Проблема роботизации в аграрно-промышленном комплексе: история и перспективы

Тип:
Добавлен:

Реферат

Тема:"Проблема роботизации в аграрно-промышленном комплексе: история и перспективы"

Содержание

Введение

. Особенности формирования и развития АПК

. Проблемы применения роботизированной техники в АПК

.Распознавание сорняков и их уничтожение

.1 Механические (агротехнические) меры борьбы с сорняками

.2 Химические меры борьбы с сорняками. Классификация и

характеристика гербицидов

.3 Биологические меры борьбы с сорняками

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Сельскохозяйственная промышленность является одной из наиболее важных отраслей экономики любой страны. Перечень продуктов сельского хозяйства крайне разнообразен: от овощей и фруктов, поставляемых на прилавки магазинов, комбикормов, предназначенных для выращивания животных, до сырья, использующегося в различных отраслях российской промышленности. Согласно демографическим исследованиям, численность населения к 2050 году возрастет до 9 миллиардов человек, для удовлетворения увеличившегося спроса - производство сельскохозяйственной промышленности должно увеличиться на 25%.

Для достижения таких показателей, важной необходимостью становится использование роботизированной техники. Сегодня человеческий труд становится все дороже, да и монотонные операции в неудобных позах не способны дать ожидаемых качественных результатов. Выход из этого один - помогать фермерам в борьбе с сорняками, уборке урожая и обработке полей будет роботизированная техника.

Целью данного реферата является раскрытие основных проблем роботизации в АПК и выявление возможных перспектив внедрения роботизированной техники.

В данной работе мы так же, детально изучим основные меры борьбы с сорняками и принципы выявления сорняков с использованием роботизированной техники.

До середины 80-х годов развитие автоматизированной техники основывалось на концепции, согласно которой роботизация и гибкая автоматизация вызваны ростом стоимости труда и направлены на его сдерживание. Применение роботизированной техники позволяет исключить потери рабочего времени, связанные с невыходом персонала на работу, болезнями и опозданиями. В результате внедрения автоматизированных машин увеличивается годовой фонд рабочего времени, что ведет к дополнительному производству продукции.

1. Особенности формирования и развития АПК

Изучение развития аграрной промышленности и сельского хозяйства России на сегодняшний день является очень важным для выявления его основных проблем: значимое сокращение объемов производства, площадей предназначенных для посева, поголовья скота, увеличение общего уровня цен на товары, удорожания кредитных ресурсов, сокращения государственного финансирования, снижения покупательской способности потребителей сельскохозяйственной продукции, неудовлетворительное состояние земель аграрной промышленности.Актуальной остается проблема финансовой устойчивости сельского хозяйства. Она выражается тем что поступают очень маленькие финансовые средства от реализации произведенной продукции; недостаточное количество собственного оборудования, которое было бы использовано для сезонного финансирования аграрного производства, увеличение объёмов кредиторской задолженностью. Все эти факторы выступают как препятствие благоприятному развитию связей между производителями и потребителями. Проблемысельской местности не являются именно социальными, они оказывают негативное воздействие на экономику аграрной промышленности и сельского хозяйствав целом. Это становится очевидным, потому как существует очень маленькое количество культурных учреждений, народного образования, здравоохранения, нехватка рабочих сил в сельскохозяйственной отрасли, а самое главное низкая заработная плата. Такая обстановка в сельской местности приводит к миграции большей части населения в большие города, особенно это касается молодых людей.Все это приводит к процессу старения населения и вымирания российского села. Причиной переселения граждан служит высокий уровень безработицы и отсутствие других источников дохода, кроме занятости в сельском хозяйстве. За время реформы в России значительно уменьшилась сумма инвестиций в развитие агропромышленного комплекса, а данный фактор в значительной мере повлиял и на материально - техническую базу. В следствии такой ситуации сократилась численность комбайнов и тракторов в агропромышленных отраслях. Произошла так называемая «техническая деградация» сельского хозяйства.

