Классификация технологических процессов

Предмет и задачи курса

В условиях рыночных отношений роль технологического развития резко возрастает, так как своевременная смена технологий в соответствии с требованиями рынка обеспечивает конкурентоспособность фирмы, а правильная технологическая политика является основой ее процветания. Вот почему в последнее время термин "научно-технический прогресс" часто заменяют на "технологический прогресс", тем самым подчеркивая, что прогресс в развитии производительных сил общества может быть осуществлен лишь путем революционного обновления технологий.

Особенностью современного развития технологий является переход к целостным технолого-экономическим системам высокой эффективности, охватывающим производственный процесс от первой до последней операции и оснащенным прогрессивными техническими средствами. Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели, поэтому необходимо достаточное знание современных технологических процессов.

В практической деятельности экономиста и финансиста технология является главным объектом для инвестиций. Именно за счет прибыли, полученной от своевременно и разумно вложенных в технологию финансовых средств, обеспечивается проведение эффективной социально-экономической политики и достигается соответствующий жизненный уровень населения.

Для того чтобы управлять производством, анализировать его хозяйственную деятельность, обеспечивать функционирование его подразделений, определять экономическую эффектив­ность научно-технических разработок и их практического освоения, решать задачи количественного и качественного развития материально-технической базы производства за счет реализации последних достижений науки и техники, необходимо иметь конкретное представление о самом производстве, его структуре, передовых технологических процессах.

Без знания конкретных технологий, технологических возможностей того или иного процесса, видов производимой продукции экономист не может обеспечивать качественное выполнение поставленных перед ним задач.

Анализ конкретных прогрессивных технологий в различных отраслях народного хозяйства позволит расширить представления о них, получить знания об их специфике и их производствах.

Изучение закономерностей развития технологических процессов производства, формирования и развития технологических систем, способов оценки их качественного состояния позволит, экономистам широкого профиля не только овладеть, навыками анализа научно-технической динамики производства, но и принимать экономические решения с учетом научно-технического развития как отдельных производств и отраслей, так и народного хозяйства в целом.

Цель данного курса — научить будущего специалиста использовать полученные знания в процессе учета, контроля и анализа хозяйственной деятельности, финансирования и кредитования.

Курс "Экономические основы технологического развития" тесно связан с такими курсами, как "Экономика предприятия и предпринимательства", "Финансы предприятий", "Бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности", "Организация предприятий и предпринимательской деятельности" и способствует формированию единого научного мировоззре­ния студента.

Учебное пособие "Экономические основы технологического развития" предназначено для студентов всех специальностей, изучающих дисциплины: "Экономические основы технологического развития" и "Основы современных технологий".

Раздел I

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КАК ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Глава 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КАК ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Основные понятия технологии

Слово "технология" в переводе с греческого ("технэ" - ремесло, "логос" - наука) означает науку о производстве. Классическое определение технологии рассматривает ее как науку о способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления. В настоящее время происходят не только технологизация различных сторон производственной деятельности, но и глубокие преобразования в самой технологии. Современный уровень производства вкладывает и новое содержание в понятие технологии. Поэтому технология - это наука о наиболее экономичных способах и процессах производства сырья, материалов и изделий.

Производство служит основой благосостояния и развития общества, поскольку на производстве осуществляется создание материальных благ. Народное хозяйство в целом представляет собой единый технологический народнохозяйственный комплекс, который состоит из производственнойи непроизводственной сфер.

К непроизводственной сфереотносятся здравоохранение, образование, культура, искусство, торговля, обслуживание и т.д.

Производственная сфера включает в себя промышленность, сельское хозяйство и строительство.

Для производственной сферы народного хозяйства характерно деление на отрасли. Так, в настоящее время в промышленности насчитывается более 250 отраслей и 500 производств.

Отрасль промышленности — это совокупность предприятий, характеризующихся общностью сырьевой базы, однородностью потребляемого сырья, однотипностью технологических процессов, единством экономического назначения производимой продукции.

Базовыми отраслями, определяющими ускорение научно-технического прогресса, являются: металлургия, энергетика, машиностроение, химическая промышленность. Большое значение придается легкой и пищевой промышленности, производящей предметы народного потребления.

Объединение нескольких специализированных отраслей промышленности образует комплексную отрасль (например, черная металлургия, топливная промышленность, электро- и теплоэнергетика, металлообработка, химическая, легкая промышленность и др.)

