автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Концептуальные основы и научное обеспечение технологической утилизации сельскохозяйственной техники

На правах рукописи

Конкин Михаил Юрьевич

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ И НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05.20.03 - технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2004г.

Работа выполнена на кафедре ремонта и надежности машин Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П.Горячкина»(ФГОУ 8ПО МГАУ)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Пучин Евгений Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

академик Россельхозакадемии Краснощекое Николай Васильевич

доктор технических наук, профессор член-корреспондент Россельхозакадемии Лачуга Юрий Федорович

доктор технических наук, профессор Евграфов Владимир Алексеевич

Ведущая организация: Федеральное государственное научное учреждение «Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК» (ФГНУ «Росинформагротех»).

Защита диссертации состоится 23 сентября 2004г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 006.034.01 при Всероссийском научно-исследовательском технологическом институте ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГНУ ГОСНИТИ) по адресу. 109428, г.Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 20 августа 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Соловьев Р.Ю.

2005-4 12216

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Россия - богатейшая страна мира по запасам ресурсов. Обеспеченность ресурсами России в 35 раз выше, чем США, потребляет ресурсов в 10 раз меньше, чем США; на душу населения - в 6 раз меньше, чем США и практически не перерабатывает потребленные ресурсы во вторичное сырье за исключением металлических компонентов. Резинотехнические изделия и масла перерабатываются всего лишь 5...6% от объемов потребления. Машины и сопровождающие их ресурсы в век глобальной индустриализации становятся главным предметом ресурсосбережения, в том числе и в результате ресурсосберегающей утилизации.

Проблема утилизации технических средств производства, завершивших свой жизненный цикл, является составной частью глобальной проблемы рационального использования ресурсов, охватывает такие направления как технологическое, экологическое, организационно-экономическое и правовое. На современном этапе развития общества проблемы охраны окружающей среды, экологизации технических средств приобретают основополагающее значение, определяют требования к созданию, использованию и утилизации машин и потребляемых ими ресурсов. Научная проблема утилизации большей частью находится в сфере технических наук, связана с созданием машин, приспособленных к технологической утилизации, их эксплуатацией, модернизацией, ремонтом.

Проблема технологической утилизации автотракторной техники и многочисленной номенклатуры сельскохозяйственных машин и оборудования является малоизученной. Ранее она сводилась к списанию машин, плановой сдаче металлолома. В русле современных требований к использованию ресурсов проблема утилизации должна быть рассмотрена по-иному нежели списание техники. Ресурсы черных и цветных металлов, свинца, масла нефтяного происхождения представляют собой стратегическое сырье, сохранение и многократное использование которого становится важной государственной проблемой. Рецик-линг развивается как направление ресурсосберегающей утилизации, совершенствования технологий восстановления отдельных конструктивных элементов машин, переработки утилизируемой техники во вторичные ресурсы.

Утилизация автотракторной и другой сельскохозяйственной техники связана с разработкой инфраструктуры системы утилизирующих предприятий, с использованием мощностей ремонтно-обслуживающей базы АПК.

Определяемая актуальностью проблемы тема исследования, ее теоретическая и практическая значимость, обусловливает необходимость научного обеспечения разрабатываемых концептуальных основ технологической утилизации технических средств с последующим их правовым оформлением в виде дополнения к «Комплексной системе технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» и к проекту федерального закона об утилизации технических средств производства, его разделу по утилизации техники АПК.

Объект исследования. Сельскохозяйственная техника, автотранспорт-средства (АТС), потребляешветшя^^!^^^^^ ш предельного I

ные

БИБЛИОТЕКА ,

состоя-

ния, предназначаемые к утилизации и повторному использованию конструктивных элементов с остаточной годностью.

Предмет исследования. Закономерности становления технологической утилизации, проистекающие из свойств современной ремонтопригодной машины - генерирующего звена совокупности сопутствующих ресурсов. В предмет исследования органически входят экологические, организационно-экономические и правовые проблемы, связанные с функционированием ресурсов (применительно к утилизации), концептуальные основы и научное обеспечение технологической утилизации.

Цель исследования: теоретически обосновать, что машина является генерирующим звеном совокупности параллельно функционирующих ресурсов, обладает свойством перемещения функций ресурсов, обеспечивающим приспособленность к утилизации; обосновать концептуальные проблемы и закономерности становления процесса технологической утилизации сельскохозяйственной техники, обеспечить научно-методическое сопровождение выводов и рекомендаций.

Методологическую основу исследования составляют теоретические разработки академика Селиванова А.И. по теории старения машин, теоретические обобщения научных положений других ученых, составляющие содержание теории машин. Использованы методы ретроспективного анализа и прогнозных аналитических расчетов, определяющих тенденции становления утилизации; статистические обобщения, проектирование и моделирование процессов; восхождения от абстрактного к конкретному, формализации и адаптации.

Достоверность результатов исследования обеспечивается проверкой теоретических обобщений аналитическими расчетами с использованием статистических данных; многоканальностью доказательств, подтверждающих выдвинутые теоретические положения, концептуальные посылки и практические рекомендации; сопоставлением зарубежного и отечественного подходов к утилизации; широкой апробацией результатов исследования в печати и на научно-практических конференциях.

Научная новизна исследования состоит в разработке теоретических положений о машине как генерирующем звене совокупности параллельно функционирующих ресурсов. Теоретически обоснована возможность перемещения функций параллельно функционирующих ресурсов в ресурс машины (КМ); на этой основе доказана целесообразность формирования фонда утилизации и его включение в ресурс машины (КМ), что обеспечивает продление жизненного цикла машины.

Сформулированы и рассмотрены некоторые проблемы теории утилизации в системе знаний, составляющих содержание теории машин. Предложены показатели оценки процесса технологической утилизации, определено место и значение теории утилизации в виде завершающего блока теории машин.

Обоснованы концептуальные позиции завершения «Комплексной системы технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» бло-

ком «Утилизация», раскрыто его технологическое, организационно-экономическое и правовое содержание применительно к утилизации сельскохозяйственной техники.

Практическая значимость и реализация результатов исследования.

Рекомендовано дополнить «Комплексную систему технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве», содержащую блоки: «Техническое обслуживание», «Текущий ремонт», «Капитальный ремонт», блоком «Утилизация». Это дает основание включить ремонтную базу сельского хозяйства в состав инфраструктуры предприятий сферы утилизации, что позволяет обеспечить значительное снижение инвестиций на создание новых предприятий по утилизации, повысить загрузку ремонтных предприятий, снизить издержки на ремонт машин за счет использования изъятых узлов и деталей списанной техники.

Рекомендовано нормативной документацией определить технологию утилизации полнокомплектных машин: «растворять» их в общем процессе ремонта на ремонтных предприятиях, выбраковывать и утилизировать конструктивные элементы не подлежащие восстановлению и использованию.

Технология механического измельчения шин для получения резиновой крошки, построенная по принципу поточного производства (модульная технология), обеспечивающая из сравниваемых технологий наименьшие энергозатраты на тонну исходного сырья, рекомендуется для широкого распространения.

Результаты исследований и рекомендации рассмотрены и одобрены секцией «Техническая политика» НТС Минсельхоза России (протокол №6 от 28.01.2004.) и разосланы для использования.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях:

- в Московском государственном агроинженерном университете имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) 2002, 2003,2004 гг.;

- во Всероссийском научно-исследовательском технологическом институте ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГНУ ГОСНИТИ) 2003,2004 гг.;

- на научной сессии Россельхозакадемии «Научно-технический прогресс в АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года» 2003г.;

- на кафедре ремонта и надежности машин МГАУ 2003,2004гг.;

- на кафедре войскового ремонта факультета военного обучения МГАУ 2004г.;

-на механическом заводе №149 2003г.

Основные положения диссертации опубликованы в рекомендуемых ВАК РФ журналах, двух монографиях (6 п.л. и 12,5 ал.), а также в статьях, опубликованных в других изданиях.

Исследование выполнялось в соответствии с научными планами и про-

граммами по ресурсосбережению Россельхозакадемии, Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина, Всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка, Правительства Московской области «Развитие сети организаций по сбору, утилизации и переработке автомобильной техники на территории Московской области на период 2004...2007 годов»; «Сбор и переработка свинцово-кислотных аккумуляторов и свинцовосодержащих отходов на территории Московской области на период 2004...2010 годов». «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года» и «Концепция научного обеспечения развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2010 года» использованы как документы, формирующие концептуальные основы ресурсосберегающей технологической утилизации.

На защиту выносятся: некоторые проблемы теории утилизации как составной части общей теории машин, завершающей цикл знаний о машинах; теоретические основы передислокации ресурсов при совершенствовании техники и ее приспособленности к утилизации; практическое использование знаний о машине как генерирующем звене совокупности совместно функционирующих ресурсов; предложение о включении в «Комплексную систему технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» блока «Утилизация», замыкающего технический сервис и жизненный цикл машины; рецик-линг, ремонт и модернизация машин как специфические формы утилизации; теоретическое обоснование источников формирования фонда утилизации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложения, изложена на 285 страницах компьютерного текста, содержит 35 рисунков и схем, 10 таблиц.

Во введении обоснованы актуальность проблем технологической утилизации технических средств производства АПК и направления исследования (технологические, экологические, организационно-экономические и правовые), теоретическая и практическая значимость и необходимость формирования концептуальных основ технологической утилизации, определены цели и задачи исследования.

В первой главе «Закономерности движения ресурсов при использовании технических средств производства» раскрыты свойства машины, как генерирующего звена совокупности функционирующих ресурсов; длительность жизненного цикла определена как функция распределения ресурсов.

Во второй главе «Формула утилизации технических средств производства» раскрывается содержание и направления технологической утилизации; показана тождественность фаз машиностроительного и машиноремонтного процессов производства и процесса утилизации; на большом фактическом материале проанализирована динамика ресурсов, подлежащих утилизации.

В третьей главе «Основы технологий утилизации технических средств

производства» представлена методическая направленность исследования технологий и организации процессов утилизации; проанализированы технологические направления утилизации резинотехнических изделий и картерных масел нефтяного происхождения, предложена методика обоснования рациональной технологии утилизации; сформулированы общие выводы к формированию концепции технологического блока утилизации.

В четвертой главе «Роль «Комплексной системы технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» проанализированы теоретические основы и нормативный характер системы ТОР применительно к утилизации техники; ремонт и модернизация техники рассматриваются как формы начала утилизации; обоснованы возможности использования мощностей предприятий ремонтно-обслуживающей базы АПК, целесообразность включения их в инфраструктуру предприятий по утилизации сельскохозяйственной техники.

В пятой главе «Организационно-экономические, экологические и правовые рамки утилизации» показаны издержки утилизации и источники их покрытия; проанализированы альтернативные концептуальные подходы к правовому обеспечению утилизации; рассмотрены вопросы экологизации технических средств и рециклинга; сформулированы рамочные блоки «Концепции утилизации технических средств производства».

Общие выводы содержат основные теоретические приращения знаний о машине и практические направления использования результатов исследования.

Основное содержание работы

Состояние изученности проблемы, задачи и программа исследования.

Закономерности движения ресурсов при использовании технических средств производства проистекают из свойств машины как генерирующего звена совокупности функционирующих ресурсов. Машина является основным объектом изучения закономерностей потребления сопровождающих ее ресурсов в течение полного жизненного цикла. Знания о машине постоянно пополняются, уточняются, конкретизируются.

По мнению академика Артоболевского И.И. «Теория машин - это наука, изучающая механику машин во взаимосвязи с рабочими процессами, ими выполняемыми». Эта наука включает: теорию рабочих процессов; механику машин (кинематику и динамику машин); теорию построения машин автоматического действия.

Академик Селиванов А.И. рассматривал теорию машин в расширенном толковании, исходя из существенного влияния теории на процессы управления, совершенствования машин, систем их технического обслуживания и ремонта. По Селиванову А.И. полное содержание теории машин - это «теория рабочих и вспомогательных процессов; кинематика машин; динамика или силовой расчет машин; теория производства машин; теория старения машин». Принципиальный вклад в науку о машинах академик Селиванов А.И. выразил в виде блока «теория старения машин». Этот блок завершал знания о машинах.

Исследованиями академика Селиванова А.И. и последователями его школы создан тот необходимый научный фундамент, на основе которого может быть построена теория утилизации, разработаны концептуальные подходы к технологии утилизации и практике ее реализации.

Вклад в расширение теоретических знаний о машинах и в решение прикладных проблем утилизации внесли коллеги и продолжатели взглядов академика Селиванова А.И. - академик Россельхозакадемии Черноиванов В.И., д.т.н. Черепанов С.С., член-корр. Россельхозакадемии Северный А.Э.

Академики Россельхозакадемии Ерохин М.Н., Краснощекое Н.В., Кряж-ков В.М., Липкович И.Э., член-корр. Россельхозакадемии Лачуга Ю.Ф., доктора технических наук Батищев А.Н., Голубев И.Г., Евграфов В.А., Лялякин В.П., Михлин В.М., Пучин Е.А., Рассказов М.Я., Тельнов Н.Ф., Халфин М.А., кандидаты технических наук Колчин А.В., Орсик Л.С., Пильщиков Л.М. и другие в своих трудах рассматривали теоретические и прикладные вопросы, которые предопределили подходы к формированию концепции утилизации как системы научных взглядов, трактовке категории утилизации применительно к созданию, использованию и ремонту техники.

Логика исследования, общий методический подход к формированию концептуальных основ технологической утилизации представлены на рис. 1.

Рис. 1 Мультиграф общей программы исследования проблем ресурсосберегающей утилизации

СК-стадияконструирования;СУМ - снижениеудельнойматериалоемкости;III 1С

- повышение пропускной способности, производительности, единичной мощности; ПДК - повышение долговечности конструктивных и неконструктивных элементов; СМ - снижение массы машин; ПУ - приспособленность кутилизации; УК- утилизи-руемость компонентов; МВУ - машины высокого уровня блочности (сборности); ПУЭ

- повышение уровня экологичности; СММ - создание машин с меньшими объемами выброса вредных компонентов; СМИ - создание машин с использованием новых материалов; СИ - стадия использования; КО - кадровое обеспечение; ТОР - обоснован -ность системы технического обслуживания иремонта; Рэ -режимыэксплуатации; ОЭБ-обеспечениеэкологическойбезопасности; ОПМ - организационные иправо-выемеры; ТМ -технические и технологическиемеры; ВЗ - возможностизахороне-ния,уничтожения; ВЗП - влияние на загрязнение почвы; ЛП - локальные последствия; ПШР - последствия широкого распространения; ВЗА - влияние на загрязнение атмосферы; С - систематическое; Эп - эпизодическое; Дл - длительное; Кр — кратковременное; ТВУ- технологические возможностиутилизации;МК-металличе-скихкомпонентов; ПС - пластмассы, стекла; Р-резинотехнических, Дк-других компонентов; ИСУ-инфраструктура сферыутилизации и охраны окружающей среды;ФС-формирование структур в сферу утилизации, привлечение иностранного капитала; ПТО — покупка технологического оборудования; ПТП - покупка технологий переработки; НТ - создание новыхтехнологий и технологическихкомплексов; АКБ - по переработке аккумуляторных батарей; ПП - по переработке пластмасс, стекла; РТИ—по переработки резинотехнических изделий; ДМ - дозагрузка мощностей промышленных предприятий; ЗМО — заводы Министерства обороны; РБ - ко пользование имеющихсямощностей предприятийРОБдляутилизации; РЗ—ремонт-ные заводы; РТП - ремонтно-технические предприятия; ТОП - технические обменные пункты; ЭРРР - экономическиерычагирациональногоресурсопотребления; СЭТ -стимулысозданияэкологичныхтехническихсредств; ВЭУ-возмещениеэкологиче-скогоущерба; ПР - платностьресурсопотребления; ПОО - правовое оформление охраны окружающей среды,ресурсопотребления иутилизации; ФЗ -федеральные законы; ЗЭБ - законы и положения об экологической безопасности; ЗФО - закон о формировании фонда охраны окружающей среды; ЗФУ - закон о формировании фонда утилизации; ЗУТ - закон об утилизации технических средств производства; ЗТС -закон о техническом сервисе; ПФЗ - поправки к Федеральному закону об инженерно — технической сфере АПК; ОЭТ - основы экологичности новой техники; НЭБ - норма-тивыэкологической безопасности; КР - Концепцияресурсопотребления и охраны окружающей среды; ОКТ- основополагающие критерии и требования; ЭБ -к экологической безопасности; У - к утилизации; ТР - к технологии ресурсопотребления; Техн - к технике.

Позиция первая. Теоретические основы движения ресурсов, связанных с созданием, использованием, восстановлением и утилизацией машин.

Современную машину можно представить в виде сложного многокомпонентного ресурса , состоящего из совокупности менее сложных ресурсов Г/, периодически заменяемых аналогичными. (Рис. 2.)

Рис. 2 Машина как генерирующее звено совокупности

функционирующих ресурсов Машина в течение жизненного цикла потребляет ресурсы г которые изначально не содержались в ее конструкции. Ресурсы г сопровождают машину в виде совокупности сопряженных параллельно функционируемых ресурсов. Соотношение 11м : £ Г/ является основой для формирования параметра качества машины, ее конструктивного и технологического совершенства. Это соотношение меняется в течение жизненного цикла машины.

Ограничивающим параметром длительности полного жизненного цикла машины является критерий минимального потребления ресурсов за этот период в расчете на один час использования или на единицу произведенной продукции, работы:

где: Шм - машина как первоначальный ресурс (чел.* час, руб.); Г/, г2,... г„ - параллельно функционирующие ресурсы, обеспечивающие выполнение машиной своих служебных функпцй (чел.* час, руб.); - суммарный объем продукции, произведенной с использованием машины, время ее использования в течение жизненного цикла (единиц продукции, усл. эт. га, км, моточасов).

Машина как генерирующие звено характеризуется относительно стабильным ресурсом Ям, определяющим ее исходную годность, качество, цену. Дополнительно вовлекаемые в процесс использования машин сопряженные ресурсы представляют собой накапливаемую сумму одноцелевых ресурсов. Так если ресурс п обозначает потребление топлива или запасных частей, других сменяемых элементов, то он фактически складывается из суммы единичных одноразовых объемов (затрат) ресурсов на эти цели. Аналогичные посылки приняты для всех других ресурсов

О)

Параллельно функционирующие ресурсы r¡_ Г2, г„ можно условно распределить на группы в зависимости от выполняемых ими функций.

Одна группа ресурсов, периодически подключающаяся к уже функционирующим, обеспечивает восполнение утраченных машиной ее служебных свойств. Ресурсы этой группы (новые или восстановленные детали, узлы, агрегаты) распределяют свою годность аналогично первоначальному ресурсу, но на более короткий интервал времени. Эти ресурсы имеют свой жизненный цикл, более короткий, чем полный жизненный цикл машины.

Другая группа параллельно функционирующих ресурсов обеспечивает процесс использования машины, подключается к общему потоку ресурсов, потребляется и восполняется. Это топливно-энергетические ресурсы, постоянно потребляемые машиной масла и смазки, охлаждающие жидкости, жидкости для гидравлических систем, другие ресурсы.

Особую группу представляют собой ресурсы обеспечения предстоящих процессов утилизации технических средств. Они будут вовлечены в производственный процесс по окончании жизненного цикла машин. Это обстоятельство по формальной логике обусловливает проявление закономерностей функционирования этих ресурсов лишь в процессе утилизации. В этой связи формируются требования к машине, ее приспособленности к утилизации.

Находящиеся в стадии эксплуатации и вновь выпускаемая техника характеризуется конструктивной незаконченностью, затрудняющей демонтаж двигателей, коробок перемены передач (тракторы К-700, Т-150, МТЗ-82 и их модификации). Отдельные узлы и агрегаты конструктивно не приспособлены к их изъятию с использованием механизированных средств, малодоступны из-за нерациональной компоновки.

Стратегическая задача - создать машины нового поколения более надежными, экологичными, экономичными, приспособленными к утилизации. Конструктивное и технологическое совершенство машин описывается формулой:

Повышение мощности, надежности, экологичности машин и агрегатов связаны с повышением весомости и соответствующим снижением Для таких направлений формула конструктивного и технологического совершенства машины примет вид:

ктс__ДД/+АГ,+АГ2+...+АГ,_

"~RU +(г1-Дг1Я)+(гг-Дл2Я)+...+(г„ -Дгл)

С позиций сохранения или уменьшения расхода ресурсов на единицу работ, продукции Дги Дг,,... Дг„ должны быть меньше или равны Агш, ... Ьгы,

Это означает, что затраты ресурсов на усовершенствование, модернизацию техники должны быть не больше, чем снижение затрат ресурсов по всем каналам потребления за жизненный цикл усовершенствованной машины. До-

полнительный расход ресурсов, рост ресурса Иц в процессе изготовления или модернизации направлен на сокращение потребления ресурсов при использовании машины. Применительно к приведенной формуле (2) Кщ будет стремиться к увеличению, а г^г^ т„ к уменьшению.

Если ресурсы соизмеримы, например, выражены в единицах трудоемко -сти или имеют сопоставимую по времени стоимостную оценку, то формула примет вид:

КТС„=-Зме--(4)

Кш + ГШ + Г2Н +—+гпН

где: индекс «я» соответствует распределению ресурсов новой

или модернизированной машины при условии

!»•.»< 2>/ (5)

Рассмотренные закономерности движения ресурсов дают основание сформулировать свойство машины: модернизация машины, совершенствование ее служебных свойств, повышение уровня годности (обобщающей характеристики) представляет собой процесс переадресации части функций, ранее осуществляемых сопряженными ресурсами, непосредственно машине - генерирующему звену, в результате абсолютного и относительного роста ресурса которого обеспечивается снижение общего объема ресурсопотребления за счет уменьшения расхода сопряженных параллельно функционирующих ресурсов.

Такое теоретическое обобщение является обоснованием требований по созданию машин, приспособленных к утилизации, формированию фонда утилизации техники.

Исходя из свойства машины, допускающего возможность передислокации функций ресурсов, включения части функций сопутствующих ресурсов в состав ресурса машины как генерирующего звена, можно допустить, что затраты ресурсов на утилизацию предусмотрены в составе ресурса Ям - исходного первоначального ресурса. Теоретически допустимо, что может быть создана самоутилизирующаяся машина Такое конструктивное оформление достигнуто за счет повышения первоначального ресурса до величины Увеличение ресурса на позволяет осуществить утилизацию машин не прибегая к использованию других ресурсов.

Реальное осуществление таких процессов передислокации ресурсов прослеживается в системах, которые изначально содержат параметры самонастройки, саморегулирования, поиска и устранения причин отказов, подтверждая, что эти функции изъяты из сферы технического сервиса и переложены на само изделие. В самозагружающихся, саморазгружающихся автотранспортных средствах, ресурсы, ранее затрачиваемые на погрузку, разгрузку, переадресованы самой машине за счет ее дополнительного оборудования гидроподъемниками и другими устройствами. Рост первоначального ресурса обусловил снижение затрат ресурсов г на выполнение этих функций. Самоуничтожающиеся системы артиллерийского и ракетно-космического вооружения разрушаются

после выполнения ими служебных функций или в случае, если продление их функционирования становятся нежелательным, опасным. В конструкции таких систем предусматривается наличие ресурсов, обеспечивающих самоуничтожение.

По аналогии можно допустить, что потребности ресурсов на утилизацию объекта включены в его первоначальный ресурс и теперь эта машина будет утилизирована без расхода дополнительных ресурсов. Такое допущение имеет теоретическую обоснованность и практическую целесообразность создания машин, приспособленных к утилизации.

Рассмотренные обобщения использованы в качестве теоретической основы определения границ модернизации и формирования фонда утилизации при покупке новой техники по цене, содержащей предстоящие расходы на утилизацию.

