Особая роль в повышении надежности сельскохозяйственной техники отводится системе её обслуживания и ремонта. Её совершенствование поможет наилучшим образом использовать потенциальную надежность, заложенную на стадии конструирования и производства технических средств, а также достичь высокой экономической эффективности их использования. Особую актуальность данное направление  приобретает в настоящее время, в связи с сохраняющейся на протяжении десятка лет  тенденцией сокращения парка тракторов и зерноуборочных комбайнов в сельскохозяйственных организациях Пензенской области. Так, в 2012 году по сравнению с уровнем 2001 года наличие тракторов снизилось в 3,1 раза, зерноуборочных комбайнов – в 4,3 раза (табл. 1).

Таблица 1 – Материально-техническая обеспеченность сельскохозяйственных организаций Пензенской области

Замедление процесса обновления основных средств послужило одной из причин продления сроков использования техники, что привело к снижению коэффициентов выбытия. Высокие темпы списания техники в предыдущие годы привели к увеличению нагрузки на её единицу. Так, нагрузка на один трактор в 2012 году увеличилась на 71,1% по сравнению с уровнем 2001 года и составила 296 га пашни. Нагрузка на один зерноуборочный комбайн также возросла в 2,5 раза и составила 507 га посевных площадей зерновых и зернобобовых культур [2].

Технический сервис является вынужденным и необходимым условием поддержания сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии. В настоящее время значительная часть сельских товаропроизводителей не в состоянии качественно и своевременно выполнять технологические процессы в полеводстве, а многие из них не могут вообще обрабатывать закрепленные земельные участки. Значительно усложнилась проблема ремонта технических средств. Объем ремонтно-технических услуг, оказываемых сельским товаропроизводителям, сократился многократно. Основная часть ремонта тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники переместилась в мастерские и на машинные дворы сельскохозяйственных предприятий, которые по своей оснащенности и технологической дисциплине значительно уступают специализированным ремонтным предприятиям.

Сравнительно невысокие показатели машиноиспользования побуждают изыскивать способы ускоренного развития технического сервиса.

Как правило, в сервисных подразделениях наличие постов технического обслуживания (ТО) определяется по усредненным показателям. При этом не учитывается стохастический характер потока заявок на обслуживание со стороны основных сельскохозяйственных тракторов и потока обслуживаний вспомогательных агрегатов на постах технического обслуживания, текущего ремонта агротехнических сервисных центров. Из-за чего возникают простои техники в напряженные периоды сельскохозяйственных работ. Поэтому при организации технического обслуживания сельскохозяйственной техники необходимо учитывать возможные простои связанные с обслуживанием, а также затраты на содержание обслуживающих постов. При увеличении количества постов зоны ТО происходит уменьшение потерь от простоя агрегатов, но увеличиваются затраты на содержание оборудования, производственных рабочих и производственных площадей.

С целью оптимизации количества технических обслуживаний и ремонта техники целесообразно использовать технологические карты по основным возделываемым культурам. Данная информация необходима для  разработки обобщенного плана механизированных работ и определения загрузки основных видов сельскохозяйственной техники  в течение года.

Данные графиков машиноиспользования являются основополагающими для составления годовых планов проведения технических обслуживаний тракторов различных марок, а также планирования расхода нефтепродуктов для основных видов технических средств. Анализ результатов свидетельствует, что развитие системы технического обслуживания и ремонта будет происходить в направлении увеличения периодичности ТО и ремонта, уменьшения номенклатуры операций при технических обслуживаниях.

Кроме того, в целях рационализации трудовых операций работников агросервисных формирований необходимо определить поток поступающих заявок на проведение ТО и ремонт в течение года с учетом занятости техники на полевых работах. Решение задачи во многом зависит от определения среднего времени простоя тракторов на техническом обслуживании, которое в данном случае можно рассчитать с помощью математического аппарата теории массового обслуживания, так как совокупность обслуживающих постов является элементом обычной системы массового обслуживания.

При этом критерием оптимальности количества обслуживающих постов будет являться минимум целевой функции – суммарных затрат от простоя техники на техническое обслуживание и затрат на содержание обслуживающих постов. Потери от простоя тракторов на ТО определяются исходя из стоимости единицы транспортной работы одного условного трактора, рассчитанные также на основании технологических карт. Затраты на содержание 1 поста в течение часа зависят от его оснащенности оборудованием и занимаемой площади.