По экономическому назначению производимой продукции промышленность подразделяется на группы А и Б, В группу А входят отрасли, производящие средства производства, в группу В — предметы потребления.

По признаку воздействия на предмет труда отрасли промышленности делятся на добывающими обрабатывающие.

Добывающиеотрасли заняты добычей природного сырья (руд черных и цветных металлов, угля, нефти, торфа, природного газа и др).

Обрабатывающие отрасли заняты переработкой сырья и, в свою очередь, делятся на отрасли, перерабатывающие продукцию добывающей промышленности, и отрасли, перерабатывающие сельскохозяйственное сырье.

Сырье — это сырой материал, предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд (железная руда, хлопок, зерно и др.). Первичное сырье — предмет, на который был затрачен труд впервые. Вторичное сырье — отходы производства, физически или морально устаревшие предметы труда, подлежащие переработке.

Сырье классифицируется на природное и искусственное. Природное сырьедобывается из недр земли, растений, животных, подразделяется на органическое (шерсть, лен, хлопок, древесина и др.) и минеральное (железная руда, мел, асбест и др.).

Искусственное сырье получают путем переработки естественного сырья (химические волокна, синтетический каучук, кислоты, сода и др.). Искусственное сырьё так же, как и природное, подразделяется на органическое (вискозное, ацетатное волокно и др.) и минеральное (силикатные, металлические волокна и др.).

Остаток исходного сырья или материала, который не может быть использован в процессе производства планируемого вида продукции, называется отходами. Отходы могут быть использованы в качестве исходного сырья при производстве других видов продукции на данном предприятии или реализованы в качестве вторичного сырья. Отходы не следует путать с потерями.

Потери — это количество исходного сырья и материалов, которое безвозвратно теряется в процессе изготовления продукции.

Основой деятельности каждого предприятия, входящего в отрасль промышленности, является производственный процесс.

Производственный процесс — это совокупность всех действий людей и орудий труда, применяемых на данном предприятии, для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Производственный процесс невозможен без реализации одного или нескольких технологических процессов.

Технологический процесс — часть, производственного процесса, содержащая действия по изменению состояния предмета труда. В производственный процесс, кроме технического, входят и вспомогательные процессы, обеспечивающие производственный процесс в целом (транспортирование сырья, полуфабрикатов и предметов труда, контроль за состоянием оборудования и ремонт его, замена оснастки и инструмента и т.п.).

Для осуществления технологического процесса составляется схема, в которой описываются все технологические операции переработки сырья или полуфабрикатов в готовую продукцию. Первым этапом построения технологической схемы является блок-схема, которая представляет собой графическое изображение перечня производственных операций. Качественно-количественная схема — это технологическая блок-схема с нанесенными на ней сведениями о качестве и количестве каждого из получаемых в данном процессе продуктов. В технологическую схему входит также схема цепи аппаратов, в которой указывается последовательность расположения применяемого в технологическом процессе оборудо­вания всех видов (как основного, так и вспомогательного, включая и транспортное).

Технологическая оснастка — орудия производства, допол­няющие технологическое оборудование и необходимые для вы­полнения определенной части технологического процесса.

Рабочее время — время непосредственного воздействия работника на предмет труда, а также время аппаратных процессов под наблюдением работника.

Производственный цикл — интервал календарного времени от начала до окончания процесса изготовления или ремонта изделия.

Выбор того или иного технологического процесса зависит от типа производства. В зависимости от производственной программы и характера изготавливаемой продукции различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление или ремонт которых, как правило, не предусматриваются. Изготовление продукции либо не повторяется вовсе, либо повторяется через неопределенный промежуток времени (индивидуальные заказы). Сюда относится производство особо крупных уникальных машин и оборудования, прокатных станов, тепловых и гидравлических турбин, прессов, станков специального назначения, космических станций и т.п.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Серийным производством выпускаются машины и изделия ограниченного применения — компрессоры, насосы, металлорежущие станки, тепловозы, электровозы, экскаваторы, летательные аппараты, подъемно-транспортные машины и др.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпускаемых изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых продолжительное время; в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. Массовым производством изготавливают широко используемые машины и изделия, такие как автомобили, тракторы, комбайны, электродвигатели, холодильники, приборы, часы, подшипники и т.п.

