, так как на полях с недостаточной его толщиной нельзя получать высокие и устойчивые урожаи [70].
Значительные площади пахотных и сенокосных угодий Северо-Западного региона засорены камнями (валунами), что всегда было и остается одной из причин, сдерживающих продуктивное использование сельскохозяйственных территорий ряда областей. Поэтому очистка земледельчески ценных площадей от камней (валунов) как поверхностных, так и скрытых в профиле почвы является одним из важнейших мероприятий, обеспечивающих преобразование природы отдельных районов региона в интересах развития ее сельского хозяйства [70, 95]. Засоренность полей камнями вынуждает предъявлять к почвообрабатывающим и посевным машинам ряд дополнительных требований: они должны иметь повышенную прочность и снабжаться рабочими органами с автоматически действующими предохранителями. Камни также во многих случаях не позволяют работать на повышенных скоростях, ввиду опасности поломок прицепных и навесных машин.
Теоретическое обоснование структуры показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата
Системный анализ при комплексной оценке сельскохозяйственной техники с учетом зональных условий разработал и применил доктор технических наук, академик Россельхозакадемии И.Е. Янковский [121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130]. Методология базируется на принципе системного подхода, при котором агрегат рассматривается как эргатическая система «оператор - машина - среда».
Таким образом, основной целью научного подхода к разработке системных методов испытаний является классификация и установление структуры рассматриваемых подсистем, то есть выбор ограниченного числа критериев и выявление связей между показателями эффективности функционирования в естественно-производственных условиях эксплуатации, машинно-технологическими свойствами обрабатываемого материала, режимами работы и параметрами испытываемых машин.
Современным и универсальным способом исследования сельскохозяйственных агрегатов является математическое моделирование выполняемых ими технологических процессов. Сельскохозяйственный агрегат представляет собой сложную систему, состоящую из подсистем: оператор (Р0), машина (Рм), среда (Рс). При этом исследуемая система представляется в виде информационной модели - «черного ящика» [123]. Информационная модель представлена на рисунке 2.1.
Входами модели являются регулируемые эксплуатационные параметры и режимы работы - группа управляемых факторов (Рм), условия работы - группа неуправляемых факторов (Рс), функциональный уровень оператора - группа управляемых факторов (Р0), а выходом - показатели эффективности функционирования агрегата (Рэ).
Каждая из подсистем характеризуется множеством единичных показателей. Поэтому, достоверная оценка сельскохозяйственного агрегата при испытаниях возможна при условии получения и исследования влияния различных подсистем на его эффективность функционирования:
Показатели подсистемы «оператор» (Р0) составляют комплексное свойство человека-оператора, характеризующее его влияние на функционирование пахотного агрегата [99], то есть определяют функциональный уровень оператора. Функциональный уровень операторов в ходе экспериментальных исследований был принят величиной постоянной, так как операторы, участвовавшие в эксперименте, обладают примерно одинаковыми функциональными характеристиками и имеют большой стаж работы, что позволяет в полной мере оценить характеристики пахотного агрегата при оценке его эффективности функционирования и конкурентоспособности. Показатели подсистемы «машина» (Рм) характеризуют регулируемые эксплуатационные параметры и режимы работы пахотного агрегата, которые настраивались в соответствии с условиями работы и заданным технологическим процессом и оказывающие непосредственное влияние на эффективность функционирования агрегата [113]. Подсистема Рм (машина) характеризуется следующими показателями: 1. Рабочая скорость движения, км/ч. 2. Рабочая ширина захвата, м. 3. Глубина обработки, см. Показатели подсистемы «среда» (Рс) выбирались в зависимости от условий работы, которые могли бы повлиять на результаты эксперимента, при этом учитывали, что в ходе эксперимента запланирована зяблевая вспашка стерни зерновых культур. Таким образом, из общей номенклатуры единичных показателей условий испытаний (ГОСТ 20915-88) [23] были отобраны лишь те, которые характерны для природно-климатической зоны, где будет эксплуатироваться пахотный агрегат, и оказывающие непосредственное влияние на показатели его эффективности функционирования. Подсистема Рс (среда) характеризуется следующими показателями: 1. Тип почвы и название по механическому составу. 2. Влажность почвы, %. 3. Твердость почвы, МПа. 4. Масса растительных и пожнивных остатков на 1 м , г. 5. Высота растительных и пожнивных остатков, см. 6. Засоренность почвы камнями на 1 м2, шт. 7. Средний размер камней, мм. Формирование структуры показателей эффективности функционирования пахотного агрегата проводилось с учетом нормативно-технической документации (ГОСТы, ОСТы и др.) [13, 14, 15, 19, 20, 21, 25, 31, 32, 33, 74, 75, 77, 78, 79, 80, 82, 92, 97], в которой, как уже отмечалось ранее, определяется большое количество показателей. Для комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата номенклатура единичных показателей по видам оценок из действующей нормативно-технической документации уточнена с использованием метода экспертных оценок, так как обоснование номенклатуры формализованными методами проблематично. Метод экспертных оценок позволяет выделить структуру показателей новой системы, о функционировании которой недостаточно известно. Рассмотрим основные теоретические предпосылки использования метода экспертных оценок [6, 26, 27]. Применение экспертного метода предполагает реализацию следующих основных операций: формирование цели экспертизы и разработка процедуры опроса; формирование группы экспертов; проведение опроса; анализ и обработка полученной информации. Минимальное число экспертов 7-НО человек. Сбор информации осуществляется на основе анкет, которые содержат показатели эффективности функционирования агрегата по видам оценок. В анкете также предоставляются данные о самом эксперте (ф.и.о., должность, ученая степень, опыт работы и т.д.). В группу экспертов должны включаться высококвалифицированные специалисты по оцениваемому агрегату в целом или группе показателей его эффективности функционирования: ученые, конструкторы, испытатели, производственники, потребители.
