УСТРОЙСТВО ЭКОНОМИЧЕСКИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАВЕРШЕНИЯ ПРОЦЕССА КОРМЛЕНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ Российский патент 2016 года по МПК A01K29/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к промышленному птицеводству и может быть использовано при управлении результативностью технологии выращивания мясной птицы (бройлеров) и технологического процесса кормления поголовья птицы.

Известны способ и устройство для выращивания птицы, предназначенные для автоматизации процесса поиска экономически наиболее выгодного режима общего обогрева помещения с сельскохозяйственным молодняком и кормления поголовья на основе заданных удельных цен на тепловую и электрическую энергию на обогрев поголовья, на корма и на готовую продукцию животноводческого или птицеводческого предприятия (Патент РФ №2340172, C1 A01K 29/00. Способ и устройство для выращивания птицы /Дубровин А.В., Мусин А.М. и др. //Опубликовано 12.10.2008. Бюл. №14). Датчик временной продуктивности одной птицы содержит силоизмерительные датчики и счетчики количества взвешиваний. На первом выходе датчика временной продуктивности одной птицы в момент окончания текущих суток (выращивания) формируется сигнал измеренной продуктивности одной птицы.

Недостатком данного технического решения является отсутствие сведений об учете статистических характеристик процесса, по существу выборочного взвешивания случайно попавших на весоизмерительные элементы устройства отдельных птиц и о математически достоверной оценке этой информации при суждении о живой массе всего выращиваемого в птичнике поголовья. Также невозможно прекратить процессы кормления и выращивания иначе как по требованиям нормативных документов птицеводства.

Причиной этого является важная общая и без того сложная задача изобретения. Подробное описание аналитической и также и дополнительной статистической обработки сигналов о живой массе птицы привело бы к существенному усложнению технических решений указанного аналога настоящего изобретения.

Известны способ экономичного взаимосвязанного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных и устройство для его осуществления. Они предназначены для поиска экономически наименее затратного режима общего обогрева помещения с локальным обогревом сельскохозяйственного молодняка. Используются заданные цены на готовую продукцию животноводческого или птицеводческого предприятия (см. патент РФ №2229155. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных /А.В. Дубровин и др. //БИ №14, 2004).

Недостатком данного технического решения является отсутствие учета в реальном времени отклонений от нормативного потребления животными корма, кормов или кормовых смесей, что заметно влияет на продуктивность поголовья. При этом также существенно изменяется себестоимость продукции, поскольку стоимость кормов в промышленном животноводстве и птицеводстве составляет 70…80% всей себестоимости продукции. При этом уже в настоящее время в сельскохозяйственное производство, в частности в птицеводство, активно внедряются средства механизированной раздачи корма птице также и малых возрастов, например цыплятам-бройлерам и ремонтному молодняку родительского стада кур, с контролем массы израсходованного корма в реальном времени.

Известны способ и устройство для выращивания птицы, позволяющие управлять обогревом и кормлением птицы по величине принятого технико-экономического показателя прироста прибыли (см. патент РФ 2340172. Способ и устройство для выращивания птицы /А.В. Дубровин и др. //БИ №34, 2008).

Недостатком данного технического решения является отсутствие учета в реальном времени текущего во времени значения коэффициента конверсии корма, который характеризует биологическую и экономическую эффективность преобразования химической энергии кормов в биологическую энергию роста и развития организма птицы. Отсутствует соответствующая возможность в автоматизированном режиме биологически и экономически целесообразно определять технологически оптимальный начальный момент времени экономичной коррекции режима кормления животных и птицы. Начиная с этого момента времени, скорость роста живой массы бройлеров замедляется, прирост ее уменьшается, а потребление корма животными и птицей продолжается. Значение коэффициента конверсии корма возрастает, экономическая эффективность процесса кормления начинает снижаться, и дальнейшее кормление поголовья без изменения (без поправки, без коррекции режима кормления) становится невыгодным. Соответственно, так же начиная с этого момента времени, следует ввести режим ограниченного кормления, то есть скорректировать технологию кормления животных и птицы. Цель таких и подобных поправок технологических режимов технологий кормления животных и птицы - по возможности предотвратить рост или хотя бы уменьшить скорость роста значения коэффициента конверсии корма, что дает информацию для совершенствования технологий животноводства и птицеводства, что прямо связано с повышением их технико-экономической эффективности. Таких возможностей данное техническое решение не предоставляет.

Известны различные указатели (индексы, латин.) результативности (эффективности, латин.) производства продукции животноводства и птицеводства. К ним относятся «Среднесуточный прирост живой массы, г», «коэффициент конверсии корма, кг корма/кг живой массы», «европейский (российский) индекс продуктивности EBI», измеряемый в относительных единицах и вычисляемый следующим образом: EBI=[(Сохранность поголовья, %)×(Среднесуточный прирост живой массы, г)]/[(10×Ккк (коэффициент конверсии корма), кг корма/кг живой массы)], другие технологические индексы эффективности производства, продукции животноводства и птицеводства. Все они в той или иной мере отражают хозяйственную (экономическую) эффективность производства продукции и при этом являются значительно более простыми и удобными в использовании по сравнению с собственно экономическим признаком (критерием) оценки эффективности производства продукции. А ведь именно экономический критерий является общепризнанным и по своему существу всеобъемлющим показателем эффективности производства продукции. Просто его точное применение требует учета весьма значительного количества общеизвестных его составляющих.

Прежде всего, это прибыль производства, равная разности между ценой реализации произведенной продукции и себестоимостью ее производства. Если цена реализации равна всего лишь произведению объема выпущенной продукции на ее удельную цену, то вот себестоимость производства продукции включает в себя множество различных составляющих. Это изначально сумма стоимости ресурсов (кормов) и эксплуатационных затрат. Эксплуатационные затраты включают в себя стоимость энергии различных видов, зарплату обслуживающего и руководящего персонала, также амортизационные, реновационные, ремонтные отчисления на капитальные вложения (на стоимость зданий, оборудования, измерительных приборов и т.п.), транспортные расходы и многое другое. Именно из-за трудностей точного учета этих многочисленных составляющих затрат и вводятся значительно более простые по сравнению с экономическими признаками различные технологические индексы эффективности производства.

