автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование системы утилизации отходов предприятий технического сервиса транспортных и технологических машин АПК

На правах рукописи

ПУХОВ Евгений Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА ТРАНСПОРТНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН АПК

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

005532585

О 5 СЕН 2013

Воронеж 2013

005532585

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ФГБОУ ВПО ВГЛТА).

Научный консультант Астанин Владимир Константинович, доктор технических

наук, доцент, профессор кафедры «Тракторы и автомобили» ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»

Официальные оппоненты: Дидманидзе Отари Назирович, доктор технических наук,

профессор, член-корреспондент РАСХН, Заслуженный работник высшей школы РФ, ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А.Тимирязева», проректор по дополнительному образованию и повышению квалификации; Новиков Александр Николаевич, доктор технических наук профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ, ФГБОУ ВПО «Государственный университет -учебно-научно-производственный комплекс», заведующий кафедрой «Сервис и ремонт машин»; Афоничев Дмитрий Николаевич, доктор технических нау профессор, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра 1», заведующий кафедрой «Электротехника и автоматика».

Ведущая организация Государственное научное учреждение Всероссийский

научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии)

Защита состоится «16» сентября 2013 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16-а, корпус 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан «13» августа 2013 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета '— А.С. Дорохов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день машинно-тракторный парк России насчитывает более 650 тыс. шт. комбайнов, тракторов и других технологических машин, а также около 40 млн.пгг. автомобилей. Численность транспортных и технологических машин (тракторов, комбайнов, автомобилей, автобусов, прицепов, полуприцепов и других) продолжает увеличиваться. Государственной программой «Развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы» предусмотрено обновление парка сельскохозяйственной техники от товаропроизводителей в количестве 127,9 тыс. тракторов и 52,8 тыс. комбайнов. Продажи новых автомобилей в РФ колеблются в пределах 1,8 ... 2,8 млн. шт. в год.

Ежегодно 3 ... 8 % транспортных и технологических машин (ТиТМ) в мире выходит из эксплуатации. Отработанные материалы (металлы, резина, полимеры, масла) образуются не только при списании, но и в процессе эксплуатации технических средств и представляют собой ценные вторичные ресурсы, конструкционные материалы, технические жидкости. Проблема утилизации ТиТМ и их компонентов всегда присутствовала в деятельности предприятий технического сервиса.

Ранее были построены заводы по переработке масел, стекла, резинотехнических и других материалов. Но с того времени машинно-тракторный парк увеличился. Изменился качественный состав машин, появились новые устройства (катализаторы, кондиционеры и др.), шире стали использоваться пластики, увеличилась номенклатура технических жидкостей.

Первоначальный сбор и накопление отработанных материалов осуществляются на территориях предприятий, занимающихся эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом машин. Предприятия, выполняя требования нормативно-технической документации, организуют площадки по их накоплению и хранению, осуществляют сбор отходов, платежи за вывоз и переработку и не заинтересованы в вовлечении отработанных материалов во вторичный оборот.

В то же время программным документом «Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» от 30 апреля 2012 г. предусмотрено, что в целях обеспечения экологической безопасности при модернизации и в процессе инновационного развития России к числу приоритетных направлений относится стимулирование деятельности по сбору, сортировке и использованию отходов в качестве вторичного сырья и энергоносителей; создание и развитие единой автоматизированной государственной системы экологического мониторинга; стимулирование проведения научных и опытно-конструкторских работ в области охраны окружающей среды, ресурсосбережения и обеспечения экологической безопасности.

Создание эффективной системы утилизации отработанных материалов эксплуатации ТиТМ является важной задачей.

В связи с этим в диссертации разработаны и предложены к использованию методы и инструменты получения и анализа информации об объемах и номенклатуре образования вторичных ресурсов, проведения технологических процессов технического обслуживания и ремонта, сбора, хранения и перевозки отработанных материалов, направленных на совершенствование организации технического сервиса машин, реализация которых обеспечит рост перерабатывающих производств и снизит вред окружающей среде.

Цель работы. Повышение эффективности технического сервиса ТиТМ, сбережение и вовлечение в хозяйственный оборот ценных вторичных ресурсов, защита окружающей среды от вредного воздействия отходов.

Объекты исследования: эксплуатирующие и сервисные предприятия АПК; предприятия, осуществляющие эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт транспортных и технологических машин.

Методы исследования. При выполнении теоретических исследований применялись методы экономической статистики, ситуационного анализа, математического и имитационного моделирования, статистических испытаний (Монте-Карло), специально разработанные программы в оболочке Borland Delphi.

В основу экспериментальных исследований положен натурный пассивный эксперимент, выполненный в производственных условиях. Эмпирической базой исследования стали официальные данные Управления государственного технического надзора; Министерства экономического развития РФ, Федеральной службы государственной статистики России, материалы отраслевых научно-исследовательских учреждений (ГОСНИТИ), данные экологической, финансовой, управленческой и производственной отчетности предприятий технического сервиса и предприятий-переработчиков отходов на примере Воронежской области.

Предметом исследования явились технология технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) ТиТМ, процессы образования (сбора и накопления), сортировки, хранения и транспортировки отработанных компонентов ТиТМ.

Научная новизна результатов исследования:

- предложена концепция комплексной системы утилизации отходов с использованием информационных технологий, взаимосвязывающая технологии технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии, их транспортировки и переработки, адаптированных к специфике предприятий технического сервиса транспортных и технологических машин;

- разработаны математические модели оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;

- предложено решение транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и мест размещения межрайонных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами и использования математического аппарата радиальных функций распределения, защищенное авторскими свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ;

- сформирована структура и состав контейнерных площадок для сбора отходов на предприятиях технического сервиса, технологического оборудования для межрайонного накопительного промежуточного пункта с учетом образующейся номенклатуры и объема отработанных материалов;

- получены закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов (на примере Воронежской области) от количества сборных пунктов, позволяющие обосновать их рациональную инфраструктуру и создать предпосылки для разработки и развития инновационных ресурсосберегающих технологий переработки, поддержания сырьевой базы региона и охраны окружающей природной среды.

Основные положения, выносимые на защиту:

- концепция комплексной системы утилизации, рассматривающая взаимосвязи технологий технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии,

их транспортировки и переработки с использованием информационных технологий;

- методика и математические модели прогнозирования и оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;

- подход в решении транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и места размещения промежуточных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами и использования математического аппарата радиальных функций распределения;

- статистические закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов от количества сборных пунктов, позволяющие обосновать их рациональную инфраструктуру.

Практическая ценность работы состоит в:

- получении в режиме реального времени информации об образовании каждого отхода на рабочем месте предприятия, перемещении его к месту хранения, контроль объема накопления отхода в накопителе предприятия, перемещение в межрайонный накопительный пункт, отгрузку на специализированное перерабатывающее предприятие;

- обосновании рациональной инфраструктуры предприятий сбора и накопления отходов;

- обосновании состава и количества специализированных транспортных средств из условия минимума затрат;

- обосновании технологии функционирования и состава технических средств для промежуточного накопительного пункта.

Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования внедрены на предприятиях: СПК «Лискинский», ОАО «172 ЦАРЗ», ООО «Ринг Авто»; ОАО «Пассажирское автотранспортное предприятие ПАТП-№3»; ОАО «Товарковский сахарный завод» Тульская область; ООО «Садовский сахарный завод» Воронежская область. Разработанные программные комплексы использовались при расчетах количества специального транспорта для организации сбора и транспортирования отходов и вторичных материальных ресурсов на предприятиях коммунального комплекса Краснодарского края, обеспечивающих олимпийские объекты, Ростовской области и Республики Калмыкия. Ряд разработанных методических материалов нашел практическое применение в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» по дисциплинам «Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта автомобилей», «Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей», что подтверждается соответствующими документами.

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования представлены в докладах на: отчетных научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии (2006 ... 2013 гт.), г. Воронеж; отчетных научных конференциях Воронежского государственного агарного университета имени Императора Петра I (2010 ... 2013 гг.), Международной научно-практической конференции «Научные проблемы эффективного использования тягово-транспортных средств в сельском хозяйстве» (2011 г.), г. Москва; Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК» (2011 г.), г. Воронеж; УШ-ой межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии» (2012 г.), г. Воронеж; II Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (2012 г.), г. Орел; УП Международной научно-технической

конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (2012 г.), г. Пенза; Международной научной сессии «Инновационные проекты в области аг-роинженерии» (2012 г.), г. Москва.

Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве, пункту 7 - Исследование технологических процессов и разработка вопросов организации технического сервиса на предприятиях АПК.

Публикации результатов исследования. Основные положения работы, содержащиеся в ней выводы, предложения и рекомендации изложены в 40 опубликованных печатных работах общим объемом 34,75 п.л. (в том числе доля автора - 21,65 п.л.), из них 1 монография, 15 статей в рецензируемых научных журналах, 15 статей в сборниках научных трудов и материалах конференций. Получены четыре свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ и один патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 262 наименований и приложений. Диссертация изложена на 251 странице, включает 74 рисунков, 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, представлена общая характеристика работы и научные положения, выносимые на защиту. Определены цель, объект, предмет исследования, изложены элементы научной новизны, практическая значимость работы, апробация.

В первой главе «Состояние проблемы, цели и задачи исследования» представлен анализ организации в Российской Федерации сбора, хранения, транспортировки и удаления отходов эксплуатации транспортных и технологических машин, научных достижений, направленных на повышение эффективности указанных процессов.

В Российской Федерации принят ряд законодательных и нормативных актов, регламентирующих порядок обращения с отходами эксплуатации машин, сформулированы требования к способам сбора, накопления, перемещения и утилизации отходов, исходящих из принципов ресурсосбережения и охраны окружающей среды, разработано для некоторых видов отходов технологическое оборудование, облегчающее сбор, накопление и перемещение отходов.

Однако решение этой проблемы в условиях агропромышленного комплекса встречает значительные препятствия в виде высоких затрат, связанных с удаленностью предприятий, образованием небольших объемов отходов, не позволяющих обеспечить эффективность их перевозки.

В трудах академика РАСХН Черноиванова В.И., членов-корреспондентов РАСХН Дидманидзе О.Н., Северного А.Э. профессоров Астанина В.К., Евграфова В.А., Конкина М.Ю., Кузнецова Е.С., Новикова А.Н., Пучина Е.А., Трофименко Ю.В. рассматриваются общие подходы к конструированию, изготовлению, использованию и ремонту машин, предусматривающие уже на этих стадиях методы и приёмы предстоящей утилизации, а также технологии сбора, перемещения и переработки отходов эксплуатации машин, обеспечивающие ресурсосбережение и защиту природы.

Одной из задач стабильного развития рассматриваемого направления является выявление закономерностей зарождения и движения потоков объектов утилизации. Для расчета количества образующихся на предприятии отходов разработаны сборники удельных показателей образования отходов производства и потребления, справоч-

6

ные материалы.

При проведении анализа исследований в области транспортирования и соблюдения требований безопасного обращения с отходами технического сервиса, решению вопросов транспортировки грузов и пассажиров посвящены работы Алдошина Н.В., Афоничева Д.Н., Корчагина В.А., Ляпина С.А., Рассоха В.И., Сушкова С.И. и многих других.

Существенный вклад в изучение вопросов управления транспортными потоками внесли: Беляев В.М., Горев А.Э., Троицкая H.A., Чубуков А.Б.; в изучение логистического обслуживания потребителей транспортных услуг: Лукинский B.C., Миротин Л.Б., Сергеев В.И., Смехов A.A.; в изучение вопросов оптимизации транспортных потоков Авен О.И., Галабурда В.Г., Кожин А.П., Лившиц В.Н.; в изучение вопросов удаления отходов автомобильным транспортом Комков В.И., Васильева С.А. Либерман A.A., Мелконян Г.Э., Астрецов В.М., Васляев М.А.