Изложенное дает основание предложить: затраты ресурсов на утилизацию, несмотря на их реальную потребность в конце жизненного цикла, «производить» в начале. Стоимостную оценку этих ресурсов включить в первоначальную стоимость машины, в цену, которую оплачивает первый потребитель, покупая машину. Объем средств, предназначаемый для утилизации, при включении в цену должен быть скорректирован на период действительной потребности в них, т.е. на длительность жизненного цикла машины.

Реализация этого предложения позволяет:

- сформировать реальную тенденцию продления жизненного цикла машины исходя из возрастающей целесообразности ее ремонта и модернизации;

- иметь стабильный резервный фонд для утилизации технических средств производства;

- освободить сферу машиноиспользования от необходимости формирования фонда утилизации путем налоговых сборов с потребителей техники;

- стабилизировать рынок подержанной техники, освобождая покупателей старых машин от предстоящих затрат на утилизацию и тем самым продлевая срок полезного использования техники.

В соответствии с формулой (1) длительность жизненного цикла выступает как функция распределения ресурсов машины и всей совокупности параллельно функционирующих ресурсов:

Дт =\^м+>,1+гг +... + 0 (6)

и зависит от распределения ресурсов, т.е. поддается управлению.

Оптимальное распределение ресурсов соответствует минимуму совокупных ресурсов, расходуемых за жизненный цикл машины в расчете на единицу выполненной работы, произведенной продукции:

1-я

V __• /1\

Этот показатель выражает собой минимальную удельную цену потребле-

ния совокупных ресурсов за оптимальный жизненный цикл машины.

Позиция вторая. Требования к новой технике, ее приспособленности к утилизации. Федеральным законом «Об инженерно-технической системе агропромышленного комплекса» обозначены проблемы экологизации технических средств, но непосредственно не определены требования по приспособленности машин к утилизации.

Основные направления, отражающие приспособленность технических средств к утилизации:

- создаваемая машина должна быть приспособлена к расчленению на блоки, узлы, агрегаты;

- машины должны быть приспособлены к изъятию элементов с остаточной годностью и сортированию утилизируемых ресурсов по назначению их дальнейшего использования;

- машины должны либо не содержать экологически опасных технических элементов, либо быть приспособленными к их щадящему (без нарушений оболочек, других укрывающих систем) изъятию и последующему захоронению в соответствии с действующими положениями.

Сформулированы основные черты и подходы к последовательности построения технологических процессов утилизации.

Взаимосвязь и взаимообусловленность отдельных процессов ресурсопотребления исходит из конструктивных и технологических особенностей технических средств производства.

Комплексность процесса индустриальной утилизации в соответствии с разрабатываемой концепцией предусматривает переработку всех компонентов утилизируемого объекта Утилизация должна охватить не только металлические компоненты, как это было на ее ранних стадиях становления, но и предусматривать в комплексе переработку всех материалов, входящих в утилизируемый объект и обеспечивающих его функционирование.

Принцип безотходности лежит в основе концепции и определяет уровень совершенства утилизации:

(8)

где У у - уровень безотходности утилизации, %; М уд - масса узлов и деталей с остаточной годностью, снятых с утилизируемого объекта и направленных на восстановление или использование в качестве запасных деталей, кг; материалы, вхо-дягцие во вторичные ресурсы, получаемые в резутьтате технологической переработки утилизируемого объекта, кг, М ов - масса утилизируемого объекта, кг.

В условиях рыночной экономики показатель Уу целесообразно определять исходя из стоимостной оценки ресурсов.

Уровень экологизации техники:

= Ы

(10)

где: - уровень экологизации техники; - остаточная масса компонентов

утилизируемого объекта, использование которых в качестве вторичных ресурсов не осуществляется и подлежит уничтожению, локализации, захоронению.

Уровень совершенства совокупного технологического процесса утилизации предлагается характеризовать величиной, удельным весом остаточных компонентов, не подвергающихся технологической утилизации в настоящее время. Этот остаток подлежит утилизировать иными способами, направленными на сохранение экологического равновесия, предотвращение загрязнения среды, освобождение производственной территории, земельной площади от захламления.

Технологаческая приспособленность машин к утилизации - это свойство, заложенное в машину при проектировании и изготовлении, позволяющее снизить трудоемкость и энергоемкость разборочных работ как при изъятии отдельных сборочных единиц с целью их замены, так и при расчленении машин в процессе утилизации.

Приспособленность машины к утилизации может быть охарактеризована коэффициентом блочности. При такой характеристике определяется соотношение массы узлов, агрегатов, блоков, модулей и других сборочных единиц, идущих на комплектование машины и общей массы машины:

К - £

где: - коэффициент блочности; - масса всех блоков, входящих в состав

машины, кг; О, - масса полнокомплектной машины, кг.

В исследованиях ГОСНИТИ показатель блочности представлен как совокупность девяти показателей, характеризующих машину по контролепригодности, легкосъемности, доступности и другим параметрам, необходимым для оценки нового изделия. Для оценки машины по приспособленности к утилизации они могут быть использованы как дополнительные, частные показатели. Для общей оценки приспособленности машины к утилизации достаточно сопоставить массу машины с массой сменяемых узлов и агрегатов.

Высокий уровень коэффициента блочности достигается при модульном проектировании, когда машина собирается из отдельных узлов и агрегатов, изготовленных на многих других специализированных предприятиях. Этот прогрессивный способ проектирования и создания новой техники автоматически учитывает возможность ее утилизации с меньшей трудоемкостью.

Эффективность утилизации может быть охарактеризована: объемом изымаемых деталей, узлов и других материалов в период выполнения ремонтных воздействий и при утилизации; трудоемкостью расчленения машины на фрагменты, освобождения емкостей картеров от топлива, масла, технологических жидкостей в процессе выполнения работ по утилизации; издержками на весь объем работ по утилизации.

Дополнительно к этим показателям процесс утилизации должен быть охарактеризован: объемом получаемых вторичных ресурсов в результате утилизации (годные узлы и детали, переработанные материалы); издержками, связанными с получением этих ресурсов; результатами реализации этих ресурсов.

Эффективность утилизации определяется соизмерением полученного результата (в стоимостной оценке) с остаточной стоимостью машины:

(12)

где: Эу - эффективность утилизации машины по /-ой технологии^ — затраты на утилизацию (руб.); Р - результативность утилизации (руб.); Сп - остаточная стоимость утилизируемой машины, в стадии предельного состояния (руб.);

Предельное состояние машины определяется по остаточной годности (предельному состоянию) составных частей, а остаточная стоимость по формуле:

Сл=<Рр •Сн (13)

где: - стоимость новой машины (руб.), - остаточная годность машины (от 1 до 0) по методике д.т.н. Пучина ЕА или по методике МГАУ, учитывающей совокупные затраты на использование машины.

Формула (12) дает возможность определить рациональную технологию утилизации по критерию максимальной эффективности в расчете на рубль остаточной стоимости утилизируемого объекта.

Рассмотренные теоретические позиции, раскрывают роль, значение машины как генерирующего звена, определяющего пропорции функционирования ресурсов в течение ее полного жизненного цикла, включая утилизацию, которая представляет собой завершающую стадию использования машины и получения иных ресурсов или захоронения непереработанных компонентов.

Это дает основание знания о машине дополнить завершающим блоком -теорией утилизации. (Рис. 3)

Содержание теории утилизации образуют: теоретические знания о машине как объекте утилизации; критерии предельного состояния машины и ее составных частей; анализ изменяющейся годности машин, ее конструктивных и неконструктивных элементов, по результатам которого ожидается выбытие их на утилизацию; разработка и научное обоснование параметров, по которым утилизируемые машины и сопровождающие их ресурсы могут быть отнесены к ресурсам, предназначенным для переработки во вторичные или использованы без переработки; определение направлений грузопотоков ресурсов для перера-

3 -Р эу=^--100

ботки, уничтожения, захоронения; способы разрушения и утилизации машины, ее фрагментов и сопутствующих ресурсов; машины, технологии, технологическое оборудование процесса утилизации; отслеживание совершенствующихся технологий утилизации; выбор наиболее эффективных по минимальным затратам на переработку и утилизацию ресурсов; выбор экологически приемлемых технологий утилизации ресурсов; разработка требований к создаваемой новой технике в направлениях ее приспособленности к частичной и полной утилизации; концептуальные основы индустриальной технологической утилизации, реализуемые в качестве нормативов, положений или законов местного и федерального уровня; определение совокупной эффективности утилизации по всем направлениям, включая охрану окружающей среды, обеспечение экологической стабильности.

Рис. 3 Совокупность блоков, определяющих содержание теории машин

Теория утилизации развивается в направлении сокращения объемов ресурсов, которые не охвачены переработкой из-за отсутствия соответствующих технологий или по причине высоких издержек утилизации по ним.

Теория утилизации формирует, дает научное определение утилизации, выделяя нецивилизованную и цивилизованную направленность этих процессов, изучает способы разрушения и переработки машин и отдельных компонентов в зависимости от их материального состава и конструктивного оформления.

В диссертации рассмотрены лишь некоторые основные части, блоки и концептуальные позиции теории утилизации. Логически теория утилизации за-

вершает цикл знаний о машинах, это завершение может и должно быть продолжено теоретическими обобщениями закономерностей протекания утилизации на фоне ресурсосбережения и экологизации машин. На рис. 4 представлена Программа-логика «ресурсы - утилизация».

Теория утилизации представляет совокупность знаний, которые раскрывают закономерности выхода машин и их конструктивных и неконструктивных элементов за пределы жизненного цикла, формирует научно обоснованные направления создания приспособленной к утилизации техники, технологической переработке машин, их фрагментов и сопутствующих ресурсов с использованием целесообразных способов разрушающей и неразрушающей утилизации в целях получения вторичных ресурсов или захоронения их непереработанной части.

1 - Металлы 3 - Резинотехнические изделия

2 - Восстановленные масла 4... п - Прочж ресурсы Рис. 4 Программа-логика "ресурсы-утилизация"

Позиция третья. Технологическая сущность индустриальной утилизации. Показана принципиальная тождественность машиностроительного, машиноремонтного производств и утилизации сельскохозяйственной техники; их производственные процессы построены по классической форме и различаются лишь некоторыми особенностями заготовительной фазы.

Рассосредоточенность объектов утилизации по территории и принадлежность по праву собственности хозяйствам определяют специфику заготовительной фазы: организационно-технологическая, связанная с подготовкой к транспортировке, транспортировкой к местам сосредоточения и переработки; правовая - оформление передачи права собственности на утилизируемое имущество заготовителю.

Тождественность заготовительных фаз характерна для утилизации машин, их агрегатов, АКБ, масел, РТИ, пластмасс и других компонентов. Выполненное исследование по регенерации и утилизации масел подтверждает, что заготовительная фаза (ЗФ) (сбор, накопление, транспортировка) аналогична ЗФ машины и ее компонентов. Организационная тождественность процессов утилизации обусловливает разработку общих концептуальных подходов к утилизации ресурсов машиноиспользования.

Исследованы каналы поступления машин и агрегатов, достигших предельного состояния и подлежащих утилизации. В табл. 1 приведены данные по поступлению на утилизацию тракторов и других машин.

Таблица 1 Списание техники в сельскохозяйственных организациях (в процентах к наличию на начало года)

1995 1996 1998 1999 2000 2001 2002*

Тракторы 8,8 8,5 3,0 6,2 6,2 6,5 10,2

Комбайны:

зерноуборочные 10,3 9,7 3,2 6,9 6,8 7,3 6,9

кукурузоуборочные 15,2 14,3 5,9 11,4 12,0 12,9 12,7

кормоуборочные 11,8 12,2 4,3 9,4 9,5 10,0

картофелеуборочные 15.0 15,7 6,5 13,3 12,6 14.5

льноуборочные 14,7 14,5 6,0 10,7 11,2 12,6

Свеклоуборочные машины (без 10,4 11,0 3,5 8,4 8,6 9,0

ботвоуборочных)

Жатки валковые 14.1 14,3 4,7 11,5 11,2 11,5

Доильные установки и агрегаты 9,4 10,2 3,8 8,3 7,9 7,4

* Статистические данные о списании техники в 2002 году отсутствуют

Потенциальный фонд утилизации:

1>ПФг=Рт-!£р,, (14)

где: IIфу - потенциальный фоцд машин, поступающих на утилизацию после Т лет использования (шт.); - наличие тракторов на определяемый год расчета (шт.); - пополнение парка машин за счет поставок новой техники за период Т лет (шт.).