Тем не менее, только экономический признак может наиболее полноценно, с наибольшей точностью и потому должен определять текущую во время действия технологического процесса (например, кормления) результирующую экономическую эффективность производства: только его и определяют плановый отдел и бухгалтерия любого, в том числе и сельскохозяйственного предприятия животноводства и птицеводства по окончании производственного процесса. Однако такое определение этого критерия явно опаздывает: в ходе процесса он не применялся, и окончание процесса происходило по каким-то другим критериям. Поэтому часто оказываются на практике большие экономические потери производства, не управляемого именно по его естественному чисто экономическому признаку.

Технические решения использования этого всеобъемлющего и широко распространенного показателя эффективности производства продукции животноводства и птицеводства при автоматическом управлении процессами кормления, а именно для перехода от неограниченного к дозированному ограниченному кормлению животных и птицы, а также для автоматического определения экономически оптимального момента времени завершения процесса кормления животных и птицы, в настоящее время не известны.

Задачей изобретения является определение экономически оптимального начального момента времени начала экономически целесообразной коррекции (поправки, поправления) технологии кормления животных и птицы, введение в технологический процесс кормления в этот момент времени режима дозированного и ограниченного кормления животных и птицы. Другой задачей изобретения является определение экономически оптимального конечного момента времени экономически целесообразного завершения процесса кормления животных и птицы и выключение в этот момент времени технологического оборудования процесса кормления.

В результате использования изобретения автоматически определяется экономически оптимальный начальный момент времени начала экономичной коррекции режима кормления животных и птицы, вводится в технологический процесс кормления в этот момент времени режим дозированного и ограниченного кормления поголовья животных и птицы. Определяются уменьшенные количественные значения суточных доз расхода кормосмеси, при которых обеспечивается снижение скорости роста значения коэффициента конверсии корма в наиболее затратном технологическом процессе кормления животных и птицы. Это происходит после автоматически определенного указанного начального момента времени. Достигается значительная экономия дорогостоящей кормосмеси для животных и птицы. Повышается точность управления процессом и точность выбора момента времени перехода технологии нормированного кормления в режим ограниченного кормления животных и птицы.

Также в результате использования изобретения автоматически определяется экономически оптимальный конечный момент времени экономически целесообразного завершения процесса кормления животных и птицы и соответственно момент времени выключения в этот момент времени технологического оборудования процесса кормления животных и птицы. При этом также достигается значительная дополнительная экономия дорогостоящей кормосмеси для животных и птицы.

При этом в результате использования изобретения существенно снижается расход комбикорма, электрической и тепловой энергии для экономически менее выгодного продолжения действия технологического, в том числе отопительного и обогревательного оборудования птичника, уменьшаются затраты ручного труда на обслуживание животных, птицы и технологического оборудования.

Вышеуказанный технический результат достигается способом экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы, включающим в себя измерение сигнала средней живой массы животного или птицы по стаду, задание сигнала удельной рыночной цены мяса животного или птицы, вычисление сигнала цены реализации продукции, измерение сигнала расхода кормосмеси, задание сигнала удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма), вычисление сигнала затрат на корма (сигнала стоимости израсходованной кормосмеси), измерение сигнала расхода электрической энергии, задание сигнала удельной рыночной цены электрической энергии, вычисление сигнала затрат на израсходованную электрическую энергию (сигнала стоимости затраченной электрической энергии), измерение сигнала расхода тепловой энергии, задание сигнала удельной рыночной цены тепловой энергии, вычисление сигнала затрат на израсходованную тепловую энергию (сигнала стоимости затраченной тепловой энергии), причем задают сигналы заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат, суммируют сигналы затрат на корма, на электрическую и на тепловую энергию, заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения, в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислении на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат, задают сигнал минимальной товарной живой массы животного или птицы, вычитают из вычисленного сигнала цены реализации продукции сумму сигналов указанных затрат и формируют сигнал измеренной прибыли производства или измеренной прибыли при измерении сигнала заданной минимальной товарной живой массы животного или птицы и при измерении всех указанных сигналов составляющих эксплуатационных затрат, затрат на корма и себестоимости, периодически сканируют диапазон изменения указанных сигналов экономических функций по времени от начального до конечного экономически целесообразного его значения, формируют сигнал временной зависимости постоянной составляющей затрат, формируют сигнал временной зависимости энергозатрат, формируют сигнал временной зависимости затрат на кормосмесь, суммируют сформированные сигналы указанных временных зависимостей, формируют сигнал временной зависимости цены реализации продукции, вычитают из него сумму сформированных сигналов указанных временных зависимостей и формируют сигнал расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли, определяют сигнал экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, селектируют (выделяют) из него и формируют сигнал экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, задают сигнал реального времени хода процесса кормления, в момент времени равенства измеренного сигнала средней живой массы животного или птицы по стаду заданному сигналу минимальной товарной живой массы животного или птицы селектируют (выделяют) и формируют сигнал реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения, формируют сигнал экономически оптимального реального момента времени процесса кормления, формируют селектирующий сигнал длительностью от начального экономически целесообразного значения сканируемого диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления, при совпадении по времени сформированного сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения и сформированного селектирующего сигнала длительностью от начального экономически целесообразного значения сканируемого диапазона изменения указанных сигналов экономических функций, по времени до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления формируют сигнал временной задержки от реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления, в момент времени окончания указанного сформированного сигнала временной задержки (в экономически оптимальный реальный момент времени процесса кормления) выключают технологическое оборудование процесса кормления, начиная с экономически оптимального реального момента времени процесса кормления формируют сигнал временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, вычитают сформированный сигнал временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении из сформированного сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь и формируют сигнал временной зависимости затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, формируют селектирующий сигнал длительностью от экономически оптимального реального момента времени процесса кормления до конечного экономически целесообразного значения диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени, при совпадении по времени сформированного сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения и селектирующего сигнала длительностью от экономически оптимального реального момента времени процесса кормления до конечного экономически целесообразного значения диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени выключают технологическое оборудование процесса кормления, формируют сигнал разности между сигналами измеренной и вычисленной прибыли, индицируют сигналы измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями.