Система массового обслуживания связана с двумя потоками: потоком заявок с параметром, равным интенсивности потока заявок λ, и встречным потоком обслуживаний с параметром, равным интенсивности обслуживания μ. Элементами системы является входной поток заявок требований, очередь, посты обслуживания (каналы) и выходящий поток.

С целью упрощения расчета характеристик систем массового обслуживания, можно предположить, что потоки событий, переводящие систему из состояния в состояние, являются простейшими стационарными и пуассоновскими. Это означает, что интервалы времени между событиями в потоках будут иметь показательное распределение с параметром равным интенсивности данного потока. Например, с целью оптимизации количества постов зоны ТО-2 агротехнического сервисного центра, можно принять его как закрытую систему массового обслуживания, без потерь, многоканальную, без приоритета с неограниченной очередью. Для дальнейших расчетов предполагается использовать данные предыдущих исследований: трудоемкость работ технического обслуживания ТО-2 в наиболее напряженный период работ, трудоемкость ТО-2 одного условного эталонного трактора и пр. Для решения задачи целесообразно использовать специальную функцию программы MathCad.

Результаты зависимости времени нахождения трактора в очереди на проведение ТО-2 от количества поступающих в агротехнический сервисный центр заявок  и количества в нем специализированных постов отражают не только основные экономические показатели, но и график  зависимости затрат на содержание постов и простоя тракторов на ТО-2 от количества постов. Расчетные показатели будут свидетельствовать как о минимальных, так и максимальных суммарных потерях от простоя техники и затратах на её содержание [3] .

Таким образом, совершенствование организации технического сервиса в АПК позволит обеспечить значительное ресурсосбережение на поддержание сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии и достичь минимальных потерь от её простоя на техническом обслуживании и ремонте.

Подготовка тракторного парка к проведению полевых работ одна из важнейших задача инженерной службы сельскохозяйственного предприятия [4.5]. Уменьшение количества внезапных отказов в период весенних полевых работ и во время уборки урожая позволит повысить эффективность и рентабельность производства . Одним из вариантов повышения готовности техники является своевременное и качественное проведение технического обслуживания техники [6]. Если об этом позаботиться заранее, то машины будут работать надежно в течение всего срока, выделенного под конкретную работу. Для решения данной проблемы предлагается следующая модель технологического процесса технического обслуживания машинно-тракторного парка (ТО МТП) (см. рисунок 1).

Весь процесс ТО содержит в себе следующие операции:

1. Наружная мойка машин. Перед собственно техобслуживанием машина отправляется на площадку наружной мойки. Чистую машину в соответствии с планом-графиком отправляют на участок ТО.

2. Вначале, перед проведением обслуживания, происходит приемка машины: согласно ведомости осуществляется проверка всей комплектации машины на предмет отсутствия каких-либо элементов (фонарей, зеркал, шлангов, стекол, запасного колеса и т.д.).

Рисунок 1. Схема проведения технического обслуживания машинно-тракторного парка.

3. Диагностирование. Перед выполнением ТО в срочном порядке делаем диагностику машин. Этот этап является решающим в определении последующей эксплуатации машины. Также уточняют объемы ТО, выявляют различного рода неисправности, износы, смещения, поломки, деформации, проверяют функционирование систем двигателя. Цель диагностики заключается в определении технического состояния и причин неполадок машин и выдаче рекомендаций по выполнению необходимых работ ТО. При диагностировании решается ряд задач: проверка исправности и работоспособности машины в целом или каких-либо ее составных частей, определение дефектов, повлиявших работоспособность  и исправность машины, подбор исходных данных для прогноза остаточного ресурса или вероятности безотказной работы машины в межремонтный период.
4. Техническое обслуживание. Очень часто расходные материалы бывают низкого качества, из-за чего падает надежность машин. Вот почему при покупке новых расходных материалов инженеру или специалисту по закупкам очень важно их контролировать, нельзя покупать расходные материалы сомнительного качества.
5. Контроль качества ТО. За контроль отвечает компетентный специалист, в обязанности которого входит внимательный досмотр за различными подтеками, заеданиями, заклиниваниями, люфтами, осевых перемещений и т.д. Специалист по контролю качества может быть инженером (зав. мастерской). Также контроль может быть не только сплошной, но и выборочный.

