DIFFERENTIAL METHOD AS ONE OF THE TOOLS FOR FUNCTIONAL ANALYSIS OF AGRICULTURAL TECHNICAL SYSTEMS
Authors: Клочков А.Я. , Левина Т.А. , Мартишкин В.В. , Глухих Я.М. 
Published: March 2023

Проблемы и цель. Как известно, функциональный анализ (ФА) используют для выявления недостатков в технических системах, как в части функционирования отдельных элементов, так и технического объекта (ТО) в целом, что очень актуально и для сельскохозяйственных технических систем. Использование по назначению сельскохозяйственного изделия обеспечивается деталями и сборочными единицами, которые обладают различными свойствами, т.е. параметрами. Параметры все разноразмерные, поэтому для получения комплексного или обобщенного показателя качества изделия необходимо параметры деталей привести к безразмерной форме. Безразмерные значения параметров получают с помощью дифференциального метода. Материалы и методы. В соответствии с методикой определения и применения интегральных показателей качества промышленной продукции при проведении ФА осуществляют сравнение выявленных реальных функций с идеальными (проектируемыми) функциями. Если реальные функции недостаточно соответствуют идеальным функциям, производят корректировку реальных функций с целью приближения их функциональностей к идеальным. В статье описан дифференциальный метод определения сравнительных характеристик применительно для сельскохозяйственных технических систем. Пример использования дифференциального метода показан на основе функционального анализа электростанций различных типов для нужд сельского хозяйства. Результаты. Для полноценного осуществления всех видов анализа необходимо определять качества деталей и сборочных единиц. Показатели качества определяют с помощью дифференциального метода. С помощью этого метода получают так называемые дифференциальные оценки, которые представляют собой уровни качества единичных показателей оцениваемого изделия относительно базового: Исходя из описанного метода, условный обобщенный показатель качества для сельскохозяйственных нужд базовой электростанции при этом равен сумме единичных показателей электростанций участвующих при определении уровня качества. Функциональный анализ электростанций с использованием дифференциального метода, показал, что на территории РФ альтернативные электростанции солнечные и ветровые малоприменимы, особенно для сельского хозяйства в том числе из-за сложных погодных условий в РФ. Заключение. Необходимо применять следующие методы анализа сельскохозяйственных технических систем: функциональный анализ для выявления ненужных функций и оптимизации полезных функций; функционально-физический анализ (ФФА) – для определения соответствия выявленных функций физическому принципу получения требуемого технического эффекта от использования изделия; функционально-стоимостный анализ (ФСА) – для определения соответствия значимости достигаемого технического эффекта выявленным функциям и стоимости их реализации. В работе представлены технико-экономические параметры разных электростанций, и приведено описание позитивных признаков и ограничений, снижающих эффективность использования в сельском хозяйстве некоторых типов электростанций. Представлен алгоритм определения относительной себестоимости 1 кВт.ч сравниваемых электростанций дифференциальным методом. Получено также, что самыми надежными и эффективными методами получения электроэнергии (после атомных и гидроэлектростанций) являются традиционные тепловые электростанции, использующие в виде топлива природный или сжиженный газ (СПГ).
Problems and purpose. As you know, functional analysis (FA) is used to identify shortcomings in technical systems, both in terms of the functioning of individual elements and the technical object (TO) as a whole, which is very important for agricultural technical systems. The intended use of an agricultural product is provided by parts and assembly units that have different properties, i.e. parameters. The parameters are all of different sizes, therefore, in order to obtain a complex or generalized indicator of the quality of the product, it is necessary to bring the parameters of the parts to a dimensionless form. Dimensionless parameter values are obtained using the differential method. Materials and methods. In accordance with the methodology for determining and applying integral indicators of the quality of industrial products, when conducting FA, the identified real functions are compared with ideal (projected) functions. If the real functions do not sufficiently correspond to the ideal functions, the real functions are corrected in order to bring their functionalities closer to the ideal ones. The article describes a differential method for determining comparative characteristics in relation to agricultural technical systems. An example of using the differential method is shown on the basis of a functional analysis of power plants of various types for the needs of agriculture. Results. For the full implementation of all types of analysis, it is necessary to determine the quality of parts and assembly units. Quality indicators are determined using a differential method. With the help of this method, the so-called differential estimates are obtained, which are the quality levels of the unit indicators of the product being evaluated relative to the base one: quality level. A functional analysis of power plants using the differential method showed that alternative solar and wind power plants are of little use on the territory of the Russian Federation, especially for agriculture, including due to difficult weather conditions in the Russian Federation. Conclusion. It is necessary to apply the following methods of analysis of agricultural technical systems: this is a functional analysis to identify unnecessary functions and optimize useful functions; product; - functional cost analysis (FCA) to determine whether the significance of the achieved technical effect corresponds to the identified functions and the cost of their implementation. The paper presents the technical and economic parameters of various power plants, and describes the positive signs and limitations that reduce the efficiency of using some types of power plants in agriculture. An algorithm for determining the relative cost of 1 kWh of compared power plants by the differential method is presented. It has also been found that the most reliable and efficient methods of generating electricity (after nuclear and hydroelectric power plants) are traditional thermal power plants using natural or liquefied gas (LNG) as fuel.