Технологический процесс

Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию. Технологический процесс включает в себя ряд стадий ("стадия" — по-гречески "ступень"). Итоговая скорость процесса зависит от скорости каждой стадии. В свою очередь, стадии расчленяются на операции.

Операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и характером воздействия на предмет труда.

Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. В соответствии с этим технологическая операция может служить элементарным технологическим процессом.

Элементарный технологический процесс — это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере, характерных признаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядную структуру технологического процесса можно представить на примере простой операций, обладающей одним рабочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и переходов, обеспечивающих ее протекание.

Рабочий ход — это законченная часть операции, непосредственно связанная с изменением формы, размеров, структуры, свойств, состояния или положения в пространстве предмета труда (в соответствии с назначением технологии, четкого процесса).

Рабочий ход — это главная (основная) часть технологического процесса. Все его остальные части по отношению к рабочему ходу являются вспомогательными. В качестве примера рассмотрим некоторые вспомогательные ходы технологической операции в механообработке.

Вспомогательный переход — законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой, но необходимая для выполнения данной операции (установка и снятие обрабатываемой детали) или рабочего хода (замена инструмента и др.).

Вспомогательный ход — законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента отно­сительно заготовки, но не сопровождаемая изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, однако необходимая для выполнения рабочего хода (подвод инструмента к заготовке; отвод инструмента).

Установ — законченная часть операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки (контрольный промер).

Расчленение технологического процесса позволяет вы­явить его элементы, протекающие наиболее медленно, оце­нить пути и стоимость их ускорения, проанализировать Осо­бенности затрат труда и возможные варианты его экономии. Выбор наиболее экономичных и рациональных операций — один из путей повышения эффективности производства. Без изучения сущности технологического процесса и наиболее полно характеризующих его параметров невозможно выявить факто­ры, оказывающие самое благоприятное воздействие на его развитие. Все параметры, используемые для характеристики технологических процессов, можно объединить в три группы.

К первой группе параметров относятся те, которые харак­теризуют индивидуальные особенности конкретных техноло­гических процессов. Это могут быть параметры собственно технологического процесса (давление, температура, состав сырья и т.п.), технические характеристики оборудования, схемы компоновки оборудования и др. Данная группа пара­метров позволяет выделить конкретный технологический процесс из ряда однотипных, но не дает возможности просле­дить его развитие под действием различных факторов.

Ко второй группе параметров относятся те, которые ха­рактеризуют ряд однотипных технологических процессов. Среди них — энергоемкость, фондоемкость, расход различ­ных видов материальных ресурсов на единицу продукции и металлоемкость, параметры производительности и т.п. Пара­метры данной группы дают возможность сравнивать различ­ные наборы однотипных технологических процессов между собой, но не позволяют выявить закономерности развития всего ряда однотипных технологических процессов.

Итак, параметры обеих групп позволяют достаточно полно охарактеризовать конкретный технологический про­цесс и ряд однотипных технологических процессов. Однако они не могут быть использованы для выявления закономер­ностей развития технологических процессов в общем виде, а это необходимо для изучения динамики развития производст­венных систем и научно-технического развития в целом.

Параметрами третьей группы, которые обладают наибольшей общностью, следовательно, могут быть использованы для выявления закономерностей развития технологических про­цессов, являются живой и прошлый труд, затрачиваемые внутри технологического процесса.

В любом производственном процессе имеют место затраты живого и овеществленного труда. Совершенствование любого технологического процесса осуществляется при повышении эф­фективности использования прошлого труда и снижения затрат живого труда.

Для характеристики технологического процесса "необходимо знать соотношение живого и овеществленного труда в данном процессе. Целесообразность этих параметров объясняется и тем, что они связаны с такой основополагающей характеристикой, как производительность труда. Одним из относительных показателей соотношения живого овеществленного труда в конкретном технологическом процессе является технологическая вооруженность, представ­ляющая собой долю технологических фондов, приходящихся на одного работающего в данном технологическом процессе:

,

где В — технологическая вооруженность труда, руб./чел. год; ф_г —технологические фонды, руб. в год; К — количество ра­ботающих в технологическом процессе, чел.

Технологические фонды - это годовые затраты прошло­го труда в технологическом процессе. Они определяются как сумма годовых амортизационных отчислении от стоимости оборудования, занятого в технологическом процессе, и всех годовых технологических затрат в этом процессе, за исклю­чением затрат на предмет труда.