Вместе с тем предложенные методики не решают задачу оптимизации перевозок отходов эксплуатации машин по мере их образования, обоснования рациональной топологии промежуточных накопительных пунктов, способствующих накоплению, сбережению ценных ресурсных качеств отходов и доставки их на специализированные перерабатывающие предприятия, обоснования производственных программ и определения мест размещения промежуточных накопительных пунктов.

Решением вопросов оптимального размещения станций технического сервиса занимались С.М. Бабусенко, Л.В. Дехтеринский, И.С. Левицкий, А.П. Лапин, Г.А. Малышев, И.В. Макарова, М.Я. Рассказов, В.А. Шадричев. Но при решении такого рода задач они требуют адаптации и значительных доработок. Известные методики не учитывают доступность и развитость дорожной сети. Возникают трудности в определении площади сбора.

При принятии оценочных решений требуется гибкий математический аппарат, позволяющий оценить территориальное размещение различных типов населенных пунктов в регионе.

Разработке концепций систем по обращению с отходами посвящены работы М.А. Васляева, И.И. Дьяченко, A.A. Фаюстова, Л.Я. Шубова. Однако данные предложения не учитывают специфики технического сервиса, не рассматривают во взаимной увязке системы ТО и Р, сбора, транспортировки и формирования инфраструктуры перерабатывающих отходы предприятий.

Исходя из вышесказанного, поставлены следующие основные задачи исследования:

- разработать концепцию построения эффективной системы утилизации отходов технического сервиса ТиТМ, учитывающую технологии технического обслуживания и ремонта машин в плане организации сбора указанных материалов на предприятиях, обеспечивающих их сохранение и перемещение от предприятий технического сервиса до специализированных перерабатывающих предприятий;

- провести анализ объемов образования отходов эксплуатации ТиТМ на предприятиях АПК, разработать аналитические зависимости для расчета количества отходов каждого вида с учетом технологических воздействий в процессе ТО и Р машин;

- разработать инфраструктуру предлагаемой системы утилизации ТиТМ АПК; обосновать топологию и объемы накопителей отходов для предприятий технического сервиса, производственный процесс и состав технологического оборудования для промежуточных накопительных пунктов;

- разработать подход в решении транспортной задачи с алгоритмом и имитаци-

онными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и места размещения промежуточных пунктов накопления отходов.

Во второй главе «Теоретические подходы по обоснованию системы утилизации отходов технического сервиса транспортных и технологических машин» представлена концепция совершенствования системы утилизации отходов.

В рассматриваемой системе утилизации отходов эксплуатации машин предлагается выделить три элемента (подсистемы) (рисунок 2.1).

Первый элемент системы рассматривает обоснование совершенствования нормативно-правовой базы утилизации, мероприятия, направленные на организацию выполнения требований законодательных и нормоустанавливающих документов. В качестве технологического обеспечения указанных требований предлагается совершенствование структуры и уточнение объемов накопителей отходов на предприятиях, создание межрайонных промежуточных пунктов сбора и накопления отходов.

Второй элемент системы утилизации рассматривает пути совершенствования транспортных процессов доставки отходов.

Основные направления совершенствования системы утилизации отходов технического сервиса транспортных и технологических машин

тг

/ элемент системы

1 Совершенствование нормативно-правового обеспечения процесса утилизации транспортных и технологических машин

2 Совершенствование мер по контролю выполнения требований законодательства при обращении с отработанными компонентами

3 Обоснование структуры и объемов накопителей отработанных компонентов на предприятиях

4 Обоснование мест размещения и количества пунктов промежуточного накопления отходов

II элемент системы

5 Обоснование номенклатуры машин по транспортировке отработанных компонентов

б Оптимизация грузооборота и процессов транспортирования отходов на муниципальном и региональном уровнях

Ш элемент системы

7 Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отработанных компонентов транспортных и технологических машин

8 Обоснование инфраструктуры утилизирующих предприятий в регионе

Рисунок 2.1 - Основные направления совершенствования системы утилизации отходов технического сервиса транспортных и технологических машин

Третий элемент системы утилизации ставит задачи разработки современных малозатратных экологически чистых технологий переработки отходов, обоснования инфраструктуры предприятий, использующих названные технологии.

Был проведен анализ состояния нормативно-правовой базы (/ элемент 1 пункт) по обращению с отходами производства и потребления на нескольких уровнях правового регулирования: международном, федеральном, региональном и муниципальном.

Выявлены требования, изложенные в правоустанавливающих и нормативных документах, к организации сбора, размещения и транспортировки отходов, определены перечень текущей и отчетной документации, порядок расчета негативного воздействия на окружающую среду, последовательность при проведении экспертиз, меры ответственности за нарушение законодательства.

Обеспечению выполнения требований законодательства, носящих обязательный характер, и снижению затрат при обращении с отходами способствуют: оптимизация мест (площадок) сбора отходов по их видам; разработка информационных нормативных баз по безопасному хранению, транспортировке и сбору отходов; автоматизация ведения журналов учета фактического образования и движения отходов на предприятии; подготовка профессиональных специалистов в области обращения с отходами. Соблюдение рекомендуемых условий позволяет предприятиям рассчитывать на получение дополнительной прибыли и снижение общих издержек при обращении с отходами.

Решению проблемы сбора и накопления отходов способствует рассмотрение потоков отработанных деталей и узлов на предприятии, берущих своё начало от рабочих мест. Например, на рабочем месте по ремонту ступиц передних колёс автомобиля образуются: изношенные подшипники, упаковка из полимерной плёнки, картонно-бумажная упаковка, промасленная ветошь.

Схема потоков вторичных материалов предприятия автомобильного транспорта представлена на рисунке 2.2.

Рабочее место № 1

«

3 и о.

Рабочее место № 2

Внутрицеховой промежуточный накопитель отходов

1 1 1 ячейки 1 1 1

Рабочее место № п

и

Накопитель отработанных материалов (отходов) предприятия

i i I i ячейки для отработанных материалов 1 1 1 1

Рисунок 2.2 — Схема потоков вторичных материалов предприятия

Источником зарождения потоков отходов в структуре предприятия выступает рабочее место. Оно должно быть обеспечено контейнерами необходимых объёмов,

отвечающими требованиям для сбора и накопления каждого вида отхода, окрашенными в цвета, выделенные для сбора каждого вторичного материала. В операционной технологии ТО и ремонта машин, их узлов и агрегатов должна быть предусмотрена раскладка отработанных материалов в соответствующие контейнеры.

На предприятии в зависимости от условий производства могут использоваться внутрицеховые накопители, обслуживающие одновременно несколько рабочих мест, расположенных вблизи указанных накопителей.

Действующее законодательство обязывает предприятие организовать площадку, оборудованную многоячеистыми накопителями для сбора и аккумулирования вторичных материалов, поступающих с рабочих мест. Служба уборки помещения или другая служба должна перемещать содержимое контейнеров от рабочих мест в соответствующие ячейки накопителя вторичных материалов предприятия. Образование отхода, перемещение его в соответствующий накопитель должно быть задокументировано.

В технологических процессах ТО и Р машин должны быть предусмотрены технологические операции разделения, складирования и накопления использованных деталей по типу материалов.

Поскольку номенклатура использованных материалов на предприятии довольно- таки разнообразна, а объемы образования колеблются в широких пределах (от нескольких килограммов до тонн в месяц), то для организации рациональных потоков отходов от предприятия, на котором они образуются, до специализированных перерабатывающих предприятий потребуются территориальные (районные или межрайонные) накопители. Функциями этого объекта будут отделение посторонних примесей, накопление целесообразных объёмов материалов (в зависимости от грузоподъёмности транспортного средства) для отгрузки на специализированные перерабатывающие предприятия.

Отходы машинно-тракторного парка образуются не только в процессе эксплуатации машин. Жизненный цикл всякой машины завершается действиями по ее утилизации. При этом выделяются те же отработанные материалы, что и в процессе эксплуатации. Система сбора и утилизации отходов машинотракторного парка должна быть готова к переработке и этого сегмента отходов.

Схема структуры сбора и накопления отработанных компонентов транспортных и технологических машин представлена на рисунке 2.3

Основополагающим источником образования отходов является техническое средство (автомобиль, трактор, комбайн и др.) (пункт 1). Ему свойственны технические параметры, влияющие на количество образующихся отходов, такие, как объем эксплуатационных жидкостей, марка и количество единиц техники, срок эксплуатации, периодичность проведения технического обслуживания и ремонта, ресурс деталей, узлов, используемых материалов и всего изделия в целом, стоимость и состав материалов и запасных частей.

Образование отходов (пункт 2) происходит в процессе выполнения технологических операций при проведении ТО и Р. В идеальном случае при соблюдении технологического процесса образование отходов должно быть определено в результате осуществления каждой отдельно выполняемой операции.

Например, комплекс работ по ТО и Р является неотъемлемой составляющей полноценного использования ресурса, заложенного в техническом средстве. При убо-рочно-моечных работах образуются нефтяная пленка и загрязненный песок, при заправочных - пустая пластиковая тара и также, возможно, загрязненный песок и т.д.

ю

СБОР И НАКОПЛЕНИЕ ОТРАБОТАННЫХ КОМПОНЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ СЕРВИСЕ

1 ИСТОЧНИК ОТХОДА

Автомобиль Автобус

Трактор ... и т.д.

и

! 2 ОБРАЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ;

| | Техническое обслуживание (ТО) | |

! | Ремонт (капитальный и текущий) | |

I ЗС , I

| 3 ФОРМИРОВАНИЕ НАКОПИТЕЛЕЙ ОТХОДОВ |

! | Накопители на рабочих местах | ;

| | Накопители на рабочих постах и участках | |

! | Накопители пеховые и в производственных корпусах | ;

| | Накопители заводские | ;

Рисунок 2.3 - Схема структуры сбора и накопления отработанных компонентов транспортных и технологических машин на предприятии

Для ремонта, выполняемого как комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния подвижного состава и его составных частей, подразделяемого на текущий (ТР) и капитальный (КР), определяются виды отходов для каждого из видов постовых и участковых работ. К примеру, при сварочных работах образуются остатки электродов, шлак и т.д.

Видно, что в процессе выполнения соответствующих воздействий по ТО и Р рабочее место выступает в роли отправной точки образования потока того или иного отхода, что формирует структуру накопителей (пункт 3) (рисунок 2.3). При выполнении технологического воздействия на машину, исполнитель должен поместить отработанные материалы в специальные накопители (контейнеры), расположенные на производственном участке или непосредственно на рабочем месте. Из внутрицеховых накопителей отходы перемещаются в заводские накопители, расположенные на территории предприятия, и в последующем перевозятся на утилизирующие предприятия. Рабочие места и производственные подразделения должны обеспечить удобство и доступность пользования накопителями для каждого отхода, защиту окружающей среды.

Образование отходов происходит на территориях предприятий, использующих, обслуживающих или утилизирующих технические средства и отходы эксплуатации. К числу таких организаций относятся: автотранспортные предприятия (АТП) (механизированные передвижные колонны (автоколонны), таксомоторные организации и другие, осуществляющие перевозку грузов и пассажиров); авторемонтные заводы (АРЗ); станции технического обслуживания (СТО); специализированные организации (СО) (строительно-дорожные и дорожно-эксплуатационные предприятия, комбинаты и автохозяйства коммунальных служб, подразделения пожарных, медицинских, воинских

и полицейских служб); предприятия сельского хозяйства (ПСХ) (фермерские хозяйства, коллективные хозяйства, машинно-технологические станции, специализированные предприятия по выращиванию свинины, птиц и коров); предприятия лесного хозяйства (ПЛХ) (лесозаготовительные, деревоперерабатывающие, лесопитомники); а также другие организации (ДО), использующие транспортно-технологические машины для выполнения вспомогательных функций при основном производстве (фабрики и заводы различных отраслей промышленности, горнообогатительные и домостроительные комбинаты; предприятия сферы услуг).

Не стоит при этом забывать и о личном транспорте (ЛТ). Концентрирование отходов эксплуатации происходит в гаражных кооперативах, площадках для стоянки транспорта и в личном хозяйстве. А также о предприятиях, утилизирующих технические средства, специализирующихся на разборочно-сборочных и сортировочных работах, частичной или полной переработке отходов.

Общий объем образования отходов от транспортных и технологических машин <20дщ получается в результате суммирования отходов, образующихся в результате эксплуатации ТиТМ Q3KC и отходов, образуемых при списании и последующей утилизации технических средств, Сути и может быть представлен в следующем виде, кг (м3)

<Зобщ = <?экс + <2ути- (2.1)

Тогда

Оэкс = яатп + Чарз + <7сто + <7со + <7псх + <7плх + <7до + <7лт = E"=i чо (2.2)

где qt - объем образования отходов эксплуатации технических средств на i-той укрупненной группе предприятий, кг (м3); <7дТП - на АТП, дАРЗ - на АРЗ; qtro ~ на СТО; qco- на СО; Чпсх~ на ПСХ; qUJlx - на ПЛХ; qR0- на ДО; <7ЛТ - от ЛТ; п - количество предприятия одной группы, эксплуатирующих технические средства, со схожими условиями деятельности.

Обобщенно количество того или иного отработанного материала можно описать следующей формулой

М; = Mtl + М12 + - + Мг„_! + М1п = =Х"=1 Ми = Mt]1 + Mij2 + - + Mijt^ + MlJt = С2-3)

где масса i-го отхода (масла, шины, аккумуляторы и др.) при j-ой группе работ (ЕО, ТО-1, ТО-2 и т.д.) к-ото вида технологического воздействия (уборочно моечные работы при ЕО, заправочные работы при ЕО, контрольно-диагностические при ЕО и т.д.), кг.

Общая масса отходов разного вида на предприятии составит

Мо6щ = 1T=i 2"=i SL1 Щк, (2-4)

где Мг — масса /-го отхода при j- ом виде работ ¿-ого вида технологического воздействия, кг;

Очевидно, что выход отходов определяется видом работ, содержанием технологических операций, объектом воздействия (агрегат, узел или деталь) и количеством обслуживаемых технических средств. Решение задачи по определению объемов образования отходов при проведении ТО и Р сводится к определению их составляющих при про-

12

ведении каждой технологической операции.

2 Су — Ссб + Сн + С-гр + Спер + Снр + Сск ,-* тт,

(2.5)

где Ссб - затраты, связанные со сбором отработанных материалов (удаление отработанных материалов с рабочего места, поста, участка и цеха, сортировка отработанных компонентов при проведении ТО и Р), р.; Сн - затраты на накопление материалов (изготовление, размещение и обслуживание накопителей (контейнеров) непосредственно на рабочих местах, на участках (цехах, производственных корпусах, на территории предприятия) р.; С^ - затраты на транспортирование отработанных компонентов, р.; Спер - затраты на переработку или предварительную подготовку отработанных материалов к сдаче, р.; Снр - накладные расходы, р.; Сск - затраты (оплата сторонним организациям) или доход от реализации отработанных компонентов, р.

Величина Сс к указывает на возможность увеличения затрат в случае оплаты за сдачу отработанных компонентов предприятиям, осуществляющим сбор, транспортировку или переработку, или получения дополнительных доходов при продаже ценных вторичных ресурсов.

Затраты, связанные с организацией сбора отработанных материалов на предприятиях технического сервиса

где Сч— часовая тарифная ставка исполнителя работ по выполнению работ по ТО и Р, сортировке, р. / ч; й — количество источников образования однотипных отработанных компонентов (например, число обслуживаемых автомобилей или ряд повторяющихся операций) и количество одинаковых отработанных компонентов, требующих сортировки (например, упаковка, состоящая из бумаги и пластика), шт.; ^ - время, затрачиваемое на удаление ¿-го отработанного материала с рабочего места, поста, участка или цеха и на сортировку (разборку) (слив масла из фильтра, разделение упаковки из бумаги и пластика и др.), ч.;

Затраты на накопление материалов:

где V; - объем (размеры) накопителя /'-го отхода на рабочем месте, участке (цехе, производственном корпусе) или общего (производственного) накопителя, м3; С; -стоимость изготовления, обслуживания контейнеров (чистка, текущий ремонт), строительства производственной площади, занимаемой контейнерами на рабочем месте, участке, строительства складской площади под контейнерные площадки общего (производственного) накопителя для отработанного компонента /-го вида, р.; с1у, — количество однотипных контейнеров на рабочем посту, участке (цехе, производственном корпусе), общей площадке хранения отработанного компонента /-го вида, шт.

Затраты, связанные с перемещением отработанных компонентов с территории предприятия технического сервиса на перерабатывающие или промежуточные накопительные пункты, р.

(2.6)

(2.7)

Стр = (Зв + 3ТОир + 3mon + Ä) ■ (1 + Н+ П), (2.8)

где 3„ - затраты на оплату труда водителя с учетом доплат, р.; ЗТОир - затраты на содержание транспортного средства (проведение ТО и Р), р.; Зто„ - затраты на топливо, р.; А - амортизационные отчисления, р.; Н - доля накладных расходов (затраты на содержание и эксплуатацию основных средств, на управление, организацию, обслуживание производства) от общих расходов; П — норма (доля) прибыли от выполняемой транспортной работы, р.

Стоит отметить, что в случае использования своего транспорта значение Я может не учитываться. Критерием оптимальности для определения параметров технологического процесса транспортировки является критерий минимума затрат на выполнение транспортной работы:

стр = (зчв • Тв + ЗТОиРч-TM + Cm-Rm-TM + ■ (1 + Я + Я) -» min, (2.9)

где Зчв - часовые затраты на оплату труда водителя с учетом доплат, премий и других выплат, р. / ч; Тсм - время работы водителя, ч; ЗТОиР- часовые затраты на содержание транспортного средства (проведение ТО и Р), р. / ч; Тм - время работы машины, ч; Ст - стоимость топлива, р. / л; RT - расход топлива машиной , л / ч; См -стоимость машины, р; Яд - норма амортизации, %/год, Dфр - действительный фонд времени работы машины, ч/год.

В процессе решения задачи по сбору отработанных компонентов с предприятий ограничением является непревышение времени работы предприятий tp , когда возможна отгрузка, над временем смены водителя. Тогда

tp = X ^пер X ^загр 2 ^разг X ^иод—зак> (2.10)

при tp < tCM,

где tnep - время на перемещение транспорта от пункта накопления (переработки) до мест сбора отработанных компонентов, ч; t3arp — время, затрачиваемое на выполнение погрузочных операций, ч; tpa3r - время, затрачиваемое на выполнение разгрузочных операций, ч; £ tnod_3aK -время, затрачиваемое на выполнение подготовительно-заключительных операций (очистка кузова, заправка топливом транспорта, оформление соответствующей документации), ч.

Для принятия решения о выборе маршрута движения расстояние перевозки разбивается на элементарные отрезки Si и задача сводится к нахождению минимума множества 5пер

-"пер

= £?=1S(->mm, (2.11)

Обоснование эффективности Эперб организации предварительной (частичной) переработки отработанных компонентов определяется эффективностью роста добавленной стоимости на вторичное сырье при сдаче перерабатывающим предприятиям за период времени, т.е.

Эперб — Е(Циер£ Чо1 ^Д¡) ' С?1>

(2.12)

где Ц пер1— цена ьго вторичного материала после переработки, руб/кг; Цо( - цена ¡-го отхода без переработки, руб/кг; - добавленные затраты на переработку, руб/кг.

Таким образом, представленные выше аналитические зависимости дают возможность определить объемы образования отходов дифференцированно по рабочим местам и производственным участкам, по видам технологичеких воздействий на машину, обосновать место расположения и объемы накопителей, оценить затраты на сбор и удаление отходов.

Существующие технологические процессы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), отраженные в технологических картах, учитывают трудоемкость выполняемых работ, используемое оборудование и инструменты, квалификацию исполнителя, место выполнения. В то же время отсутствует информация об образовании соответствующего отхода при выполнении отдельно взятой операции, не отслеживается непосредственно на рабочем месте объем получаемого отхода и дальнейшее перемещение на производственном участке, в цехе, на территориальном накопителе предприятия.

Стоит отметить, что на фирменных станциях технического обслуживания как отечественных, так и иностранных производителей транспортных и технологических машин отлажена система автоматизированного учета выполняемых работ при выполнении каждой технологической операции ТО и ремонта. На этой основе начисляется заработная плата исполнителей, анализируется деятельность предприятия, принимаются управленческие решения. Но и в этом случае не ставится задача получения данных по номенклатуре и объему образующихся отходов. Включение таких данных в технологические процессы ТО и Р в сочетании с автоматизацией учета выполняемых операций дает возможность решения поставленной задачи.

Информационные технологии позволяют значительно повысить достоверность получаемой информации, оперативность ее обработки, проследить развитие процесса образования и движения отходов в динамике.

Однако внедрение информационных систем на предприятиях технического сервиса сталкивается с серьёзными трудностями, связанными с организацией ввода в систему первичной информации.

Предлагается структура программно-технического комплекса "Отходы ТиТМ" (НТК "Отходы ТиТМ"), который даёт возможность получить достоверную информацию о возникновении, перемещении, накоплении и отгрузке отходов производства.

Информационная система может быть интегрирована в общую информационную систему предприятия как её подсистема. Информация может быть импортирована от подсистемы оперативного учёта проведения ТО и ремонта, бухгалтерских программ, от подсистемы складского учёта и других источников (рисунок 2.4).

Информация об объёмах того или иного отхода, данные периодической инвентаризации накопителей, информация об отгрузке отходов на переработку может быть введена методом прямого ввода с клавиатуры терминала.

Информационная система по своему функциональному назначению делится на ряд программных модулей, дающих возможность чётко разграничить функции системы.

Информационная база, получаемая в результате функционирования предлагаемой системы, является первичной детализированной информацией об отходах. Оперативный учёт охватывает все отходы деятельности технического сервиса ТиТМ предприятия и представляет собой массив постоянно пополняемых данных. На основе этих оператив-

пых данных учета осуществляется текущее управление отходами. Они обрабатываются и предоставляются менеджменту предприятия для принятия тактических и стратегических решений. Данные результатов обработки учёта позволяют отражать динамику развития сбора, транспортировки и утилизации отходов предприятия и представляют собой специфические сводные отчёты, созданные по определенным стандартам и критериям.

Рисунок 2.4 - Схема информационных потоков системы "Отходы ТиТМ"

Благодаря использованию информационной системы можно достичь положительных результатов по следующим направлениям: автоматическому формированию спектра документов оперативного учёта и отчётности по обращению с отходами; автоматическому формированию данных о результатах инвентаризации объектов временного накопления отходов, как по отдельному участку или цеху, так и по предприятию в целом; экспорту данных для подготовки форм государственной отчётности; повышению оперативности предоставления информации, сокращению трудозатрат сотрудников аппарата управления на формирование аналитических материалов, поиск необходимой информации.

В третьей главе «Программа и методика исследований» представлена методика имитационного моделирования транспортировки отходов технического сервиса в цепи накопители предприятий - межрайонные промежуточные пункты по накоплению и сортировке - перерабатывающие предприятия.

Для исследования и оптимизации предлагаемой системы сбора и транспортировки отходов, а именно определения эксплуатационно-технологических показателей функционирования системы (количественных, качественных и финансовых критериев) необходимо одновременно учитывать большое число факторов, влияющих на точность результатов (рисунок 3.1).

Ввиду многообразия условий эксплуатации транспорта при осуществлении перевозочных процессов проведение натурных экспериментов в полном объеме по определению эксплуатационно-технологических показателей системы сбора отходов яв-

16

ляется трудно выполнимой задачей. Для получения требуемых показателей в условиях всех региональных особенностей требуются огромные затраты труда, времени и средств. В таких случаях целесообразно воспользоваться методиками математического моделирования.

1 Параметры и характеристики отходов эксплуатации ТиТМ

Технологии ТО и ТР

Виды и объемы образования отходов

2 Параметры

дороги населенных пунктов

—И

Населенные пункты

Дороги

3 Параметры и технические характеристики автотранспорта

Техническое средство

Специальное технологическое оборудование

Є

4 Формирование маршрутов перевозки отходов транспортом

Технологии перевозки отходов эксплуатации (маятниковая, попутная, комбинированная, ситуационная)

s 8

О о.

Рисунок 3.1 - Факторы, влияющие на эксплуатационно-технологические показатели перевозки и сбора отходов эксплуатации транспортных и технологических машин

Для решения поставленных задач, в том числе оптимизации движения автотранспорта в процессе сбора отходов, предлагается использовать реальную карту расположения населенных пунктов и автодорог в исследуемом регионе. Использование существующих электронных карт региона для указанной цели оказалось невозможным по ряду причин. Возникла задача составления электронной карты расположения населенных пунктов и автодорог.

Для этого была разработана «Программа ввода карты населенных пунктов и автодорог для автоматизированной системы управления перевозкой отходов эксплуатации транспортных и технологических машин», а Федеральным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности зарегистрирована программа для ЭВМ 2013614112 от 23.04.2013.

Программа работает в двух режимах (ввод местоположения и типа населенных пунктов и ввод местоположения и типа автодорог). На экран компьютера выводится

отсканированная заранее или имеющаяся в электронном варианте карта определенного региона (в частности, Воронежской области). Затем в ручном режиме в программу вводятся населенные пункты путем нажатия кнопки мыши над отмеченными на карте населенными пунктами (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 — Интерфейсная форма программы для ввода карты субъекта РФ

При этом одновременно производится типизация населенных пунктов (НП): в программе предусмотрен выбор типа каждого НП путем нажатия соответствующей кнопки (село, крупное село, поселок городского типа, город с населением от 3000 до 10000 человек, город с населением от 10000 до 50000 человек, город с населением от 50000 до 100000 человек, областной центр Воронеж). С помощью типизации НП появляется возможность в дальнейших расчетах оценить, какой объем отходов производится в каждом из НП. В Воронежской области, принятой в качестве примера исследования, находится 1091 населенный пункт.

Разработанная программа позволяет также вводить автодороги региона. В программе предусмотрена типизация автодорог для дальнейшего определения оптимальной стратегии движения транспортных средств, осуществляющих сбор отходов (рисунок 3.3). При вводе может быть указан один из четырех типов дорог: дорога без покрытия (максимальная скорость движения vmax = 20 км/ч); асфальтированная дорога (Утах = 60 км/ч); загородная дорога (утах = 90 км/ч); автострада (утах =110 км/ч). Также в программе предусмотрен ввод границы субъекта РФ для того, чтобы учесть только НП, относящиеся к данному субъекту РФ. Результат ввода автодорог Воронежской области и ее границы показан на рисунке 3.3.

Аналогичным образом при решении транспортной задачи по сбору отходов может быть введена карта НП и автодорог других субъектов РФ.

В расчетах используются укрупненные показатели выхода отработанных материалов и компонентов, полученные на основе статистических данных. Объем образующихся отходов связан с параметрами населенных пунктов, такими, как плотность населения, вид и численность ТиТМ.

Рисунок 3.3 - Автодороги Воронежской области (линии, представляющие дороги, имеют тем большую ширину, чем выше класс имеет дорога) и границы области (серым цветом)

При анализе большого количества субъектов РФ целесообразно не вводить вручную их карты, а строить статистически подобные карты на основе статистико-геометрических закономерностей, полученных для одного из субъектов (в частности, Воронежской области). Исходными данными для создания статистически подобной карты для анализируемого региона служат количество населенных пунктов, количество жителей региона и площадь региона. Для того, чтобы расположение населенных пунктов и автодорог статистически соответствовало реальному, предварительно была выполнена работа по построению "радиальных функций распределения" (РФР) для Воронежской области.

Была поставлена задача построения полной РФР по координатам НП. Вычисления производились на компьютере с помощью специально составленной программы на языке Borland Delphi 7.0. Сначала перебираем все возможные пары НП, находим расстояние между каждой парой и запоминаем все эти расстояния. Чтобы найти расстояние Гтп между двумя НП с декартовыми координатами использовалась теорема Пифагора. Затем разбиваем весь диапазон возможных длин на несколько отрезков к. Теперь для каждого отрезка к подсчитываем, сколько расстояний N(rк) из общего количества попадает в отрезок. Чтобы РФР осциллировала около прямой g = 1, необходимо пронормировать функцию /V(rk) следующим образом:

g(rk) = N(ri)lry (3.1)

Парциальная РФР g ¡j (г) строится подобным образом, однако необходимо подсчитывать только расстояния между парами НП z-го и j-го числа жителей НП. Если НП, например, малой (М) и большой (Б) численности, возможны четыре парциальные РФР: gMM (г), £бм (г) = £мб (г) (эти две РФР полностью совпадают), gE б (г).

Преимущество общей РФР состоит в том, что она позволяет сделать выводы безотносительно к типам НП, т. е. независимо от численности жителей. Так, например, она позволяет определить среднее расстояние между НП. Однако общую РФР сложнее анализировать, т. к. она является суперпозицией (наложением) парциальных РФР С соответствующими весовыми коэффициентами к МБ, И кьЕ

19

goem (r) = къъ ■ gbb{r) + 2 кыъ ■ g мь(г) + kuu - g мы(г)-,

(3.2)

где Njj - число расстояний между парами НП /-го и j-го типа, N - общее число расстояний между парами НП.

Для расчета и удобства анализа радиальных функций распределения (РФР) разработана компьютерная программа "Программа для анализа топологических закономерностей в расположении населенных пунктов" на языке Object Pascal в интегрированной среде программирования Borland Delphi 7.

Радиальная функция распределения g(r) описывает некоторые правила во взаимном расположении, т.е. закономерности обнаружения соседнего НП на расстоянии г от заданного (центрального) НП. Перед началом расчета РФР программа позволяет выбрать файл с координатами НП анализируемого региона, выбрать типы РФР, которые необходимо рассчитать и вывести на экран компьютера, выбрать предельное расстояние до границ региона, населенные пункты менее которого не участвуют в расчете РФР для исключения искажений.

В процессе работы программа выводит на экран выбранные типы РФР (рисунок 3.4).

».И

L

гМ

О 10 20 3 0 4 0 5 0 60 7 0 8 0 90 г, км о 10 20 3 0 40 5 0 60 70 80 90

а б

гкхМ —

ZbkW

60 70 80 90 г, км

Рисунок 3.4 - Радиальная функция распределения расстояний: а) от Воронежа до других населенных пунктов ¿ьМ; б) между населенными пунктами безотносительно к их размеру ¿{г); в) от Воронежа до крупных населенных пунктов (более 3000 жителей) #вкМ; г; между крупными населенными пунктами (более 3000 жителей) ^ккМ-

50 60

г

90 г, км

Например, анализируя диаграммы рисунка 3.4, а видно, что наибольшая вероят-

20

ность расположения НП вблизи Воронежа достигается на расстояниях 15-20 км, 3035 км и 40-55 км. С увеличением расстояния вероятность встретить населенный пункт менее выражена. Построение РФР безотносительно к НП (рисунок 3.4, б) демонстрирует малую вероятность расположения НП на расстояниях менее 5 км от данного. Вероятность встретить крупные НП от Воронежа наиболее высока на расстояниях 10, 25, 45, 65 и 85 км. Эти расстояния показывают закономерность расположения крупных районных центров в Воронежской области относительно г. Воронежа. Без учета г. Воронежа пики достигаются либо на отметках 10 и 15 км, а затем на расстоянии 90 км.

Зная парциальные РФР, можно решить обратную задачу, т.е. сгенерировать в компьютерной модели участок региона любого размера. При этом ближний порядок в расположении НП для модельного региона должен соответствовать таковому для эталонного региона, для которого были построены РФР. Для решения данной задачи был использован обратный метод Монте-Карло. Критерием правильности расстановки НП по площади в модельном регионе является близость между соответствющими парциальными РФР для модельного и эталонного регионов.

Разработан алгоритм формирования модельного участка и компьютерная программа, Федеральным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности выдано свидетельство о регистрации программы для ЭВМ: "Программа для анализа топологических закономерностей в расположении населенных пунктов" № 2013614111 от 23.04.2013.

Аналогичным образом были получены и РФР автомобильных дорог, а затем на их основе получены и модельные сгенерированные карты.

С использованием карты субъекта РФ решались транспортные задачи различных типов. Прежде всего, введенная или сгенерированная карта субъекта РФ преобразована в граф расстояний между населенными пунктами. Для преобразования карты в граф, ее необходимо предварительно скорректировать, так как на этапе ввода карты или генерации карты она может содержать определенные погрешности (дороги не входят точно в населенные пункты, дороги не сходятся точно в одной точке и т.п.). Для этих целей была разработана специальная программа, позволившая получить карту без указанных выше погрешностей.

Проведенные расчеты дают возможность сгенерировать карту модельного региона, в которой НП размещены строго в соответствии с РФР, а также автомобильные дороги, соединяющие населенные пункты тоже расположены в соответствии с РФР.

Наличие таких сгенерированных модельных регионов позволяет в аналитическом виде изменять границы региона, моделировать объемы образования отходов эксплуатации машинно-тракторного парка в модельном регионе, планировать грузоперевозки отходов к местам их переработки.

На стадии принятия управленческих решений необходимо знать, насколько будет эффективным с точки зрения минимизации транспортной работы использование того или иного типа подвижного состава при организации сбора отходов в населенных пунктах. Для этого в рамках метода Монте-Карло использовались два уровня планирования движения: тактический и стратегический. На уровне тактического планирования алгоритм разрабатывает план проезда до ближайших НП, тогда как на уровне стратегического планирования алгоритм строит множество возмоясных длинных траекторий до нескольких десятков километров, из которых затем выбирается оптимальная. Реализация подобного алгоритма использовалась нами ранее при моделировании работы тракторных агрегатов на вырубках. Была построена компьютерная имитационная программа

движения транспортных агрегатов в сгенерированном регионе, реализованная в среде языка Borland Delphi 7. Она отличается возможностью задания параметров и технических характеристик автомобильного транспорта (скорости движения, расхода топлива).

Маршрут движения определяется путем анализа всевозможных траекторий и выбора из них той, которая позволяет с наименьшими потерями времени и затрат ресурсов (энергетических, материальных) осуществить сбор и транспортировку отходов эксплуатации ТиТМ.