На начало 2003 года в АПК России числилось 697,7 тыс. тракторов. Нор-

мативная продолжительность жизненного цикла тракторов принята — Т — 10 лет.

Пфу = 697,7- (Щ2+1$2+19,2+Ц4+9,8+Ц4+Н0+21,2+22,1+9,7)

Пфу = 697,7-139,2 = 558,5 тыс. шт., т.е. за пределами нормативной продолжительности жизненного цикла на начало 2003 года находится 558,5 тысяч тракторов или 80% парка Около 20% этих машин неработоспособны по техническим причинам.

Таблица 2 Распределение техники по продолжительности использования (%)

Машины до 5 лет свыше 5 до 10 лет свыше 10 лет

АПК России:

Тракторы 5 37 58

Зерноуборочные комбайны 9 9 82

Кормоуборочные комбайны 4 45 51

Тракторы хозяйств Солнечногорского р-на Мос- 9 50 41

ковской обл.

Автотранспортные средства по России 14,9 28,8 56,3

Автотранспортные средства по Московской обл. 19,7 25,3 55

Потенциальный источник формирования фонда утилизации - машины, находящиеся в стадии эксплуатации за пределами оптимальной продолжительности жизненного цикла; последний имеет тенденцию к продлению в связи с низким уровнем обновления техники.

Характерной особенностью процесса утилизации сельскохозяйственной техники является изъятие деталей с остаточной годностью со списываемых машин.

Изучение материального состава тракторов различных марок и моделей показывает идентичное распределение материалов списываемых машин; в диссертации показано распределение материалов в общей массе списанных тракторов и автомобилей.

Металлооборот применительно к АПК в значительной мере изучен и представлен в исследованиях член-корр. Россельхозакадемии А.Э. Северного. В 1989 году металлооборот в сельском хозяйстве составлял 120 млн. тонн. При плановой укомплектованности машинно-тракторного парка агропромышленного комплекса в 950... 1100 тыс. единиц общий годовой металлооборот составит в 2004-2010 г.г. -42,3... 49,0 млн. тонн.

В диссертации рассмотрены проблемы ремонта и модернизации технических средств производства АПК в связи с формированием потоков утилизируемых материальных компонентов машин. Применительно к тракторам и зерноуборочным комбайнам модернизация выражается в замене износившихся двигателей СМД двигателями ЯМЗ. Модернизация, как правило, осуществляется в период капитального ремонта трактора или в связи с износом двигателя и нецелесообразностью его восстановления.

Основные мотивы модернизации: сравнительно более высокая надежность двигателя ЯМЗ по сравнению с СМД; более высокая экономичность двигателей ЯМЗ; другие мотивы модернизации применительно к конкретным маркам тракторов и комбайнов.

Модернизация с использованием наиболее прогрессивных по технико-экономическим показателям двигателей, коробок передач и других узлов позволяет получить высокий экономический эффект и короткие сроки окупаемости затрат. На рис. 5 показаны принципиальные подходы к обоснованию границы эффективности модернизации.

СЛм - ресурс машины (ресурсный потенциал) в стоимостной форме (руб);

,Г1' - стоимость всех потребляемых, включая утилизацию, ресурсов (руб).

-совокупные затраты ресурсов при использовании модернизированной машины

Рис. 5. Границы эффективности модернизации

Критерий целесообразности модернизации - минимально возможный уровень приведенных затрат или издержек производства в расчете на единицу выполненной работы, произведенной продукции.

3„р = СЯМ+г„п'-> тт

(15)

Применительно к теме исследования модернизация машины проявляет себя как процесс выбраковки изношенных полнокомплектных агрегатов, которые формируют потоки материалов на утилизацию. Выбраковываемые при модернизации автомобилей, тракторов, комбайнов изношенные двигатели и другие агрегаты подвергаются очистке, мойке, разборке на узлы и детали, которые, пройдя пост дефектования, распределяются на годные и утильные. Последние подлежат утилизации в установленном порядке.

Таким образом, потоки утилизируемых деталей возникают как при ремонте машин, так и при модернизации, образуя общий поток утилизируемых материалов. Материальные компоненты утилизируемой машины образуют самостоятельный поток.

В целях оптимизации грузопотоков материальных компонентов утилизируемой техники и обеспечения изъятия деталей и узлов с остаточной годностью предлагается нормативной документацией определить, что подлежащие утили-

зации машины, направляются на ремонтные предприятия для изъятия элементов с остаточной годностью с последующей утилизацией оставшихся элементов в совместном потоке с выбракованными при ремонте и модернизации техники. Реализация такого предложения позволит получить эффект в виде изъятых годных к использованию узлов и деталей, экономии транспортных расходов в связи с объединением и оптимизацией потоков утилизируемых материалов, ликвидации или сокращения объемов списанной техники на площадках их хранения и уменьшения вредных воздействий на экологию.

Исследованы и оценены технологии утилизации материалов - компонентов технических средств производства. Наиболее привлекательными с позиций обеспечения экологической стабильности и бизнеса являются следующие направления: утилизация шин и получение резинового порошка или крошки для последующего использования в качестве вторичных ресурсов; регенерация масел; утилизация аккумуляторных батарей с целью получения свинца для повторного использования; утилизация металлических компонентов. В табл. 3. приведены данные об объемах образования и направлениях утилизации шин. (Rapra Review Report. Rapra Technology., №99,1997.)

Таблица З Объемы образования и направления утильных шин

Страна Объем образования, тыс. т Вывезено на свалку, % Получение энергии, % Восстановление протектора, % Получение резиновой крошки, % Экспорт, % Прочее, %

США 2800 59 22 9 9 3 1

Япония 840 8 43 9 12 25 3

Россия 800 96 - 1 3

Германия 550 2 38 18 15 18 9

Англия 450 67 9 18 6 - -

Италия 330 53 14 27 - 6 -

Франция 125 52 10 13 6 19 -

Значительные объемы изношенных шин вывозят на свалку и экспортируются в неуказанных направлениях, перекладывая расходы энергоресурсов, потребляемых на утилизацию, на другие страны. По объемам образования шин, предназначаемых к утилизации, Россия располагается на третьем месте после США и Японии, по объемам вывоза на свалку (96%) занимает первое место среди всех стран мира.

Проанализированы основные технологические направления утилизации резинотехнических изделий на примере наиболее тоннажного утилизируемого материала - автомобильных, тракторных шин.

Неразрушаюшие технологии. Эти технологии утилизации представлены двумя основными направлениями: восстановление бывших в употреблении

шин методом наложения нового протектора; использование утилизируемых шин в качестве топлива.

Разрушающие технологии.

Криогенная технология состоит в разделении шин на резину, текстиль и металл измельчением при низких температурах.

> Технология озонового разрушения состоит в разделении шины в газовом потоке, содержащим озон, на резину, металлические и текстильные компоненты с минимальными механическими усилиями.

> Бародеструкционная технология основана на интенсивном объемном сжатии. Шины помещают в пресс-камеру с калиброванными отверстиями в днище. Под давлением резина, части корда проходят через отверстия, затем подвергают дальнейшей переработке, доизмельчению, сепарации. Технология характеризуется высокой энергоемкостью (свыше 500 кВтч/т).

Пиролизная технология состоит в высокотемпературном разложении шин, разделении на углерод, металлические компоненты, компоненты нефтяного происхождения; экономически неэффективна.

> Взрывоциркуляционная технология включает вырезку бортового кольца, свертывание покрышки катушку-цилиндр и разрушение зарядом взрывчатого вещества.

Технология механического измельчения представляет собой комплекс операций по получению резиновой крошки, обладающей необходимыми параметрами для использования по назначению.

Исследована технология переработки шин механическим способом, разработанная ООО Форс Груп. В основу технологии положен прогрессивный модульный принцип конструкции комплекса по переработке шин для преобразования в резиновую крошку и резиновый порошок. Комплекс перерабатывает шины диаметром до 1300 мм с металлическим и текстильным кордом.

Комплекс машин состоит из пяти основных модулей, имеет габариты 20x8x4 метра, автоматизированное управление комплексом осуществляется с компьютерного терминала. Перерабатываются только предварительно очищенные шины (рис.6).

Модуль 1. Блок фрезерования, отделение бортового кольца, измельчение шин (стружка мм), частичное отделение металлического и текстильного

корда.

Модуль 2. Измельчение в резиновую крошку до 5 мм. Оборудование: роторные дефибраторы, барабанные магнитные сепараторы, система газоочистки.

Модуль 3. Измельчение в резиновую крошку размером 3 мм, освобождение от остатков металлокорда и на 85 % - от текстильного корда. Оборудование: роторные дробилки, барабанный магнитный сепаратор, пневмотранспорт для подачи резиновой крошки на последующую переработку.

Модуль 4. Измельчение крошки в резиновый порошок с размером частиц 0,2...0,5 мм. Оборудование: двухкаскадные ударно-центробежные мельницы, трехъярусные вибросита, пневмотранспорт.

Рис. 6 Процесс поточной индустриальной технологии, согласованный по пропускной способности модулей 3 т/час

Модуль 5. Автоматизированная расфасовка и упаковка резинового порошка Оборудование: бункеры-накопители, дозирующее устройство, фасующая машина.

Особенноститехнологии: модули, включая блок-модуль предварительной очистки, составляют единую технологическую систему, построенную по принципу непрерывного поточного производства;

модули имеют равновеликую техническую производительность, обеспечивающую рациональное построение технологического процесса без необходимости иметь промежуточные накопительные склады, резервные запасы;

равновеликая техническая производительность модулей обеспечивает режим управления в форме автоматизированного производства.

Изложенное позволяет рекомендовать рассмотренный технологический процесс к широкому распространению для целей переработки резинотехнических изделий, как процесс целесообразной рациональной утилизации.

Формула целесообразности исходит из рассмотренных в диссертации принципиальных подходах к обоснованию процессов ресурсосбережения.

А+1л±£г<™

Цр-

<2

(16)

ще* Цр- целесообразность технологических воздействий; Кд- начальные затраты ресурсов в заготовительной фазе, (ед. ресурсов); - сумма ресурсов, затрачиваемых на технологический процесс утилизации, (ед. ресурсов); - сумма ресурсов, со-

провождающих процесс утилизации, (ед ресурсов); - результат утилизации, продукция, сырье для дальнейшего использования, (ед. продукции).

Сумма ресурсов, затрачиваемых непосредственно на технологический

процесс утилизации зависит от используемых технологий.

Япония 25% утилизируемых шин экспортирует, сохраняя свою природу и территорию от отравлений и захламлений. Это утверждение справедливо как для предприятия, имеющего ограниченную площадь, так и для большого региона В этом случае при расчете целесообразной технологии утилизации предполагается учитывать не полученное сырье или продукт, а утилизированные объемы предметов утилизации:

(17)

где: Цу — целесообразность утилизации, руб /т; - стоимостная оценка затрат на утилизацию (вывоз), руб.; - масса утилизируемых объектов, тонн.

Сторона, принимающая утилизируемые объекты назначает свою оценку услуг за утилизацию. Конечный результат оценки может быть как в виде оплаты утильных объектов, так и в виде доплат за прием этих объектов на последующую утилизацию. Это концептуальное положение определяет взаимоотношения сторон на заготовительной фазе процесса утилизации.

Таблица 4

Энергозатраты при различных способах утилизации (по ООО Форс Груп)

Цг

ТЛ

Тшншгии энергозатраты на 1 тонну исходного сырье, кВтч техническая прои§в§ди- тельность т/ч чипивиоать об- сяривающто персонала, чел.