Классификация технологических процессов

В основу классификации технологических процессов по­ложены различные признаки, такие, как: вид воздействия на сырье и характер его качественных изменений; способ органи­зации; кратность обработки сырья и др.

По характеру качественных изменений сырья техноло­гические процессы подразделяются на физические, механи­ческие и химические.

При физических и механических процессах переработки сырья происходит изменение размеров, формы и физических свойств сырья. При этом внутреннее строение и состав вещест­ва, как правило, не меняется.

Например: изготовление метал­лических деталей методом обработки резанием; изготовление моделей для отливок из дерева; дробление, измельчение веще­ства; приготовление растворов и т.п.

Химические процессы характеризуются изменением не только физических свойств, но и агрегатного состояния, химического состава и внутренне­го строения вещества.

Например: химической переработкой топлива (коксования углей) получают бензол, нафталин, во­дород, метан, этилен и другие продукты.

Однако деление про­цессов на физические, механические и химические является условным, так как трудно провести четкую границу между ними, поскольку механические процессы часто сопровождаются изменением и физических, и химических свойств.

Химические процессы, как правило, сопровождаются механическими во всех производствах.

По способу организации технологические процессы де­лятся на дискретные (прерывистые или периодические) и не­прерывные.

Дискретный технологический процесс характеризуется чередованием рабочих и вспомогательных ходов с четким разграничением их по времени реализации.

Например, при металлообработке происходят установка детали в патрон станка, (вспомогательный ход), подвод режущего инструмен­та (вспомогательный ход), обработка заготовки режущим ин­струментом (рабочий ход), контроль (вспомогательный ход), снятие детали со станка (вспомогательный ход), установка в патрон станка новой заготовки и т.д.

Такие технологические процессы чаще всего распростране­ны в машиностроении, строительстве, добывающих отраслях промышленности. Недостатком дискретных технологических процессов являются потери рабочего времени в процессе вы­полнения вспомогательных ходов, так как простаивает основ­ное технологическое оборудование, и выпуск продукции не производится. Затраты труда увеличиваются. Например, в об­работке металлов резанием доля основного (технологическо­го) временив штучном времени оставляет менее 50%.

Непрерывные процессы отличаются тем, что они не имеют резко выраженного чередования (во времени осущест­вления) рабочего и вспомогательного ходов. В них всегда можно выделить группу вспомогательных ходов, которые осу­ществляются одновременно с рабочими, и группу вспомога­тельных ходов, которые периодически повторяются во времени, в зависимости от результатов рабочего хода. Такие процессы, характерны для химической промышленности.

В металлургии, энергетике и др. имеют место так называемые комбинированные процессы, в которых наблюдается сочетание признаков непрерывных и дискретных процессов. Примером может служить доменный процесс производства
чугуна.

По кратности обработки сырья технологические про­цессы подразделяются на процессы с открытой (разомкну­той) схемой и процессы с циркуляционной (замкнутой) схемой. В процессах с разомкнутой схемой сырье подверга­ется однократной обработке.

В процессах с замкнутой схемой сырье неоднократно воз­вращается в начальную стадию процесса для повторной - обра­ботки. Примером, процесса с открытой схемой может служить конверторный способ выплавки стали, процесса с замкнутой схемой - оборотное водоснабжение, где обеспечивается цир­куляция воды в технологическом процессе после ее очистки.

Процессы с замкнутой схемой являются более совершен­ными, более экономичными и экологически безвредными, хотя они и отличаются большей сложностью. Эти процессы необходимы при переводе технологии на безотходную. В про­изводстве часто применяются процессы, сочетающие элемен­ты открытой и закрытой схем.

Примером такого процесса может служить технологический процесс производства азот­ной кислоты, в котором одни промежуточные продукты обра­батываются по открытой схеме, проходя последовательно ряд аппаратов, а другие циркулируют по замкнутой схеме.

В общем виде любой технологический процесс можно рас­сматривать как систему, имеющую входы и выходы. Входами могут быть: состав сырья, его количество, температура и т.д., выходами — готовая продукция, ее количество, качество и т.п.

Вход

Технологический процесс

Выход

Например, при изготовлении детали методом литья под давлением на машине-автомате литья под давлением схема будет иметь вид:

	Материал (сплав) Информация (геометрические размеры будущей детали, точность, шероховатость поверхности) Энергия (для осуществления формообразования)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: