Мухтар Ахмиевич Керимов, доктор технических наук, профессор
Санкт-Петербург
Mukhtar A. Kerimov, Dr.Sc.(Eng.), professor
Pushkin, St. Petersburg
Виктор Иванович Ветушко, старший преподаватель
Санкт-Петербург
Viktor I. Vetushko, senior lecturer
Pushkin, St. Petersburg
Технология возделывания гибридных семян подсолнечника формализована в виде биотехнической динамической системы «оператор-машина-среда». Эффективность ее функционирования зависит от различных факторов, основными из них являются квалификация операторов-машинистов, технический уровень машин, производственная и внешняя среда. (Цель исследования) Повышение эффективности технологий производства гибридных семян подсолнечника за счет разработки и обоснования безопасных научно-технических решений. (Материалы и методы) Установили, что указанная система является вероятностной и ее состояние можно описать моделью. В качестве аргументов функции выбраны факторы, которые формируют обстоятельства, оказывающие на систему позитивное, нейтральное и негативное воздействия. Констатировали, что для организации оптимального функционирования системы необходима рациональная дифференциация энергетических, материальных и информационных потоков по подсистемам и целесообразная увязка их между собой. (Результаты и обсуждение) Доказали, что достижение поставленной цели обеспечивается реализацией главных системотехнических задач: анализа – выбор основных параметров биотехнической системы, характеристик внешней среды, изменяющихся случайным (в вероятностно-статистическом смысле) образом; синтеза – обоснованием оптимальной схемы управления системой. (Выводы) Технологическая надежность биотехнической системы как качественная мера характеризует приспособленность ее к выполнению предписанных функций с учетом технико-экономических показателей, эколого-эргономических требований и временного аспекта. Эргономические требования к выбору структуры и обоснованию параметров системы должны учитывать травмоопасные факторы, влияющие на безопасность технологий производства гибридных семян подсолнечника. Пересечение во времени и пространстве обстоятельств предтравматической ситуации и опасного действия операторов приводит к травмам, появление которых характеризуется как функция. Предложен комплексный показатель – критерий травмоопасности, являющийся функцией травмирующих факторов: запыленности рабочей зоны; температуры окружающей среды; технического уровня машинно-тракторного агрегата. Разработана модель прогноза числа пострадавших операторов и обоснованы направления профилактики травматизма при возделывании гибридных семян подсолнечника. Агротехнологическое приложение разработанной модели позволяет обеспечивать снижение травматизма на 12-15 процентов, а в перспективе перейти на безопасные технологии возделывания гибридных семян подсолнечника.
The technology for cultivating hybrid sunflower seeds is formalized as a biotechnical dynamic system structured around the «operator–machine–environment» triad. The efficiency of this system depends on multiple factors, primarily the qualification level of machine operators, the technical advancement of the machinery, and the conditions of both the production and external environments. (Research purpose) To enhance the efficiency of hybrid sunflower seed production technologies by developing and validating safe scientific and technical solutions. (Materials and methods) The system is characterized as probabilistic, with its state described by a mathematical model. The model’s input variables represent factors exerting positive, neutral, or negative impacts on the system. It is established that achieving optimal system performance requires the rational distribution and effective coordination of energy, material, and information flows across its subsystems. (Results and discussion) The study demonstrates that the research objective is achieved through two core systems engineering tasks: analysis, which involves identifying key parameters of the biotechnical system and environmental variables that exhibit probabilistic-statistical variability; and synthesis, which involves justifying an optimal control scheme for system operation. (Conclusions) The technological reliability of the biotechnical system, as a qualitative metric, reflects its capacity to perform designated functions while accounting for technical and economic indicators, ecological and ergonomic requirements, and time-related factors. Ergonomic requirements related to system design and parameter selection must take into consideration injury-inducing factors that affect the safety of hybrid sunflower seed production technologies. The convergence of pre-injury conditions and hazardous operator actions in time and space leads to injury, the occurrence of which can be mathematically modeled as a function. A comprehensive indicator – the injury risk criterion – is proposed and modeled as a function of harmful factors, including workplace dust concentration, ambient temperature, and the technical condition of the machine-tractor unit. A predictive model has been developed to estimate the number of potential injuries, and corresponding preventive measures have been substantiated. The agrotechnological application of the proposed model enables a 12-15% reduction in injury rates and facilitates the transition to safer cultivation technologies for hybrid sunflower seed production.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.