Вышеуказанный технический результат достигается также тем, что устройство экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы содержит датчик средней живой массы животного или птицы по стаду, задатчик удельной рыночной цены мяса животного или птицы, первый элемент умножения, датчик расхода кормосмеси (емкостной или поточный расходомер), задатчик удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма), второй элемент умножения, датчик расхода электрической энергии, задатчик удельной рыночной цены электрической энергии, третий элемент умножения, датчик расхода тепловой энергии, задатчик удельной рыночной цены тепловой энергии, четвертый элемент умножения, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду подключен к первому входу первого элемента умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика удельной рыночной цены мяса животного или птицы, выходы датчика расхода кормосмеси (емкостного или поточного расходомера) и задатчика удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма), датчика расхода электрической энергии и задатчика удельной рыночной цены электрической энергии, датчика расхода тепловой энергии и задатчика удельной рыночной цены тепловой энергии подключены соответственно к первому и второму входам соответственно второго элемента умножения, третьего элемента умножения и четвертого элемента умножения, причем в устройство введены блок задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат, первый сумматор, первый элемент вычитания (формирователь сигнала измеренной прибыли производства), блок периодического сканирования диапазона изменения экономических функций по времени, формирователь сигнала постоянной составляющей затрат, формирователь сигнала энергозатрат, формирователь сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь, второй сумматор, формирователь сигнала временной зависимости цены реализации продукции, второй элемент вычитания (формирователь сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), блок определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, первый селектор (формирователь сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), задатчик реального времени хода процесса кормления, задатчик сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы, компаратор, второй селектор (формирователь сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения), первая схема совпадения (формирователь сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), формирователь селектирующего сигнала, вторая схема совпадения, двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления, формирователь селектирующего сигнала, третья схема совпадения, формирователь сигнала временной задержки, формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, третий элемент вычитания (формирователь сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью), блок индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выходы второго элемента умножения, третьего элемента умножения и четвертого элемента умножения соединены соответственно с первым, вторым и с третьим входами первого сумматора, выход блока задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат подключен к четвертому входу первого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого элемента вычитания (формирователя сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли), второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу первого элемента умножения и через первый вход и выход второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью) к первому входу блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду дополнительно соединен с первым входом компаратора, второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу задатчика сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы и к первому входу второго селектора (формирователя сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения), второй вход и выход которого соответственно подключены к соединению выхода задатчика реального времени хода процесса кормления, первого входа первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), входа блока периодического сканирования по времени и к соединению первого входа второй схемы совпадения и первого входа третьей схемы совпадения, выход блока периодического сканирования по времени подключен к соединению входов формирователя сигнала постоянной составляющей затрат, формирователя сигнала энергозатрат, формирователя сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь, формирователя сигнала временной зависимости цены реализации продукции, формирователя селектирующего сигнала и первого входа первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), выходы которых соединены соответственно с первым, с вторым, с третьим входами второго сумматора, с первым входом второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), с вторым входом третьей схемы совпадения и с вторым входом первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), выход второго сумматора подключен к второму входу второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), выход которого подключен к соединению входа блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, второго входа второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью), второго входа блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выход блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления соединен с вторым входом первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), выход первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) подключен к соединению третьего входа третьей схемы совпадения, входа формирователя селектирующего сигнала и входа формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора, выход формирователя селектирующего сигнала подключен к второму входу второй схемы совпадения, выход которой подключен к первому входу двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления, выход третьей схемы совпадения через формирователь сигнала временной задержки соединен с вторым входом двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления.

Ограничительная часть способа (сходные действия способа)

1. Измерение сигнала средней живой массы животного или птицы по стаду.

2. Задание сигнала удельной рыночной цены мяса животного или птицы.

3. Вычисление сигнала цены реализации продукции.

4. Измерение сигнала расхода кормосмеси.

5. Задание сигнала удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма).

6. Вычисление сигнала затрат на корма (сигнала стоимости израсходованной кормосмеси).

7. Измерение сигнала расхода электрической энергии.

8. Задание сигнала удельной рыночной цены электрической энергии.

9. Вычисление сигнала затрат на израсходованную электрическую энергию (сигнала стоимости затраченной электрической энергии).

10. Измерение сигнала расхода тепловой энергии.

11. Задание сигнала удельной рыночной цены тепловой энергии.

12. Вычисление сигнала затрат на израсходованную тепловую энергию (сигнала стоимости затраченной тепловой энергии).

Отличительная часть способа (отличительные действия способа)

13. Задают сигналы заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат.

14. Суммируют сигналы затрат на корма, на электрическую и на тепловую энергию, заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат.

15. Задают сигнал минимальной товарной живой массы животного или птицы.

16. Вычитают из вычисленного сигнала цены реализации продукции сумму сигналов указанных затрат и формируют сигнал измеренной прибыли производства или измеренной прибыли при измерении сигнала заданной минимальной товарной живой массы животного или птицы и при измерении всех указанных сигналов составляющих эксплуатационных затрат, затрат на корма и себестоимости.

17. Периодически сканируют диапазон изменения указанных сигналов экономических функций по времени от начального до конечного экономически целесообразного его значения.

18. Формируют сигнал временной зависимости постоянной составляющей затрат.

19. Формируют сигнал временной зависимости энергозатрат.

20. Формируют сигнал временной зависимости затрат на кормосмесь.

21. Суммируют сформированные сигналы указанных временных зависимостей.

22. Формируют сигнал временной зависимости цены реализации продукции.

23. Вычитают из него сумму сформированных сигналов указанных временных зависимостей и формируют сигнал расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли.

24. Определяют сигнал экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления.

25. Селектируют (выделяют) из него и формируют сигнал экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления.

26. Задают сигнал реального времени хода процесса кормления.

27. В момент времени равенства измеренного сигнала средней живой массы животного или птицы по стаду заданному сигналу минимальной товарной живой массы животного или птицы селектируют (выделяют) и формируют сигнал реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения.

