ЗМІСТ

	Передмова .............................................................................	4
1.	Порядок виконання лабораторної роботи ..........................	6
1.1	Мета роботи ..........................................................................	6
1.2	Методичні поради .................................................................	6
1.3	Робоче місце ..........................................................................	6
1.4	Вимоги до звіту .....................................................................	6
2.	Завдання та вихiднi данi до лабораторної роботи …….....	7
	Контрольнi питання ..............................................................	8
	Список літератури ................................................................	8
	Додаток А Основнi показники ефективності .............	10
	Додаток Б Приклад виконання лабораторної роботи ......	14

Передмова

У курсах “Обґрунтування інженерних рішень” та „Аналіз технологічних систем” передбачається виконання комплексу лабораторних робіт, виконання яких призначено для набуття практичних навичок формулювання та вирішення інженерних та управлінських задач.

У практицi обгрунтування iнженерних рiшень важливе мiсце мають зайняти багатомiрнi одно- i багатокритерiальнi оптимiзацiйнi задачi. Однокритерiальнi задачi, або зведенi до цiєї форми, вирiшуються, як правило, засобами лiнiйного про-грамування (ЛП). У практицi ж вирiшення багатокритерiальних оптимiзацiйних задач широко застосовується метод бага-токритерiального вибору за вiдстанню до цiлi та допоміжні методи – лексико-графiчний метод ранжування критеріїв, метод Парето і т.п.

Комплекс лабораторних робіт носить не формальний характер. Для їх виконання необхідні знання із суміжних дисциплін, наприклад, „Машиновикористання у землеробстві”, „Економіка с.-г. виробництва” і т.п.

Перелiк лабораторних робiт, що передбачається прово-дити:

1. Побудова дерева цiлей i вибiр критерiю степені досягнення мети;

2. Оптимiзацiя розподiлу обсягу роботи мiж машинно-тракторними агрегатами (Виконується із застосуванням програми ОПТ1-МКД);

3. Оптимiзацiя розподiлу обсягу роботи мiж транспортними агрегатами або планування перевезень (Виконується із застосуванням програми ОПТ2-МКД);

4. Обгрунтування рацiонального складу МТА за декiлькома критерiями (Виконується із застосуванням програми ОПТ-3).

При формулюваннi та вирiшеннi задач оптимiзацiї важливе мiсце займає вибiр цiлей та критерiїв. Для обгрунтування iнженерних рiшень у машиновикористаннi доводиться формулювати та вирiшувати одно- i багато-критерiальнi оптимiзацiйнi задачi. Вiрно поставлена мета (критерiй) - передумова пiдвищення ефективностi iнженерних та управлiнських рiшень. Тому першою повинна виконуватись саме лабораторна робота: "Побудова дерева цiлей i вибiр критерiю оцінки степені досягнення мети". Її виконання допоможе практично засвоїти процес формулювання цiлей та вибору критерiїв. Дерево цілей і функціональну графічну модель доцільно будувати, використовуючи надані графічні елементи у текстовому редакторі MS Word. Тобто текстовий редактор у даному випадку використовується, по-перше, для побудови графічних моделей, по-друге, вивільняє виконавця від рутинної роботи і, по-третє, підвищує якість оформлення лабораторної роботи.

1. Порядок виконання лабораторної роботи

1.1. Мета роботи

Вивчити і практично засвоїти методи та прийоми формулювання, побудови дерева цілей і відповідного йому функціонального (технологічного) ланцюжка.

1.2. Методичні поради

При самостiйнiй пiдготовцi до виконання лабораторної роботи слiд вивчити сутнiсть проблеми (задачi), методи та прийоми, за допомогою яких вона вирiшується, вивчити відповідний теоретичний матеріал [1] стор.6...14, [2] стор. 29...36, 58...64, 78...81, доцільно переглянути додаткові літературні джерела, так як джерела [1] і [2] безумовно не висвітлюють всіх методів вирішення проблеми. Крім того, слід ознайомитись з контрольними питаннями і підготуватись на них відповідати.

Для побудови графічних моделей дерева цілей і функціонального ланцюжка доцільно користуватись графічними елементами – об’єктами (див. комп’ютерний варіант цього методичного посібника): формули таблиці ДА і власне графічними елементами, що надані на рис. ДБ.

Варiанти iндивiдуальних завдань приведенi у таблиці 1 і визначаються особистим шифром студента.

