Оптимизация техники и организации рыболовства (Д-р техн. наук, проф. Фридман A.Л.) (УДК 639.2"313")

Исторически сложилось так, что кафедра промышленного рыболовства КТИРПХ, созданная 75 лет назад Ф. И. Барановым, стала родоначальницей всей современной сети учебных и научных учреждений отрасли. Она и сегодня играет важную роль как в подготовке специалистов, так и в проведении научных исследований.

В 60-70-х годах главной задачей НИР кафедры было развитие теории и проектирование рыболовных орудий, в том числе по их динамике. Полученные результаты существенно подняли методологический уровень научно-исследовательских и проектных работ в отрасли, а также подготовки инженеров и научных работников. Они получили широкую известность и международное признание, отражены в учебниках, монографиях, статьях в СССР, США, Англии, КНР, КНДР, Индонезии, Польше и других странах. Пищевая и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) опубликовала нашу книгу "Расчеты по проектированию рыболовных орудий".

Накопленный научный потенциал позволил нам сформулировать в конце 70-х годов задачу более высокого порядка: оптимизация технических средств рыболовства. В 80-х годах велись разработки методологии системного автоматизированного проектирования орудий лова, в первую очередь тралов, а также методологии САПР добывающих комплексов (орудие лова, промысловые механизмы, судно). В результате почти за 30 лет работы нами достигнут высокий уровень научной культуры в проектировании техники рыболовства. Основными элементами ее являются: конструирование, расчет, физическое и математическое моделирование, оптимизация параметров при помощи САПР, натурные и промысловые испытания.

Результаты и последствия оптимизации для рыболовства трудно переоценить. Это, во-первых, повышение качества и снижение стоимости техники рыболовства (орудий лова, механизмов, добывающих судов), что позволяет сделать ее конкурентоспособной на мировом рынке. Во-вторых, это оптимизация энергопотребления во время промысла, что непосредственно влияет на экономические результаты рыболовства. В-третьих, резко поднимается качество подготовки инженеров. А все это в конечном итоге способствует экономически эффективному решению проблемы доступа нашей страны к биологическим ресурсам Мирового океана.

Непосредственное ознакомление с разработками ведущих зарубежных научных учреждений показывает, что на сегодняшний день мы имеем огромный задел в научном обосновании оптимизации техники рыболовства. Но сумеем ли мы им воспользоваться? Система организации НИР в современных условиях этому, мягко говоря, не способствует. А с переходом к рыночным отношениям возникла проблема финансирования крупных научно-технических программ. Объективно в их реализации заинтересованы все рыбодобывающие организации, однако форма оплаты таких программ еще не найдена.

В технике рыболовства выделяют задачи совершенствования орудий лова и промысловых машин и механизмов.

Опережающее развитие в наших исследованиях получили задачи оптимизации орудий лова. Объективные условия для этого оказались более благоприятными, поскольку за минувшие годы именно теория проектирования орудий лова получила в исследованиях кафедры, да и в целом в нашей стране и за рубежом гораздо большее развитие, чем теория проектирования промысловых машин и механизмов. Это позволило кафедре с 1982 г. начать разработку проблемы создания системы автоматизированного проектирования орудий лова. Подключение в дальнейшем к этой проблеме НПО по технике промышленного рыболовства позволило значительно расширить работы, создать более 20 компьютерных программ расчета тралов на основании алгоритмов, разработанных сотрудниками кафедры, НПО и АтлантНИРО. Совместными усилиями кафедры и НПО создана автоматизированная информационно-обрабатывающая система (АИОС), необходимая для формирования используемой в САПР входной информации. Организованной в НПО специализированной службе САПР придан статус головной в отрасли. Сделаны первые шаги для коммерческой реализации программных продуктов САПР на внутреннем и внешнем рынках. Результаты работ по созданию САПР были отражены в докладе А. Л. Фридмана и А. П. Лисового "Компьютерная система проектирования техники рыболовства", который был представлен на Всемирном симпозиуме по рыболовной технике и рыболовным судам (Сент-Джонс, Канада, 1988 г.).

