Экономико-математическая модель оценки инновационной технологии приготовления кормовых продуктов на основе соево-зерновых композиций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экономико-математическая модель оценки инновационной технологии приготовления кормовых продуктов на основе соево-зерновых композиций

Вараксин С.В., Доценко С.М.

Аннотация

На основании принятых подходов обоснована экономико-математическая модель оценки функционирования системы приготовления кормовых продуктов различной физической формы на базе соево-зерновых композиций для малых ферм. С её использованием дана сравнительная технико-экономическая оценка инновационного варианта, который выгодно отличается от базового, представленного комплектом оборудования КЗК-2.

Ключевые слова: РАЗРАБОТКА, ТЕХНОЛОГИЯ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ОЦЕНКА, СХЕМА, МОДЕЛЬ

Анализ литературных источников и практика показывают, что повышение эффективности производства животноводческой и птицеводческой продукции возможно только при наличии рационов кормления, сбалансированных по таким основным питательным веществам, как белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины.

При этом в структуре себестоимости животноводческой и птицеводческой продукции 50-60 % и выше приходится на долю кормов.

В то же время в заготавливаемых кормах содержится только 65-70 % протеина от его потребности, поэтому дефицит его содержания в 1 к.ед. составляет 19-20 % [1].

Это ведет к недобору животноводческой и птицеводческой продукции, перерасходу кормов, снижению продуктивности скота и птицы, производительности труда и неэффективному использованию корма, что, в свою очередь, увеличивает издержки производства.

В этой связи учеными и практиками была предпринята попытка использования в рационах животных мочевины. Это привело к положительным результатам, но опасность токсического воздействия данного вещества на организм животного оставалась [2].

Не получила широкого распространения и так называемая технология фракционирования зеленых растений с целью получения белково-витаминного концентрата [3].

Связано это с необходимостью переработки больших объемов травы, причем только в летний период. Кроме того, разработанное для этих целей оборудование является громоздким, а потому металло- и энергоемким.

Полученный при этом в огромных количествах сок требует больших затрат на его переработку или утилизацию.

На наш взгляд, с учетом изложенного, наиболее эффективным белковым сырьем кормового назначения является соевое.

Известно, что семена сои являются богатым источником белка, жира, минеральных веществ и витаминов[1-3].

Однако, в силу ее специфических способностей и пока еще малых объемов производства, соя также не нашла широкого применения в животноводстве и птицеводстве, не считая шротов, получаемых при производстве соевого масла.

В настоящее время, несмотря на интенсивные работы по поиску рациональных способов и технических средств переработки сои, назвать их законченными нельзя. Так, не все технологии и устройства по получению ЗЦМ на основе кормового соевого молока в настоящее время имеют законченные технологические решения.

Отметим, что производство кормовой соевой муки из семян сои также является высокозатратным производством.

Таким образом, проведенный анализ позволил выявить противоречие между рекомендациями зоотехнической науки о необходимости полноценного кормления животных и птицы с высокой оплатой кормов продукцией и возможностями по приготовлению высокобелковых кормов различной физической формы, содержащих незаменимые элементы питания, и необходимостью минимизации затрат труда и средств.

Целью исследования является разработка экономико-математической модели оценки эффективности функционирования системы приготовления кормовых продуктов различной физической формы на основе соево-зерновых композиций на стадии её проектирования.

Задачи исследований

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

- на основе закономерностей, определяющих эффективность приготовления кормовых продуктов различной физической формы с использованием соево-зерновых композиций, разработать экономико-математическую модель оценки данного процесса;

- для инновационной технологии провести технико-экономическую оценку по предложенной ЭММ.

Рабочей гипотезой для решения поставленной проблемы является предположение о том, что повысить эффективность производства животноводческой и птицеводческой продукции на малых фермах возможно и целесообразно путем приготовления кормовых продуктов различной физической формы на основе соево-зерновых композиций с помощью технических средств, обеспечивающих получение высококачественного соево-зернового заменителя молочных кормов, гранулированных соево-зерновых смесей, а также пастообразных белково-витаминных кормовых продуктов при наименьших материальных и энергетических затратах.

Проведённый анализ технологических операций процесса приготовления кормовых продуктов с использованием соевого и зернового сырья показывает, что объективно оценить эффективность функционирования такой технологии возможно с помощью двух взаимно связанных критериев: приведённых затрат (ПЗ) и дохода (Д), полученного от производства высокобелковых кормовых продуктов различной физической формы.

При этом, как показал анализ существующих схем, получение продуктов гранулированной, пастообразной и жидкой физической формы возможно и целесообразно на основе соево-зерновых композиций (соево-кукурузных, соево-пшеничных, соево-ячменных и т.д.).