Порядок виконання лабораторної роботи:

• отримати або узгодити з викладачем індивідуальне завдання;

• для досягнення заданої мети здійснити її структуризацію, тобто побудувати ієрархічне дерево мети (доцільно виконувати на комп’ютері, скориставшись для цього передбаченими об’єктами – графічними елементами);

• побудувати відповідну функціональну модель процесу (технологічний ланцюжок) це теж доцільно виконувати на комп’ютері, скориставшись передбаченими графічними елементами

Орієнтовна тривалiсть лабораторної роботи 4 години.

1.3. Робоче місце

Лабораторні роботи, як правило, проводяться у приміщенні комп’ютерного класу або лабораторії обчислювальної техніки кафедри ЕМТП. І тому слід додержуватись техніки безпеки при роботі з електроприладами і загальних вимог до поводження у приміщенні лабораторії.

1.4. Вимоги до звіту

Всі лабораторні роботи оформляються у зошиті. Комп’ютерні роздруківки теж слід вклеїти у зошит. У звiтi необхiдно привести (див. приклад виконання, додаток В):

• повну назву лабораторної роботи, умови завдання та вихідні дані, що вибрані із таблиці 1 варіантів за особистим шифром;

• функціональну модель процесу (комп’ютерна роздруківка) з переліком функцій і необхідними поясненнями.

• Відповідне функціональній моделі дерево цілей, формули показників і критеріїв з розшифровкою параметрів (комп’ютерна роздруківка);

2. Завдання та вихiднi данi до лабораторної роботи

Умови завдання.

Здiйснити структуризацiю заданої мети, визначити частковi цiлi i критерiї степені їх досягнення. Представити результати роботи у виглядi ФУНКЦІIОНАЛЬНОЇ Графічної МОДЕЛIІІ процесу (технологічного ланцюжка, послiдовностi функцій або операцiй) та вiдповiдного йому ДЕРЕВА ЦIЛЕЙ. На свiй розсуд обрати вiдповiднi критерiї iз таблицi Д1, що кiлькiсно вiдображають степiнь досягнення мети. Крім того, різноманітні показники можна знайти у джерелах [2, 3 і 4] та інших. Номер мети вибрати iз таблицi 1 за правилом:

N = а+б+с,

де а, б, с - iндекси особистого шифру.

За згодою викладача мету (технологічний процес) можна взяти із курсового проекту по МВЗ або із майбутнього дипломного проекту.

Контрольнi питання

1. Iз яких мiркувань здiйснюється вибiр критерiїв ефективностi iнженерних рiшень?

2. Перелiчити основнi (найважливiшi) технiко-економiчнi показ-ники машиновикористання.

3. Якi показники можуть виступати у ролi критерiїв при опти-мiзацiї параметрiв МТА? (1 - прямi затрати на одиницю виро-бiтку; 2 - якiсть роботи; 3 - змiнний виробiток; 4 - ширина захвату).

4. Впорядкувати множину критерiїв оцiнки технологiї механi-зованого виробництва продукцiї рослиництва у ранжирний ряд зростання степенi узагальнення. (1 - приведенi затрати; 2 - прямi експлуатацiйнi затрати; 3 - затрати працi; 4 - ефективність прапрацi). Пояснити прийняте рiшення.

5. Наведеним визначенням (термiнам), якi позначенi лiтерами поставте у вiдповiднiсть термiни, якi позначенi цифрами. А - бажаний результат; Б - спiввiдношення результата i затрат; В -кiлькiсна мiра ефективностi; Г - сукупнiсть цiлей, критерiїв, пріоритетiв. (1 - критерiй; 2 - цiль; 3 - система цiнностей; 4 - ефективнiсть).

6. У яких одиницях зручно (доцiльно) виразити втрати врожаю для оцiнки екологiчностi збиральних робiт? (1 - масою; 2 - грошовим еквiвалентом; 3 - енергетичним еквiвалентом; 4 - у долях врожаю).

7. Яку форму має коефiцiєнт енергетичної ефективностi техно-логiй? (1 - адитивну; 2 - мультиплiкативну; 3 - вiдносну).

8. Принципи та послідовність побудови дерева цілей.

9. Принципи та послідовність побудови функціональної моделі процесу, системи.

ЛIТЕРАТУРА

1. Нагiрний Ю.П. Обгрунтування iнженерних рiшень.-К.: Урожай,1994.

2. Машиновикористання в землеробствi /Iльченко В.Ю. та iн. За ред. Iльченка В.Ю. -К.: Урожай, 1996

3. Експлуатація машинно-тракторного парку в аграрному ви-робництві / Ільченко В.Ю. та ін. За ред. Iльченка В.Ю. -К.: Урожай, 1993

Додаткова лiтература

4. Екатеринославский Ю.Ю. Управленческие ситуации: анализ и решения. - М.: Экономика, 1988.

5. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для студентов втузов.-М.: Машиностороение, 1988.

6. Абчук В.А., Бункин В.А. Интесификация: принятие решений: Научно-практич. пособ. для руководителей.-Л.: Лениздат, 1987.

Таблиця 1 Варiанти вихiдних даних до лабораторної роботи

Номер мети N	МЕТА (проблема, технологічний процес)
1	Забезпечити ефективне проведення збирання озимої пшеницi
2	Забезпечити ефективне проведення збирання кукурудзи на зерно
3	Забезпечити ефективне проведення збирання кукурудзи на силос
4	Забезпечити ефективне проведення збирання соняшнику
5	Забезпечити ефективне проведення збирання цукрового буряку
6	Забезпечити ефективне проведення збирання картоплi
7	Забезпечити ефективне проведення збирання гороху
8	Забезпечити ефективне проведення збирання трав на сiно
9	Забезпечити ефективне проведення сiвби с.-г. культури (на свiй розсуд)
10	Забезпечити ефективну підготовку грунту до сівби (передпосiвне боронування)
11	Забезпечити ефективну підготовку грунту до сівби (передпосiвна культивація)
12	Забезпечити ефективну підготовку грунту до сівби (передпосiвне коткування)
13	Забезпечити ефективне проведення основного обробітку грунту (оранка)
14	Забезпечити ефективне проведення мiжрядного обробітку с.-г. культури (на свiй розсуд)
15	Забезпечити ефективне проведення хiмiчного обробітку посiвiв с.-г. культури (на свiй розсуд)
16	Забезпечити підвищення роботоздатності тракторів (проведення ТО)
17	Забезпечити підвищення роботоздатності автомобілів (проведення ТО)
18	Забезпечити ефективне зберiгання с.-г. машин
19	Забезпечити ефективність пiдготовки комбайна до збиральних робiт
20	Забезпечити ефективне зберігання комбайнiв
21	Забезпечити ефективність забезпечення МТП нафтопродуктами
22	Забезпечити ефективність технологiчного обслуговування МТА (склад МТА на свiй розсуд)
23	Забезпечити ефективність основного обробітку грунту (безвiдвальна оранка)
24	Забезпечити підвищення якості зерна (пiслязбиральний обробіток)
25	Забезпечити підвищення якості зерна кукурудзи (пiслязбиральний обробіток)
26	Забезпечити ефективне транспортне обслуговування зернозбиральних комбайнiв
27	Забезпечити ефективне транспортне обслуговування силосозби-ральних комбайнiв
28	Забезпечити ефективне транспортування органiчних добрив на поля
29	Забезпечити ефективне основне внесення мiнеральних добрив
30	Забезпечити ефективне внесення органiчних добрив (технологію обрати на свій розсуд)

Додаток А

Таблиця ДА Основнi показники ефективності

Назва показника (критерiя), об'єкт аналiзу	Розрахункова формула
1	2
1.Функцiональнi показники
1.1. Продуктивнiсть МТА за годину змiнного або експлуатацiйного часу, га/год, т/год	Wг.з.=/Тзм
1.2. Виробiток МТА за змiну, день (га, т)	Wек=/Тек
1.3. Виробiток МТА, тракторів, тракторного парку за перiод, сезон, рiк, (га, т, у.е.га)	Wвз=Wг.з. Тзм, Wвд=Wвз•Кзм
1.4. Ступiнь виконання змiнної норми МТА	Pн=Wвз/Wн
1.5. Рiвень рiчного виробiтку на МТА, тракторний парк або умовний еталонний трактор
1.6. Коефiцiєнт використання змiнного часу (МТА, виробничий процес)	зм=Tp/Tзм
1.7. Коефiцiєнт змiнностi (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї, МТП)
1.8. Вiдпрацьовано годин за змiну, день, перiод, сезон, рік (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї, МТП)	Тф
1.9. Рiвень своєчасностi робiт (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
1.10. Степiнь використання фонду часу (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Рч =Тф/Тн
1.11. Затрати працi на оди-ницю площi, (люд.-год/га) (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Зп= mT/Wг.з.

