ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА УБОРКИ ПЛОДОВ С
ПОМОЩЬЮ ПЛАТФОРМ
Наибольший эффект от применения многоместных платформ для уборки плодов
и обрезки кроны плодовых деревьев достигнут во всех странах при
использовании платформ в пальметтных садах.
Некоторые параметры платформ легко устанавливаются из размерных
характеристик деревьев.
Другие конструктивные параметры платформ установить
значительно труднее, так как они связаны как с рядом факторов
агротехнического характера, так и с принятой технологией уборки плодов
при помощи платформы.
Плотность распределения плодов по высоте дерева и урожайность с одного
дерева влияют на количество и расположение рабочих площадок и,
следовательно, на количество сборщиков. Позиционный способ уборки
(остановке агрегата у каждого дерева) или уборка плодов при непрерывном
движении также оказывают влияние на количество сборщиков. Технология
уборки плодов, при которой перед платформой идут несколько сборщиков и
собирают плоды в нижнем ярусе, оказывает влияние на конструктивные
параметры платформы. Все перечисленные, а также ряд других факторов, в
том числе и случайных, находятся в сложной взаимосвязи, оказывающей в
конечном итоге решающее влияние на производительность сборщиков.
Раскрыть эту взаимосвязь факторов экспериментальным путем крайне
затруднительно.
Одним из основных параметров, определяющих производительность уборочного
агрегата, является скорость его движения. Она может быть установлена
путем комплексных теоретических и экспериментальных исследований с
применением теории систем массового обслуживания.
Анализ условий функционирования систем и событий, происходящих при сборе
плодов с мобильной платформы, для пальметтных садов степной и
лесостепной зон УССР провели специалисты УкрНИИСа М. В. Цыцив и А. К.
Сарапулов [28]. Подобную работу для пальметтных садов Молдавии, Крыма и
Узбекистана провели специалисты ВИСХОМа им. В. П. Горячкина, ВНИИСа им.
И. В. Мичурина, УкрНИИСа, НИЗИСНПа и СКВ (г. Ташкент).
Мобильная платформа, с определенным приближением, была уподоблена
системе массового обслуживания с отказами. В такой системе заявка,
пришедшая в момент, Когда каналы
обслуживания заняты, получает отказ и покидает ее. Подобный случай
произойдет, когда рабочий не сможет справиться с потоком поступающих
плодов и часть из них останется на деревьях.
Поток поступающих плодов был принят пуассоновским, так как доказано, что
если одиночные точки распределены в поле статистически равномерно, со
средней плотностью X, и попадают в неперекрывающиеся области независимым
образом, то такое распределение в основном подчиняется закону Пуассона:
На основании результатов исследований систем
массового обслуживания можно сделать вывод, что формулы Эрланга остаются
справедливыми при любом законе распределения вреь мени, но при условии,
что поток заявок будет стационарньїіуг, пуассоновским. Этим условиям в
основном отвечает поток плодов, поступающих к рабочим на платформе, т.
е. заявки; как правило, ординарны. Отдельные скопления плодов можно
рассматривать как единичную заявку, так как она может быть обслужена
рабочим за один прием.
Для эффективного использования многоместной мобильной платформы
необходимо уметь определять оптимальную скорость ее перемещения при
различном характере и плотности распределения плодов в сфере действия
каждого канала обслуживания и разной плотности обслуживания заявок в
зависимости от количества рабочих, обслуживающих ярус или платформу в
целом. Наиболее эффективное использование обслуживающего персонала будет
достигнуто при перемещении платформы с такой скоростью, 'при которой
рабочий сможет обслужить наибольшее количество заявок, а количество
отказов в обслуживании будет минимальным.
Конкретные данные по плотности плодов на дереве, зависящие от возраста и
размера дерева, влияют на производительность мобильной платформы,
которая, в свою очередь, зависит от индивидуальных способностей рабочих
и условий их работы! Такие данные могут быть получены только в
результате экспериментальных исследований.
Изучение этих вопросов проведено в пальметтных
садах степной и лесостепной зОн УССР, Крыму, Узбекистане и Молдавии.
Изучение способностей сборщиков проводилось многими
исследователями, которые устанавливали производительность рабочих на
сборе плодов с деревьев, имеющих различные плотности и характер
распределения плодов.
Установлено, что 1 производительность квалифицированных сборщиков
составляет 65—105 плодов в минуту, сборщиков средней квалификации 50—94
плодов в минуту. Среднее время на обслуживание заявки (съем одного
плода) колеблется в пределах соответственно для квалифицированных
сборщиков 0,5— 0,92 с, для сборщиков средней квалификации 0,63—1,2 с.
Полагая, что в основном на платформе будут работать сборщики средней
квалификации, плотность потока обслуживания может , быть принята =
0,64-1,2.
Таким образом, с увеличением числа рабочих
обеспечивается более эффективное их использование и повышается
полнотасъема плодов.
Для уточнения, этого вывода с помощью формулы была выявлена зависимость
простоя каналов обслуживания от приведенной плотности потока заявок в
ярусе при |ХцЛ = 1. Результаты расчетов показаны на рис. 39, из которого
видно, что среднее время простоя каждого канала обслуживания при
увеличении их числа возрастает. Однако в этом случае, как следует из
номограммы (см. рис. 38), может быть увеличена производительность
платформы в результате повышения приведенной плотности потока заявок а
до 2,1, в связи с чем среднее время простоя каналов обслуживания
практически не возрастает. Это подтверждает целесообразность увеличения
рабочих на платформе для повышения ее эффективности.
Следует отметить, что скорость движения платформы нельзя увеличивать
беспредельно, так как может наступить момент, когда за промежуток
времени заявки очередная заявка переместится за пределы зоны действия
сборщика. Исходя из этого условия, предельная скорость движения
платформы
Проведенные исследования дают основание сделать
вывод, что при анализе рабочего процесса многоместных мобильных платформ
для уборки плодов вполне приемлема теория систем массового обслуживания
с отказами.