(7, стр. 215-216) В России недооценивают научную и внедренческую направленность АПК, что, к сожалению, приводит к полному отставанию развития науки и техники; затем теряется авторитет аграрной науки, не востребованность производимой научно-технической продукции; существенно замедляется темп научно-технического прогресса в отраслях агропромышленного комплекса. Без развитого сельского хозяйства и стремительно развивающегося агропромышленного комплекса - позитивное развитие экономики и повышение благосостояния государства практически невозможно. Для решения проблем агропромышленного комплекса и сельского хозяйства в целом необходима комплексная поддержка со стороны государства, так как функционирование данного сектора экономики направлено на решение важных социальных и экономических задач по обеспечению безопасности страны продовольствием и запасами.

Для проведения сильной социальной политики государство использовало необходимые аграрные реформы, которые основываются на трех основных этапах в соответствии с изменениямиаграрных отношений и агропродовольственной политики. На первом этапе реформы аграрной промышленности были ликвидированы колхозы и совхозы, земли были приватизированы и переданы в частную собственность, стал развиваться рынок сельхоз угодий, разработана фермерская стратегия. Все эти меры послужили основными преобразованиями аграрных отношений.

На втором этапе реформы аграрной промышленности была сформирована и реализована агропродовольственная политика, были созданы благоприятные условия для преодоления сложившихся негативных тенденций в развитии агропродовольственного комплекса. Для закрепления всех мер был принят закон «О развитии сельского хозяйства» и Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сeльскoхoзяйственного назначения продукции, сырья и продовольствия, принятый Правительством РФ от 16 июня 2007г. В этих документах четко изложены сущность, цели государственной аграрной политики и ее основные направления, а также обеспечение необходимыми ресурсами.

Государственное регулирование аграрного комплекса является одной из главных составляющих системы государственного регулирования экономического сектора нашей страны. Состояние аграрной промышленности нашей страны во многом зависит от проработки основных форм, методов и используемых инструментов в аграрной политике. Национальный проект «Развитие Агропромышленного комплекса» это продуктивная программа, которая производит реализацию государственной политики в сфере сельскохозяйственного производства. В настоящее время, настал четвертый этап реформирования агропромышленного комплекса, который обусловлен вступлением России во Всемирную торговую организацию. В рамках этого процесса была сформирована стратегия развития агропромышленного комплекса России и установлены направления его развития. Для того чтобы понять, какова эффективность агропромышленного комплекса сейчас, необходимо обратиться к статистическим исследованиям и полученным данным.

По исследованиям Росстата, в 2010 году общий объем производства продукции сельского хозяйства в сопоставимых ценах вырос по сравнению с прошедшим годом. Росту производства продукции растениеводства способствовали меры, принятые как на федеральном, так и региональном уровнях. Одним из направлений развития аграрной промышленности и сельского хозяйства является развитие собственной научной базы и технологической отрасли. Важнейшим фактором развития сельского хозяйства является создание собственной базы квалифицированных работников. Благодаря развитию научно- технической базы АПК, в данном этапе развития играют большую роль исследования в области ведения сельского хозяйства, селекции новых видов растений и животных, более устойчивых к паразитам, болезням, обладающих высокими продуктивными качествами.

Для более эффективного использования сырьевых и трудовых ресурсов по направлению развития сельского хозяйства необходимо использование и внедрение современной роботизированной техники и тракторов безбилетников. Так же необходимо совершенствовать имеющуюся технику у фермерских хозяйств российского региона.

Более развитые в соседних странах передовые технологии позволяют им эффективно использовать свои ресурсы.

Проблема роботизации в нашем регионе заключается как раз в отсутствии должного финансирования или партнеров готовых вложить в развитие данного направления довольно приличную сумму. Для большинства предпринимателей гораздо проще использовать уже готовые технологии и оборудование.

2. Проблемы применения роботов в сельскохозяйственном производстве

Наработанный уровень развития материальной и технической базы аграрной промышленности позволяет перейти от увеличения энергетических мощностей и укомплектования техникой к модернизированию и совершенствованию структуры материально-технической базы, повышению ее технического уровня, созданию комплекса роботизированных машин не только для отдельных технологий, но и для определенных видов хозяйств.

