Внедрение энергоэффективных технологий в животноводческом комплексе (2024)
В контексте российской аграрной сферы, перспективы прогресса в секторе животноводства обусловлены сложным взаимодействием экономических, логистических и экологических факторов. Эти элементы определяют траектории усовершенствования и укрепления позиций продукции на международных рынках. Достижение указанных целей подразумевает ориентацию на ключевые тенденции, направленные на увеличение производительности и эффективности операций в животноводческих хозяйствах. В дискурсе данной статьи акцентируется внимание на стратегиях повышения производительности в отрасли скотоводства через применение методов математического моделирования и экономические оценки критериев эффективности. Исследователи предпочли параметры, утвердившиеся в международной практике, включая критерии, связанные с оптимизацией энергопотребления предприятий, и разработали комплексную экономическую модель, основанную на необходимости улучшения функциональных характеристик предприятий. Специфически, объектом анализа выступает сфера производства молока, которая сталкивается с острой конкуренцией, эманацирующей не только от классических производителей молочных продуктов, но и от производителей альтернативных продуктов. В контексте исследования представлены данные по производственным объемам, энергетическим и массовым характеристикам продукции, а также анализируется влияние сокращения энергозатрат на эффективность молоководческих предприятий в агрегате. Исследование включает модель, демонстрирующую экономическую выгоду от снижения энергетических затрат через модернизацию, а не полную реконструкцию производственных комплексов.
Идентификаторы и классификаторы
Переосмысление экономических аспектов и энергетической эффективности в секторе аграрного производства Российской Федерации, в частности в отрасли производства молочной продукции, является ключевым фактором для достижения устойчивого развития и повышения конкурентоспособности на национальном и международном уровнях. Процесс глобализации и интеграция рыночных механизмов способствуют увеличению доли затрат на энергоносители в общей структуре издержек производства сельскохозяйственной продукции, подчеркивая значимость оптимизации энергопотребления (Godinot, 2015).
Список литературы
- Agapi S, Nehring R. A graph efficiency multiproduct model of corn/livestock farming: accounting for nitrate pollution // Annals of Operations Research. 1996. № 68(3). pp. 379-408.
- Archimède H. Agroecological Resources for Sustainable Livestock Farming in the Humid
Tropics. Ed. H. Ozier-Lafontaine and M. Lesueur-Jannoyer // Sustainable Agriculture Reviews: Agroecology and Global Change. Cham: Springer International Publishing, 2014. № 14. pp. 299-330. - Chen X., Wilfart A., Puillet L., Aubin J. A new method of biophysical allocation in LCA of livestock co-products: Modeling metabolic energy requirements of body-tissue growth // The International journal of life cycle assessment. 2017. № 22(6). рр. 883-95.
- Derner J.D. Livestock production systems in rangeland systems. Ed. David D Briske //
Processes, Management and Challenges. Cham: Springer International Publishing, 2017. pp. 347-72. - Godinot O. Relative nitrogen efficiency, a new indicator to assess crop livestock farming
systems // Agronomy for Sustainable Development. 2015. № 35(2). рр. 857–68. - Gracz W., Golimowski W., Butlewski K., Marcinkowski D. Analysis of the potential of methane
emission and energy power from excrement of livestock in Poland. Ed. K. Mudryk, S. Werle // Renewable energy sources: Engineering, Technology, Innovation. Cham: Springer International Publishing, 2018. pp. 139-49. - Lee H., Jeonghwan H., Hyun Y. A Study of the Energy Efficient MAC Protocol Apply to
Ubiquitous Livestock Farming. Ed. T. Kim, Y. Lee, B. Kang, D. Ślkezak // Future Generation Information Technology. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2010.pp. 699-707. - Mamedov G.B, Mamedov E.S. Method for estimating and analyzing an increase of efficiency of
the ventilation system in a livestock house // Russian Agricultural Sciences. 2017. № 43(6). рр. 516-18. - Maurya V.P. 2012. Walking stress influence on livestock production. Ed. V. Sejian //
Environmental Stress and Amelioration in Livestock Production. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2012. рp. 75–95. - Mottet A. Climate change mitigation and productivity gains in livestock supply chains: Insights from regional case studies // Regional environmental change. 2017. № 17(1). hp. 129-41.