28. Формируют сигнал экономически оптимального реального момента времени процесса кормления.

29. Формируют селектирующий сигнал длительностью от начального экономически целесообразного значения сканируемого диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления.

30. При совпадении по времени сформированного сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения и сформированного селектирующего сигнала длительностью от начального экономически целесообразного значения сканируемого диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления формируют сигнал временной задержки от реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения до экономически оптимального реального момента времени процесса кормления.

31. В момент времени окончания указанного сформированного сигнала временной задержки (в экономически оптимальный реальный момент времени процесса кормления) выключают технологическое оборудование процесса кормления.

32. Начиная с экономически оптимального реального момента времени процесса кормления формируют сигнал временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении.

33. Вычитают сформированный сигнал временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении из сформированного сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь и формируют сигнал временной зависимости затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении.

34. Формируют селектирующий сигнал длительностью от экономически оптимального реального момента времени процесса кормления до конечного экономически целесообразного значения диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени.

35. При совпадении по времени сформированного сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения и селектирующего сигнала длительностью от экономически оптимального реального момента времени процесса кормления до конечного экономически целесообразного значения диапазона изменения указанных сигналов экономических функций по времени выключают технологическое оборудование процесса кормления.

36. Формируют сигнал разности между сигналами измеренной и вычисленной прибыли.

37. Индицируют сигналы измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями.

Способ и устройство экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы иллюстрируются фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 приведена иллюстрация осуществления способа экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы: З - эксплуатационные затраты (сумма энергетических затрат Э_энерг, постоянных затрат З_пост, трудозатрат З_труд, транспортных расходов З_трансп, амортизационных отчислений З_аморт, затрат на ремонт З_ремонт, затрат на реновацию или на обновление З_ренов, прочих сопутствующих текущих эксплуатационных затрат З_проч), С - себестоимость (сумма затрат на корма К_корм и эксплуатационных затрат З), Ц_р - цена реализации продукции (произведение живой массы животных или птицы на ее удельную рыночную цену), П - прибыль производства (разность между ценой реализации продукции Ц_р и ее себестоимостью С), П_изм - измеренная прибыль, П_опт - наивысшая (оптимальная) прибыль, П_огр - прибыль при ограниченном кормлении, Т - время действия технологического процесса кормления, Т_нач - начальный момент времени экономически выгодного процесса кормления при появлении положительного значения прибыли, $${Т}_{мас}^{ран}$$ - момент времени раннего появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, T_опт - момент времени наивысшей (оптимальной) экономической эффективности (результативности) процесса кормления, $${Т}_{мас}^{позд}$$ - момент времени позднего (после прохождения момента времени Т_опт) появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, ΔК_корм - временная зависимость экономии кормосмеси при ограниченном кормлении, $${К}_{корм}^{огр}={К}_{корм}-\Delta {К}_{корм}$$ - временная зависимость расхода кормосмеси при ограниченном кормлении, С_огр - временная зависимость себестоимости при ограниченном кормлении, П_огр - временная зависимость прибыли производства при ограниченном кормлении, Ц_{р нач} = С_нач - условие нулевой начальной прибыли процесса кормления, Ц_{р кон} = С_кон - условие нулевой конечной прибыли процесса кормления.

На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы: 1 - датчик средней живой массы животного или птицы по стаду; 2 - задатчик удельной рыночной цены мяса животного или птицы; 3 - первый элемент умножения; 4 - датчик расхода кормосмеси (емкостной или поточный расходомер); 5 - задатчик удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма); 6 - второй элемент умножения; 7 - датчик расхода электрической энергии; 8 - задатчик удельной рыночной цены электрической энергии; 9 - третий элемент умножения; 10 - датчик расхода тепловой энергии; 11 - задатчик удельной рыночной цены тепловой энергии; 12 - четвертый элемент умножения; 13 - блок задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат; 14 - первый сумматор; 15 - первый элемент вычитания (формирователь сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли по П_изм фиг. 1. Это значение получено при измерении заданной товарной живой массы животного или птицы и других сигналов составляющих эксплуатационных затрат, затрат на корма и себестоимости в ранний момент времени $${Т}_{мас}^{ран}$$ до экономически оптимального момента времени процесса кормления T_опт или в поздний момент времени $${Т}_{мас}^{позд}$$ после экономически оптимального момента времени процесса кормления T_опт); 16 - блок периодического сканирования по времени (от нуля до Т_кон); 17 - формирователь сигнала постоянной составляющей затрат; 18 - формирователь сигнала энергозатрат; 19 - формирователь сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь; 20 - второй сумматор; 21 - формирователь сигнала временной зависимости цены реализации продукции; 22 - второй элемент вычитания (формирователь сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли П по фиг. 1); 23 - блок определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления; 24 - певый селектор (формирователь сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления); 25 - задатчик реального времени хода процесса кормления; 26 - задатчик сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы; 27 - компаратор; 28 - второй селектор (формирователь сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения); 29 - первая схема совпадения (формирователь сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления); 30 - формирователь селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон); 31 - вторая схема совпадения; 32 - двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления; 33 - формирователь селектирующего сигнала (длительностью от нуля до Т_опт); 34 - третья схема совпадения; 35 - формирователь сигнала временной задержки (от $${Т}_{мас}^{ран}$$ до Т_опт); 36 - формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении (ΔК_корм); 37 - третий элемент вычитания (формирователь сигнала разности между измеренной П_изм и вычисленной П_огр или П_опт прибылью); 38 - блок индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями.

Способ экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы осуществляется следующим образом.