Руководство Калининградрыбпрома выделило валютные средства, позволившие создать на кафедре учебную и научно-исследовательскую лабораторию САПР на основе персональных ЭВМ.

В план обучения по специальности "Промышленное рыболовство" включена новая дисциплина "Системное проектирование рыбопромысловой техники". Первый учебник по этой дисциплине (авторский коллектив - А. Л. Фридман, А. Л. Тучинский и В. М. Евтропков) будет опубликован в 1992 г.

В методологическом плане подготовки САПР следует особо отметить работы М. М. Розенштейна по оптимизации проектных характеристик тралов на основе системного подхода, методов математического программирования и методов теории проектирования орудий промышленного рыболовства.

Если в использовании системного подхода и методов математического программирования мы можем опираться на общенаучный фундамент, то при составлении математических моделей самого процесса лова рыбы вынуждены рассчитывать лишь на исследования своих ученых-добытчиков. В этой связи необходимо отметить последние работы Ю. А. Изнанкина, из которых видно, какого типа математические модели более пригодны для развития теории проектирования орудий лова, а какие - для совершенствования управления самим процессом лова. Вместе с тем им показаны взаимосвязь и возможности моделей того или иного типа как источника идей для совершенствования конструкции орудий лова. Очевидно, что наряду с формализацией проектных процедур необходимо дальнейшее совершенствование содержания самих математических моделей, что, в свою очередь, упирается в ключевую проблему познания промыслового поведения рыбы, которая пока решается неудовлетворительно, так как средства не выделяются.

В части разработки алгоритмов отдельных задач САПР орудий лова успешны исследования Э. П. Иванова по расчету сетей, Б. А. Альтшуля - по динамике движения трала. В 1990 г. в Агропромиздате вышла книга "Движение траловой системы" Б. А. Альтшуля и А. Л. Фридмана.

Значительно позднее приступили к разработке проблемы оптимизации промыслового оборудования добывающих судов. Началась она с исследований В. П. Карпенко по оптимизации различных конструктивных характеристик промысловых лебедок, направленной на изготовление машин при обеспечении требуемого тягового усилия и заданной канатовместимости. Работы по оптимизации промысловых машин различных типов сдерживаются недостаточным развитием теории и методов их расчета. Этому были посвящены в последние годы исследования Я. М. Гукало по фрикционным рабочим органам промысловых машин, А. В. Загороднего по расчету неводовыборочных машин и др.

Пока задача подбора комплекса машин для промыслового судна и у нас, и за рубежом решается на интуитивном уровне и лишь на основе субъективного опыта проектировщика. Поэтому проектные решения произвольны, не всегда удачны и нередко оборачиваются многомиллионными убытками. Какого-либо объективного метода для сравнительной оценки различных промысловых схем нет.

Принципиально новый подход к проблеме, направленный на формирование и оптимизацию промысловой схемы добывающего судна, разрабатывает В. М. Евтропков на основе системной методологии. Цель его - подбор оптимального комплекса машин, механизмов и автоматов.

При новом подходе формирование промысловой схемы базируется на анализе конструкции применяемых тралов с точки зрения перспектив механизации и автоматизации спуска и подъема. Трал рассматривается как сборно-разборная конструкция. Построение его информационной модели в виде древовидного графа и применения классификатора признаков и свойств орудия (идея создания принадлежит В. П. Карпенко) позволяют дать численную оценку каждому элементу орудия лова всей конструкции. И, что особенно интересно, попутно появляются идеи синтезирования новых элементов орудия лова.

Затем составляется математическая модель технологического процесса изготовления орудия лова. Ее исследование позволяет осуществить многовариантное проектирование, синтезировать новые варианты промысловой схемы, отличающиеся друг от друга уровнем автоматизации, набором промысловых механизмов и устройств, их стоимостью, количеством членов промысловой команды и другими параметрами. Для выбора лучшего варианта промысловой схемы все синтезированные варианты объединяются в сетевую модель.