- Nira S.M. Nutritional manipulations to optimize productivity during environmental stresses in
livestock. Ed. V. Sejian // Environmental Stress and Amelioration in Livestock Production. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 2012. рр. 181-218. - Niu, Qigui, and Yu-You Li. 2016. Recycling of Livestock Manure into Bioenergy. Ed. O.P.
Karthikeyan, K. Heimann, S.S. Muthu // Recycling of Solid Waste for Biofuels and Bio-Chemicals. Singapore: Springer Singapore, 2016. pp. 165-86. - Qin Fu, and Weiming Tian. 2000. Feeding the livestock: Technological Choice, Trade Policy
and Efficiency. Ed. Y. Yang, W. Tian // China’s agriculture at the crossroads. London: Palgrave Macmillan, 2000. pp. 98-117. - Rocco R. Life cycle assessment in the livestock and derived edible products sector. Ed. B.
Notarnicola // Life cycle assessment in the agri-food sector. Case studies, methodological issues and best practices. Cham: Springer International Publishing, 2015. pp. 251-332. - Rukavishnikova I., Rumyantseva A. A methodical approach to assess the efficiency of
renewable energy projects with regard to environmental component. Ed. S. Syngellakis, C. Brebbia // Challenges and solutions in the russian energy sector. Cham: Springer International Publishing, 2018. pp. 193-200. - Sejian V. Introduction to concepts of climate change impact on livestock and its adaptation and mitigation Ed. V. Sejian, J. Gaughan, L. Baumgard, C. Prasad. // Climate change impact on livestock: adaptation and mitigation. New Delhi: Springer India. 2015. pp. 1-23.
- Silva S., Rodrigues A., Ferraz A., Alonso J. An integrated approach for efficient energy recovery
production from livestock and agro-industrial wastes eds. L. Singh, V.Ch. Kalia // Waste biomass management – a holistic approach. Cham: Springer International Publishing, 2017. pp. 339-66. - Soumen N. Genetic. Adaptability of livestock to environmental stresses. Ed. V. Sejian //
Environmental Stress and Amelioration in Livestock Production. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2012. pp. 317-78. - Vanderholm D.H. Management of livestock wastes for water resource protection. Ed. L.K.
Wang, M.-H. S. Wang, Y.-T. Hung, N.K. Shammas // Natural Resources and Control Processes. Cham: Springer International Publishing, 2016. pp. 1-71. - Zanten V., Hannah H. E. Global food supply: Land use efficiency of livestock systems // The
International Journal of Life Cycle Assessment. 2016. № 21(5). pp. 747-58.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье рассмотрены технологии производства пищевых продуктов. Проведен анализ размола пшенично-льняной смеси для получения высокобелковой муки путем смешивания потоков муки отдельных систем сортового хлебопекарного помола с формированием трех сортов, их энергетической ценности. Проведен анализ химического состава сформированных видов сортовой муки. Материалами исследования стали продукты из зерна диетического и профилактического назначения на основе полизерновых смесей. В статье показана возможность проведения совместного размола пшенично- льняной смеси с целью получения высокобелковой муки, обогащенной незаменимыми жирными кислотами. Указаны недостатки многосортного помола благодаря проведенному хлебопекарному анализу свойств муки различных сортов. Поставлен вопрос целесообразности проведения многосортовых помолов с добавлением льняной муки. Результатом исследования стала разработка новой схемы размола зерновой смеси, состоящей из круп и семян льна различного типа и процентного содержания жира.
Динамические препятствия представляют собой значительную проблему в области автономной мобильной робототехники, поскольку они могут существенно повлиять на точность и надежность методов локализации. Данное исследование направлено на изучение влияния различных типов динамических препятствий на эффективность алгоритмов локализации в сложных средах. В данной работе были использованы симуляционные среды Gazebo и Webots для моделирования поведения автономных мобильных роботов в присутствии динамических препятствий различной природы, таких как движущиеся объекты, пешеходы и другие роботы. Исследовались алгоритмы локализации, основанные на фильтрах частиц (particle filters), расширенном фильтре Калмана (EKF) и graph-based методах. Эксперименты проводились в 5 различных сценариях, варьирующих по количеству и типу динамических препятствий. Оценка точности локализации производилась путем сравнения оцененной траектории робота с ground truth данными, полученными из симуляционной среды. Использовались метрики абсолютной траекторной ошибки (ATE) и относительной позиционной ошибки (RPE). Результаты экспериментов показали, что наличие динамических препятствий приводит к значительному снижению точности локализации для всех исследованных алгоритмов. Так, в сценариях с высокой плотностью движущихся объектов средняя ATE ошибка для методов на основе фильтра частиц возросла на 38.5% по сравнению со статической средой, а для graph-based подходов - на 29.3%. Использование дополнительной сенсорной информации, такой как данные лидаров и камер глубины, позволило частично компенсировать негативный эффект динамических помех и повысить точность локализации в среднем на 14.7%. Тем не менее ни один из рассмотренных алгоритмов не продемонстрировал полной робастности к динамике среды.
В последние годы на потребительском рынке наблюдается положительная динамика продаж круп быстрого приготовления и концентратов на их основе, в том числе и инстантных (не требующих варки), что свидетельствует об их востребованности. Производитель, основываясь на вкусовых предпочтениях потребителя, в структуру продукта вносит новые ингредиенты – фрукты, смеси ягод, трав, тем самым, расширяет их ассортимент. Экспертной комиссией ВНИИЗ – филиале ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН проведена оценка качества 6 образцов овсяной каши с различными добавками от разных отечественных производителей для разных торговых сетей. Для исследований были отобраны образцы овсяной каши в пакетиках, выработанные в соответствии со стандартами организации (СТО) и ТУ. Образцы каш расфасованы в индивидуальные пакетики, на которых нанесена информация, содержащая все необходимые сведения для потребителя. Экспертиза качества образцов овсяной каши проведена по органолептическим показателям с обоснованием и характеристикой каждой оценки. Оценки выставляли по пятибалльной шкале, которые потом суммировали и определяли их усредненные значения за внешний вид, цвет, запах, консистенцию и вкус балльным методом. Произведен расчет комплексной органолептической оценки (КОО) исследуемой продукции. Целью данной работы являлось проведение органолептической оценки овсяных каш быстрого приготовления и установление соответствия качества исследуемых образцов требованиям принятых нормативных документов. Для исключения предпочтения членов комиссии к тому или иному производителю и торговой марке, каждому образцу были присвоены номера. По результатам дегустации установлено, что исследуемая овсяная каша по всем показателям соответствовала требованиям нормативных документов. Один образец (№1) из шести был непригоден для употребления (КОО менее 60). Два образца (№2 и №3) имели хорошее качество (КОО свыше 60) и отличное (КОО свыше 80) качество у трех образцов (№4-6). При этом у пробы № 6 был наивысший уровень качества (100 баллов).
Целью данной работы явились экспериментальные исследования параметров процесса быстрого замораживания тестовых заготовок из пшеничной муки и ржано-пшенично смеси, обогащенных ягелем. В статье проведены экспериментальные исследования параметров процесса быстрого замораживания тестовых заготовок из пшеничной муки и ржано-пшенично смеси, обогащенных ягелем. Определены теплофизические характеристики тестовых заготовок и полуфабрикатов хлеба высокой степени готовности. Исследования выполнены на лабораторной экспериментальной установке на базе аппарата шокового замораживания Polair СR-5G. В процессе исследований получены значения температурного поля, теплового потока замораживаемых образцов, температуры и скорости циркуляции охлаждающего воздуха, средней скорости и продолжительности замораживания. Выполнена оценка достоверности полученных результатов. Исследование теплофизических процессов, происходящих при замораживании, крио хранении и размораживании теста и полуфабрикатов хлебобулочных изделий высокой степени готовности имеет теоретическую практическую значимость разработки технологии приготовления хлебобулочных изделий с использованием шоковой заморозки. Полученные результаты исследований использовали для определения рациональных режимов проведения технологических процессов, разработку научно обоснованных технологических решений при создании технологии приготовления хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов.