На фиг. 1 приведена иллюстрация осуществления способа экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы, т.е. графическая иллюстрация временных (по времени действия процесса кормления) зависимостей составляющих частей в принятую единицу времени (обычно в сутки, в час и т.д.) эксплуатационных затрат З (суммы энергетических затрат Э_энерг и постоянных затрат З_пост, включающих в себя трудозатраты З_труд, транспортные расходы З_трансп, амортизационные отчисления З_аморт, затраты на ремонт З_ремонт, затраты на реновацию или на обновление З_ренов, прочие сопутствующие текущие эксплуатационные затраты З_проч), себестоимости C (суммы затрат на корма К_корм и эксплуатационных затрат З), цены реализации продукции Ц_р (произведение живой массы животных или птицы на ее удельную рыночную цену), прибыли производства П (разности между ценой реализации продукции Ц_р и ее себестоимостью C), П_изм - измеренная прибыль, П_опт - наивысшая (оптимальная) прибыль, П_огр - прибыль при ограниченном кормлении, Т - время действия технологического процесса кормления, Т_нач - начальный момент времени экономически выгодного процесса кормления при появлении положительного значения прибыли, $${Т}_{мас}^{ран}$$ - момент времени раннего появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, Т_опт - момент времени наивысшей (оптимальной) экономической эффективности (результативности) процесса кормления, $${Т}_{мас}^{позд}$$ - момент времени позднего (после прохождения момента времени Т_опт) появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, ΔК_корм - временная зависимость экономии кормосмеси при ограниченном кормлении, $${К}_{корм}^{огр}={К}_{корм}-\Delta {К}_{корм}$$ - временная зависимость расхода кормосмеси при ограниченном кормлении, С_огр - временная зависимость себестоимости при ограниченном кормлении, П_огр - временная зависимость прибыли производства при ограниченном кормлении, Ц_{р нач} = С_нач - условие нулевой начальной прибыли процесса кормления, Ц_{р кон} = С_кон - условие нулевой конечной прибыли процесса кормления.

Общий вид временной зависимости постоянных затрат: З_пост(T)=const. В малом возрасте поголовье нуждается в дополнительном внешнем обогреве, поэтому кривая линия временной зависимости энергозатрат Э_энерг с ростом возраста животных или птицы имеет спадающий общий вид. Математическая зависимость для проведения имитационного компьютерного моделирования может быть построена по соответствующим экспериментальным и практическим данным и, в целом, может иметь следующий или аналогичный общий вид: Э_энерг(Т)=PZ(^-НТ+Х)+М. Временные зависимости стоимости потребления кормосмеси К_корм и стоимости роста живой массы (в форме Ц_р) по аналогии могут в первом приближении иметь подобный вид: К_корм(Т)=A(S-GF^(-LT+N)), С(Т)=К_корм(Т)+Э_энерг(Т)+З_пост, Ц_р=Q(W-RY^(-DT+J)).

В любом случае ограничения по кормосмеси и при продолжающемся кормлении животных или птицы продолжится уменьшившийся временной рост затрат на корма $${К}_{корм}^{огр}$$ . Просто при ограниченном кормлении этот рост станет меньше предыдущего при нормативном дозированном кормлении К_корм. Практически с такой же уменьшившейся крутизной пойдет рост себестоимости производства С при ограниченном кормлении С_огр. Следовательно, падение прибыли П при ограниченном кормлении П_огр после достижения ею наивысшего значения П_опт также соответственно замедлится. Появляется возможность для достижения минимальной товарной живой массы животного или птицы прекращать процесс кормления не только вблизи момента времени Т_опт, чтобы иметь приемлемую, почти оптимальную (наилучшую) прибыль П_огр≈П_опт, но и вблизи значительно более позднего момента времени (Т_кон-ΔT), когда при нормированном кормлении прибыль почти нулевая (П→0, руб/ед. времени). Таким образом, в момент времени T_опт осуществляют экономически обоснованный переход в режим ограниченного кормления, что дает возможность практически до прежнего, при нормированном кормлении, предельно отдаленного по времени, с нулевой прибылью П, конечного момента времени Т_кон продолжать ограниченное кормление поголовья с примерно постоянной (незначительно уменьшающейся) прибылью П_огр, если товарная живая масса животного или птицы не была набрана ранее. Понятно, что при выполнении условия набора животным или птицей заданной живой массы до момента времени T_опт, следует продолжать кормление до именно момента времени T_опт, когда прибыль производства П_опт наивысшая. Если же заданная живая масса набрана после момента времени Т_опт, следует немедленно прекратить кормление и завершить технологию выращивания во избежание продолжающегося снижения прибыли П_огр.

Например, измерение живой массы показало, что ее заданное минимальное товарное значение М_зад достигнуто. Этот факт может произойти в любой момент времени хода технологического процесса кормления, начиная с момента времени Т_нач и кончая моментом времени Т_кон, т.е. в диапазоне времени (Т_кон-Т_нач), когда прибыль производства П имеет положительное значение, и есть смысл управлять процессом. Если это произошло, например, в момент времени $${Т}_{мас}^{ран}$$ , что на фиг. 1 соответствует точке Б, то процесс кормления можно прекратить, особенно в условиях дефицита кормов на предприятии, и сразу получить прибыль П_изм. Но с экономической точки зрения целесообразнее повысить прибыль до ее наивысшего значения П_опт, просто продолжая процесс кормления до момента времени Т_опт.

Если же заданная минимально допустимая товарная живая масса достигнута, например, в момент времени $${Т}_{мас}^{позд}$$ , что на фиг. 1 соответствует точке В при обычном нормированном кормлении, также соответствует точке Г при ограниченном комлении, после момента времени наилучшего экономического состояния производства T_опт с наивысшей прибылью П_опт, то процесс кормления уже в любом случае следует немедленно прекратить во избежание дальнейшего падения прибыли производства при его продолжении. При этом прекращении процесса кормления возможны два экономических (хозяйственных) состояния предприятия.