Кршшша^^дщхРННГ) 308/346 1,0/25 7/10

Криогенная (азот;, Германия)) 1100/1130 07/40) 6/18

Бародеструкционная (Пермь) 540 1,0 1 (\/л ч; 4

Механичесск&я Механическая + шаярежСВЧ 266/465 600 1,6 П2

Механическая ООО Форс Гррш 199 3 4

В числителе - минимальное, в знаменателе - максимальное значение показателя.

Издержки технологического процесса, как показал анализ, зависят от технологии, организации производства, они индивидуальны и по существу определяют эффективность утилизации.

Идентичность процессов заготовительных фаз при ремонте и утилизации сельскохозяйственной техники, ее начальной обработки, очистки, мойки, разборки, дефектации позволяет использовать для утилизации технологическое оборудование предприятий ремонтно-обслуживающей базы, техническую документацию и кадровый состав, производя начальную стадию утилизации в процессе ремонта машин, «растворять» их, выбраковывая узлы и детали с износом, соответствующим предельному состоянию по технической документации. Аналогично предложение осуществимо для аварийных машин и армейской техники, вышедшей из строя по боевым повреждениям.

Позиция четвертая. Формирование инфраструктуры предприятий сферы утилизации. На уровне района ремонтно-техническое предприятие является начальным звеном технологического процесса утилизации; с использованием имеющегося оборудования может производить очистку объектов утилизации, разборку и изъятие элементов с остаточной годностью (около 50% общей трудоемкости утилизации), готовить объект утилизации к дальнейшей переработке утилизируемых компонентов. Ремонтно-техническое предприятие этого уровня выполняет функции дистрибьютерного пункта, распределяющего материальные элементы утилизируемого объекта по соответствующим направлениям технологической утилизации.

Материально-техническое обеспечение процесса утилизации связано с созданием развитой инфраструктуры в виде железнодорожных и автотранспортных подъездных путей, средств погрузки и разгрузки объектов утилизации и их фрагментов, линий электропередач, водоснабжения, очистных сооружений для очистки и многократного использования воды. Создание такой инфраструктуры оценивается значительными капиталовложениями, расходом реальных ресурсов. Критерием оценки целесообразности создания инфраструктуры для утилизации является минимальное значение совокупных издержек текущих затрат и капиталовложений на тонну перерабатываемого сырья:

= (18)

где: - общий объем ресурсопотребления при утилизации по технологии; удельные издержки (текущие затраты) на одну тонну утилизируемого материала по / технологии, руб./т; Q - общий объем утилизируемого материала,тонн; Е„ -нормативный коэффициент эффективности капиталовложений; К, — капиталовложения (добавочные капиталовложения), требуемые для создания инфраструктуры предприятий утилизации по / технологии (руб./т).

Мировой и отечественный опыт утилизации свидетельствует о целесообразности создания крупных центров, комбинатов, совокупности крупных специализированных производств.

Произведены расчеты объемов утилизации технических средств производства АПК основанные на реальных потребностях сельскохозяйственного производства в тракторах, шлейфе машин, автотранспортных средствах и других средств производства. Расчетом установлена ежегодная масса утилизируемой техники АПК - 2 млн. тонн. При средней массе перерабатываемого объекта, равной 1,0 тонне, определено число предприятий, необходимых для обеспечения процесса утилизации:

где п - число угилеперфабатывающих предприятий, Q - общий объем утилизации (тонн); X - такт производства (час/объект); Фр~ плановый фонд времени предприятия (час); г - режим работы предприятия, число смен; к - число территорий (областей).

* =1,07

2100-1,0-89

т.е., на область со средней плотностью парка необходимо иметь одно сравнительно крупное специализированное на утилизации технических средств производства предприятие. Для этого целесообразно использовать недогруженные мощности 162 ремонтно-механических заводов и других предприятий РОБ.

Такое развитие инфраструктуры системы предприятий по утилизации техники АПК соответствует основной концептуальной позиции и цели утилизации, обеспечивает ресурсосбережение при организации процесса утилизации за счет использования мощностей реально существующих предприятий ре-монтно-обслуживающей базы АПК и позволяет извлекать и использовать значительные объемы деталей и узлов с остаточной годностью.

Рис. 7 Инфраструктура сферы утилизации сельскохозяйственной техники

Реализация на практике этой концептуальной позиции не потребует дополнительных капитальных вложений, кроме тех, которые необходимы для нормального процесса обновления технологического оборудования предприятий ремонтно-обслуживающей базы. Предлагаемая схема инфраструктуры сферы утилизации технических средств производства приведена на рис. 7.

Приоритетность использования ремонтно-обслуживающих предприятий подчеркивается не только накопленным опытом утилизации, но и имеющимися заделами конструкторско-технологических разработок по созданию нового оборудования для очистки и мойки, разборочных работ, документации по де-фектованию сборочных единиц, технологии их восстановления.

В настоящее время в составе предприятий ремонтно-обслуживающей базы сельского хозяйства:

^ предприятия первого уровня - 1136 ремонтно-технических предприятий, технические обменные пункты, райагроснабы с разветвленной товаропроводящей сетью, транспортными средствами и предприятиями по выполнению операций технического сервиса.

V предприятия второго уровня - 162 ремонтно-механических завода и 411 специализированных мастерских. Эти предприятия оснащены технологическим оборудованием, но имеют крайне низкий уровень его использования из-за отсутствия ремфонда. Работы по утилизации машин соответствуют профилю этих предприятий и позволяют повысить эффективность использования их производственной мощности.

предприятия третьего уровня не входят в состав ремонтно-обслужи-вающей базы сельского хозяйства Это крупные заводы-центры, специализирующиеся на утилизации отдельных материальных компонентов утилизируемых объектов. К таким предприятиям относятся заводы по утилизации автомобильных и тракторных шин - это механический завод №149, ранее входивший в состав предприятий Министерства обороны, Чеховский регенераторный завод и другие; заводы по утилизации отработавших масел, аккумуляторных батарей, предприятия по брикетированию металлических компонентов машин для последующей передачи сырья через посредников на металлургические заводы (пос. Некрасовка Московской области и др ).

Позиция пятая. Принцип платности потребляемых ресурсов. Принцип

платности ресурсов реализуется при приобретении ресурсов, их рациональном потреблении, частичном возобновлении и возвращении в оборот, при утилизации, требующей соответствующих затрат.

В связи с нарастающей угрозой воздействия на здоровье человека и окружающую среду рециклинг стал обретать свое правовое и технологическое оформление. В работе показано возвращение в оборот резинотехнических изделий, получают распространение повторное использование свинец аккумуляторных батарей, моторные масла. Рециклинг сдерживается отсутствием эффективных технологий переработки материалов в ресурсы соответствующего качест-

ва. Развивающийся за рубежом рециклинг обеспечивает, например по BMW, изготовление 85% алюминиевых и 65% пластмассовых деталей из материалов утилизируемых машин.

Значительная доля загрязнений окружающей среды связана со сгоранием топлива и выпуском токсичных отработавших газов в атмосферу. Это дает основание утверждать, что правовое, нормативное экономическое регулирование является одним из главных направлений обеспечения экологической безопасности за счет снижения уровня потребления топлива, повышения топливной экономичности двигателей, снижения токсичности отработавших газов.

Принцип платности потребления ресурсов, возмездности предстоящей утилизации и нейтрализации экологических последствий является основой рационального ресурсопотребления. В рыночной системе если потребитель платит за потребляемые ресурсы, то он будет обеспечивать их экономное расходование. В этом состоит суть концептуального подхода к проблеме возмещения затрат на природоохранные меры.

Принцип платности представлен формулой:

Rs=QP-p+CN+C4+{CN+Cq)-T (20)

где: Rs - совокупная плата за потребляемые ресурсы, руб./год; Q - масса потребляемого топлива, т/год; Р - комплексная цена потребляемого топлива и смазочных материалов, руб./т; р - коэффициент, учитываюшцй долю налога на природоохранные меры, добавляемого к цене топлива; Су - ежегодная ставка налога в зависимости от номинальной мощности двигателя, руб/год; - ставка налога в зависимости от экономичности двигателя, руб./год; Т - время работы машины в особо охраняемой от загрязнений зоне, час.

Реализуемый формулой принцип платности побуждает потребителя приобретать, а изготовителя - производить экономичную по топливу технику.

В этой формуле -QP* р учитывает фактическое потребление топлива машиной в денежной оценке, через коэффициентр может регулироваться изъятие средств на природоохранные меры. Обоснованность такого подхода заключается в том, что с увеличением массы потребляемого топлива (или иных ресурсов) соответственно увеличивается доля средств на восстановление экологического равновесия. Такая система регулирования нацеливает на рациональное потребление ресурсов.

Ежегодная ставка Сц устанавливается в зависимости от мощности двигателя и побуждает потребителя приобретать машины оптимальной мощности, достаточной для выполнения технологических операций. Дифференцированной ставкой в зависимости от экономичности двигателя (удельный расход топлива) регулируется плата за ресурсы и стимулируется спрос и производство машин с экономичными двигателями. Принцип платности используется как регулирующее воздействие на фирмы-изготовители, побуждая их осуществлять экологизацию производимой техники.

Принимаемое за основу концептуальное положение о возложении утилизации на фирмы-изготовители технических средств и формировании источника финансирования в виде дополнительной платы к цене новой машины, взимаемой при ее покупке, дает основание сделать следующие выводы:

Технологические: фирмы-изготовители располагают техническими средствами и технологиями осуществить утилизацию собственных машин.

Организационные, фирмы-изготовители, имея финансовые ресурсы, могут организовать филиалы или привлечь иные коммерческие структуры для сбора, транспортировки и подготовке к технологической утилизации вышедшей из эксплуатации техники.

Экологические: фирмы-изготовители будут вынужденно заинтересованы в экологизации выпускаемых технических средств, приспособленности их к утилизации.

Экономические: увеличение первоначальной цены новой машины приведет к росту норм и фонда амортизации, формированию финансового резерва, способствующего ускорению процесса обновления техники. Рост первоначальной цены формирует тенденцию продления полного жизненного цикла машины.

В диссертации проанализированы и отвергнуты иные источники и формы финансирования (оплата утилизации последним собственником, формирование фонда утилизации при ежегодных техосмотрах и другие) по мотивам их теоретической несостоятельности или практической неприемлемости. Таким образом, в качестве концептуального положения выдвигается позиция, определяющая фирмы-изготовители ответственными за утилизацию выпускаемых машин, освобождение последнего собственника от расходов на утилизацию, что будет способствовать продлению жизненного цикла машины.

Рамочные блоки «Концепция утилизации технических средств производства». Концепция утилизации технических средств производства представляет собой интеграцию взглядов, положений, подходов, сформировавшихся на основе обобщения научных исследований, теории и практики их реализации, учитывающей конкретные условия региона, страны, отрасли или комплекса отраслей народного хозяйства. Интегрированные блоки концепции утилизации:

Блок 1. Цели и задачи утилизации, объекты утилизации. Эта совокупность проблем рассмотрена в соответствующих разделах работы.

Блок 2. Экологический блок. Экологический блок определяет обязательные условия утилизации технических средств производства, экологические требования при их проектировании, использовании.

Блок 3. Принципиальная технология утилизации, ее общие черты, необходимые для обоснования инфраструктуры системы предприятий, задействованных в процессе сбора объектов утилизации, их переработки во вторичное сырье.

Блок 4. Инфраструктура системы как комплекс предприятий, транспортных связей, энергообеспечения, водоснабжения, канализации и других элемен-

тов материально-технического сопровождения организационных и технологических процессов утилизации. Этот блок рассмотрен применительно к утилизации техники АПК и эффективному использованию мощностей предприятий ремонтно-обслуживающей базы сельского хозяйства.

Блок 5. Издержки утилизации, источники их покрытия. Этот блок проблем рассматривается с позиций выбора и обоснования экономической целесообразности использования различных источников покрытия издержек утилизации. Альтернативные позиции ученых и практиков по этой проблеме консолидированы исходя из необходимости снижения издержек утилизации.

Блок 6. Государственное регулирование, государственное финансирование процессов, связанных с захоронением отходов, охраной окружающей среды, обеспечением экологической безопасности обусловливает включение в концепцию, дальнейшее правовое оформление экологизации технических средств производства и приспособленности к утилизации.

Блок 7. Правовое обеспечение и научно обоснованное нормативное сопровождение процесса утилизации. Вопросы этого блока определяют взаимоотношения сторон процесса организации и технологии утилизации, нормативно регулируют их, дают возможность государству и его органам на местах проводить единую политику утилизации в направлении рационального использования введенных в оборот ресурсов и охраны окружающей среды в соответствии с действующими нормами.

В концептуальном плане рамки закона должны быть жесткими, стабильными, но позволяющими учитывать региональные, местные особенности.

Основные концептуальные блоки, сведенные воедино, нуждаются в последующем оформлении в виде федерального закона, регулирующего процесс утилизации между всеми предприятиями, задействованными в нем при непосредственном участии государства. В основу формирования проекта закона об утилизации технических средств производства могут быть положены действующие в настоящее время ведомственные инструкции и положения, регулирующие процессы утилизации отработавших ресурсов.

В Москве действует Постановление Правительства Москвы №1125 ПП от 07.12.1999г. «О создании общегородской системы сбора и переработки автотранспортных средств, подлежащих утилизации».

Министерство обороны в 1999г. утвердило «Руководство по утилизации вооружения и военной техники, высвобождаемой из Вооруженных Сил Российской Федерации».

Несмотря на противоречивость отдельных положений, эти документы позволяют нормализовать организацию процесса утилизации технических средств.

Федеральный закон (проект) «Об утилизации тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин и автотракторной техники АПК», исходя из рассмотренных выше концептуальных основ, должен определить основные правовые позиции процесса утилизации.

Опираясь на Гражданский кодекс Российской Федерации, закон подтверждает незыблемое право собственника (физического или юридического лица) владеть, пользоваться и распоряжаться своим имуществом, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и законных интересов других лиц (ст. 209 ПС РФ). Разрабатываемая Концепция устанавливает:

1. собственник технических средств производства имеет право по своему усмотрению произвести утилизацию имущества, возмездную или безвозмездную его передачу другому лицу;

2. государство в порядке регулирования процесса утилизации определяет, что фирма-производитель продукции непосредственно или через посредников выполняет весь комплекс работ по утилизации произведенных машин и ресурсов, сопутствующих их нормальной технической эксплуатации (отработавшие детали, узлы, агрегаты, масла, шины, аккумуляторы, другие материальные компоненты);

3. цена реализуемой машины содержит в себе долю средств для обеспечения процесса утилизации, как машины, так и сопутствующих ее технической эксплуатации ресурсов. Государство создает специальный государственный фонд финансирования утилизации, в который по установленным дифференцированным ставкам в процентах от цены новой машины перечисляются средства фирмами-изготовителями ежемесячно в зависимости от объема выпущенной продукции (машин и сопутствующих ресурсов для обеспечения их функционирования).

Предприятия первого уровня, занятые сбором объектов утилизации, получают ежемесячно из фонда финансирования утилизации определенную, зависимую от приспособленности машины к утилизации, долю средств от наценки на новые ресурсы (аналогичные утилизируемым) в размерах, отражающих объемы реально собранных и оформленных на утилизацию машин и сопровождающих их ресурсов.

Оставшаяся часть фонда финансирования утилизации направляется для стимулирования деятельности предприятий системы утилизации, дотирования утилизации таких компонентов машины, которые не обеспечивают рентабельности производства вторичного сырья или эти компоненты подлежат захоронению, уничтожению. Субъекты Российской Федерации вправе устанавливать иные дополнительные меры стимулирования и льготы предприятиям, осуществляющим утилизацию и переработку отработавших ресурсов;

4. собственник технического средства (физическое или юридическое лицо) в любое время, в любом месте и в любом техническом состоянии может передать право собственности на техническое средство, подлежащее утилизации, фирме-изготовителю или его посреднику, а последние не вправе отказать в приеме техники на утилизацию;

5. фирма-изготовитель или ее посредник, получив в собственность подлежащую утилизации машину, организует процесс утилизации в соответствии с действующими нормами и нормативами, регулирующими предприниматель-

скую деятельность.

Изложенное в п. 1... 5 позволяет принципиально изменить организацию процесса утилизации. Фирма-изготовитель вынуждена через сеть посредников приблизиться к местам концентрации выпущенной техники. Для утилизации техники сельскохозяйственных предприятий ближайшими по оптимальности потоков грузоперемещений оказываются структуры бывшей «Сельхозтехники» в виде РТП и их подразделений. Они должны стать основными предприятиями-посредниками, принимающими подлежащих утилизации машины у сельскохозяйственных предприятий;

6. поскольку утилизация оплачена при покупке новых машин, то передача их на утилизацию от одного собственника другому не требует оценки остаточной стоимости. Передача носит безвозмездный характер и направлена лишь на законное оформление права собственности. Это в значительной мере упрощает процедуру, освобождает от необходимости оценки и допускаемых ошибок или умышленных искажениях при этом. Такая процедура не должна облагаться сборами и налогами с продаж, не должна организационно или финансово обременять участников сделки;

7. процесс сдачи машин на утилизацию должен заключаться в уведомлении владельцем машины посредника фирмы, который своими силами и средствами оформит акт передачи машины на утилизацию соответствующими документами, освобождающими бывшего собственника от налогов на собственность, и дающими основания для списания машины с баланса предприятия;

8. принципиально правильным и научно обоснованным является положение о беспрепятственной приемке на утилизацию всех отработавших материальных элементов, сопутствующих нормальной технической эксплуатации машин в течение жизненного цикла, так как их совокупная масса вдвое превышает массу самой машины (трактора). Такая запись предотвратит образование и накопление отходов эксплуатации, позволит собирать масла на регенерацию, металлические и другие компоненты на утилизацию;

9. приобретая технику, предназначенную к утилизации, посредник-структура ремонтно-обслуживающей базы получает возможность извлечь из машины конструктивные элементы с остаточной годностью для их использования по назначению и заинтересован в организации щадящей разборки машины, сохранении большего объема годных ее конструктивных элементов;

10. ремонтные предприятия получат возможность загрузить свои производственные мощности профильными работами. С позиций сохранения экологии исчезнет стремление у собственников избавиться от техники и ее отработавших конструктивных элементов путем их несанкционированного сброса на неподконтрольную им территорию.

Рамки концепции могут быть расширены за счет включения иных блоков, формирующих интегрирующие стратегические и тактические проблемы утилизации технических средств хозяйства.

РОС. НАЦИОНАЛЬНА<1 БИБЛИОТЕКА ] СПспрОург ' О» » «и I • 'Г-^

Общие выводы

1. Разработано научное обеспечение технологической утилизации сельскохозяйственной техники:

- теоретически обосновано и сформулировано свойство машины, заключающееся в возможности перемещения функций сопряженных ресурсов в ресурс самой машины. Это позволяет применительно к теории утилизации частично сосредотачивать ресурсы на утилизацию в ресурсе самой машины, формировать фонд утилизации, обеспечить продление жизненного цикла машины;

- обоснована возможность создания машин с возрастающей приспособленностью к утилизации за счет передислокации функций сопряженных ресурсов на стадии проектирования и производства в ресурс самой машины;

- показано, что машина, как первоначальный ресурс с ее свойствами, является генерирующим звеном, обусловливающим потребление ресурсов первого и последующих кругов приближения, определяет скорость и объемы движения сопряженных ресурсов, длительность их полных жизненных циклов и технологические особенности утилизации;

- машина - генерирующее звено совокупности параллельно функционирующих ресурсов - характеризуется относительно стабильным ресурсом определяющим ее исходную годность; установлено, что соотношение ресурса машины и совокупности сопутствующих параллельно функционирующих ресурсов выражает уровень конструктивного и технологического совершенства машины;

- определены границы модернизации устаревшей техники по критерию минимального потребления ресурсов на единицу выполненной работы.

2. Обосновано предложение о включении в теорию машин блока «теория утилизации». Знания о машине, сформулированные академиками Артоболевским И.И., Селивановым А.И. и другими учеными в виде блоков: теория рабочих и вспомогательных процессов; кинематика машин; динамика или силовой расчет машин; теория производства машин; теория старения машин; предлагается дополнить блоком «теория утилизации машин»; сделаны обобщения, которые могут составить содержание части теории утилизации (знания о машине как объекте утилизации, проблемы теории и практики утилизации, закономерности становления, технологические особенности и правовой статус утилизации). Этот прирост знаний позволяет включить в технические требования к машине, как объекту утилизации, ее приспособленность к рациональной технологической утилизации, обеспечивающей ресурсосбережение и экологическую безопасность.

3. Предложена формула утилизации, определяющая ее технологическое содержание, уровень технологического и организационного совершенства процесса утилизации, экологичность, экономичность. Один из блоков формулы, характеризующий уровень безотходаости утилизации, положен в основу концепции. Предложен и обоснован показатель «уровень технологической утилизации», как соотношение масс машины, масс агрегатов, узлов, деталей и

других ресурсов, необходимых для ее функционирования, и остаточной массы ресурсов, предназначаемых для локализации, захоронения, уничтожения. Этот показатель определяет уровень воздействия на окружающую среду остаточной массы использованных ресурсов, переработка которых затруднена в связи с отсутствием соответствующих технологий или временно нецелесообразна.

Произведен анализ различных технологий утилизации, сделаны выводы об идентичности процессов машиностроительного и машиноремонтного производств и индустриальной утилизации по фазам производственного процесса. По критерию минимальных энергетических затрат на тонну перерабатываемого сырья технологический процесс механического разрушения шин, представленный обобщенной технологией, является наиболее целесообразным и рекомендуется для широкого применения.

Обоснована преемственность технологических процессов ремонта и утилизации машин; показана возможность и целесообразность загрузки мощностей предприятий ремонтной базы работами по утилизации техники с изъятием элементов машин с остаточной годностью для их централизованного восстановления и использования при ремонте машин.

4. Предлагается в «Комплексную систему технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» включить блок технологических и организационных процессов по обеспечению утилизации технических средств производства. Записать: Система включает в себя следующие основные блоки:

- техническое обслуживание (ТО);

- текущий ремонт (ТР);

- капитальный ремонт (КР);

- утилизация (УТ).

Блок (УТ) «утилизация» как и ТО, ТР, КР составляет совокупность взаимосвязанных процессов, технологий, документации для обеспечения эффективного использования и утилизации техники; определяет требования приспособленности машин к утилизации, инфраструктуру сети предприятий переработки выбывающей техники и сопряженных с ее эксплуатацией ресурсов.

При трансформировании планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта в диагностическую систему, блок технологических и организационных процессов по обеспечению утилизации технических средств производства рекомендуется сохранить, дополнить его регламентацией утилизации отдельных узлов и агрегатов машин на основе диагностики.

5. Динамика ресурсов, подлежащих утилизации позволяет сделать вывод, что машинно-тракторный парк АПК в значительной мере состоит из машин, выработавших первоначальный ресурс. За пределом оптимального жизненного цикла находится 558,5 тыс. тракторов или 80 % парка. Свыше 10 лет эксплуатируются 82% зерноуборочных, 51% кормоуборочных комбайнов, 56,3% автотранспортных средств; эта техника составляет потенциальный фонд утилизации.

6. Предлагается определить нормативно-технической документацией технологию утилизации машин и их агрегатов; утилизируемые машины направлять на ремонтные предприятия, разбирать, дефектовать и выбраковывать только те узлы и детали, которые не подлежат восстановлению, т.е. машину «растворять» в процессе ремонта. Этот принцип апробирован при решении вопроса об утилизации или восстановлении аварийных машин, военной техники, получившей повреждения, в результате которых одни узлы и агрегаты оказались неремонтопригодным, а другие - имеют высокий уровень исходной годности и могут быть использованы при ремонте аналогичных машин.