В то же время при реальной работе транспорта возникают случаи, когда основным условием, определяющим стратегию движения, является не минимизация затрат, а необходимость сбора отходов в пунктах, например, для исключения перенаполняемости накопителей. Помимо этого, для осуществления сбора отходов с пунктов может потребоваться осуществление объездных маневров. В этом случае целесообразно использовать ограничение по размерам области сбора и введение критерия полноты сбора с НП. Данные условия были положены в основу имитационной модели, позволяющей моделировать реальное движение транспорта на участках.

Для формирования размеров области сбора используется критерий отклонения от координаты точки выбранной области сбора

где х,у - координата геометрического центра НП в системе координат ХУ исследуемого участка; ха , уа - координаты текущего положения транспорта при сборе отходов; к — максимальная величина области сбора отходов, км.

Данный критерий используется в случае применения квадратной области сбора. В специальной литературе встречаются работы, где применяются шестиугольные, круглые и другие ограничения по области сбора. Как показали дальнейшие расчеты, значительных расхождений в получении результатов от геометрических параметров не наблюдалось, в сравнении с размерами областей сбора.

Для другого случая используется критерий полноты сбора отходов:

где N - количество населенных пунктов, вошедших в область сбора отходов транспортом при прохождении ¿т расстояния согласно заданию.

Для построения траектории используются "элементарные отрезки" - отрезки графа расстояний. В программе реализована возможность ввода числа таких отрезков, что позволяет определять полноту сбора отходов с НП, особенно в случае ограничения участка по площади сбора.

Для выбора оптимального маршрута движения (гь г2, ... ¿„) между двумя населенными пунктами »1 и {'„ используются следующие критерии:

xc-h<x<xG + h;yG-h <у<ув+ h,

(3.3)

N/Lj —> min,

(3.4)

(3.5)

где 4 - порядковый номер населенного пункта (либо промежуточной путевой точки дороги), проезжаемого автомобилем от начала движения; /(¿1, /п) — длина выбранного маршрута (¡¡, /2,... гп) из населенного пункта /1 в /п; /(/ь /п) - соответствующее время движения; ¡(¡к, г'к+О и у(г'ь г'к+0 - длина пути и характерная скорость движения между промежуточными населенными пунктами (либо промежуточными путевыми точками) 4 и 4+1.

Для построения общей карты маршрутов и выбора одного из населенных пунктов как сборного пункта используются следующие критерии:

и)=2й К

^=1 >1 V к=с

V1 'л'к''к+1/

—> тш;

/

"ДЛ / ч пД ^ 1 /I 7 1

>1

у=1 V

^(0= тах (2-4,^))= тах Гз^^ь»

Ннп , > ЛГял / / \ \

РсбЮ^ТК-Ь + (3.6)

>1 >1

• тт;

• тт;

где г'с - порядковый номер (индекс) населенного пункта, выбранного в качестве центра сбора; кц — количество поездок в определенный населенный пункт ц, зависящее от величины населенного пункта; <71 - стоимость километра пути; — стоимость часа времени водителя; /ц и 'в - время погрузки и выгрузки отходов; .- суммарное расстояние поездок транспорта при сборе отходов на промежуточный накопительный пункт, км ; - суммарное время поездок транспорта при сборе отходов на промежуточный накопительный пункт, ч; (/дал ) - максимальное время поездки транспорта до населенного пункта, наиболее отдаленного от точки сбора, ч; рл - общие затраты на сбор отходов от количества сборных накопительных пунктов, р.

Разработанный алгоритм выбора оптимального места расположения промежуточного накопительного пункта и построения оптимальной карты маршрутов при сборе отходов технического сервиса ТиТМ представлен на рисунке 3.5

Реализация предложенных алгоритмов в виде программ для ЭВМ позволяет на конкретных участках моделировать движение транспорта по сбору отходов и осуществлять варьирование такими параметрами, как скоростные характеристики дорог, транспорта, маршрутами движения, величиной площади сбора отходов.

Пример определения затрат времени на осуществление сбора отходов с каждого НП в качестве отправной точки в пределах заданной площади представлен на рисунке 3.6.

Цифры у точек, обозначающих НП на рисунке 3.6, означают суммарное время, затрачиваемое на объезд транспортными средствами всех НП в пределах заданной площади. При этом возможно получение данных не только о затратах времени, но и величине пробега, скорости движения, проведение расчетов эффективности от использования различного типа подвижного состава.

/(¿к, !'к+1)

Расчет показателей рт карты маршрутов с центром сбора в ¿с

Рисунок 3.6 - Определение времени на осуществление транспортной работы от каждого НП в пределах заданной площади, час (квадрат 80 X 80 км)

С Считывание карты региона

Начальные значения критериев оптимизации карты _маршрутов

Рисунок 3.5- Схема алгоритма выбора места расположения промежуточного накопительного пункта и построения оптимальной карты маршрутов при сборе отходов ТиТМ

Запоминание лучших показателей рт и лучшего центра . сбора сл

Вывод номера центра сбора с" показателей рт" для наилучшей карты маршрутов

Вывод наилучшей карты маршрутов

— / сум 5 'тах

Расчет / рсб

параметров -г-

маршрута /-

(¡с Ц)

Добавление Н элементарного |_отрезка маршрута

Конец ^

В отличии от известных моделей, рассмотренных в первой главе, предлагаемые методики реализуют возможность имитации в реальном времени транспортировки отходов на примере конкретных участков и транспортных средств, что позволяет анализировать эффективность их использования и принимать управленческие решения.

В четвертой главе «Результаты исследований и их анализ» представлены результаты обоснования рационального парка подвижного состава и маршруты движения транспортных средств при сборе отходов, определения объемов образования отходов, данные по обоснованию мест расположения, количества и производственной мощности промежуточных накопителей отходов эксплуатации машин. Приведена оценка затрат на реализацию комплексной программы сбора, транспортировки и переработки отходов технического сервиса и экономический и экологический эффекты от её реализации.

Согласно статистическим данным, 2/3 технических средств находится в области, 1/3 - в городе Воронеже. Усредненная численность транспортных и технологических машин для НП 1 типа составила 273 шт., для НП 2 типа 818 шт. и т.д. По укрупненным показателям для каждого типа населенного пункта были определены объемы образующихся отходов и сведены в таблицу 4.1. Данные представлены для полугодового расчета.

На первом этапе решаем задачу сбора и транспортировки отходов эксплуатации ТиТМ на промежуточные (накопительные) пункты. Как видно из значений в нижней строчке таблицы 4.1, полученные данные представляют собой объемы образования отходов эксплуатации ТиТМ для каждого типа НП. Для НП 1 типа, например, за полгода накапливается около 7,23 т отходов. С учетом запаса грузоподъемности и отдавая приоритет отечественным транспортным средствам, был рекомендован автомобиль KAMA3-53215 с расходом топлива (26,5 (37) л/100 км., объем платформы 36,50 м3). Тогда для сбора отходов с НП 1 типа выбранный автомобиль за полгода сделает одну ездку, на НП 2 типа - 3 ездки, на НП Зтипа - 10 ездок, на НП 4 типа - 20 ездок, на НП 5 типа - 30 ездок, на НП 6 типа - 140 ездок.

Таблица 4.1 - Масса отходов, образующихся в течении полугода в населенных пунктах раличных типов (в тоннах) на примере Воронежской области (ВО)_ _

Тип отхода Тип населенного пункта Во всей ВО, исключая г. Воронеж

1 2 3 4 5 6 7

Лом ЦМ 1,47 4,41 14,7 29,4 88,2 205,8 2940 3926

Масло 2,08 6,24 20,8 41,6 124,8 291,2 4160 5555

Шины 1,47 4,41 14,7 29,4 88,2 205,8 2940 3926

Электролит 0,30 0,90 3,0 6,0 18,0 42 600 801

Свинец 0,44 1,32 4,4 8,8 26,4 61,6 880 1175

Легкие отходы (пластик, бумага, дерево) 1,47 4,41 14,7 29,4 88,2 205,8 2940 3926

Общая масса отходов по столбцам 7,23 21,69 72,3 144,6 433,8 1012,2 14460 19309

С использованием разработанных программ определялась область сбора отходов. В качестве примера выбраны размеры квадрата 40, 80, 120 и 160 км. Исследованные размеры позволяют проследить зависимости изучаемых параметров транспортировки от площади сбора.

Для каждой области сбора проводился расчет суммарного пути, проходимого автомобилем при сборе отходов из каждого населенного пункта, расположенного в области сбора, в выбранный населенный пункт. Такой расчет проводился методом перебора из условия того, что каждый населенный пункт становился местом сбора отходов со всех

НП, расположенных в квадрате сбора. Место расположения промежуточного накопительного пункта выбиралось из условия минимума пробега.

Карта маршрутов движения транспорта приведена на рисунке 4.1 Цифрами указаны расстояния от промежуточного накопительного пункта до НП (дальность перевозок).

Кроме того, в программах задан еще и тип дорожного покрытия, скорость движения транспортного средства в пределах 60 ... 70 км/ч, заложено время проведения погрузочных и разгрузочных работ (по оценкам экспертов это время для выбранной марки автомобиля составляет в среднем 1,5 часа), то таким же образом реализована возможность определения суммарного времени движения автомобиля, необходимого для сбора отходов в промежуточный накопительный пункт.

Аналогично определялось время на выполнение транспортной работы при условии ограничения работ по продолжительности смены, а также определялась численность подвижного состава заданной марки транспортного средства. Зная расход топлива на 100 км/пути и стоимость дизельного топлива (в расчетах принятое 28 руб/л), среднюю заработную плату по региону, амортизационные отчисления, ремонт и техническое обслуживание технических средств, накладные расходы и другие затраты на содержание промежуточного пункта, определены суммарные затраты (только на транспортную работу) при сборе отходов в промежуточный накопительный пункт в зависимости от площади сбора.

Рисунок 4.1 - Карта суммарного пути, проходимого автомобилем при сборе отходов при стороне квадрата площади сбора 80 км (числа указаны в тыс.км)

Зависимость суммарного времени поездок при сборе отходов на промежуточный накопительный пункт представлена на рисунке 4.2 и носит монотонный нелинейный характер увеличения суммарного времени поездок от длины стороны квадрата Зависимость просуммарной продолжительности поездок имеет сложную форму. Здесь накладывает свое влияние состояние сети дорог: географическое положение дороги, вид дорожного покрытия, необходимость перемещаться автомобилю не по прямой

линии, а по тому маршруту, где проложены дороги. Тем не менее, при увеличении стороны квадрата сбора свыше 100 км наблюдается заметное увеличение интенсивности роста суммарного времени поездок (наклон кривой тренда к оси Ь возрастает). Зависимость максимального времени поездки /,1Ш| до населенного пункта, наиболее отдаленного от точки сбора от длины Ь стороны квадратной области сбора, представлена на рисунке 4.3.

5000

4000

3000-

2000-

1

40 80 120 160 Ь. км Рисунок 4.2 - Зависимость суммарного времени поездок при сборе отходов на промежуточные накопительные пункты от длины стороны квадрата Ьсбора

0 40 80 120 1601, км Рисунок 4.3 - Зависимость максимального времени поездки /дал до населенного пункта, наиболее отдаленного от точки сбора от длины Ь стороны квадратной области сбора

Как видно, каким бы ни был квадрат (область сбора) на примере Воронежской области, водителю будет достаточно времени смены (8 часового рабочего дня), чтобы вернуться на сборный пункт.

Характер зависимости суммарной длины пути при сборе отходов по Воронежской области от количества сборных пунктов ТУсп иллюстрирует рисунок 4.4. Чем больше число сборных пунктов, тем ближе они к источникам образования, а следовательно, и наблюдается уменьшение величины пробега.