Причины, которыми обусловлена необходимость роботизированной техники сельскохозяйственного производства, возникают из возможностей применения робототехники в других областях народного хозяйства и заключаются в необходимости подъема качественного уровня сельского хозяйства, поставки более дешевой и удобной в использовании для человека техники, обновления типов машин и оборудования, поскольку курс на повышение мощности и на гигантизм уступает место более разумной потребности в средствах автоматизации и роботизации.

Применение автоматизированных машин позволяет исключить потери рабочего времени, связанные с невыходом работника на работу, болезнями, опозданиями и другими человеческими факторами. В результате внедрения роботов высвобождается годовой фонд рабочего времени, что ведет к дополнительному производству продукции.

Использование автоматизированной техники считается прибыльным при соблюдении условия высвобождения двух работающих и его полной окупаемости за период до трех лет. Экономический потенциал от внедрения роботизированной машины для выполнения только одной технологической задачи значительно ниже, чем результат от проведения комплексной программы по автоматизации всего технологичного процесса. Наибольших трудозатрат требует установка одной роботизированной машины.

Повышение производительности и результативности труда в агропромышленном производстве с помощью робототехники может быть достигнуто только на принципе полной автоматизации алгоритмичныхопераций в интеллектуальной и производственной деятельности человека при комплексной автоматизации гибких производственных подсистем.

Действующие модели роботизированной техники не могут быть эффективно применены для выполнения рабочих процессов, связанных с необходимостью манипулировать потоком объектов, погрузкой, выгрузкой и транспортировкой продукции сельхоз назначения. Важно позаботиться о разработке специально оборудованных устройств для захвата, инструкции по управлению, исполнительные устройства в пылезащитном и влагозащитном использовании. Оборудование отдельных узлов исполнительных устройств сeльскoхoзяйствeнных автоматических манипуляторов узлами робот дает возможность применения микропроцессорных систем, разработанных в аграрной промышленности.

Однако специфика технологических процессов в аграрной промышленности, учитывающая взаимодействие с растительными и животными объектами, приводит к необходимости изменения структуры существующих микропроцессорных систем управления, разработки и использования специальных сенсорных устройств.

Наиболее важное требование к роботизированной технике используемой в аграрной промышленности - это их надежность. Применение робота эффективно только в том случае, если коэффициент его технического использования не ниже 0,95. Одна из основных причин повышенного внимания к надежности роботизированной техники в сельском хозяйстве связана с трудностью организации технического обслуживания и ремонта, отсутствием технических средств и специалистов способных разобраться и грамотно починить или настроить такую технику.

Функциональность и способность роботизированной техники выполнять определенные команды обусловлена состоянием его кинематических и динамических характеристик, показателей точности, производительности и прочие. При изменении заданных параметров, превышающих допустимые пределы, происходит переход системы в неработоспособное состояние.

Контроль и диагностика состояния робототехники на протяжении всего их производственного цикла - современное направление развития робототехники.

Для того чтобы использование роботизированной техники было продуктивным и приносило нужные результаты необходимо произвести объективную и строгую оценку экономической обоснованности при создании и применении различных средств робототехники в данных технологических процессах.

К сожалению в данный момент объективные методы оценки экономической обоснованности отсутствуют. Следовательно, отсутствие этих методов не позволит предприятиям выступить в качестве инициаторов при создании и использовании высококачественных средств робототехники.

Существенные недостатки ощущаются в организации процессов и проведении научных разработок. В институтах и высшей школе отсутствует необходимая экспериментальная база, которая позволит обучающимся доводить фундаментальные исследования до промышленных образцов. Выход из сложившейся ситуации может быть только при переходе научных разработок на коммерческую основу при условии государственного финансирования фундаментальных разработок.