Экономическая эффективность производства данных видов продуктов может быть определена как:

, (1)

где: - реализационная цена i - го кормового продукта;

- эксплуатационные затраты на производство кормовых продуктов на основе соево-зерновых композиций;

- стоимость необходимого сырья;

Q - производительность линии приготовления кормов на основе соево-зерновых композиций;

T - продолжительность работы линии в смену;

d - количество дней работы линии в году;

R - коэффициент, учитывающий налоговые отчисления.

Экономическую целесообразность от применения данного вида кормовых продуктов для потребителя можно оценить получением дохода от замены традиционных кормов инновационными:

, (2)

где: - доход от замены традиционных кормовых продуктов инновационными;

- разовый объем потребления i-го продукта;

- число кормлений животных (птицы) в сутки.

Доход от замены традиционных кормовых продуктов на инновационные:

кормовой соевый зерновой

;

; (3)

;

где: Сr, Cт (я), См - стоимость традиционных кормовых продуктов, соответственно, гранулированных комбикормов, творога (яиц) и молочных кормов;

, , - стоимость инновационных кормовых продуктов, соответственно, гранулированных соево-зерновых, пастообразных (соево-морковных), заменяющих творог и яйца, а также жидких (соево-зерновой заменитель цельного молока).

При этом должны соблюдаться следующие условия:

(4)

где: Nэ - энергоемкость производства кормовых продуктов;

Ni - затраты энергии на производство i-го вида кормового продукта.

В конечном итоге экономическую целесообразность данных технологических и технических подходов можно оценить в соответствии со следующей экономико-математической моделью:

Д = (Ц - Ирi- Цci) > max;

ПЗ = (Ир + ЕК)Qt > min; (5)

при

где R(х) - функциональная зависимость, учитывающая влияние совокупности управляемых факторов на эффективность системы.

При этом третью составляющую системы уравнений (5) можно представить после преобразований как:

(6)

или:

 (7)

Анализ неравенства (7) показывает, что оно справедливо при условиях, когда ПЗ < Д и R(x) >, т.е. когда .

Таким образом, в конечном итоге:

Д > max;

ПЗ > min; (8)

при условии

Данную систему уравнений приняли в качестве экономико-математической модели оценки функционирования технологии и технических средств данного назначения.

Её достоинство состоит в том, что она учитывает уровень капитальных вложений наряду с эксплуатационными затратами, а также уровень качественных показателей продуктов, влияющих на реализационную цену и, соответственно, определяющих доход производителя и потребителя кормовых продуктов, приготовленных на основе соево-зерновых композиций.

На рис. 1 представлена конструктивно-технологическая схема линии приготовления кормовых продуктов [4], для которой произведены расчёты по предложенной ЭММ.

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема линии приготовления кормовых продуктов на основе СЗК: 1 - ёмкости; 2 - МФМ; 3 - ёмкость; 4 - коагулятор; 5 - центрифуга; 6 - ёмкость; 7 - ёмкость для коагулята; 8 - гомогенизатор-гранулятор; 9 - лоток; 10 - сушилка; 11 -гранулят

В таблице 1 приведены сравнительные данные по предлагаемому и базовому (КЗК-2) вариантам.

Таблица 1. Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов

Заключение

Разработана ЭММ оценки функционирования системы приготовления кормовых продуктов различной физической формы на основе соево-зерновых композиций для малых ферм на стадии её проектирования.

В результате технико-экономической оценки эффективности технологических решений и технических средств с помощью данной ЭММ установлено, что они позволяют снизить металлоёмкость на 25,2%, энергоёмкость - на 26,8% и получить годовой экономический эффект по приведённым затратам 5495632 руб./год при объёме производства СЗЗМК - 7160 л/сутки, белково-витаминной пасты 210 кг/сутки и гранулята - 720 кг/сутки по сравнению с комплектом оборудования КЗК-2 при сумме дохода производителя и потребителя от адекватной замены кормов в размере 26283650 руб./год.

Список использованных источников

1. Справочник: Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ. Состав и применение / под редакцией В.А. Крохиной. - М.: ВО «Агропромиздат». - 1990. - 304 с.

2. Миончинский П.Н., Кожарова Л.С. Производство комбикормов. - М.: ВО «Агропромиздат». - 1991. - 288 с.

3. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. - М.: ВО «Агропромиздат». - 1990. - 336 с.

4. Патент РФ №2496328 Способ приготовления соево-белковых кормовых продуктов /Авторы Вараксин С.В., Доценко С.М. Опубликовано в Б.И. №30 от 27.10.2013 г.

Размещено на Allbest.ru