Возникновение на рисунке 4.4 перепадов (ступеней) объясняется выпадением небольшого числа НП у границ Воронежской области. В принципе, если осуществлять сбор и с НП других областей, то данные перепады сгладятся (плавная кривая на рисунке 4.4).

Зависимость общих затрат Рс6 на сбор отходов в Воронежской области от коли-

Рисунок 4.4 - Зависимость суммарной длины пу- Рисунок 4.5 - Зависимость общих затрат

ти /су„ при сборе отходов от количества сборных Рсб на сбор отходов от количества сбор-

пунктов Ясп ных пунктов ЛГсп

Полученные в результате моделирования для Воронежской области зависимости были аппроксимированы следующими аналитическими выражениями.

Зависимость Лнп(Х) количества населенных пунктов, попадающих внутрь квадрата с ребром Ь

Ит = 0,0225-/,2 - 0,102-1, - 0,995, (4.1)

где Ь - размер квадратной обсласти сбора, км .

Зависимость времени поездки до самого дальнего НП в области сбора от длины стороны квадрата ?дал(£):

Гдал = -2,39 + 17,7-£0'113, (4.2)

где (дал выражен в часах, Ь — в километрах.

Зависимость суммарного времени /сум поездок в населенные пункты из сборного пункта от длины квадрата сбора Ь можно выразить полиномом второго порядка:

'сум = О.Збб-/,2 - 19,9-Х + 301, (4.3)

где ¿сум измеряется в часах, Ь-в километрах.

Зависимости Гсуы(А^Сп) и /сумС^сп) имеют более сложный характер. Оценочная аппроксимация позволила получить следующие формулы:

*>сп

^(ЛГся) = 1,30-104-е 4-2° +5,69-103, (4.4)

= 354-е11'2+87,2, (4.5)

Полученные зависимости позволяют говорить о том, что оптимальное число сборных пунктов находится в пределах 4 ... 5 шт. В этом случае суммарное время сбора отходов на территории Воронежской области за полгода составит около

14000

часов, а пробег транспорта - около 420 тыс.км.

По полученным данным определяли количество требующегося транспорта для осуществления транспортной работы. При 8-часовом рабочем дне и 5-дневной рабочей неделе понадобится около 18 автомобилей КАМАЗ выбранной марки. Для 4 сборочных накопительных пунктов по 4 ... 5 автомобилей марки на каждый пункт.

На втором этапе определялась эффективность сбора и транспортировки отходов эксплуатации ТиТМ на перерабатывающие предприятия от промежуточных накопительных пунктов. Исходя из расстояния до городов-переработчиков, объемов выполнения транспортной работы (порядка 864000 км за полгода), потребуется 14 автомобилей КАМАЗ - 5460 с полуприцепом (13,6 м.), грузоподъемностью 20000 кг, объемом кузова 82 м3.

В пятой главе «Реализация результатов исследований и их эффективность» было проведено обоснование производственного процесса обращения с отходами технического сервиса ТиТМ на межрайонном накопительном пункте (рисунок 5.1).

Схема проиэдодсгпденного процесса межрайонного пункта накопления отходов эксплуатации транспортных и технологических машин

Предварительная перераВотка материалов

\Резка металла\ продление. прессоВание\

—Накопление партий Вторичных материалов и изделий —

_,_[Изготовление изделии и полуфадрикатоВ

[Нагрузка транспорта}*- 1

Транспортирование на перерадатыВающее предприятие или потреВителям

Рисунок 5.1 - Схема производственного процесса функционирования межрайонного промежуточного накопительного пункта по обращению с отходами ТиТМ

Межрайонный накопительный пункт отходов осуществляет прием транспортных средств, доставляющих контейнеры и емкости с отходами, выгрузку контейнеров и емкостей, извлечение из них находящихся там отходов, предварительную сортировку и переработку некоторых видов отходов, накопление (формирование партий) отходов, соответствующих грузоподъемности транспортных средств, погрузку каждого вида отхода в транспортное средство с целью доставки на специализированное перерабатывающее предприятие. Кроме того, пункт должен обеспечивать очистку и дезинфекцию контейнеров и транспортных средств.

Продление пластика слиВ электролита

Очистка, фильтрование. упаковка В тарц

Разработана структура и состав технологического оборудования для межрайонного пункта (рисунок 5.2).

1 - площадка 2 - участок 3 - участок 4 - склад 5 - площадка оптрузки материалов

разгрузки сортировки предварительной на специализированные

контейнеров переработки перерабатывающие предприятия от предприятий

П-□

□□□□

□□□□

) п

У ^

3 7 0 В 1 ~

с • ) / ^ 1

/ I '

=□

_□ 5 - участок мойки и

дезинфекции автомобилей и контейнеров

хг

Рисунок 5.2 - Схема производственного корпуса межрайонного накопительного пункта с установленным технологическим оборудованием (1 - линия сортировки металла; 2 - линия сортировки резинотехнических изделий, пластмасс, 3 - линия по контролю и нейтрализации утечек аккамуляторов; 4 -линия по обращению с отработанными маслами; 5 - комплекс предварительной переработки металла; 6 - комплекс предварительной переработки пластмасс; 7 - комплекс предварительной переработки аккумуляторов; 8 - комплекс предварительной переработки масла; 9 - комплекс получения изделий или полуфабрикатов из металла; 10 - комплекс получения изделий или полуфабрикатов из резинотехнических изделий, пластмасс; 11 - комплекс получения изделий или полуфабрикатов из аккумуляторов; 12 - комплекс получения материалов из масла; 13 - контейнеры для металла; 14 - контейнеры для пластика; 15 - емкости для аккумуляторов; 16 - баки для переработанного масла; 17 - кран-балка)

Для увеличения прибыльности накопительных промежуточных пунктов и повышения добавочной стоимости при переработке отходов рекомендуется внедрять технологические процессы по получению изделий и полуфабрикатов. Например, предлагается стенд по переработке вторичных полимерных материалов, а именно для производства длинномерных изделий в виде полос, прутков и профилей из вторичного сырья на основе термопластичных полимеров (Патент на полезную модель 129046 «Установка для прессования длинномерных изделий из вторичных полимерных материалов»),

С учетом выплаты заработной платы водителям, амортизационных отчислений,

затрат на техническое обслуживание и ремонт и различного рода расходов общая сумма затрат на сбор отходов не превысит 15 млн. руб.

Результаты расчетов показали получение выручки при сборе отходов от единицы технического средства в годовом выражении в размере 250 руб с трактора, 190 руб с комбайна, 500 руб с грузового автомобиля, 75 руб с легкового автомобиля (без учета цветных, черных металлов, а также производства изделий и материалов).

Доход от реализации отходов эксплуатации машин со всей Воронежской области, исключая Воронеж, составит 278 млн.р. за 6 месяцев (из них 196 млн.р - металлы, остальные 82 млн.р - масло, шины, пластик).

В годовом исчислении сумма общей выручки от организации представленной системы сбора отходов эксплуатации ТиТМ составит для Воронежской области более 500 млн. руб. Для Российской Федерации - более 4000 млн. руб.

В заключении представлены обобщенные результаты работы, выводы и рекомендации прикладного характера.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Предложена концепция комплексной системы утилизации отходов ТиТМ, взаимоувязывающая технологии технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии, транспортировки и переработки с использованием информационных технологий.

2 Предложена инфраструктура системы утилизации отходов предприятий технического сервиса, включающая средства сбора и накопления отходов на предприятии по линии рабочее место - внутрицеховый накопитель - накопитель предприятия, межрайонные промежуточные накопительные пункты, средства доставки отходов от накопителей предприятий технического сервиса до промежуточных накопительных пунктов и средства транспортировки отгрузочных партий отходов от промежуточных накопительных пунктов до специализированных перерабатывающих предприятий, позволяющая обеспечить повышение эффективности технического сервиса машин за счет вовлечения в хозяйственный оборот отходов эксплуатации машин.

3 Разработаны методика и аналитические зависимости для расчета количества отходов дифференцированно по рабочим местам, технологическим воздействиям в процессе ТО и ремонта машин, позволяющие обосновать объемы накопителей каждого вида отходов на предприятиях технического сервиса.

4 Разработан новый подход в решении транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснованием структуры подвижного состава и места размещения промежуточных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами, объемов образования отходов и стратегии движения транспортных средств.

5 Результаты исследований позволили определить оптимальное число сборных пунктов. Для Воронежской области их количество составляет в пределах 4 ... 5 шт. Для сбора отходов на промежуточные пункты общее количество подвижного состава КАМАЗ-53215 потребуется 18 единиц. Для перевозки на перерабатывающие производства потребуется 14 автомобилей КАМАЗ-5460 с полуприцепом (13,6 м.).

6 Разработаны рекомендации по структуре контейнерных площадок для сбора отходов на предприятиях технического сервиса. Выполнено обоснование производственного процесса и состава технологического оборудования для межрайонного накопительного пункта.

7 Внедрены и обоснованы номенклатура, объемы накопителей, организован учет и контроль отходов при проведении ТО и Р технических средств на ряде предприятий АПК, предприятиях автомобильного транспорта.

Предложенные программные продукты использовались при расчетах количества специального транспорта для организации сбора и транспортирования отходов и вторичных материальных ресурсов на предприятиях коммунального комплекса Краснодарского края, обеспечивающих олимпийские объекты, Ростовской области и Республики Калмыкия, а также в учебном процессе.

8 Экономическая оценка от организации представленной системы сбора отходов ТиТМ со всей Воронежской области, исключая г. Воронеж, в годовом исчислении позволяет получить выручку более 500 млн. руб. Для Российской Федерации более 4000 млн. руб. (без учета металлов).

Реализация предложенной системы позволит уменьшить неконтролируемое загрязнение пахотных площадей, снизить объемы захоронения отходов и выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Организация межрайонных накопительных пунктов позволит создать дополнительно рабочие места и способствовать совершенствованию эколого- и ресурсно-ориентированных технологических процессов утилизации отходов ТиТМ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК

1 Пухов, Е.В. Комплексная система сбора и переработки отходов транспортных и технологических машин [Текст] / Е.В. Пухов, В.К. Астанин // Международный научный журнал, 2011. Вып.З. - С. 95 - 99.

2 Пухов, Е. В. Анализ нормативно-правового обеспечения процесса утилизации транспортных и технологических машин [Текст] / Е.В. Пухов // Международный научный журнал, 2011. Вып. 5. - С. 111 -114.

3 Пухов, Е.В. Анализ образования потоков вторичных ресурсов на протяжении жизненного цикла автомобиля [Текст] / Е.В. Пухов, А.Л. Тоцкий, В.К. Астанин, А.А. Измайлов // Вестник Воронежского ГАУ, 2011. Вып. 4 (31). - С. 59 - 63.

4 Пухов, Е.В. Имитационное моделирование движения колесных и гусеничных машин на вырубках [Текст] / Е. В. Пухов, В. И. Посметьев, // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2007, № 1. - С. 53 - 57.

5 Пухов, Е.В. Совершенствование системы обращения с отходами транспортных и сервисных предприятий в соответствии с действующими нормативно-правовыми актами [Текст] / Е.В. Пухов, В.К. Астанин // Международный научный журнал, 2012. Вып. 1. - С. 96-99.

6 Пухов, Е.В. Основы формирования оперативного учета и управления отходами на предприятиях технического сервиса [Текст] / Е.В. Пухов // Мир транспорта и технологических машин, 2012. Вып. 2 (37). - С. 143 - 148.

7 Пухов Е.В. Направления совершенствования системы утилизации отработавших компонентов технических средств АПК [Текст] / Е.В. Пухов, В.К. Астанин, В.В.Труфанов, И.С. Воронков // Вестник Воронежского ГАУ, 2012. Вып. 2 (33). С. -144 - 147.