Оценивая перспективу использования роботизированной техники в сельском хозяйстве, не следует ждать экономически оправданного применения их в ближайшей перспективе на несколько лет. Научные испытания проводимые в этой области должны продолжаться, так как нет альтернативной замены в применении роботизированных машин для высвобождения человеческих рук от монотонного, физически тяжелого труда.

3. Распознавание сорняков и их уничтожение

Борьба с сорняками на полях, является вопросом принципиальным и особенно важным на сегодняшний день в аграрной промышленности. Химическая прополка сорняков, т.е. использование гербицидов в сельском хозяйстве находится под абсолютным запретом. Поэтому для борьбы с сорняками и вредителями рекомендуется использовать такие методы, как вымораживание, высушивание, истощение, удушение, выжигание горелками, мульчирование и ручная прополка. Но ручной труд становится все дороже, да и монотонные операции в неудобных позах не соответствуют заявленным качествам. Выход из данной ситуации найден - помогать фермерам в борьбе с сорняками будут роботизированные машины.

Хотя система GPS заботится о навигации, она так же позволит роботизированной машине с помощью цифровой системы распознавания изображений различать культурные растения и сорняки.

Система мероприятий по борьбе с сорняками включает предупредительные и истребительные меры. Истребительные меры можно разделитьна механические, химические, биологические, фито ценотические, экологические, организационные и комплексные. На рис. 1.1 показана классификация мер по борьбе с сорняками.

Рис. 1.1. Классификация мероприятий по борьбе с сорняками

.1 Механические (агротехнические) меры борьбы с сорняками

Агротехнические меры борьбы с сорняками направлены на уничтожение запаса семян, растущих органов размножения в почве и растущих сорняков в посевах культурных растений с помощью различной техники и орудий обрабатывающих почву. При использование данного метода осенью после уборки урожая с полей или весной до посева культур, создают специальные условия которые будут благоприятны для сорняков и способствовать их прорастанию. Чтобы создать такие условия, нужно провести культивацию почвы и заделывание семян в нее. Семена сорняков прорастают, после чего их можно обрабатывать самыми разнообразными способами агротехнической обработки. Такой метод позволит снизить засоренность малолетними и многолетними сорняками на 50- 60%.

Так же например используют способ удушения при истреблении корней пырея, который был предложен академиком В. Р. Вильямсом. При таком способе производят двукратное рыхление почвы с использованием дисковых тракторов в двух направлениях на глубину прорастания корневищ для дальнейшего их измельчения. Затем корни прорастают а появляющиеся всходы сорняка глубоко запахивают трактором. Так ослабленные отростки сорняка при глубоком закапывании в почву погибают. Для уничтожения сорняков также используют вычесывание корней, высушивание почвы, а так же ее вымораживание. Еще используют повторяющееся послойное срезание на разной глубине корней вновь появляющихся сорных растений. Если сорняки повторно появляются, почву глубоко вспахивают тракторами с плугами. Затем культиваторами уничтожают вновь появившиеся проростки сорняков. Довсходовые и послевсходовые бороны используют при уничтожении проростков сорных растений на полях. Культивацию и окучивание применяют на пропашных культурах. Поля которые засорены многолетними сорными растениями остаются не засеянными под чистые пары.

.2 Химические меры борьбы с сорняками. Классификация и характеристика гербицидов

Химическую обработку применяют при уничтожении сорняков на полях, такая обработка предполагает использование гербицидов. Их использование позволяет очистить посевы от сорняков различных разновидностей, что позволяет культурным растениям в полном объёме использовать питательные вещества, свет и влагу, а значит, урожайность полей значительно станет выше. При таком подходе борьбы с сорной растительностью значительно сокращаются трудозатраты связанные с обработкой полей, повышается производительность трудовой деятельности, особенно если использовать интенсивные технологии возделывания культур.

