管理学第二章

《农业机械化管理学》工程学院管理科学与工程系乔金友第二章农业机器的选型与配备第一节农业机械化区划与规划概述第二节农业机器系统及选型第三节农业机器的配备第四节机器配备相关参数计算及机器配备过程第二章农业机器的选型与配备第一节农业机械化区划与规划概述一、农业机械化区划１、农业机械化区划的研究对象和作用是根据发展农业的自然规律和经济规律，通过系统地对影响农业机械化发展的自然、农业、社会经济和科技文化等因素的调查研究，按其地域间的差异性和相似性，划分成若干个具有不同机械化特点的农业机械化区域，并按各区的生产特点、经济基础和机械化发展水平等具体条件，因地制宜地提高各区发展农业机械化的重点、步骤、方法，确定相应的经济合理的农业机器系统，以满足农业生产发展的需要。从而为制订农机化发展规划、改善农机工业布局、合理投放机器、确定农机科研项目和制订有关政策措施提供科学依据。第一节农业机械化区划与规划概述具体地说，农业机械化区划就是要解决机械化的两个基本问题：其一是划分具有不同特点的机械化区域，并且阐明各区机械化的重点和步骤，预测其在一定时期内可能达到的机械化水平；其二是提出用什么类型和何种结构的农业机器去实现机械化的问题。一、农业机械化区划第一节农业机械化区划与规划概述农业机械化区划根据需要解决的问题和研究对象的不同，分为条件区划、专题区划和综合区划三类。（１）条件区划是以影响农业机械化的某一项条件因素为研究对象的区划。（２）专题区划是针对某一个机械化问题或某一种农业机械的适应性作为研究对象的区划。例如种植业的机械化问题等。２、农业机械化区划的分类（3）综合区划是以行政区域和经济区的范围为研究对象的区划。第一节农业机械化区划与规划概述3、区域划分及区划的分级我国现已编写成的《中国农业机械化区划》（1982）的区域是按如下原则划分的：（１）影响农业机械化的自然条件和社会经济条件的相对一致性；（２）农业生产基本特征、发展方向和所需机械品种、性能的相对一致性；（３）考虑农机化发展的需要与可能、发展重点、步骤和措施的相对一致性；（４）划分区界要反映客观实际，不受行政区限制，但为了统计资料的方便，基本保持县级行政区界的完整。第一节农业机械化区划与规划概述根据上述划分原则，采用主导因素法将全国共划分九个一级区包括３８个二级区。第一节农业机械化区划与规划概述二、农业机械化规划１、农业机械化规划农业机械化规划是指一个具体单位的农业机械化发展规划。农业机械化规划是按照农业机械化区划提出的发展需要，根据现实可能，拟订出在一定时期内所要达到的指标和进度、比例关系、机器型号和投放量以及各项实施措施。第一节农业机械化区划与规划概述2、农业机械化规划的内容农业机械化规划是实施计划，因此规划内容必须明确具体，即应对农业机械化的发展目标、时间进程（近期、中期、长期）、发展速度、比例关系、布局结构、先后次序、实施措施等加以具体规划阐明。其基本内容是：(1)规划并预测发展机械化的项目和步骤(2)选择机器型号和确定机器数量(3)根据规划单位的具体条件制订全面的发展规划二、农业机械化规划第一节农业机械化区划与规划概述二、农业机械化规划3、农业机械化规划与区划的关系农业机械化区划是战略性、长期性，同时又是以定性为主的基础研究工作。农业机械规划则是在区划的基础上制订的，是定量的，有阶段性和时效性，用以指导农业机械化实践。所以区划是规划的基础，而规划则是区划在某一阶段或某一单位内的具体化。第二节农业机器系统及选型一、农业机器系统１、农业机器系统的概念及分类农业机器系统是指实现农业生产过程机械化所需要的各种动力机械和作业机械的有机组合，是完成给定的农业生产功能的综合体。与系统工程的概念相联系第二节农业机器系统及选型（２）按作物种类分有水稻、小麦、棉花、玉米机器系统等。（３）按农业机械化区域分如南方水田区机器系统、华北旱作区机器系统、东北垄作区机器系统等。