При реализации стратегии частичного возобновления машин использование узлов и деталей, снятых с утилизируемых машин позволяет снизить издержки на запасные части и себестоимость ремонта техники.

Объемы изъятия годных, годных к восстановлению деталей достигают 50% от их наличия в списанных машинах. При списании 45...60 тыс. тракторов в год, с последующим увеличением до 80... 100 тыс., только по тракторам эффективность такой утилизации при 10% остаточной стоимости списанных машин составит 2,4... 3,0 млрд. руб.

7. Предложена проектная схема инфраструктуры сети предприятий по утилизации технических средств производства с включением предприятий ре-монгно-обслуживающей базы АПК, определены технологические функции предприятий первого и второго уровней в общем процессе утилизации из условия использования опыта работы РТП и других предприятий по обслуживанию, ремонту и утилизации техники.

Расчетами подтверждено, что на ремонтно-механических заводах в регионах страны целесообразно организовать индустриальный процесс технологической утилизации списанной техники по типу серийного производства. В настоящее время 162 ремонтно-механических завода загружены на 20... 25% расчетной мощности.

8. Обоснованы предложения для включения в Концепцию утилизации технических средств производства: выбор и обоснование рациональной технологии переработки резинотехнических изделий; обоснование размеров предприятий в соответствии с объемами утилизируемых ресурсов; использование мощности ремонтно-механических заводов для целей утилизации; экологический и экономический блоки. Эти предложения могут быть включены в федеральный закон или его раздел «Об утилизации технических средств производства АПК», необходимость которого подтверждена выводами по результатам исследования.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

Монографии и брошюры

1. Ресурсосбережение при эксплуатации автотракторной техники. М.: Информагротех, 1998г.-72с.

2. Проблемы ресурсосбережения при использовании и утилизации техники. М: ФГНУ «Росинформагротех», 2004г. - 198с.

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК России:

3. Ресурсосбережение и его этапы. // АПК: экономика, управление. 1997г. ~№6,-С70-77.

4. Экономическое стимулирование и управление ресурсосбережением. // Экономика сельского хозяйства России, 1998г.-№ 1,-С27.

5. Оптимизация режимов восстановления отработавшего масла // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1998г. -№10, - С26-29.

6. Металлооборот при эксплуатации автотракторной техники. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1999г. - №2-3, - С25-27.

7. Утилизация как завершающая стадия жизненного цикла машины. // Вестник МГАУ. Технический сервис в АПК, 2003г. - Выпуск 1, - С166-170.

8. Технология ресурсосбережения. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2003г. - №2, - С2-6.

9. Об утилизации технических средств производства. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2003г. - №6, - С78.

10-11. Конструктивное и технологическое совершенство машин в условиях рынка. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003г. - №7-8, - С13-16, С7-9. (в соавторстве Конкин ЮА, Пучин Е.А.).

12. Утилизация составных частей машин в системе технического сервиса. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2003г. - №12, - С2-4.

13. Утилизация как завершающая стадия жизненного цикла машины. / Сборник материалов научной сессии Россельхозакадемии «Научно-технический прогресс в АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года». М.: Россельхозакадемия, 2004г. - С367-379.

14. Проблемы развития лизинга техники в АПК. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004г. - №4, - С6-8. (в соавторстве Семейкин ВА, Ли-ходедова Н.Н.)

15. Ремонтно-обслуживающая база - основа инфраструктуры утилизации техники АПК. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004г. -№6,-С2-4.

Статьи в других изданиях:

16. Разработать новые формы технического сервиса в условиях рыночных отношений и многоукладного ведения хозяйства. / Научный отчет. М.: МИ-ИСП, - 1993г. - 132с. (в составе авторского коллектива)

17. Управление ресурсосбережением и экология. / Сб. научных трудов «Организация, экономика и менеджмент в АПК». М.: МГАУ, - 1997г. - С91-94.

18. Ресурсосбережение в мапшноиспользовании. / Сб. научных трудов «Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники». М.: МГАУ, - 1997г. - С76-82. (в соавторстве Коваленко В.П.)

19. Передвижная установка для регенерации отработанных масел. // Тезисы докладов постоянно действующего научно-технического семинара стран СНГ «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей». Санкт-Петербург: СПбГАУ, - 1997г. (в соавторстве Коваленко В.П., Зыков С.А.)

20. Пути восстановления качества отработанных нефтяных масел при эксплуатации техники и оборудования в сельском хозяйстве. / Сб. научных трудов «Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники». М.: МГАУ, - 1997г. - С117-123. (в соавторстве Коваленко В.П.)

21. Приоритеты ресурсосбережения при эксплуатации автотракторной техники. / Сб. научных трудов «Транспорт в сельском хозяйстве». М.: МГАУ, — 1999г. - С9-14. (в соавторстве Коваленко В.П.) '

22. Технологические и организационно-экономические проблемы утилизации сельскохозяйственной техники. Материалы международной научно-технической конференции «Научные проблемы и перспективы развития, ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей». М.: ГОСНИТИ, -2003г.-С19-21.

23. Экономические аспекты утилизации техники. // АВТО ГРИН, 2004г. -№2,-С2-5.

Подписано к печати эс.ее оч

Формат 60 х 84/16.

Бумага офсетная! Печать офсетная.

Уч.-изд. л. 2,4

Тираж Юо экз.

Заказ № ПС

Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина

127550, Москва, Тимирязевская, 58

$ 15 17 2

РЫБ Русский фонд

Введение, обоснование цели исследования

Глава 1 Закономерности движения ресурсов при

§ использовании технических средств производства

1.1 Состояние изученности проблемы

1.2 Машина как генерирующее звено совокупности функ- 23 ционирующих ресурсов

1.3 Длительность жизненного цикла - функция распределения 37 ресурсов машины

1.4 Тенденции совершенствования техники, ее приспособ- 45 ленности к утилизации

1.5 Выводы по главе

Глава 2 Формула утилизации технических 70 средств производства

2.1 Направления технологической утилизации

2.2 Фазы производственного процесса утилизации

2.3 Динамика ресурсов, подлежащих утилизации

2.4 Материальный состав утилизируемых ресурсов

2.5 Выводы по главе

Глава 3 Основы технологий утилизации техниче- 120 ских средств производства

3.1 Методическая направленность исследования технологий 120 и организации процессов утилизации

3.2 Технологические направления утилизации резинотехни- 129 ческих изделий

Методика обоснования рациональной технологии

3.4 Методы восстановления и утилизации картерных масел

3.5 Предложения к формированию концепции технологиче- 155 ского блока утилизации

3.6 Выводы по главе

Глава 4 Роль «Комплексной системы техпическо- 170 го обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» в формировании инфраструктуры предприятий сферы утилизации

4.1 Теоретические основы и нормативный характер «Ком- 170 плексной системы технического обслуживания и ремонта машин д сельском хозяйстве» в системе утилизации

4.2 Ремонт и модернизация как специфические формы нача- 1 ла утилизации

4.3 Ремонтно-обслуживающая база АПК - основа инфра- 200 структуры индустриальной утилизации сельскохозяйственной техники 4.4 Выводы по главе

Глава 5 Организационно-экономические, эколо- 222 гические и правовые рамки утилизации

5.1 Издержки утилизации и источники их покрытия

5.2 Альтернативные концептуальные подходы к правовому 233 обеспечению утилизации

5.3 Рециклинг и экологизация технических средств

5.4 Рамочные блоки «Концепции утилизации технических 259 средств производства»

5.5 Выводы по главе

Актуальность проблемы. Россия - богатейшая страна мира по запасам ресурсов. Обеспеченность ресурсами России в 35 раз выше, чем США, потребляет ресурсов в 10 раз меньше, чем США; на душу населения — в 6 раз меньше, чем США и практически не перерабатывает потребленные ресурсы во вторичное сырье за исключением металлических компонентов. Резинотехнические изделия и масла перерабатываются всего лишь 5.6% от объемов потребления. Машины и сопровождающие их ресурсы в век глобальной индустриализации становятся главным предметом ресурсосбережения, в том числе и в результате ресурсосберегающей утилизации.

Проблема утилизации технических средств производства, завершивших свой жизненный цикл, является составной частью глобальной проблемы рационального использования ресурсов, вовлекаемых в процессы производства и потребления. Глобальность проблемы проистекает из ее комплексности. Она объединяет, по меньшей мере, такие направления как экологическое, технологическое, организационно-экономическое и правовое. На современном этапе развития общества проблемы охраны окружающей среды, экологизации технических средств приобретают основополагающее значение, определяют требования к созданию, использованию и утилизации машин и потребляемых ими ресурсов.

Научная проблема утилизации большей частью находится в сфере технических наук, связана с созданием машин, приспособленных к технологической утилизации, их эксплуатацией и ремонтом, определяющим начальную стадию утилизации выбраковываемых конструктивных элементов машин и технологических жидкостей.

Проблема технологической утилизации автотракторной техники и многочисленной номенклатуры сельскохозяйственных машин и оборудования является малоизученной. Ранее она сводилась к списанию машин, плановой сдаче металлолома. В русле современных требований к использованию ресурсов проблема утилизации должна быть рассмотрена по-иному, нежели списание техники.

Поскольку первоисточником всех ресурсов является природа, недра земли, само производство ресурсов нарушает экологическое равновесие, которое рано или поздно необходимо восстанавливать.

Технология производства и использования ресурсов, по мере совершенствования обеспечивает многократный возврат (после переработки) ресурсов, их повторное использование. Рециклинг становится одним из направлений ресурсосберегающей утилизации и стимулом для совершенствования технологий восстановления отдельных конструктивных элементов, полнокомплектных машин, переработки утилизируемой техники и ее материальных компонентов во вторичные ресурсы.

Утилизация автотракторной и другой сельскохозяйственной ♦ техники связана с разработкой инфраструктуры системы утилизирующих предприятий, с использованием мощностей ремонтно-обслуживающей базы АПК.

Актуальность исследования, теоретическая и практическая значимость подчеркиваются необходимостью формирования концептуальных основ утилизации технических средств с последующим их правовым оформлением в виде дополнения к «Комплексной системе технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве», формирования проекта федерального закона об утилизации техниче-%. ских средств производства, его раздела, касающегося утилизации техники АПК.

Развитие технологий восстановления ресурсов для их многократного использования по основному или иному назначению соизмеряются с экономической целесообразностью, которая меняется, отражая рыночную ситуацию. Такое сочетание направлений определяет комплексный характер исследования: технологические процессы утилизации рассматриваются с учетом экологических, экономических требований и последствий, формирующих их концептуальность.

Утилизация технических средств производства как практически важная проблема всегда присутствовала в деятельности предприятий АПК, была предметом исследований, проводимых учеными ГОСНИТИ, МИИСП (ФГОУ ВПО МГАУ) и других научных структур. В научном отчете «Разработать новые формы технического сервиса в условиях рыночных отношений и многоукладного ведения хозяйства:», выполненном при участии автора в МИИСП в 1993 году по договору с Главмехэлектро МСХ РФ, сделан вывод, что проблема утилизации машин, сохранившихся как сырье для дальнейшего использования, требует глубокого теоретического обобщения, методической проработки и обоснований путей практической реализации. Эта проблема должна быть рассмотрена по-иному, нежели списание техники, учитывая ее огромное народнохозяйственное и практическое значение для АПК, так как списываемая машина представляет собой концентрат ремонтного фонда запасных частей. Система списания отомрет, на ее место встанет система утилизации техники, включающая многократное возобновление и использование ресурсов. Концептуальность этого утверждения требует более глубокого исследования проблемы утилизации отработавших ресурсов.

Разработки этой проблемы учеными, занятыми технологическим восстановлением деталей машин, оборотом металлоресурсов давали возможность обосновать выбраковку сборочных единиц и направление их на утилизацию, позволяли проследить металлооборот при воестановлении деталей и при списании техники. Глубокие исследования выполнены по экологической безопасности, подготовке к утилизации моющих растворов и отработавших нефтесодержащих жидкостей; выявлены факторы влияния на окружающую среду отработавших газов и неутилизируемых компонентов технических средств, раскрыты другие стороны утилизации ресурсов.