Химикаты (гербициды) подразделяются на сплошные и избирательные по воздействию на сорняк. Сплошные гербициды убивают всю растительность независимо, будь то сорняк или культурное растение. Избирательные, уничтожают только один вид растений и не затрагивают другой. роботизированный агротехнический сорняк гербицид

Растения можно разделить на однодольные и двудольные, поэтому здесь целесообразно использование избирательных химикатов. Они полностью проникают в сорняк через его корни, листья и стебли, перемещаются вместе с водой и питательными веществами по всей системе сорняка, тем самым оказывают сильное воздействие и убивают сорняк.

При использовании почвенных химикатов, вещество всасывается корневым волосом и передвигается вместе с питательными веществами и водой в остальные органы сорняка. При использовании наземного опрыскивания химикаты проникают в сорняк через листья и попадают в корень, тем самым полностью уничтожая его. Системные гербициды в огромных дозах скапливаются в листьях сорняка и зонах его активного роста, тем самым вызывают в его системе физиологических процессов, тем самым приводят сорняк к гибели. Происходит разрушение хлорофилла, подавляется фотосинтез, нарушается углеводный и азотный обмен.

Вследствие чего стебли сорняков растрескиваются и сильно деформируются, листья начинают скручиваться, рост растения значительно приостанавливается и оно погибает в течение двух недель.

Системные гербициды применяют для уничтожения малолетних и многолетних сорняков. Контактные гербициды поражают листья и стебли растений в местах непосредственного контакта с ними. Они не повреждают корневую систему, поэтому после опрыскивания многолетние сорняки снова отрастают.

Гербицидную обработку проводят вечером и с восходом солнца, при температурном режиме в приемлемых пределах 16-22С. После такой обработки с появлением солнечной погоды в течение трех суток сорняки погибают и значительно повышается действенность химикатов.

Во время обработки полей химическими составами обязательно использовать спецодежду и при этом категорически запрещено снимать ее, употреблять пищу, пить и курить, во избежание отравления химикатами.

Препараты следует хранить в исправной и не поврежденной таре с использованием этикеток и инструкций по применению и мерам предосторожности. Необходимо хранить токсичные препараты в особых условиях специализированных складах имеющих определенную удаленность от жилых помещений, ферм. Так же они должны быть оборудованы специальными замками и затворами, противопожарными средствами.

Перевозка препаратов осуществляется в специальной таре имеющей прочную упаковку на специально оборудованной технике. Раствор для обработки полей готовят площадках со специальным ограждением и имеющим определенную удаленность от питьевых источников воды, жилых фондов и ферм.

Прежде чем приступить к обработке пашни в обязательном порядке необходимо проверить исправность шлангов и опрыскивателей, так же проверить герметичность кабины трактора на котором предполагается работать. После окончания химической обработки емкости техники промывают 5% подтепленным раствором каустической соды, а спецодежду дезинфицируют. Оставшуюся тару и пакеты после использованных гербицидов нужно сжечь и закопать золу. Обработанные поля должны находиться под охраной и иметь специальные предупреждающие таблички.

Категорически запрещено проводить химическую обработку полей в период цветения растений, так же нельзя пасти скот рядом с обработанными полями во избежание отравления и гибели скота в течении 45 суток после обработки.

.3 Биологические меры борьбы с сорняками

При использовании биологических мер борьбы с сорняками, происходит сильное подавление и уничтожение сорняков при помощи повышения конкурентной способности культурных растений, используются специализированные насекомые, грибы и бактерии, а так же другие виды организмов. При использовании биологического способа борьбы создаются условия для роста и развития культурных растений, так же повышается их способности к выживанию посредством соблюдения севооборотов, применения расчетных доз удобрений, оптимальных сроков и способов посева культур, повышения норм высева на засоренных участках, известкования кислых и гипсования засоленных почв.

Промежуточные посевы играют ключевую роль и снижают засоренность полей и взращенных на них культур примерно на сорок процентов. Важно заметить, что использование различного рода возбудителей болезней, насекомых, способных угнетать сорняки, не должно иметь негативного влияния на культурные растения.