农业机器系统的分类有如下几种：（１）按农业生产部门分种植业机器系统、畜牧业机器系统、林业机器系统、渔业机器系统等。一、农业机器系统１、农业机器系统的概念及分类第二节农业机器系统及选型农业机器系统对于具体的生产单位来说是开放的，尤其在市场经济条件下，农业机器的使用权不一定生产单位集体所有，为追求农业机器作业的经济效益，机器所有者可以在完成本单位作业的前提下，为其它单位（个人）进行代耕服务。这样使系统内机具充分利用，系统功能得到最优发挥。对于一个具体的农业生产单位，它所具有的全部农业机器也构成一个农业机器系统（但不一定是最优的），这一系统内部各要素以及系统与其外部环境间的协调优化就是农业机器生产与管理学重要研究的内容之一。一、农业机器系统第二节农业机器系统及选型２、编制农业机器系统遵循的原则（１）提高机器的综合利用性能，尽可能达到一机多用。（２）采用联合作业机组和复式作业机组。（３）可同时进行的农业作业工序应采用流水作业法，例如收获作业中的收割、脱粒、运输、清选、烘干等工序。在有条件的地方应尽量采用成套机械设备连续完成，以保证获得较高的产品质量和较小损失。（４）采用新工艺和新技术时（例如精量播种、化学除草、少耕和免耕法、液压和电子技术等），既要考虑技术上的先进性，也要考虑经济上的合理性。参考戴有忠：《农业机械化工程》第二节农业机器系统及选型（５）提高机器的系列化、标准化、通用化程度。（６）编制机器系统应注意并体现工程技术与生物技术相结合，相互适应，相互促进。从当前我国农村的社会经济条件来看，在编制农业机器系统和进行农机配备时，还必须充分注意到“机械化、半机械化、手工工具并举，人力、畜力、机电动力并用”，以便使农业机器系统真正做到有用可行，既能保证农产品的产量和质量有所提高，又能获得较高的劳动生产率和较低的产品成本。第二节农业机器系统及选型二、农业机器选型农业机器选型的目的，是为农业生产选择最优的技术装备。因此，机器选型必须全面地考虑技术和经济的要求。选择机器设备时应注意的主要因素和条件如下。第二节农业机器系统及选型１、适应性指机器对地区的适应性。机器选型必须以当地的地形特征、地块大小、土壤种类、道路条件和气象特点，以及作物种类、耕作制度、栽培方式和农业生产规模等农业生产条件为依据。拖拉机的选择还要考虑其通过性。拖拉机在泥泞地或坡地上作业时，动力性和经济性都恶化。另外拖拉机地隙是影响其通过性的另一因素，在中耕时一定要保证拖拉机地隙为所中耕植物株高的0.5～0.6倍。二、农业机器选型农业机器选型要考虑的因素第二节农业机器系统及选型２、生产性指机器的生产效率，一般表现为功率、速度、生产率、利用率等技术参数，应该根据生产单位的经营规模和生产任务来选择机器的性能和尺寸大小，并考虑动力机械与作业机械的配套性，以充分发挥机器性能和提高利用率。３、经济性在选购机器时，不能只考虑机器的购置价格，还必须考虑使用期间的各种费用支出。如果只考虑价格便宜，而不考虑购入后所发生的一系列费用，如油料费、维修费等支出，则可能机器的整个寿命周期费用（购置费用＋使用费用）不是最经济的。140001000090004000600080000500010000150002000025000甲乙丙寿命周期费用(元)购置费用使用费用第二节农业机器系统及选型４、可靠性包括无故障性、维修性、耐久性等，要求机器能在规定时间内，在规定的使用条件下无故障可靠地工作，使用寿命要长。对机器进行维修和排除故障时，易于拆卸，易于检查，零部件的通用化和标准化程度高，互换性好等。５、安全性是指机器安全生产和对环境保护的性能。要求机器能安全作业，在发生事故时能保护驾驶人员的安全，降低机器噪声和排放的有害物质对环境的污染、对人体的危害，另外，操作方便性、座椅舒适性等是机务人员的追求目标之一。以上仅对选型时要考虑的几个重要方面概括论述。实际选型时，可结合生产单位实际情况建立更详细的选型指标。