Однако в целом как комплексная, проблема утилизации технических средств не раскрыта в полной мере, нет концепции, определяющей ее основные блоки, отсутствуют разработки требований к утилизации технических средств производства и требований к машинам по их приспособленности к утилизации, закладываемых в период проектирования.

Многогранность проблемы, необходимость и целесообразность выбора подходов для ее комплексного решения обусловлены многообразием технических средств производства, используемых в сельском хозяйстве, обслуживающих его отраслях, рассосредоточенно-стью техники по территории, определяющей специфические условия сбора ремонтного фонда и условий концентрации машин, подлежащих утилизации.

От масштабов концентрации зависит целесообразная производственная программа предприятий по утилизации и, в свою очередь, целесообразная технология утилизации, определяющая параметры применяемого оборудования, его загрузку.

Утилизация технических средств производства агропромышленного комплекса связана с разработкой инфраструктуры совокупности предприятий, выстраиваемой в соответствии с технологической цепочкой, использованием ранее созданной сети ремонтных технических предприятий и предприятий службы материально-технического обеспечения.

Утилизация как научная проблема охватывает закономерности движения ресурсов, потребляемых машиной за жизненный цикл. Эти ресурсы с более коротким сроком функционирования подлежат утилизации по технологиям, отражающим их материальный состав, возможность повторного использования и особенностей локализации.

Все эти и многие другие проблемы должна определить «Концепция утилизации технических средств производства АПК», согласованные основные положения которой закрепляются соответствующим федеральным законом. Законом должны быть подтверждены основные блоки Концепции, которая начинает действовать в правовом поле с зафиксированными целями и направлениями технологической утилизации и природоохранными мерами.

Проблемы индустриальной утилизации технических средств не имеют отраслевого или местного локального характера проявления. Это проблемы общей народнохозяйственной значимости; с этих позиций должны выстраиваться технологические подходы, организационно-экономический и экологический механизмы их реализации, исходящие из единой концептуальной посылки. Практика уже выявила интересы сельских и городских территорий, интересы отдельных коммерческих и государственных структур. Эти интересы не всегда сочетаются, чаще находятся в сфере некоторых противоречий, которые будут возникать, если проблеме утилизации не придать всеохватывающий ореол распространения в рамках единой концепции.

Город и село, располагая техническими средствами производства и используя огромные массы потребляемой продукции производственно-технического и бытового назначения, являются двуедиными поставщиками использованных ресурсов, подлежащих технологической утилизации. В силу сложившихся обстоятельств концентрации промышленного производства в городах и отсутствия свободных территорий для переработки и утилизации отходов производственной деятельности, город перекладывает эту нагрузку на пригородные зоны, сельские территории. Индустриальные страны мира также стараются вынести часть процессов утилизации за пределы национальных границ.

Сельскохозяйственное производство, связанное с использованием значительных объемов технических средств, товаров производственного назначения, является поставщиком бывших в употреблении ресурсов в виде подлежащих утилизации машин и оборудования, предметов бытового назначения. Село имеет территорию, но не имеет технологического опыта утилизации. Предоставляя свою территорию, село должно получить возможность кооперироваться, объединиться с индустриальной инфраструктурой сферы утилизации города, формирующейся в городской и пригородных зонах, для участия в совместном равнонеобходимом процессе переработки бывших в употреблении ресурсов.

Значительным по объему поставок технических средств, подлежащих утилизации являются воинские части, дислоцирующиеся в сельской местности, располагающие большим парком разномарочных машин и механизмов, конструктивно аналогичных изделиям народнохозяйственного назначения; формальное отличие лишь подчеркивает возможность их утилизации по технологиям, разработанным и применяемым на практике. Предприятия Министерства обороны, такие как механический завод №149, утилизируют продукцию, например шины автомобилей и другие резинотехнические изделия независимо от источника поступления.

Выдвинутая и реализуемая странами Евросоюза Концепция в этом случае однонаправлено воспринимается, что процессы утилизации должны выполнять (или организовать выполнение) фирмыизготовители продукции, которая в части оставшейся после ее потребления подлежит утилизации.

Исходя из этого концептуального условия, сельские товаропроизводители наряду со всеми другими имеют полное право передать на утилизацию все, что они сами не производили. Это право необходимо реализовать с обоснованной технологической целесообразностью и возможностями создания общей инфраструктуры утилизации на условиях равной заинтересованности экономически самостоятельных хозяйствующих субъектов в процессе утилизации отходов производственной деятельности и извлечении возможной прибыли при этом.

Результативность, положительный эффект рационально организованной технологической утилизации проявляется в виде реальной экономии ресурсов за счет многократного использования конструктивных и неконструктивных элементов утилизируемых машин, производства и использования вторичного сырья, получаемого при переработке утилизируемых объектов; обеспечения экологического равновесия в результате своевременного освобождения территории от отработавших ресурсов.

Научная проблема утилизации охватывает разработку подходов к технологии утилизации материалов, из которых изготовлена машина. В то же время эта проблема может быть решена при ее правовом и экономическом оформлении с учетом требований экологии в системе «человек - машина - окружающая среда».

Актуальность проблемы настолько велика, что над решением вопросов утилизации работают ученые многих индустриально развитых стран мира, создавая технологии и технологическую оснастку крупных, перерабатывающих выбывающую технику, центров по утилизации. Однако специфические проблемы утилизации автотранспортных средств и тракторов, комбайнов и многочисленной сельскохозяйственной техники нуждаются в своем решении применительно к оптимальной загрузке имеющейся технической базы ремонтного производства.

Актуальность темы исследования, теоретическая и практическая значимость определяется необходимостью научного обеспечения разрабатываемых концептуальных основ технологической утилизации завершивших жизненный цикл технических средств производства агропромышленного комплекса.

Концепция (от латинского сопсерНо) - это система взглядов, определенный способ понимания и трактовки явлений, принципиальный подход к различным видам деятельности.

Применительно к рассматриваемым вопросам концепция включает в себя систему взглядов на проблемы утилизации отработавших ресурсов с позиций ресурсосбережения, систему технологических, экологических, организационно-экономических и правовых подходов к утилизации.

Лишь после разработки концепции и ее апробации начнется формирование стратегических основ и технологий осуществления намеченных мероприятий по утилизации ресурсов, отслуживших свой срок. В то же время, разрабатываемые концептуальные основы базируются на обобщении многочисленных подходов к утилизации и технологиях переработки ресурсов, зарубежном и отечественном опыте организации индустриальной утилизации.

Объект исследования. Сельскохозяйственная техника, автотранспортные средства (АТС), потребляемые ими ресурсы в стадии предельного состояния, предназначаемые к утилизации и повторному использованию конструктивных элементов с остаточной годностью.

Предмет исследования. Закономерности становления технологической утилизации, проистекающие из свойств современной ремонтопригодной машины - генерирующего звена совокупности сопутствующих ресурсов. В предмет исследования органически входят экологические, организационно-экономические и правовые проблемы, связанные с функционированием ресурсов (применительно к утилизации), концептуальные основы и научное обеспечение технологической утилизации.

Цель исследования: теоретически обосновать, что машина является генерирующим звеном совокупности параллельно функционирующих ресурсов, обладает свойством перемещения функций ресурсов, обеспечивающим приспособленность к утилизации; обосновать концептуальные проблемы и закономерности становления процесса технологической утилизации сельскохозяйственной техники, обеспечить научно-методическое сопровождение выводов и рекомендаций.

Методологическую основу исследования составляют теоретические разработки академика Селиванова А.И. по теории старения машин, теоретические обобщения научных положений других ученых, составляющие содержание теории машин. Использованы методы ретроспективного анализа и прогнозных аналитических расчетов, определяющих тенденции становления утилизации; статистические обобщения, проектирование и моделирование процессов; восхождения от абстрактного к конкретному, формализации и адаптации.

Достоверность результатов исследования обеспечивается проверкой теоретических обобщений аналитическими расчетами с использованием статистических данных; многоканальностью доказательств, подтверждающих выдвинутые теоретические положения, концептуальные посылки и практические рекомендации; сопоставлением зарубежного и отечественного подходов к утилизации; широкой апробацией результатов исследования в печати и на научнопрактических конференциях.

Научная новизна исследования состоит в разработке теоретических положений о машине как генерирующем звене совокупности параллельно функционирующих ресурсов. Теоретически обоснована возможность перемещения функций параллельно функционирующих ресурсов в ресурс машины (Ям)', на этой основе доказана целесообразность формирования фонда утилизации и его включение в ресурс машины (Ям), что обеспечивает продление жизненного цикла машины.

Сформулированы и рассмотрены некоторые концептуальные проблемы теории утилизации в системе знаний, составляющих содержание теории машин. Предложены показатели оценки процесса технологической утилизации, определено место и значение теории утилизации в виде завершающего блока теории машин.

Обоснованы концептуальные позиции завершения «Комплексной системы технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» блоком «Утилизация», раскрыто его технологическое, организационно-экономическое и правовое содержание применительно к утилизации сельскохозяйственной техники.

Практическая значимость и реализация результатов исследования. Рекомендовано дополнить «Комплексную систему технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве», содержащую блоки: «Техническое обслуживание», «Текущий ремонт», «Капитальный ремонт», блоком «Утилизация». Это дает основание включить ремонтную базу сельского хозяйства в состав инфраструктуры предприятий сферы утилизации, что позволяет обеспечить значительное снижение инвестиций на создание новых предприятий по утилизации, повысить загрузку ремонтных предприятий, снизить издержки на ремонт машин за счет использования изъятых узлов и деталей списанной техники.

Рекомендовано нормативной документацией определить технологию утилизации полнокомплектных машин: «растворять» их в общем процессе ремонта на ремонтных предприятиях, выбраковывать и утилизировать конструктивные элементы не подлежащие восстановлению и использованию.

Технология механического измельчения шин для получения резиновой крошки, построенная по принципу поточного производства (модульная технология), обеспечивающая из сравниваемых технологий наименьшие энергозатраты на тонну исходного сырья, рекомендуется для широкого распространения.

Результаты исследований и рекомендации рассмотрены и одобрены секцией «Техническая политика» НТС Минсельхоза России (протокол №6 от 28.01.2004.) и разосланы для использования.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях:

- в Московском государственном агроинженерном университете имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) 2002,2003,2004 гг.;

- во Всероссийском научно-исследовательском технологическом институте ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГНУ ГОСНИТИ) 2003,2004 гг.;

- на научной сессии Россельхозакадемии «Научно-технический прогресс в АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года» 2003г.;

- на кафедре ремонта и надежности машин МГАУ 2003,2004гг.;

- на кафедре войскового ремонта ФВО МГАУ 2004г.;

- на механическом заводе №149 2003г.

Основные положения диссертации опубликованы в рекомендуемых ВАК РФ журналах, двух монографиях (6 п.л. и 12,5 п.л.), а также в статьях, опубликованных в других изданиях.

Исследование выполнялось в соответствии с научными планами и программами по ресурсосбережению Россельхозакадемии, Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина, Всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка, Правительства Московской области «Развитие сети организаций по сбору, утилизации и переработке автомобильной техники на территории Московской области на период 2004.2007 годов»; «Сбор и переработка свинцово-кислотных аккумуляторов и свинцовосодер-жащих отходов на территории Московской области на период 2004.2010 годов». «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года» и «Концепция научного обеспечения развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2010 года» использованы как документы, формирующие концептуальные основы ресурсосберегающей технологической утилизации.

На защиту выносятся: некоторые проблемы теории утилизации как составной части общей теории машин, завершающей цикл знаний о машинах; теоретические основы передислокации ресурсов при совершенствовании техники и ее приспособленности к утилизации; практическое использование знаний о машине как генерирующем звене совокупности совместно функционирующих ресурсов; предложение о включении в «Комплексную систему технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве» блока «Утилизация», замыкающего технический сервис и жизненный цикл машины; рециклинг, ремонт и модернизация машин как специфические формы утилизации; теоретическое обоснование источников формирования фонда утилизации.