Первое состояние - это без введения ограниченного кормления, что на фиг. 1 соответствует кривой линии прибыли П. Тогда в момент времени $${Т}_{мас}^{позд}$$ завершения процесса обычного нормированного кормления прибыль равна П_изм и отмечена точкой В. Второе состояние - это при введении в момент времени T_опт режима ограниченного кормления, которое существенно экономит кормосмесь, расходуемую по существу уже не на прирост живой массы, которого у животного или птицы уже не будет (см. кривую линию цены реализации продукции Ц_р, равной произведению живой массы на удельную ее цену). Уменьшенная суточная доза кормосмеси идет просто на поддержание жизни животного или птицы с большой, почти предельно большой живой массой. В этом случае кривая линия затрат на кормосмесь К_корм с момента времени T_опт переходит в положение $${К}_{корм}^{огр}$$ . Такая же экономия себестоимости производства С иллюстрируется линией С_огр. Соответственно, на значение этой экономии кормосмеси К_корм или себестоимости С возрастает прибыль в режиме ограниченного кормления П_огр. Тогда в момент времени выключения технологического оборудования и завершения процесса ограниченного кормления $${Т}_{мас}^{позд}$$ прибыль П_огр возрастает на величину +ΔП_огр по сравнению с вариантом обычного нормированного кормления. Из-за медленного набора поголовьем живой массы и вынужденного завершения процесса кормления после момента времени его наилучшего экономического состояния Т_опт с прибылью П_опт получаются два варианта прибыли: при нормированном кормлении и при ограниченном кормлении П_огр. Потери прибыли составляют: при нормированном кормлении (П_опт-П_изм=ΔП_огр+ΔП_опт) и при ограниченном кормлении ΔП_опт. Видно, что введение режима ограниченного кормления существенно улучшает экономические показатели производства по основному экономическому критерию его прибыльности. Так осуществляется способ экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы.

На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы.

Устройство для осуществления способа содержит датчик средней живой массы животного или птицы по стаду 1, задатчик удельной рыночной цены мяса животного или птицы 2, первый элемент умножения 3, датчик расхода кормосмеси (емкостной или поточный расходомер) 4, задатчик удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма) 5, второй элемент умножения 6, датчик расхода электрической энергии 7, задатчик удельной рыночной цены электрической энергии 8, третий элемент умножения 9, датчик расхода тепловой энергии 10, задатчик удельной рыночной цены тепловой энергии 11, четвертый элемент умножения 12, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду 1 подключен к первому входу первого элемента умножения 3, второй вход которого соединен с выходом задатчика удельной рыночной цены мяса животного или птицы 2, выходы датчика расхода кормосмеси (емкостного или поточного расходомера) 4 и задатчика удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма) 5, датчика расхода электрической энергии 7 и задатчика удельной рыночной цены электрической энергии 8, датчика расхода тепловой энергии 10 и задатчика удельной рыночной цены тепловой энергии 11 подключены соответственно к первому и второму входам соответственно второго элемента умножения 6, третьего элемента умножения 9 и четвертого элемента умножения 12, причем в устройство введены блок задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат 13, первый сумматор 14, первый элемент вычитания (формирователь сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли П_изм. Это значение получено при измерении заданной минимальной товарной живой массы животного или птицы и других сигналов составляющих эксплуатационных затрат, затрат на корма и себестоимости в ранний момент времени $${Т}_{мас}^{ран}$$ или в поздний момент времени $${Т}_{мас}^{позд}$$ по сравнению с экономически оптимальным моментом времени процесса кормления Т_опт) 15, блок периодического сканирования диапазона изменения экономических функций по времени (от нуля до Т_кон) 16, формирователь сигнала постоянной составляющей затрат 17, формирователь сигнала энергозатрат 18, формирователь сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь 19, второй сумматор 20, формирователь сигнала временной зависимости цены реализации продукции 21, второй элемент вычитания (формирователь сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли П по фиг. 1) 22, блок определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления 23, первый селектор (формирователь сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления) 24, задатчик реального времени хода процесса кормления 25, задатчик сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы 26, компаратор 27, второй селектор (формирователь сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения) 28, первая схема совпадения (формирователь сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) 29, формирователь селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон) 30, вторая схема совпадения 31, двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления 32, формирователь селектирующего сигнала (длительностью от нуля до T_опт) 33, третья схема совпадения 34, формирователь сигнала временной задержки (от $${Т}_{мас}^{ран}$$ до T_опт) 35, формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении (ΔК_корм) 36, третий элемент вычитания (формирователь сигнала разности между измеренной П_изм и вычисленной П_огр или П_опт прибылью) 37, блок индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями 38, выходы второго элемента умножения 6, третьего элемента умножения 9 и четвертого элемента умножения 12 соединены соответственно с первым, вторым и с третьим входами первого сумматора 14, выход блока задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат 13 подключен к четвертому входу первого сумматора 14, выход которого соединен с первым входом первого элемента вычитания (формирователя сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли) 15, второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу первого элемента умножения 3 и через первый вход и выход второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью) 37 к первому входу блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями 38, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду 1 дополнительно соединен с первым входом компаратора 27, второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу задатчика сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы 26 и к первому входу второго селектора (формирователя сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения) 28, второй вход и выход которого соответственно подключены к соединению выхода задатчика реального времени хода процесса кормления 25, первого входа первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) 29, входа блока периодического сканирования по времени (от нуля до Т_кон) 16 и к соединению первого входа второй схемы совпадения 31 и первого входа третьей схемы совпадения 34, выход блока периодического сканирования по времени (от нуля до Т_кон) 16 подключен к соединению входов формирователя сигнала постоянной составляющей затрат 17, формирователя сигнала энергозатрат 18, формирователя сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь 19, формирователя сигнала временной зависимости цены реализации продукции 21, формирователя селектирующего сигнала (длительностью от нуля до Т_опт) 33 и первого входа первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления) 24, выходы которых соединены соответственно с первым, с вторым, с третьим входами второго сумматора 20, с первым входом второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли) 22, с вторым входом третьей схемы совпадения 34 и с вторым входом первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) 29, выход второго сумматора 20 подключен к второму входу второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли) 22, выход которого подключен к соединению входа блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления 23, второго входа второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью) 37, второго входа блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями 38, выход блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления 23 соединен с вторым входом первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления) 24, выход первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) 29 подключен к соединению третьего входа третьей схемы совпадения 34, входа формирователя селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон) 30 и входа формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении (ΔК_корм) 36, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора 20, выход формирователя селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон) 30 подключен к второму входу второй схемы совпадения 31, выход которой подключен к первому входу двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления 32, выход третьей схемы совпадения 34 через формирователь сигнала временной задержки (от $${Т}_{мас}^{ран}$$ до Т_опт) 35 соединен с вторым входом двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления 32.