第二节农业机器系统及选型实例：黑龙江省香兰劳改支队农业机器选型时，选择技术可靠性、动力性、经济性、零件易配件、适应性、通过性和操作方便性等七个具体指标对拖拉机和联合收获机进行评价。具体评分如表９－２：机型K1K2K3K4K5K6K7Ai序东547.886.136.635.507.007.508.256.9112东758.207.407.208.808.108.408.508.029东8029.178.338.338.838.678.679.008.696东607.808.507.208.707.808.007.907.9810ДT758.909.407.507.008.107.909.208.288铁牛559.639.408.888.889.389.009.139.212上海509.808.909.309.308.808.609.509.183E5128.569.228.448.568.788.449.678.785E5147.609.007.608.609.208.809.808.6371200P9.449.447.677.119.3310.009.678.894东风908.207.507.408.307.006.907.507.5611东风1208.678.007.178.507.507.838.337.9810JL10659.6010.009.408.6010.009.809.809.591第三节农业机器的配备农业机器配备就是依据给定的机械化作业项目及作业量，为一个企业或地区选择农业机器型号，确定各型农业机器的数量，组成农业生产机群。一、农业机器配备的目的与要求目的是组成按农艺要求完成企业机械化作业任务，并具有较高经济效益的机群。要求：１、保证按农艺技术要求完成企业的各项机械化作业。２、配备的机器能使企业获得较大的经济效益。第三节农业机器的配备二、农业机器配备的依据１、配备依据（１）企业所在地区的自然、社会经济条件，地形地貌和作业场所状况等条件；（２）企业的规模及生产工艺和作业项目，以及由此而决定的各项作业数量和农艺技术要求；（３）企业的管理水平及人员的技术水平；（４）企业原有作业系统的构成（人、机、畜构成）及技术经济指标；（５）可供选择的机器型号、价格、技术性能和对企业所在地区的适应性等有关资料和数据。第三节农业机器的配备三、机器配备方法１、比照类推法２、生产率法也称“工作量法”或“作业量法”。是根据选用机组的生产率、分配给该机组的作业量、可作业天数等条件来确机具配备数量的一种方法。rrTRWUn第三节农业机器的配备３、能量法类似于第二种方法，我们以完成某项作业日需用能量（kw·h/d）为依据，再结合选定拖拉机的标定功率（或牵引功率）、来确定需用拖拉机数量。４、线性规划法应用此方法的前提是配备的目标函数与约束条件均为线性函数。配备计算过程一般为确定目标函数，设置变量和建立约束方程组，数学模型中诸参数的求解及计算结果的分析。现以某生产单位动力配备为例说明如下：rTTHRNAn第三节农业机器的配备５、最小年度费用法通过建立费用函数模型，以求得相应于最小年度费用的拖拉机最佳功率或最佳农机幅宽，从而为合理选配拖拉机和作业机械提供依据。njjjjjniijijXCZxnjXmiXW11min,,2,1,0,,2,1,目标函数为整数，约束条件第三节农业机器的配备作业机械数量的计算是根据与该作业机械配套的动力机的数量以及单台动力机配备该作业机台数来计算。四、作业机械数量的计算Tmnmn第三节农业机器的配备参考：1、余友泰《农业机械化工程》中国展望出版社，1987年；2、戴有忠《农业机械化工程》东北农业大学，1996年；3、朱振宇《大庆农场农业机器系统优化设计》东北农业大学硕士学位论文，2001年；4、王金武《创业农场水稻生产机械化……》东北农业大学博士学位论文，2002年；5、王晓燕《天戈草业公司农业机器优化配备研究》东北农业大学硕学位论文》2004年。……第四节机器配备相关参数计算及机器配备过程一、机组日历生产率及其计算作