В эпоху цифровизации экономических процессов перед компаниями встает задача глубокой трансформации существующих стратегий распределения производственных ресурсов и методов прогнозирования спроса. Такое преобразование подразумевает переход к интеграции в единое информационное пространство, что, в свою очередь, позволяет существенно повысить точность и эффективность прогнозирования бизнес-активности. Данная трансформация становится краеугольным камнем в формировании устойчивого развития на уровне отдельных государств. Научная новизна данного исследования заключается в разработке методологии для создания унифицированной системы прогнозирования спроса на компоненты продукции в энергетической отрасли, включенной в общую энергетическую информационную систему. Авторы выделяют потенциал для оптимизации отдельных элементов и структур с целью усовершенствования передачи и обработки данных на множественных уровнях. Основной фокус исследования направлен на адаптацию энергетического сектора к условиям цифровой экономики через применение предиктивных алгоритмов потребления продукции. Значение исследования для практического применения обусловлено возможностью интеграции разработанных решений в процесс модернизации предприятий, участвующих в национальной производственной системе, в контексте широкомасштабной цифровизации экономических процессов. Как пример успешной реализации такого подхода приводится опыт, демонстрирующий практическую применимость и эффективность внедрения инновационных цифровых технологий в стандартные процедуры управления и прогнозирования в энергетической отрасли
В данной статье представлен обзор основных методов определения кислотного числа жира в зерне и продуктах его переработки, которые применяются в нашей стране – от известных общепринятых до новейших. Проведен их анализ и систематизация, выделены главные преимущества и недостатки, основанные на экономической рентабельности, простоте использования и объективности получаемых результатов. В статье рассматриваются различные методы определения кислотного числа жира, содержащегося в зерне и продуктах его переработки. Кислотное число является важным показателем качества жиров, так как отражает степень их окисления и, соответственно, свежесть и пригодность к употреблению. Авторы подробно анализируют классические и современные подходы к измерению этого параметра, включая титриметрические, спектрофотометрические и хроматографические методы. Особое внимание уделяется сравнению точности, чувствительности и удобства применения различных методик. В статье подчёркивается, что выбор метода определения кислотного числа зависит от специфики образца, требуемой точности измерений и доступного оборудования. Авторы также обсуждают влияние условий хранения зерна и продуктов его переработки на изменение кислотного числа, подчеркивая важность этого параметра для оценки качества пищевых продуктов. В заключение статьи представлены рекомендации по оптимальному выбору методов анализа для различных типов продукции. Также описываются перспективные направления развития методик определения кислотного числа, в том числе с использованием автоматизированных и высокопроизводительных технологий. Исследование предоставляет ценные сведения для специалистов в области агрохимии и пищевой промышленности, стремящихся повысить качество и безопасность своей продукции.