Программа и методика проведения экспериментальных исследований
Оценку эффективности функционирования пахотного агрегата проводили в оптимальные для Северо-Западной зоны агросроки, в условиях, соответствующих требованиям технического задания и технических условий, а также зональным нормативам. Программа и методика экспериментальных исследований были разработаны с учетом действующей в системе МИС нормативно-технической документации. Программа экспериментальных исследований при этом предусматривала: настройку агрегата применительно к условиям испытаний в соответствии с инструкцией по эксплуатации; проведение необходимых видов оценок с целью определения значений принятых единичных показателей Рс, Рм и Рэ. В систему мероприятий по подготовке пахотного агрегата к работе входили [39,106]: проверка правильности сборки и технического состояния плуга; подготовка трактора и подсоединение к нему плуга; настройка пахотного агрегата на заданные условия работы. С целью уменьшения числа опытов применяли дробный факторный эксперимент (дробные реплики), сокращая число опытов за счет исключения взаимодействий [3, 30, 42, 65, 115, 117]. Число опытов при разработке программы эксперимента, в этом случае, определяли по формуле: где N— количество опытов;/- количество факторов; р - дробность реплики. Для исключения взаимодействий между показателями (факторами) природно-климатических условий проведем следующий анализ. Показатель тип почвы и название по механическому составу характеризует фактор, который остается неизменным в ходе всего эксперимента. Показатели масса растительных и пожнивных остатков на 1 м; высота растительных и пожнивных остатков; засоренность почвы камнями на 1 м2 и средний размер камней характеризуют два фактора: количество растительных и пожнивных остатков на участке и каменистость почвы. Исходя из этого, можно принять величину дробности реплики р = 3, тогда при/= 7 (показатели подсистемы «среда») количество рабочих смен в ходе проведения экспериментальных исследований определили по формуле . Таким образом, экспериментальные исследования пахотных агрегатов проводились в 16 существенно отличающихся вариантах функционального состояния среды. Методика экспериментальных исследований предусматривала [36]: определение показателей условий испытаний; определение эксплуатационных параметров и режимов работы; определение единичных показателей эффективности функционирования. Перечень приборов и оборудования, использованных в ходе экспериментальных исследований пахотных агрегатов приведен в приложении 3. Значения показателей условий испытаний определяли, руководствуясь соответствующей нормативно-технической документацией [23, 61, 77]. Для проведения испытаний был подобран типичный для зоны участок, размеры которого обеспечили проведение работ на всех запланированных режимах. До начала работы поле освобождали от растительных остатков, камней и одиночных кустов. Затем выбирали направление и способ движения агрегата, намечали поворотные полосы и ширину загонов. Ширину загонов определяли в зависимости от длины обрабатываемого поля, состава агрегата и способа его движения. При этом учитывалось, что по ширине загона должно укладываться четное число проходов агрегата. Так как на краю поля условия могут быть нехарактерные, то опыты проводили, отступив от края поля на расстояние не менее Юм. Тип почвы и название по механическому составу были взяты из почвенной карты хозяйства или района, где проводились испытания. Влажность почвы определяли способом высушивания. При определении влажности этим способом устанавливались потери массы почвы после ее высушивания. Пробы почвы на влажность отбирали ежедневно по 3 раза в день в местах, расположенных по диагонали участка. Влажность почвы определяли по среднему образцу, образец почвы брали из слоя 0+30 см через каждые 10 см, высыпали в тару, тщательно перемешивали и отбирали навески почвы массой 30+40 г в два стаканчика, которые плотно закрывали крышками. Затем один стаканчик открывали и ставили в сушильный шкаф. В сушильном шкафу пробу почвы сушили при температуре 105С в течение 8 часов или до постоянной массы. Стаканчик с высушенной почвой (в закрытом виде) помещали в эксикатор, после охлаждения, через 15+20 минут взвешивали. По разнице массы стаканчика с почвой до сушки и после сушки определяли количество воды, содержащейся в навеске почвы, по разнице массы стаканчика с высушенной почвой и пустого -массу сухой почвы.