Устройство работает следующим образом. Элементы функциональной схемы устройства осуществляют как вычисление различных экономико-математических величин, так и производят формирование соответствующих сигналов. То есть производятся действия над материальными объектами с помощью материальных объектов. Задаются, определяются, сравниваются друг с другом и формируются все необходимые сигналы. Действия элементов схемы устройства отражены в их названиях и в дополнительных комментариях сильно не нуждаются. Например, на выходе элемента 14 формируется сигнал измеренной себестоимости. На выходе элемента 15 формируется сигнал измеренной прибыли производства или измеренной прибыли по фиг. 1. На выходе компаратора 27 формируется сигнал временного момента равенства измеренной и заданной минимальной товарной живой массы животного или птицы. С помощью периодического сканирования по времени в блоке 15 осуществляется имитационное моделирование всех приведенных на фиг.1 графических зависимостей. Благодаря этому моделированию, результаты которого постоянно сопоставляются с реальными измерениями сформированного сигнала измеренной прибыли в элементе 37 индицируются в элементе 38, осуществляется управление переходом из режима нормированного кормления в режим ограниченного кормления и экономически наилучшим образом завершается процесс кормления, т.е. собственно и осуществляется способ. В элементе 20 формируется сигнал смоделированной себестоимости, в элементе 22 этот сигнал вычитается из имитированной цены реализации продукции, и полученный сигнал расчетной прибыли позволяет при использовании его значений до и после достижения им оптимального значения в момент времени Топт экономически наилучшим образом завершить процесс кормления.

В первой схеме совпадения 29 формируется сигнал экономически оптимального реального момента времени процесса кормления, и начиная с этого момента к временной функции расчетной прибыли прибавляется во втором сумматоре 20 сформированный в элементе 36 сигнал временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, т.е. сигнал величины ΔК_корм(Т). Формирователь селектирующего сигнала (длительностью от нуля до Т_опт) 33 и третья схема совпадения 34 позволяют задержать выключение оборудование процесса кормления до момента времени его наивысшей экономической эффективности с помощью формирователя сигнала временной задержки (от $${Т}_{мас}^{ран}$$ до Т_опт) 35. Посредством формирователя селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон) 30 и второй схемы совпадения 31 немедленно по поступлении сигнала о достаточной живой массе животного или птицы срабатывает двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления 32. Процесс кормления завершается при незначительно уменьшенной по сравнению с наивысшей прибылью.

При этом существенно повышается точность управления и при этом именно всеобъемлющая технико-экономическая эффективность процессов кормления животных и птицы в отраслях промышленного животноводства и птицеводства.

Поясняющие подписи к фигурам

Фиг. 1. Иллюстрация осуществления способа экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы: З - эксплуатационные затраты (сумма энергетических затрат Э_энерг и постоянных затрат З_пост, включающих в себя трудозатраты З_труд, транспортные расходы З_трансп, амортизационные; отчисления З_аморт, затраты на ремонт З_ремонт, затраты на реновацию или на обновление З_ренов, прочие сопутствующие текущие эксплуатационные затраты З_проч), С - себестоимость (сумма затрат на корма К_корм и эксплуатационных затрат З), Ц_р - цена реализации продукции (произведение живой массы животных или птицы на ее удельную рыночную цену), П - прибыль производства (разность между ценой реализации продукций Ц_р и ее себестоимостью С), П_изм - измеренная прибыль, П_опт - наивысшая (оптимальная) прибыль, П_огр - прибыль при ограниченном кормлении, Т - время действия технологического процесса кормления, Т_нач - начальный момент времени экономически выгодного процесса кормления при появлении положительного значения прибыли, $${Т}_{мас}^{ран}$$ - момент времени раннего появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, T_опт - момент времени наивысшей (оптимальной) экономической эффективности (результативности) процесса кормления, $${Т}_{мас}^{позд}$$ - момент времени позднего (после прохождения момента времени T_опт) появления сигнала достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного минимального товарного значения, ΔК_корм - временная зависимость экономии кормосмеси при ограниченном кормлении, $${К}_{корм}^{огр}={К}_{корм}-\Delta {К}_{корм}$$ - временная зависимость расхода кормосмеси при ограниченном кормлении, С_огр - временная зависимость себестоимости при ограниченном кормлении, П_огр - временная зависимость прибыли производства при ограниченном кормлении, Ц_{р нач} = С_нач - условие нулевой начальной прибыли процесса кормления, Ц_{р кон} = С_кон - условие нулевой конечной прибыли процесса кормления.

Фиг. 2. Функциональная схема устройства экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы: 1 - датчик средней живой массы животного или птицы по стаду; 2 - задатчик удельной рыночной цены мяса животного или птицы; 3 - первый элемент умножения; 4 - датчик расхода кормосмеси (емкостной или поточный расходомер); 5 - задатчик удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма); 6 - второй элемент умножения; 7 - датчик расхода электрической энергии; 8 - задатчик удельной рыночной цены электрической энергии; 9 - третий элемент умножения; 10 - датчик расхода тепловой энергии; 11 - задатчик удельной рыночной цены тепловой энергии; 12 - четвертый элемент умножения; 13 - блок задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат; 14 - первый сумматор; 15 - первый элемент вычитания (формирователь сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли П_изм по фиг. 1. Это значение получено при измерении заданной товарной живой массы животного или птицы и других сигналов составляющих эксплуатационных затрат, затрат на корма и себестоимости в ранний момент времени $${Т}_{мас}^{ран}$$ или в поздний момент времени $${Т}_{мас}^{позд}$$ ); 16 - блок периодического сканирования по времени (от нуля до Т_кон); 17 - формирователь сигнала постоянной составляющей затрат; 18 - формирователь сигнала энергозатрат; 19 - формирователь сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь; 20 - второй сумматор; 21 - формирователь сигнала временной зависимости цены реализации продукции; 22 - второй элемент вычитания (формирователь сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли П по фиг. 1); 23 - блок определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления; 24 - певый селектор (формирователь сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления); 25 - задатчик реального времени хода процесса кормления; 26 - задатчик сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы; 27 - компаратор; 28 - второй селектор (формирователь сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения); 29 - первая схема совпадения (формирователь сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления); 30 - формирователь селектирующего сигнала (длительностью от Т_опт до Т_кон); 31 - вторая схема совпадения; 32 - двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления; 33 - формирователь селектирующего сигнала (длительностью от нуля до Т_опт); 34 - третья схема совпадения; 35 - формирователь сигнала временной задержки (от $${Т}_{мас}^{ран}$$ до Т_опт), 36 - формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении (ΔК_корм); 37 - третий элемент вычитания (формирователь сигнала разности между измеренной П_изм и вычисленной П_огр или П_опт прибылью); 38 - блок индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями.