После совершенствования процесса ТО разделение обслуживающих воздействий между исполнителями будет выглядеть следующим образом:

1. Наружная мойка, ежесменное техническое обслуживание (ЕТО), а также устранение неисправностей закреплено за механизаторами (водителями);
2. Диагностирование и работы ТО-1, ТО-2, ТО-3, сезонное техническое обслуживание (СТО) выполняет мастер-наладчик;
3. Осмотр машины и контроль качества ТО осуществляет заведующий мастерской.

Наружная мойка машин проводится на площадке наружной мойки. ЕТО машин проводится на местах их работы или на месте стоянки. Приемка машин, диагностирование, ТО-1, ТО-2, ТО-3, СТО и контроль качества ТО проводятся на участке технического обслуживания.

Выше предоставленные меры совершенствования процесса ТО МТП могут снизить затраты на ТО, повысить качество работ на участке ТО, увеличить наработку машин на отказ. Отказ машины во время выполнения полевых работ оказывает непосредственное влияние на увеличение агротехнических сроков, что, в конечном счете, скажется на урожае. Выгоднее вложиться в техническое обслуживание и не иметь проблем с внеплановыми ремонтами. В итоге все это приведет к экономии денежных средств.

1. История развития сельхозтехники

Первоначально земледелие основывалось на ручном труде и примитивных орудиях. С изобретением плуга и упряжи началась механизация.

Основные этапы:

• XIX век — распространение паровых машин.
• Начало XX века — первые бензиновые тракторы.
• 1950–70-е — массовая механизация в СССР, США, Европе.
• С конца XX века — автоматизация и компьютеризация сельхозмашин.

2. Классификация сельскохозяйственной техники

Сельхозтехника подразделяется по функциональному назначению:

1. Тракторы:

• Колёсные, гусеничные
• Универсальные, специализированные

2. Почвообрабатывающая техника:

• Плуги, культиваторы, бороны, фрезы

3. Посевные машины:

• Сеялки, рассадопосадочные машины

4. Уборочная техника:

• Зерноуборочные комбайны, картофелеуборочные, кормоуборочные

5. Техника для животноводства:

• Кормораздатчики, доильные установки, навозоуборочные

6. Транспортная и вспомогательная техника:

• Прицепы, опрыскиватели, погрузчики

3. Современные тенденции и инновации

Сельхозтехника становится всё более высокотехнологичной:

• GPS-навигация и автопилотирование тракторов
• Сенсоры и Big Data для оценки состояния почвы
• Дроны для мониторинга и внесения удобрений
• Точные дозаторы семян и удобрений
• Электротяговые и гибридные машины
• Роботизированные системы для сбора урожая и ухода за растениями

4. Цифровизация и “умное земледелие”

Понятие “точного земледелия” включает использование цифровых и геоинформационных технологий:

• Карты урожайности
• Умное управление поливом
• Прогнозирование заболеваний
• Связь с облачными платформами и ИИ

Эти технологии позволяют снизить затраты, повысить эффективность, сохранить ресурсы.

5. Проблемы внедрения сельхозтехники

Несмотря на прогресс, остаются трудности:

• Высокая стоимость современной техники
• Недостаток квалифицированных операторов
• Проблемы технического сервиса в сельских регионах
• Износ парка техники в малых хозяйствах
• Ограниченный доступ к инновациям для фермеров

6. Перспективы развития сельхозмашиностроения

Будущее отрасли связано с:

• Развитием электромобилей и водородных двигателей
• Интеграцией ИИ и нейросетей в управление
• Созданием полностью автономных ферм
• Расширением использования беспилотников
• Применением 3D-печати для производства запчастей

Также важны государственные программы субсидирования закупки новой техники.

Заключение

Сельскохозяйственная техника — это фундамент эффективного аграрного производства. От уровня её развития зависят продовольственная безопасность, устойчивость сельских территорий и конкурентоспособность агросектора. Интеграция цифровых и роботизированных решений позволит сделать сельское хозяйство более продуктивным, экологичным и экономически эффективным.