Экономический эффект применения методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний
Проведенные исследования по разработке критериев и методики комплексной оценки эффективности и конкурентоспособности пахотного агрегата на основе системного анализа процессов его функционирования при испытаниях в условиях Северо-Западной зоны РФ позволяют сделать следующие выводы: 1. В системе испытаний сельскохозяйственной техники в период плановой экономики был разработан ОСТ 70.2.30-78 по комплексной оценке машин, который позволял получить комплексную (по совокупности показателей) количественную оценку эффективности функционирования агрегата по результатам испытаний (задача оценки соответствия). Однако в условиях рыночной экономики решения только задачи соответствия нормативно-технической документации недостаточно, появилась необходимость оценки конкурентоспособности сельскохозяйственных агрегатов и разработки соответствующих критериев и метода этой оценки. В связи с этим предложено определение понятия конкурентоспособности агрегата, как его превосходство, по соотношению совокупности качественных и стоимостных характеристик, в сравнении с агрегатами-аналогами. 2. При обосновании структуры показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности установлено, что пахотный агрегат целесообразно представлять в виде сложной эргатической системы, состоящей из подсистем: оператор (Р0), машина (Рм), среда (Рс), выходом которой является эффективность функционирования (Рэ) пахотного агрегата. 3. Показано, что для комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата номенклатура показателей по видам оценок из действующей нормативно-технической документации и их характеристики (весомость, значимость) могут быть уточнены, применительно к условиям рыночной экономики, с использованием метода экспертных оценок. Сформирована номенклатура показателей подсистем «среда» (из 7 показателей) и «машина» (из 3 показателей), а также эффективности функционирования пахотного агрегата по видам оценок (из 40 показателей, в том числе введены оценка экологической безопасности и показатели: уровень качества сервиса или фирменное обеспечение работоспособности агрегата, дизайн, цветовая гамма, наличие предохранительных устройств). На основании полученных коэффициентов конкордации было установлено, что с вероятностью 99 % существует неслучайная согласованность во мнениях экспертов. Сформирована оценка экономичности пахотного агрегата с учетом действующей нормативно-технической документации. 4. Построены комплексные показатели эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата в виде иерархической совокупности на основе уточненной номенклатуры единичных показателей по видам оценок. Комплексный показатель конкурентоспособности пахотного агрегата расположен на самом конечном - нулевом уровне, комплексный показатель эффективности функционирования пахотного агрегата (полученный с учетом показателей подсистем «среда» и «машина») и комплексный показатель экономичности - на первом уровне, частные обобщенные показатели эффективности функционирования пахотного агрегата по видам оценок - на втором уровне, единичные показатели - на третьем уровне иерархической совокупности показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата. Полученная иерархическая совокупность показателей позволяет реализовать системный поуровневый анализ эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотных агрегатов при выборе предпочтительного из них. 5. На основании разработанных комплексных показателей эффективности функционирования и экономичности пахотного агрегата, полученных с учетом новой (уточненной) номенклатуры оценочных показателей и их характеристик (весомость, значимость), предложен комплексный показатель конкурентоспособности пахотного агрегата в виде: где Кэ - комплексный показатель эффективности функционирования агрегата; Кс - комплексный показатель экономичности агрегата. 6. Проведена апробация применения критерия конкурентоспособности по результатам сравнительных испытаний на базе Северо-Западной МИС на примере двух вариантов пахотных агрегатов различной конфигурации: первый в составе трактора Беларус-1523 и плуга ГЖМ-6-40Р, второй в составе трактора Джон Дир-7800 и плуга ПГП-5-40А. 7. Проведенный статистический анализ результатов эксперимента показал, что для многих показателей среднее значение и значение медианы примерно равны; коэффициент вариации практически для всех показателей не превышает значения 0,3; многие показатели имеют значения асимметрии и эксцесса близкие к 0; значения выборки всех показателей лежат в доверительном интервале с вероятностью 95,0 %; все показатели имеют распределение, соответствующее нормальному закону распределения. Тем самым была установлена возможность применения регрессионного анализа с целью получения математических моделей на основе результатов экспериментальных исследований. В результате проверки экспериментальных данных на грубые погрешности выявлено, что грубых погрешностей в экспериментальных данных нет, поэтому возможно использование всех полученных значений выборки для дальнейшей работы. 8. В результате проведенного регрессионного анализа были получены модели, характеризующие зависимость показателей эффективности функционирования пахотного агрегата (агротехнической и эксплуатационно-технологической оценок) от показателей подсистем «среда» и «машина», которые могут быть использованы для описания общего процесса функционирования пахотного агрегата, его системного анализа, а также для определения рациональных эксплуатационных параметров и режимов работы агрегата. Полученные математические зависимости позволяют утверждать, что существует связь между рассматриваемыми единичными показателями, тем самым доказано что, выбранные в результате экспертного опроса единичные показатели подсистем «среда» и «машина» наиболее полно описывают процесс функционирования пахотного агрегата, и оказывают существенное воздействие на единичные показатели эффективности функционирования. 9. В результате произведенных расчетов по предложенным моделям комплексных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности с использованием экспериментальных данных получены следующие их значения для исследуемых вариантов пахотных агрегатов.