8 Пухов, E.B. Информационная система учета отходов производства на предприятиях АПК [Текст] / В.К. Астанин, Е.В. Пухов, И.С. Воронков // Техника в сельском хозяйстве, 2012. Вып. 4. — С. 31 - 32.

9 Пухов, Е. В. Особенности дифференцированной технологии переработки полимерных отходов в системе АПК [Текст] / В.К. Астанин, Е.В. Пухов, И.В. Титова, A.A. Измайлов, И.С. Воронков, A.JI. Тоцкий // Международный научный журнал, 2012. Вып. З.-С. 111-114.

10 Пухов Е.В. Обоснование параметров технологического оборудования утилизации полимерных отходов технического сервиса [Текст] / В.К. Астанин, В.В. Василенко, И.В. Титова, Е.В. Пухов, A.JI. Тоцкий // Вестник Воронежского ГАУ, 2012. Вып. 2 (33). - С. 148- 150.

11 Пухов Е.В. Мобильный технологический комплекс утилизации полимерных отходов технического сервиса [Текст] / И.В. Титова, В.К. Астанин, С.Н. Сазонов, Е.В. Пухов, A.JI. Тоцкий, A.A. Измайлов // Вестник Воронежского ГАУ, 2012. Вып. 2 (33). -С. 151 - 153.

12 Пухов Е.В. Утилизация полимерных и растительных отходов агропромышленного комплекса путем создания растительно-полимерных композиционных материалов [Текст] / В.К. Астанин, A.A. Измайлов, A.B. Ворохобин, Е.В. Пухов // Вестник Воронежского ГАУ, 2012. Вып. 2 (33). - С. 154 -156.

13 Пухов, Е.В. Моделирование транспортных процессов в многоуровневой системе утилизации отработанных материалов технического сервиса транспортно-технологических машин [Текст] / Е.В. Пухов // Международный научный журнал, 2013. Вып. 2.-С. 118-123.

14 Пухов, Е.В. Технология занесения карты населенных пунктов и автодорог исследуемого региона в имитационные модели при решении задач сбора и транспортировки грузов [Текст] / Е.В. Пухов // Мир транспорта и технологических машин, 2013. Вып. 1 (40). - С. 93 - 98.

15 Пухов, Е.В. Результаты имитационного моделирования технологического процесса сбора и транспортировки отработанных материалов технического сервиса [Текст] / Е.В. Пухов //Международный технико-экономический журнал, 2013. Вып. 2. - С. 117 -120.

Патенты на полезные модели и свидетельства о регистрации программ

16 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программа для ввода карты населенных пунктов и автодорог для автоматизированной системы управления перевозкой отходов эксплуатации транспортных и технологических машин - Правообладатель ФГБОУ ВПО ВГЛТА. - № 2013614112 ; заявл. 04.03. 2013 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 23.04.2013 - Пухов Е.В., Астанин В.К., Посметьев В. И., Посметьев В.В.

17 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программа для анализа топологических закономерностей в расположении населенных пунктов - Правообладатель ВГЛТА. - № 2013614111 ; заявл. 04.03. 2013 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 23.04.2013 - Пухов Е.В., Астанин В.К., Посметьев В. И., Посметьев В.В.

18 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программный комплекс для моделирования движения лесохозяйственного агрегата на лесной вырубке [Текст] / В. И. Посметьев, Е. В. Пухов, В. В. Посметьев ; правообладатель ВГЛТА. - № 2004611870 ; заявл. 16.06. 2004 ; зарегистрировано в Реестре про-

грамм для ЭВМ 12.08.2004 ; опубл. в официальном бюллетене Федеральной службы по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем» № 4 (49) 2004.

19 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программный комплекс для статистического анализа ближнего порядка в горизонтальной структуре лесной вырубки [Текст] / В. И. Посметьев, Е. В. Пухов, В. В. Посметьев ; правообладатель ВГЛТА. - № 2004611318 ; заявл. 29.03. 2004 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 28.05.2004 ; опубл. в официальном бюллетене Федеральной службы по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем» № 2 (48) 2004.

20 Патент на полезную модель 129046 РФ, МПК В29С 43/22. Установка для прессования длинномерных изделий из вторичных полимерных материалов [Текст] / В. К. Астанин, А. А Измайлов, А. Л. Тоцкий, И. С. Воронков, Е. В. Пухов ; патентообладатель ФГБОУ ВПО ВГАУ им. императора Петра I ; № 2012133397/05 ; заявл. 03.08.2012 ; опубл. 20.06.13, Бюл. №17.

Монография

21 Пухов, Е.В. Основы формирования системы утилизации отходов технического сервиса сельскохозяйственной техники и транспортных машин : монография [Текст] / Е.В. Пухов. - Воронеж : Воронежский государственный педагогический университет, 2013. — 156 с.

Статьи в научных журналах и сборниках:

22 Пухов, Е.В. Оценка объёмов образования пластмассовых отходов при утилизации транспортно-технологических машин в Воронежской области / А. Л. Тоцкий, И.В. Титова, В.К. Астанин, Е.В. Пухов // Воронежский научно-технический вестник. -[Электронный ресурс]. - Воронеж: ВГЛТА, 2013. - № 1(3). - Режим доступа: ЬПр//уе51шку§ка.ги

23 Пухов, Е.В. Разработка мероприятий по обеспечению безопасности при обращении с отработавшими ртутьсодержащими лампами / Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса : Материалы 2-ой междунар. науч.-практ. конф. (02 апреля - 25 июня 2012 года, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК». 2012.С.- 121 -123.

24 Пухов, Е.В. Перспективы вторичной переработки пластмассовых отходов, образующихся при выходе из эксплуатации транспортных и технологических машин [Текст] / Е.В. Пухов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств : Материалы УП-ой междунар. науч.-техн. конф. (16-18 мая 2012 года, ФГБОУ ВПО «Пензенский ГУ АС». 2012.С. - 207 - 209.

25 Пухов, Е.В. Повышение эффективности утилизации отработавших компонентов автомобильного транспорта [Текст] / Е.В. Пухов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств : Материалы УП-ой междунар. науч.-техн. конф. (16-18 мая 2012 года, ФГБОУ ВПО «Пензенский ГУАС». 2012.С. - 209 - 213.

26 Пухов, Е.В. Состояние и перспективы утилизации отработанных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей на этапе эксплуатации автомобильного транспорта [Текст] / Е.В. Пухов, В.А. Черных // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств : Материалы УП-ой междунар. науч.-техн. конф. (16-18 мая 2012 го-

да, ФГБОУ ВПО «Пензенский ГУ АС». 2012.С. - 213 - 215.

27 Пухов, Е. В. Разработка системы сбора и переработки отходов авттранспорта [Текст] / Е.В. Пухов, В.К. Астанин // Актуальные вопросы экологии : Материалы VIII-ой межрегиональной науч.-практ. конф. (24 мая 2012 года, Администрация городского округа город Воронеж ; Управление но охране окружающей среды департамента общественной безопасности. - Воронеж, 2012.С. - 207 - 210.

28 Пухов, Е.В. Совершенствование системы утилизации отработавших компонентов автомобильного транспорта агропромышленного комплекса (АПК) [Текст] / Е.В. Пухов // Инновационные технологии и технические средства для АПК : Материалы всероссийской науч.-практ. конф. Молодых ученых и специалистов, посвсщенные 100-летию Воронежскою ГАУ им. Императора Петра 1 (28-29 ноября 2011 года, ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАУ им. Императора Петра 1». 2012, Ч. IV. С. - 193 - 197.

29 Пухов, Е. В. Совершенствование технологии переработки растительных отходов АПК [Текст] / А. А. Измайлов, А. Л. Тоцкий, Пухов, Е. В. // Инновационные технологии и технические средства для АПК : материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященные 100-летию Воронежского государственного аграрного университета им. императора Перта I (Воронеж, 28-29 ноября 2011 г.) / под общ. ред. А. В. Дедова. - Воронеж, 2012. - Ч. 4. - С. 115 - 118.

30 Пухов, Е. В. Оценка эксплуатационных показателей машинно-тракторных агрегатов при лесовосстановлении на вырубках [Текст] / В. И. Посметьсв, Е. В. Пухов // Проблемы и перспективы лесного комплекса : материалы межвузовской научно-практической конференции, Воронеж, 26-27 мая, 2005 г. / ВГЛТА. - Воронеж, 2005. -Т. 2. - С. 72 - 75.

31 Пухов, Е. В. Алгоритм компьютерного управления движением почвообрабатывающего агрегата на вырубке [Текст] / В. И. Посметьев, Е. В. Пухов, В. В. Посметь-ев // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего : материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию лесоин-женерного факультета / ВГЛТА. - Воронеж, 2004. - Ч. 1. - С. 29 - 34.

32 Пухов, Е. В. Результаты анализа эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов на вырубках на основе имитационного компьютерного моделирования [Текст] / Е. В. Пухов // Наука и образование на службе лесного комплекса (к 75-летию ВГЛТА) : материалы Международной научно-практической конференции, Воронеж, 26-28 октября 2005 г. / ВГЛТА. - Воронеж, 2005. - Т. 2. - С. 140 -143.

33 Пухов, Е. В. Обоснование на основе результатов компьютерного моделирования выбора трактора для вырубок по критерию его проходимости [Текст] / В. И. Посметьев, Е. В. Пухов, В. В. Посмстьев // Лес. Наука. Молодежь - 2004 : сборник материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых за 2004 год, посвященной 75-летию со дня рождения профессора А. В. Всрстснникова / ВГЛТА. -Воронеж, 2005. - С. 160 - 165.

34 Пухов, Е. В. Анализ ближнего порядка в горизонтальной структуре леса - основа имитационного моделирования движения агрегатов [Текст] / В. И. Посметьев, Е. В. Пухов, В. В. Посметьев // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса : межвузовский сборник научных трудов. - Воронеж, 2003. - Вып. 8, ч. 1. - С. 116 - 121.

35 Пухов, Е. В. К повышению эффективности работы тракторных агрегатов на вырубках [Текст] / Е. В. Пухов, С. В. Гусинский // Перспективные технологии, транс-

портные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвузовский сборник научных трудов / под ред. проф. В. И. Посметьсва ; ВГЛТА. — Воронеж, 2006. - Вып. 1. - С. 210 - 212.

36 Пухов, Е. В. Моделирование движения почвообрабатывающего агрегата на вырубке [Текст] / Е. В. Пухов ; ВГЛТА. - Воронеж, 2004. - 30 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.06.2004, № 1084-В2004.

Учебно-методические материалы и пособия

37 Пухов, Е. В. Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта : тексты лекций [Текст] / К. А. Яковлев, Г. А. Сухочев, Е. В. Пухов; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования, Воронеж, гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2006. - 67 с.

38 Пухов, Е. В. Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта : учеб. пособие [Текст] / К. А. Яковлев, Е. В. Пухов. - Воронеж, 2006. - 48 с.

39 Пухов Е.В. Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта [Текст] : метод, указания к лаб. работам для студентов специальности 150200 (190601) Автомобили и автомобил. хоз-во / К. А. Яковлев, В. Т. Жуков, Е. В. Пухов, Н. В. Поляков; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Воронеж, гос. лесотехн. акад.". - Воронеж, 2007. - 52 с.

40 Организационно-производственные структуры технической службы автотранспортного предприятия : методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 150200 (190601) - Автомобили и автомобильное хозяйство [Текст] / Г. С. Лебедев, В. Т. Жуков, Е. В. Пухов, А. В. Ключников. - Воронеж, 2007.-51 с.