В целом новый подход В. М. Евтропкова к решению формирования промысловой схемы траулера открывает перспективу для аналогичных обоснований промысловых схем других видов лова. И, конечно, при этом появляются новые возможности для комплексного развития и практического использования САПР техники рыболовства. Посвященный этим проблемам доклад В. М. Евтропкова вызвал большой интерес на Международном симпозиуме, состоявшемся в Университете Квебека (Канада) в августе 1989 г. На международном совещании по проблемам оптимизации энергопотребления в рыболовстве (Университет Британской Колумбии, г. Ванкувер, Канада) были доложены разработки В. Л. Веденеева, направленные на снижение расхода топлива в процессе траления.

На кафедре ведутся опытно-конструкторские работы. К числу интересных разработок относятся такие, как создание тралов с регулируемым устьем (В. Н. Мартышевский), промысловых машин для внутренних водоемов (А. В. Суконов и С. М. Чазов), глубоководных ставных ловушек (В. А. Кунин).

Подводя итоги проведенной работы, естественно на пороге нового десятилетия попытаться наметить главные цели дальнейших исследований. В этой связи стоит обратить внимание на то обстоятельство, что все сказанное выше относится к оптимизации единичной РПС, при этом само собой подразумевается, что тип ее (по виду лова и району промысла) известен. Пока научные основы выбора типа РПС отсутствуют, и, следовательно, исследования по выбору оптимального способа лова рыбы для РПС стоит предусматривать в дальнейшем планировании НИР отраслевого значения. Тогда от исследований по оптимизации техники рыболовства перебрасывается связующий мостик к исследованиям по его оптимальной организации. Попытка сформулировать содержание исследований по оптимальной организации рыболовства предпринята в нашей статье "Организация промышленного рыболовства и подготовка инженерных кадров" (РХ, 1988, № 10).

Проведение в стране экономической реформы, в ходе которой отдельные предприятия обретают хозяйственную самостоятельность, отнюдь не означает, что рыбная отрасль не нуждается в государственном регулировании при помощи правовых и экономических мер воздействия. В этом смысле представляется, что суть проводимой реформы рыбной отрасли состоит в достижении оптимальных, т. е. наилучших из возможных, конечных социальных и экономических результатов. Практический и научный опыт отечественного рыбного хозяйства позволяют ставить на перспективу задачу оптимизации рыбного хозяйства в целом. Постановка такой цели как системообразующей поможет приступить к действительно научно обоснованной долгосрочной программе развития отрасли. Но здесь мы сталкиваемся с неопределенностью целеуказания для отрасли в целом. До сих пор она формулировалась в виде лозунга: "Больше рыбы стране", т. е. на основе валового подхода. Представляется, что пришло время, когда цель должна определяться социальными задачами обеспечить удовлетворение спроса на высококачественную рыбную продукцию по потребности. Успех в реализации такой цели продвижения отрасли к новому состоянию будет определяться в конечном итоге качеством кадров, и в первую очередь инженеров ведущей специальности "Промышленное рыболовство". Понимание этого требует дальнейшего развития исследований по оптимизации рыболовства не только для повышения научно-методического потенциала отрасли, но и для использования получаемых результатов в обучении инженеров завтрашнего дня.

Это интересно

Рыба и политика

Торговец рыбой из Рио-де-Жанейро нашел способ, как увеличить продажу своего товара. Секрет весьма прост. Ловкач заворачивает рыбу в свежие газеты, соответствующие политической ориентации своих клиентов.

По улицам ходило 40 крокодилов

Полицейские, пожарные, а также целая воинская часть были брошены на поиски 40 крокодилов, которым надоел зоопарк австралийского города Сиднея. 27 рептилий удалось-таки поймать и водворить на место, остальных и след простыл. Видать, эта "чертова дюжина" свой побег хорошо продумала ...