Хлебопекарная промышленность является одной из важнейших отраслей пищевой индустрии, обеспечивающей население ценными продуктами питания. Для повышения эффективности производства и качества продукции на хлебопекарных предприятиях широко внедряются автоматизированные системы управления (АСУ). В данной статье рассматривается применение АСУ для оптимизации процессов хлебопечения на промышленных предприятиях. В работе проанализированы основные этапы технологического процесса производства хлебобулочных изделий, включающие приемку и хранение сырья, дозирование и смешивание ингредиентов, замес теста, деление, формование, расстойку, выпечку и охлаждение готовой продукции. Выявлены ключевые факторы, влияющие на ход технологического процесса и качество конечного продукта, такие как температура, влажность, время выдержки на отдельных стадиях и др. Рассмотрены способы контроля и регулирования данных параметров с помощью АСУ. Материалы и методы исследования включают анализ технической документации на АСУ, применяемые в хлебопекарной промышленности, изучение опыта внедрения данных систем на предприятиях отрасли, а также проведение экспериментальных исследований влияния режимов работы АСУ на показатели качества хлебобулочных изделий. В частности, проведены исследования по оптимизации дозирования основного сырья с помощью автоматических дозаторов с погрешностью ±1-2%, регулированию температурно-влажностных режимов в расстойных и печных агрегатах с точностью ±0,5°С и ±2% соответственно, а также контролю времени выдержки тестовых заготовок на отдельных технологических стадиях с точностью ±1-3 мин. Результаты исследований показали, что применение АСУ позволяет существенно повысить стабильность технологического процесса и качество готовой продукции. Так, снижение погрешности дозирования муки до ±1% обеспечивает уменьшение отклонений влажности теста от заданных значений в среднем на 0,3- 0,5%, а оптимизация параметров расстойки и выпечки хлеба приводит к повышению удельного объема изделий на 10-15% и улучшению структурно-механических свойств мякиша. Также установлено, что использование АСУ способствует сокращению производственных потерь сырья и готовой продукции на 5-7%, снижению удельных расходов энергоресурсов на 8-12% и повышению производительности технологических линий на 10-15% по сравнению с традиционными методами управления технологическим процессом. Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о высокой эффективности применения АСУ для оптимизации процессов хлебопечения на промышленных предприятиях. Разработанные рекомендации по внедрению и эксплуатации данных систем могут быть использованы для повышения качества и конкурентоспособности продукции хлебопекарной отрасли.
Стремительное развитие и внедрение инновационных технологий, в частности, компьютерного зрения, открывает новые перспективы для оптимизации процессов в различных отраслях, включая хлебопекарную промышленность России. Данное исследование посвящено изучению возможностей применения систем компьютерного зрения для контроля доступности хлебобулочных изделий на полках магазинов в режиме реального времени. В рамках работы проанализированы существующие решения, основанные на технологиях компьютерного зрения, и оценена их эффективность в контексте российского рынка хлебобулочных изделий. Материалы и методы исследования включают в себя анализ научных публикаций, патентов и практических кейсов, связанных с применением компьютерного зрения в ритейле, а также проведение серии экспериментов в условиях реальных магазинов. В ходе экспериментов использовались системы видеонаблюдения с разрешением 1080p и частотой кадров 30 fps, а также специализированное программное обеспечение для обработки и анализа изображений, основанное на алгоритмах глубокого обучения (deep learning) и сверточных нейронных сетях (Convolutional Neural Networks, CNN). Результаты исследования демонстрируют, что внедрение технологий компьютерного зрения позволяет повысить эффективность контроля доступности хлебобулочных изделий на полках магазинов на 25-30% по сравнению с традиционными методами, основанными на ручном мониторинге. Система компьютерного зрения способна в режиме реального времени с точностью до 95% определять наличие или отсутствие товара на полке, а также идентифицировать конкретные виды хлебобулочных изделий. Кроме того, применение компьютерного зрения позволяет сократить трудозатраты персонала на 15-20% и снизить потери продаж, связанные с отсутствием товара на полках, в среднем на 10-12%.
Статья посвящена исследованию шаблонов, лежащих в основе java, kubernetes и современных распределенных систем. Автором обосновывается актуальность и значимость темы исследования. Постулируется о том, что в настоящее время, шаблоны, лежащие в основе java, kubernetes и современных распределенных систем представляет собой широко распространенную платформу управления контейнерами, которая упрощает развертывание, масштабирование и управление контейнерными приложениями. Анализ научной литературы позволил заключить о том, что шаблоны – это один из самых популярных архитектурных стилей для создания облачных приложений. Они решают проблему сложности программного обеспечения за счет модульности бизнес-возможностей и замены сложности разработки эксплуатации. Вот почему ключевым условием успешного использования микросервисов является создание приложений, которые могут масштабироваться с помощью Kubernetes. Заключается о необходимости дальнейшего изучения вопроса.
Издательство
- Издательство
- РСП
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 109004, г. Москва, ул. Земляной вал, д.50А, стр.3, офис 801.
- Юр. адрес
- 107553, г Москва, Преображенское р-н, ул Большая Черкизовская, д 26А
- ФИО
- Семенов Дмитрий Владимирович (ПРЕЗИДЕНТ)
- Сайт
- https://roshleb.com/