Подписано к печати 07.08.13. Формат 60x90 1/16. Объем 2,25 п.л. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 273 Отпечатано в УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» 394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»

05201351358 На правах рукописи

ПУХОВ Евгений Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА ТРАНСПОРТНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН АПК

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант: Астанин Владимир Константинович, доктор технических наук, доцент

Воронеж 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................5

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.... 11

1.1 Подходы к формированию концепции утилизации отработанных компонентов транспортных и технологических машин (ТиТМ)

как системы научных взглядов - «Наука о машинах»......................................11

1.2 Движение ресурсов в процессе эксплуатации машины ..............................12

1.3 Обоснование категории для материалов, образующихся при эксплуатации машин ...........................................................................................19

1.4 Ликвидация отходов как заключительная стадия жизненного

цикла изделия.......................................................................................................26

1.5 Общие правила обращения с отходами .......................................................28

1.6 Потоки образования вторичных ресурсов ТиТМ.........................................31

1.7 Анализ нормативно-правового обеспечения процесса

утилизации отходов.............................................................................................34

1.8 Анализ методик по определению объема образования отработанных материалов ТиТМ. Формирование лимитов

образования и предельного размещения отходов на предприятиях.................39

1.9 Государственный кадастр отходов................................................................47

1.10 Определение классов опасности отходов..................................................54

1.11 Характеристика отходов ТиТМ....................................................................61

1.12 Требования к сбору и хранению материалов, образующихся

в результате функционирования транспортно-технологических машин..........68

1.13 Анализ исследований в области транспортирования и соблюдение требований безопасного обращения с отходами технического сервиса...........................................................................................82

1.14 Документирование деятельности по обращению с отходами предприятия в процессе проведения ТО и ТР ТиТМ.........................................91

1.15 Методы определения размещения промежуточных

накопительных пунктов ......................................................................................92

1.16 Оценка эколого-экономического эффекта от утилизации

отходов эксплуатации ТиТМ..............................................................................97

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ПО ОБОСНОВАНИЮ СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ТЕХНИЧЕСКОГО

СЕРВИСА ТРАНСПОРТНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН .............106

2Л Концепция функционально-целевого построения информационно-технологической системы утилизации

отходов эксплуатации ТиТМ............................................................................106

2.2 Совершенствование мер по выполнению требований законодательства при обращении с отработанными компонентами транспортных и технологических машин ....................................................... 109

2.3 Формирование основных потоков отработанных

материалов ТиТМ на утилизацию....................................................................115

2.4 Анализ потоков отходов при техническом обслуживании и

ремонте машин ..................................................................................................124

2.5 Определение и учет затрат на сбор и транспортировку отходов эксплуатации ТиТМ...........................................................................................131

2.6 Организация учета отходов на предприятиях...................................................138

2.7 Информационная система оперативного учета и управления

отходами на предприятии..................................................................................143

ГЛАВА 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ......................148

3.1 Учет параметров дорог и населенных пунктов..........................................150

3.2 Определение параметров и характеристик отходов

эксплуатации ТиТМ...........................................................................................155

3.3 Математическая модель движения автомобильного транспорта при сборе

отходов...................................................................................................................................169

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ...........................182

4.1 Результаты определения объемов образующихся отходов при эксплуатации ТиТМ...........................................................................................182

4.2 Обоснование мест расположения, числа и объемов территориальных

пунктов сбора отходов эксплуатации ТиТМ ...................................................185

ГЛАВА 5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ................................................................................203

5.1 Формирование накопительных площадок для сбора отходов эксплуатации ТиТМ на предприятиях технического сервиса.....................................203

5.2 Формирование межрайонного накопительного промежуточного

пункта по обращению с отходами....................................................................208

5.3 Разработка установки для прессования длинномерных изделий

из вторичных полимерных материалов............................................................211

5.4 Перспективы организации системы сбора отходов технического сервиса ТиТМ с предприятий АПК и оценка эффективности сбора

отходов в РФ.......................................................................................................214

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................220

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................222

ПРИЛОЖЕНИЕ А Удельные показатели образования отходов при

эксплуатации и обслуживании технических средств.......................................252

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Исходные данные для расчета количества

отходов ТиТМ....................................................................................................256

ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты расчетов образования отходов

при утилизации и эксплуатации ТиТМ.............................................................265

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Исходные данные для разработки накопительных

площадок с отходами технического сервиса машин........................................270

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Патентные документы........................................................277

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акты внедрения результатов разработок в учебный процесс и практическую деятельность.............................................................282

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день машинно-тракторный парк России насчитывает более 650 тыс. шт. комбайнов, тракторов и других технологических машин, а также около 40 млн.шт. автомобилей. Численность транспортных и технологических машин (тракторов, комбайнов, автомобилей, автобусов, прицепов, полуприцепов и других) продолжает увеличиваться. Государственной программой «Развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы» предусмотрено обновление парка сельскохозяйственной техники от товаропроизводителей в количестве 127,9 тыс. тракторов и 52,8 тыс. комбайнов. Продажи новых автомобилей в РФ колеблются в пределах 1,8 ... 2,8 млн. шт. в год.

Ежегодно 3 ... 8 % транспортных и технологических машин (ТиТМ) в мире выходит из эксплуатации. Отработанные материалы (металлы, резина, полимеры, масла) образуются не только при списании, но и в процессе эксплуатации технических средств и представляют собой ценные вторичные ресурсы, конструкционные материалы, технические жидкости. Проблема утилизации ТиТМ и их компонентов всегда присутствовала в деятельности предприятий технического сервиса.

Ранее были построены заводы по переработке масел, стекла, резинотехнических и других материалов. Но с того времени машинно-тракторный парк увеличился. Изменился качественный состав машин, появились новые устройства (катализаторы, кондиционеры и др.), шире стали использоваться пластики, увеличилась номенклатура технических жидкостей.

Первоначальный сбор и накопление отработанных материалов осуществляются на территориях предприятий, занимающихся эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом машин. Предприятия, выполняя требования нормативно-технической документации, организуют площадки по их накоплению и хранению, осуществляют сбор отходов, платежи за вывоз и переработку и не заинтересованы в вовлечении отработанных материалов во вторичный оборот.

В то же время программным документом «Основы государственной политики

в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» от 30 апреля 2012 г. предусмотрено, что в целях обеспечения экологической безопасности при модернизации и в процессе инновационного развития России к числу приоритетных направлений относится стимулирование деятельности по сбору, сортировке и использованию отходов в качестве вторичного сырья и энергоносителей; создание и развитие единой автоматизированной государственной системы экологического мониторинга; стимулирование проведения научных и опытно-конструкторских работ в области охраны окружающей среды, ресурсосбережения и обеспечения экологической безопасности.

Создание эффективной системы утилизации отработанных материалов эксплуатации ТиТМ является важной задачей.

В связи с этим в диссертации разработаны и предложены к использованию методы и инструменты получения и анализа информации об объемах и номенклатуре образования вторичных ресурсов, проведения технологических процессов технического обслуживания и ремонта, сбора, хранения и перевозки отработанных материалов, направленных на совершенствование организации технического сервиса машин, реализация которых обеспечит рост перерабатывающих производств и снизит вред окружающей среде.

Цель работы. Повышение эффективности технического сервиса ТиТМ, сбережение и вовлечение в хозяйственный оборот ценных вторичных ресурсов, защита окружающей среды от вредного воздействия отходов.

Объекты исследования: эксплуатирующие и сервисные предприятия АПК; предприятия, осуществляющие эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт транспортных и технологических машин.

Методы исследования. При выполнении теоретических исследований применялись методы экономической статистики, ситуационного анализа, математического и имитационного моделирования, статистических испытаний (Монте-Карло), специально разработанные программы в оболочке Borland Delphi.

В основу экспериментальных исследований положен натурный пассивный эксперимент, выполненный в производственных условиях. Эмпирической базой ис-

следования стали официальные данные Управления государственного технического надзора; Министерства экономического развития РФ, Федеральной службы государственной статистики России, материалы отраслевых научно-исследовательских учреждений (ГОСНИТИ), данные экологической, финансовой, управленческой и производственной отчетности предприятий технического сервиса и предприятий-переработчиков отходов на примере Воронежской области.

Предметом исследования явились технология технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) ТиТМ, процессы образования (сбора и накопления), сортировки, хранения и транспортировки отработанных компонентов ТиТМ.

Научная новизна результатов исследования:

- предложена концепция комплексной системы утилизации отходов с использованием информационных технологий, взаимосвязывающая технологии технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии, их транспортировки и переработки, адаптированных к специфике предприятий технического сервиса транспортных и технологических машин;

- разработаны математические модели оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;

- предложено решение транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и мест размещения межрайонных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами и использования математического аппарата радиальных функций распределения, защищенное авторскими свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ;

- сформирована структура и состав контейнерных площадок для сбора отходов на предприятиях технического сервиса, технологического оборудования для межрайонного накопительного промежуточного пункта с учетом образующейся номенклатуры и объема отработанных материалов;

- получены закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов (на примере Воронежской области) от количества сборных пунктов, позволяющие

обосновать их рациональную инфраструктуру и создать предпосылки для разработки и развития инновационных ресурсосберегающих технологий переработки, поддержания сырьевой базы региона и охраны окружающей природной среды.

Основные положения, выносимые на защиту:

- концепция комплексной системы утилизации, рассматривающая взаимосвязи технологий технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии, их транспортировки и переработки с использованием информационных технологий;

- методика и математические модели прогнозирования и оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;

- подход в решении транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и места размещения промежуточных пунктов накопления отходов на ос-

ч нове построения графа расстояний между населенными пунктами и использова-

ния математического аппарата радиальных функций распределения;

- статистические закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов от количества сборных пунктов, позволяющие обосновать их рациональную инфраструктуру.

ч Практическая ценность работы состоит в:

- получении в режиме реального времени информации об образовании каждого отхода на рабочем месте предприятия, перемещении его к месту хранения, контроль объема накопления отхода в накопителе предприятия, перемещение в межрайонный накопительный пункт, отгрузку на специализированное перерабатывающее предприятие;

- обосновании рациональной инфраструктуры предприятий сбора и накопления отходов;

- обосновании состава и количества специализированных транспортных средств из условия минимума затрат;

- обосновании технологии функционирования и состава технических

средств для промежуточного накопительного пункта

Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования внедрены на предприятиях: ООО «Ринг Авто»; ОАО «Пассажирское автотранспортное предприятие ПАТП-№3»; ОАО «Товарковский сахарный завод» Тульская область; ООО «Садовский сахарный завод» Воронежская область. Разработанные программные комплексы использовались при расчетах количества специального транспорта для организации сбора и транспортирования отходов и вторичных материальных ресурсов на предприятиях коммунального комплекса Краснодарского края, обеспечивающих олимпийские объекты, Ростовской области и Республики Калмыкия. Ряд разработанных методических материалов нашел практическое применение в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» по дисциплинам «Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта автомобилей», «Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей», что подтверждается соответствующими документами.

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования представлены в докладах на: отчетных научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии (2006 ... 2013 гг.), г. Воронеж; отчетных научных конференциях Воронежского государственного агарного университета имени Императора Петра I (2010 ... 2013 гг.), Международной научно-практической конференции «Научные проблемы эффективного использования тягово-транспортных средств в сельском хозяйстве» (2011 г.), г. Москва; Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК» (2011 г.), г. Воронеж; VIII-ой межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии» (2012 г.), г. Воронеж; II Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (2012 г.), г. Орел; VII Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (2012 г.), г. Пенза; Международной научной сессии «Инновационные проекты в области агроинже-

нерии» (2012 г.), г. Москва.

Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве, пункту 7 - Иссле