Изобретение относится к промышленному птицеводству. Устройство содержит датчики, задатчики цены, времени и различных сигналов, блоки изменения функций по времени и блоки индикации прибыли, формирователи сигналов, схемы совпадения, выключатель технологического оборудования процесса кормления, которые соединены между собой через соответствующие входы и выходы. Обеспечивается повышение точности управления процессом и точности выбора момента времени перехода технологии нормированного кормления в режим ограниченного кормления животных и птицы, а также завершения процесса кормления и выключения в этот момент времени технологического оборудования. 2 ил.

Устройство экономически оптимального управления и завершения процесса кормления при выращивании животных и птицы, содержащее датчик средней живой массы животного или птицы по стаду, задатчик удельной рыночной цены мяса животного или птицы, первый элемент умножения, датчик расхода кормосмеси (емкостной или поточный расходомер), задатчик удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма), второй элемент умножения, датчик расхода электрической энергии, задатчик удельной рыночной цены электрической энергии, третий элемент умножения, датчик расхода тепловой энергии, задатчик удельной рыночной цены тепловой энергии, четвертый элемент умножения, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду подключен к первому входу первого элемента умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика удельной рыночной цены мяса животного или птицы, выходы датчика расхода кормосмеси (емкостного или поточного расходомера) и задатчика удельной рыночной цены кормосмеси (комбикорма), датчика расхода электрической энергии и задатчика удельной рыночной цены электрической энергии, датчика расхода тепловой энергии и задатчика удельной рыночной цены тепловой энергии подключены соответственно к первому и второму входам соответственно второго элемента умножения, третьего элемента умножения и четвертого элемента умножения, отличающееся тем, что в устройство введены блок задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат, первый сумматор, первый элемент вычитания (формирователь сигнала измеренной прибыли производства), блок периодического сканирования диапазона изменения экономических функций по времени, формирователь сигнала постоянной составляющей затрат, формирователь сигнала энергозатрат, формирователь сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь, второй сумматор, формирователь сигнала временной зависимости цены реализации продукции, второй элемент вычитания (формирователь сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), блок определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, первый селектор (формирователь сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), задатчик реального времени хода процесса кормления, задатчик сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы, компаратор, второй селектор (формирователь сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения), первая схема совпадения (формирователь сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), формирователь селектирующего сигнала, вторая схема совпадения, двухвходовый выключатель технологического оборудования процесса кормления, формирователь селектирующего сигнала, третья схема совпадения, формирователь сигнала временной задержки, формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, третий элемент вычитания (формирователь сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью), блок индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выходы второго элемента умножения, третьего элемента умножения и четвертого элемента умножения соединены соответственно с первым, вторым и с третьим входами первого сумматора, выход блока задатчиков сигналов заработной платы обслуживающего и руководящего персонала, транспортных расходов, амортизационных отчислений на капитальные вложения в здания и в оборудование, отчислений на ремонт зданий и оборудования, отчислений на реновацию зданий и оборудования, прочих составляющих эксплуатационных затрат подключен к четвертому входу первого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого элемента вычитания (формирователя сигнала измеренной прибыли производства или измеренной прибыли), второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу первого элемента умножения и через первый вход и выход второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью) к первому входу блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выход датчика средней живой массы животного или птицы по стаду дополнительно соединен с первым входом компаратора, второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу задатчика сигнала минимальной товарной живой массы животного или птицы и к первому входу второго селектора (формирователя сигнала реального момента времени достижения средней живой массой животного или птицы ее заданного значения), второй вход и выход которого соответственно подключены к соединению выхода задатчика реального времени хода процесса кормления, первого входа первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), входа блока периодического сканирования по времени и к соединению первого входа второй схемы совпадения и первого входа третьей схемы совпадения, выход блока периодического сканирования по времени подключен к соединению входов формирователя сигнала постоянной составляющей затрат, формирователя сигнала энергозатрат, формирователя сигнала временной зависимости затрат на кормосмесь, формирователя сигнала временной зависимости цены реализации продукции, формирователя селектирующего сигнала и первого входа первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), выходы которых соединены соответственно с первым, со вторым, с третьим входами второго сумматора, с первым входом второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), со вторым входом третьей схемы совпадения и со вторым входом первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления), выход второго сумматора подключен ко второму входу второго элемента вычитания (формирователя сигнала расчетной прибыли производства или имитированной расчетной прибыли), выход которого подключен к соединению входа блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления, второго входа второго элемента вычитания (формирователя сигнала разности между измеренной и вычисленной прибылью), второго входа блока индикации измеренной и вычисленной прибыли и разности между их значениями, выход блока определения экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления соединен со вторым входом первого селектора (формирователя сигнала экономически оптимального имитированного момента времени процесса кормления), выход первой схемы совпадения (формирователя сигнала экономически оптимального реального момента времени процесса кормления) подключен к соединению третьего входа третьей схемы совпадения, входа формирователя селектирующего сигнала и входа формирователь сигнала временной зависимости экономии затрат на кормосмесь при ограниченном кормлении, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора, выход формирователя селектирующего сигнала подключен ко второму входу второй схемы совпадения, выход которой подключен к первому входу двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления, выход третьей схемы совпадения через формирователь сигнала временной задержки соединен со вторым входом двухвходового выключателя технологического оборудования процесса кормления.