В борьбе с сорняками широко используетсямушка фитомиза, она откладывает яйца в цветки из них появляются личинки которые повреждают почти сто процентов сорняков и их семян. Гриб альтернарию широко используют при борьбе с таким сорняком, как повилика, которая присутствует в основном на посевах сахарной свеклы. Для этого готовится водный раствор с использованием суспензии со спорами гриба и им опрыскивают очаги сорняка. При попадании раствора на стебли прорастают споры и в течение десяти суток уничтожают сорняк. Рапсового пильщика используют при истреблении крестоцветных сорных растений, а против горчака применяют горчаковую нематоду. Все выше приведенные меры особенно эффективны в применении борьбы с сорняками на лугах и пастбищах, так как там применение других средств невозможно.

Заключение

Современные технологии не стоят на месте. Они активно ищут области применения и аграрная промышленность очень перспективная сфера для них. Безусловно, те области, где задействован массовый человеческий труд, будут под пристальным наблюдением компанией, выпускающих различные роботизированные машины.

Основное преимущество использования роботизированной техники заключается в том, что она самостоятельно находит сорняки, отличая их по форме листьев и программной обработке снимков, и вдавливает их глубже в землю, примерно на 3 см. Робот продолжит трамбовку в случае наличия большого сорняка.

Так же есть и сложности во внедрении роботизированной техники в России. На сегодняшний день Евросоюз является лидером в области разработки и производства роботизированной техники, так как в их головах поселилась уверенность в том, что роботизированные машины смогут заменить человеческий труд в этой отрасли в ближайшее время. Но почему в России пока сложно развивать данное направление? Дело в том, что такую технику и комплектующие к ней может производить узкоспециализированная компания. Но перед внедрением стоит задача создания прототипов, которая требует огромных вложений. Поэтому бизнес лучше смотрит на готовые продукты. А разработками, безусловно, должно заниматься государство, поддерживая финансово специализированные НИИ. Такая поддержка осуществляется с помощью выделения грантов на аграрную промышленность. Но к сожаления процедура получения подобного финансирования очень сложна и длительна, хоть и привлекательна своим объемом. На мой взгляд самой важной трудностью на сегодняшний день, является поиск промышленного инвестора, который также должен вложить часть собственных средств в данный проект. И к сожалению не каждый готов выложить 20 млн рублей на разработку роботизированной техники, особенно во время кризиса.

Я думаю что, нам безусловно нужно развивать направления, которые кажутся для многих стран перспективными в будущем, чтобы не было такого, что 90% россиян хотят зарубежные автомобили, так как они по всем качествам лучше собственных. Подобная техника не только должна играть главную роль в борьбе за конкурентоспособные цены на продукцию, но и давать доход с продажи самой техники. Для этого нам необходимо взращивать новое поколение, испытывающее тягу к созданию роботизированных машин и умных систем.

И в заключении всего выше сказанного хочу подытожить основные моменты. Для того чтобы аграрная промышленность эффективно развивалась и приносила нам положительные результаты, нам необходимо решить проблему роботизации сельскохозяйственной техники и проблему борьбы с сорняками. Внедрив роботов в рабочий процесс, мы не только освобождаем человека от тяжелых условий труда, но и повышаем производительность и урожайность.

Список использованной литературы

Аграрная экономика. / Под ред. М.Н. Малыша. - СПб.: Издательство Лань, 2002г. - 688 с.

Аграрное право: Учебное пособие / Отв. ред. проф. С. А. Боголюбов и Е. Л. Минина. - М.: Издательство НОРМА, 2000г. - 480 с.

Ганюхина О. Ю., Макарова Ю. С. Проблемы агропромышленного комплекса и перспективы его развития в современной России. - М.: Буки-Веди, 2016г. - с. 113-115.

Фисинин В. Концепция аграрной науки и научного обеспечения АПК / Экономист, 2007г., № 7.

Хорохорин А. О проблемах функционирования АПК и путях их решения. Экономист, № 9, 2005г - 88-92 с.

Экономика отраслей АПК / Под ред. Минакова И. А. - М.: Колос С, С, 2007г. - 390 с.

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.