Продовження таблиці ДА

1	2
1.12. Затрати працi на одиницю продукцiї, (люд.-год/т) (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
1.13. Рiвень механiзацiї робіт (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
1.14. Коефіцієнт технічної готовності машин (Трактори, с.-г. машини за марками)
1.15. Вiдхилення вiд заданої величини показника, нормативу, % (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї, МТП)	а=100(асер-ан )/ан
1.16. Степiнь очищення врожаю (зерна, клубнiв, коренеплодiв i т.п.), % % (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Sов
1.17. Доля пошкодження врожаю (пiдрiзання коренеплодiв, подрiбнення зерна i т.п.), % (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
1.18. Доля втрат врожаю, % (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	вв
1.19. Степiнь засмiченостi врожаю (зерна, клубнiв, коренеплодiв i т.п.), % (Технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
2. Показники витрат
2.1. Прямi витрати на оди-ницю механiзованих робiт, грн/га МТА, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, техно-логiї, МТП
2.2. Витрати палива на одиницю механiзованих робiт, (кг/га, кг/у.е.га) (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
2.3. Приведенi витрати, грн/га (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Sпр=S+ek

Продовження таблиці ДА

1		2
2.4. Рiвень прямих витрат га (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)
2.5. Рiвень питомої витрати палива (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)		Рп=gк/qпн
3.Узагальненi показники ефективностi виробництва
3.1. Вартiсть одиницi механiзованих робiт, грн./у.е.га (МТП, технологiї)	C=Si/
3.2. Ефективнiсть працi, грн./люд.-год (МТП, технологiї)
3.3. Вартiсть валової проду-кцiї на 1 грн. вартостi техніки (МТП, виробництво)	bт=Cпр/Cт
3.4. Вартiсть валової продукцiї на одного механiзатора, грн (МТП, виробництво)	bм=Cпр/nм
3.5. Енерговитрати (повна питома паливна енергомiсткiсть), кВтгод/га (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Ап11,6 gга
3.6. Питомi затрати енергiї, кДж/од.роботи (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	е=Е/
3.7. Коефiцiєнт енергетичної ефективності (МТА, МТП, технологiчнi операцiї, виробничi процеси, технологiї)	Кет=((Епi-Евi)) / (Енj)

Умовнi позначення, що прийняті у табл. Д1: W_г.з.,W_зм, W_ек - годинна, змiнна i експлуатацiйна продуктивнiсть, - обсяг виконаної роботи; _н - обсяг роботи нормативний,  - відхилення обсягу роботи від нормативного; D_н, D - відповідно нормативна тривалість виконання операції і її відхилення; T_зм - час змiни; _зм - коефiцiєнт використання часу змiни; k_зм - коефiцiєнт змiнностi; W_вз, W_вд - виробiток за змiну i день; T_ф - фактичний час роботи; З_п i З_и - затрати працi на одиницю площi i на одиницю продукцiї; m - кiлькiсть працiвникiв; U - урожайнiсть; S i S_пр - прямi i приведенi витрати коштiв; g_п i G_п - питома i загальна витрата пального; K - величина капiталовкладень; e - коефiцiєнт ефективностi капiталовкладень; C, C_пр, C_т - вартiсть одиницi механiзованих робiт, за-гальна вартiсть продукцiї i технiки; n_м - кiлькiсть машин; P - показник рiвня, iндекс "н" означає нормативне значення показника, Б_т, Б_зн, Б_м - балансова вартість відповідно трактора, зчіпки і робочої машини; W_г.ек - продуктивність агрегату за годину експлуатаційного часу; t_ф.т, t_ф.зч, t_ф.м - зональне річне завантаження відповідно трактора, зчіпки і робочої машини; n_cД_с, n_iД_і - кількість машиноднів перебування машин відповідно.у справному і несправному стані.

Примітка. Формули у таблиці оформлені як об’єкти. Вони знаходяться у рамках-надписах. Тому їх можна виділяти, копіювати у буфер і переносити у графічну модель не передруковуючи.

Що необхідно?

Навіщо?

Фп

а б в г

Рис. ДА. Графічні елементи для побудови функціональної моделі процесу

а – елемент використовується при побудові і перевірці функціональної моделі зліва направо; б - елемент використовується при побудові і перевірці функціональної моделі з права наліво; в - загальне позначення функції (дії); г – взаємозв’язок (послідовність виконання) функцій.

