О метрологическом обеспечении сельского хозяйства России
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 54
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN-онлайн: 978-5-16-112883-1
Артикул: 838939.01.99
Потребности развивающегося сельскохозяйственного производства и аграрной науки в современных средствах измерений растут, и очевидна необходимость возобновления работ по этому направлению.
В учебном пособии обозначены примерные масштабы проблемы метрологического обеспечения сельского хозяйства страны и аграрной науки, даны рекомендации по ее решению.
Адресуется руководителям сельскохозяйственной отрасли и аграрной науки, новому поколению разработчиков измерительной техники сельскохозяйственного назначения, преподавателям и студентам инженерных факультетов сельскохозяйственных вузов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 00.02.32: Метрология, стандартизация и сертификация
- 27.02.01: Метрология
- 27.02.06: Метрологический контроль средств измерений
- 35.02.07: Механизация сельского хозяйства
- 35.02.08: Электротехнические системы в агропромышленном комплексе (АПК)
- 35.02.17: Агромелиорация
- 44.02.06: Профессиональное обучение (по отраслям)
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.34: Метрология, стандартизация и сертификация
- ВО - Магистратура
- 19.04.03: Продукты питания животного происхождения
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Л.К. БОГОМОЛОВ О МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИНФРА-М 2024
Издание не подлежит маркировке ФЗ УДК 631(075.8) ББК 65.32я73 в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1 № 436-ФЗ Б74 Богомолов Л.К. Б74 О метрологическом обеспечении сельского хозяйства России : учебное пособие / Л.К. Богомолов. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 54 с. ISBN 978-5-16-112883-1 (online) Потребности развивающегося сельскохозяйственного производства и аграрной науки в современных средствах измерений растут, и очевидна необходимость возобновления работ по этому направлению. В учебном пособии обозначены примерные масштабы проблемы метрологического обеспечения сельского хозяйства страны и аграрной науки, даны рекомендации по ее решению. Адресуется руководителям сельскохозяйственной отрасли и аграрной науки, новому поколению разработчиков измерительной техники сельскохозяйственного назначения, преподавателям и студентам инженерных факультетов сельскохозяйственных вузов. УДК 631(075.8) ББК 65.32я73 ISBN 978-5-16-112883-1 (online) © Богомолов Л.К., 2024
Содержание. Введение. 4 1. Прогнозируемая численность парка средств измерений (СИ) и лабораторного оборудования (ЛО) в сельском хозяйстве РФ. 5 2. Состав парка приборов (СИ и ЛО). 7 3. О средствах автоматизации, контроля и управления технологическими процессами. 15 4. Рекомендуемая организация процессов разработки и постановки на производство приборов отраслевого назначения. 15 5. Основные направления исследований в области приборнометрологического обеспечения с/х России. 23 6. Предполагаемые затраты на НИОКР. 25 7. Себестоимость и объемы производства. 28 8. Организация производства. 32 9. Метрологическое обслуживание средств измерений и автоматизации в АПК. 33 10. Кадровое обеспечение. 35 11. Затраты с/х производителей на получение измерительной информации и их окупаемость. 38 12. Экономика испытательных лабораторий. 41 13. Краткие итоги в цифрах. 45 14. Заключение. 48 Приложение. 51 Список использованных источников. 54 3
Введение. В сельскохозяйственном производстве, как и в промышленности измерения необходимы для эффективного управления производственными ресурсами и технологическими процессами. Массовое применение средств измерений (СИ) в сельском хозяйстве страны началось с организации сети испытательных лабораторий (ИЛ) - ветеринарных, семенных, агрохимических, племенной службы и др. Постепенно увеличивалось и продолжает расти применение приборов непосредственно в сельхоз предприятиях (СХП) и крестьянскофермерских хозяйствах (КФХ). Постоянными пользователями СИ являются научные организации и образовательные заведения сельскохозяйственного профиля. По примерным оценкам численность СИ и лабораторного оборудования (ЛО) в аграрном секторе страны должна быть доведена в перспективе до 5-6 млн. и средств автоматизации – СА – до 10 млн. единиц, в основном за счет увеличения парка приборов СХП и КФК. Весь этот большой комплекс СИ должен формироваться, периодически обновляться и обслуживаться путем поверки-калибровки и ремонта. Применение традиционных методов измерений с использованием лабораторных и переносных приборов в сочетании с дистанционными способами обследования полей с помощью спутников и БПЛА гарантирует получение объективной и оперативной информации, способствующей эффективному управлению с. х. производством. В предлагаемой книге сделана попытка количественной оценки масштабов проблемы метрологического обеспечения сельского хозяйства России и изложены возможные способы ее решения. Приведенные в тексте цифры и расчеты ориентировочны; они должны быть уточнены в процессе разработки и реализации программы метрологического обеспечения с/х России. 4
1. Прогнозируемая численность парка средств измерений (СИ) и лабораторного оборудования (ЛО) в сельском хозяйстве РФ. 1.1. По данным переписи 2021 г. в сельском хозяйстве страны работают 34,4 тысяч СХП и 102,4 тысяч КФХ. Каждое хозяйство должно располагать комплексом приборов (лабораторией) для оперативного контроля за состоянием производственных ресурсов и технологическими процессами. В составе лаборатории хозяйства, занятого производством зерна, картофеля, молока и кормов насчитывается не менее 40 СИ и 10 единиц ЛО (см. приложение). В это количество не входят инженерный и ветеринарный инструментарий для диагностики состояния с. х. техники и животных (около 20-25 позиций). Стоимость СИ и ЛО для одной хозяйственной лаборатории составляет около 1,2-1,3 млн. руб. В настоящее время далеко не все КФХ и даже не все СХП могут иметь собственную лабораторию стоимостью порядка 1 млн. руб. Это доступно лишь достаточно крупным хозяйствам с годовым объемом производства продукции не менее 30-40 млн. руб. Остальные, малые или относительно бедные хозяйства, используют ограниченный набор измерительных приборов и большую часть измерительной информации получают от испытательных лабораторий. Однако, по объективным экономическим условиям в сельском хозяйстве идет стихийный процесс укрупнения и сокращения численности КФХ. Так, по материалам сельскохозяйственных переписей за период с 2006 по 2016 годы количество фермерских хозяйств уменьшилось с 250 до 136 тысяч, а размеры земельных участков увеличились в среднем со 101 до 268 га. За период с 2016 по 2021 годы численность КФХ уменьшилась до 100000 при увеличении земельных участков до 350 га. Процесс поглощения малых КФХ более крупными замедлится или остановится при достижении ими объемов производства в размерах, оптимальных для конкретных местных условий. В нашем прогнозе перспективная численность СХП и КФХ, имеющих собственные лаборатории, принята стабильной и равной 100000 единиц. Помимо лабораторных приборов в хозяйстве также используются приборы, встроенные в технологические цепочки и являющиеся неотъемлемой частью технологического оборудования. Это счетчики 5
молока, весоизмерительные устройства в кормораздатчиках, термометры и уровнемеры молока в танках, манометры и сигнализаторы уровня воды в системах водоснабжения и т. д. Номенклатура встроенных средств измерений в молочной ферме, хранилищах зерна и картофеля, нефтебазе и других хозяйственных объектах даже в небольшом сельхоз предприятии может иметь порядка 10 позиций, а количество до 20 и более единиц. Вместе со средствами, встроенными в технологическое оборудование номенклатура приборов средне статистического СХП (КФХ) будет насчитывать около 50 СИ и 10 единиц лабораторного оборудования. Принимая количество СХП и КФХ, использующих измерительную технику равным 100000, получим необходимую численность СИ для хозяйственных лабораторий порядка 5 млн. и ЛО - 1 млн. шт. Суммарная стоимость парка приборов в хозяйственных лабораториях для 100000 предприятий в перспективе должна приблизиться к 120 млрд. руб. Стоимость встроенных СИ учтена в стоимости самого оборудования. 1.2. Часть показателей, характеризующих состояние производственных ресурсов, меняется во времени медленно и не требует постоянного контроля. Такие показатели не целесообразно контролировать в условиях хозяйства. Поэтому большинство характеристик (показателей) качества почвы, удобрений, воды, семян, кормов, с/х продукции определяются в централизованных испытательных лабораториях, куда доставляются пробы исследуемых материалов. В России насчитывается более 1800 сельскохозяйственных районов. В большинстве из них работают, как минимум, 3 испытательных лаборатории – семенная, защиты растений, ветеринарная. В областных центрах и отдельных сельских районах действуют агрохимические лаборатории, лаборатории племенной службы. Полагая, что интенсивным с/х производством заняты 1,5 тыс. районов и в каждом из них будут действовать 4 ИЛ – агрохимическая, зооветеринарная, семенная, защиты растений – получим их общее количество равным 6000. В это же число войдут и областные лаборатории различного назначения, в том числе инженерного профиля при ремонтных предприятиях. В составе одной агрохимической лаборатории, занятой анализами почв, удобрений, кормов, продукции растениеводства 6
насчитываются СИ порядка 40 и ЛО 30 наименований; соответственно, в зооветеринарной (округленно) 40 и 20, семенной 10 и 20, защиты растений 10 и 20. В районах с дополнительным производством льна, шерсти, кожевенного сырья и другой продукции численность парка приборов в ИЛ будет несколько превышать указанные количества. В сумме для 6000 лабораторий численность СИ должна составлять примерно 150000 и ЛО – 135000 единиц, в среднем около 50 приборов на одну лабораторию. 1.3. В сельскохозяйственной науке работают около 200 НИИ и 100 опытных станций. Более 50 ВУЗов готовят кадры специалистов для СХ производства и аграрной науки. Общая численность научных лабораторий и специализированных кафедр составляет порядка 5000 (3). Количество СИ и ЛО в каждой лаборатории насчитывает от 20 до 80 единиц. Принимая в среднем количество приборов в одной лаборатории равным 50, получим их численность в размере 250000 шт. Общую численность СИ и ЛО в испытательных и научных лабораториях можно принять равной примерно 500000 единиц, что составляет около 10 % от предполагаемой численности парка приборов в СХП и КФК. Примерное распределение численности приборов по объектам показано в таблице 1. Таблица 1 Численность (млн. шт.) Кол-во Объекты объектов (тыс. ед.) СИ ЛО СА СХП и КФХ 100,0 5,0 1,0 10,0 Испытательные лаборатории 6,0 0,15 0,15 - Научные лаборатории 5,0 0,20 0,05 - 111,0 5,35 1,20 10,0 2. Состав парка приборов (СИ и ЛО). 2.1. На основе прогноза потребности сельского хозяйства России в средствах измерений (3) специалистами НИИ Агроприбор разработан классификатор приборов по их функциональному назначению (4). Структура классификатора приведена в таблицах 2 и 7
3. Классификатор содержит около 400 позиций по средствам измерений и порядка 300 по лабораторному оборудованию. Из этого количества в СХП и КФК применяются всего около 50 наименований СИ и 10 ЛО (6), но потребность в них в перспективе оценивается в сотни тысяч единиц. В испытательных лабораториях измерениям подлежат показатели, характеризующие качество почв, воды, удобрений, семян, кормов, сельхоз продукции, состояние растений, животных, сельхозтехники. Необходимая номенклатура СИ для ИЛ, если иметь в виду весь комплекс лабораторий районного и межрайонного уровня, должна содержать порядка 100 и лабораторного оборудования порядка 90 наименований. В этот состав частично входят и приборы, используемые в СХП и КФК. В научных лабораториях используются СИ примерно 220 и ЛО - 240 наименований, в том числе практически все приборы и оборудование испытательных лабораторий, а также около 120 СИ и 150 ЛО, имеющих узко научное применение. Суммарная потребность научных лабораторий в приборах оценивается, как уже было сказано выше, в количестве примерно 250000 единиц. При 20-летнем сроке службы приборов их среднегодовой выпуск для удовлетворения потребности испытательных и научных лабораторий должен быть порядка 25000 шт. На схеме показано примерное распределение номенклатуры СИ и ЛО по СХП-КФХ, испытательным и научным лабораториях. 8
СХП-КФХ ИЛ НЛ ОТ СП ОТ СП ОТ СП 30 20 40 60 40 180 СИ 50 30 100 100 220 СИ ЛО 10 10 90 90 240 ЛО ОТ СП ОТ СП ОТ СП 4 6 40 50 40 200 Схема примерного распределения номенклатуры СИ и ЛО по СХП(КФХ), ИЛ и НЛ ОТ – изделия общетехнического назначения СП – изделия специального (отраслевого) назначения 30 позиций СИ из 50 и 10 позиций ЛО, используемых в СКП и КФХ используются также и ИЛ. Вся номенклатура СИ (100 позиций) и ЛО (90 позиций) в испытательных лабораториях используются также и в научных лабораториях вместе с приборами узко научного применения. В сумме номенклатура СИ и ЛО в 3-х типах лабораторий насчитывает примерно 460 наименований. Остальную номенклатуру, около 250 позиций, представляют встроенные СИ, средства автоматизации стационарных и мобильных агрегатов, инженерный и ветеринарный инструментарий, технологическое оборудование для экспериментальных исследований, оборудование для транспортировки и хранения исследуемых проб, передвижные лаборатории и т.п. 2.2. Важно учитывать то обстоятельство, что в общей номенклатуре приборов примерно половину СИ (190 из 390), также, как и 110 типов лабораторного оборудования из 320 занимают изделия общетехнического назначения. Из этого следует, что в сферу НИОКР отраслевых (сельскохозяйственных) НИИ и КБ, занятых разработкой и организацией производства приборов, должны войти средства измерений и лабораторное оборудование примерно 400 наименований (200 и 210). 9
Более половины из этих 410 позиций – около 270 – занимают СИ и ЛО узко научного применения, потребность в каждом из которых исчисляется в десятках единиц. Остальные, порядка 140 изделий (60 СИ 80 ЛО) должны проектироваться с учетом их серийного производства для удовлетворения потребностей СХП, КФХ, ИЛ и научных лабораторий. Ежегодный объем производства каждого из этих приборов должен быть близок к 100 экземплярам, а примерно 20 приборов из этой группы, а также 20-25 позиций инженерного и ветеринарного инструментария, используемых в СХП и КФХ в перспективе должны ежегодно выпускаться по 4000 – 5000 шт. каждой позиции. На схеме показано, что в составе лабораторий разного уровня изделия общетехнического назначения насчитывают примерно 80 позиций из 460. Более массово общетехнические средства измерений используются в системах встроенного контроля, системах автоматического управления, в составе средств диагностики состояния сложной сельхоз техники и т.п. Таким образом, в настоящее время наука располагает информацией о структуре и примерной численности потребителей приборной продукции в сельском хозяйстве России, номенклатуре, ожидаемой численности и предполагаемой стоимости парка приборов сельскохозяйственного назначения. Эта информация позволяет подготовить предложения по организации метрологического обеспечения сельского хозяйства России и сформировать комплексную программу действий по удовлетворению его прогнозируемой потребности в средствах измерений и автоматизации на период до 2030 – 2035 года. 10