Додаток Б

Приклад виконання лабораторної роботи

Умови завдання: (На прикладі особистого шифру 582).

Вибираємо із табл. 1 відповідно до особистого шифру номер мети: N=5+8+2=15;

Задана мета: “Забезпечити ефективне проведення хiмiчного захисту посiвiв с.-г. культури (на свiй розсуд)”.

Відповідно до завдання необхідно:

• Побудувати ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ (ТЕХНОЛОГГІЧНИЙ) ЛАНЦЮЖОК досягнення заданої мети;

• Здiйснити структуризацiю заданої мети, визначити частковi цi-лi i критерiї (тобто побудувати ДЕРЕВО ЦIЛЕЙ);

Побудуємо за методом FAST функціональну модель обприску-вання с.-г. культури (див. рис.Д1).

Задана мета: ”Забезпечити ефективне проведення хiмiчної обробки посiвiв с.-г. культури” - перший найвищий рівень дерева цілей.

Наступний (2-й) рівень теж формулюємо в описовому вигляді.

Ефективність проведення хiмiчної обробки посiвiв забез-печується (на розсуд ОДР) своєчасністю проведення робіт, міні-мумом витрат, рівнем якості виконання робіт і мінімумом забруднення оточуючого середовища.

У третьому рівні структуризації необхідно перейти до чисельної оцінки степені досягнення заданої мети. Для цього скористаємось наступними показниками (Вибираємо їх на свій розсуд із табл. Д1).

Для забезпечення своєчасності:

• Кількість агрегатів, n_м;

та із таблиці Д1:

• Продуктивнiсть МТА за годину змiнного або експлу-атацiйного часу, га/год (1.1):

W_г.з.=/Т_зм, W_ек=/Т_ек;

• Коефiцiєнт використаня змiнного часу (1.6):

_зм=T_p/T_зм

Рис. ДБ.1. Функціональна модель хімічного захисту с.-г. культури.

Ф₀ -захист рослин (головна функція); Ф₁ - обприскування; Ф₂ - заправка обприскувачів робочою сумішшю (РС); Ф₃ - видача РС; Ф₄ - приготування РС; Ф₅ - завантаження дози отрутохімікатів; Ф₆ - відбір дози отрутохімікатів; Ф₇ - доставка хімікаиів; Ф₈ - ви-дача певної кількості препаратів на обсяг робіт; Ф₉ - зберігання отрутохімікатів; Ф₁₀ - попереднє приготування хімікатів; Ф₁₁ - заправка водою засобів приготування РС; Ф₁₂ - підвезення води; Ф₁₃ - заправка водою засобів підвезення води; Ф₁₄ - зберігання запасу води; Ф₁₅ - накопичення запасу РС; Ф₁₆ - доставка РС; Ф₁₇ - транспортування отрутохімікатів на склад.

• Коефiцiєнт змiнностi (1.7):

k_зм=T_ф/T_зм

• Рiвень своєчасностi робiт (1.9):

Для оцінки рівня витрат скористаємось наступними по-казниками:

• Затрати працi на одиницю площi, люд.-год/га (1.11):

З_п= mT/W

• Приведенi витрати, грн/га (2.3):

S_пр=S+ek

• Вартiсть одиницi механiзованих робiт, грн./у.е.га (3.1):

C=S_i/

Рівень забруднення оточуючого середовища можна звести до мінімуму, по-перше, локальним внесенням ядохімікатів і, по-друге, жорстким контролем якості виконання робіт і додержання технологічної дисципліни. Для цього будемо контролювати на всіх операціях вiдхилення вiд заданої величини показників, нормативів (агротехнічних вимог), % (1.15):

а=100(а_сер-а_н )/а_н

За узагальнюючий критерій приймемо ефективнiсть працi, котру визначимо як відношення прямих витрат на одиницю механiзованих робiт S до затрат праці З_п, грн./люд.-год:

E_п=S/З_п

Побудоване дерево цілей наведено на рис. ДБ2

Забезпечити ефективне проведення

хімічної обробки посівів

Забезпечити

своєчаснiсть робiт

Забезпечити

прийнятний рівень (мінімум) витрат

Забезпечити

мінімум забруднення оточуючого середовища

Забезпечити прийнятний рівень якості виконання робіт

п_м

W_зм→max

_Кзм

_Ксв

З_п

С_пр→min

a

k, m

Рис. ДБ.2. Приклад побудови дерева цiлей i критерiїв.

До формул слід дати пояснення (розшифровку параметрів).

17