Научно-технический прогресс и производство

Комплексная механизация  и автоматизации производства являются главными средствами, обеспечивающими  непрерывный научно-технический  прогресс в производстве, во всем народном хозяйстве и на этой основе — повышение производительности труда, снижение себестоимости и улучшение качества выпускаемой продукции.

Автоматическое оборудование позволяет повышать производительность труда в 5—10 раз, а в отдельных  случаях даже в 20 раз.

Работа по механизации  и автоматизации производства осуществляется во всех отраслях промышленности.

Одна из особенностей современного этапа научно-технической революции  — переход к целостным технологическим  системам высокой эффективности, которые  охватывают производственный процесс  от первой операции до последней, предусматривая оснащения прогрессивными технологическими средствами как основных, так и  вспомогательных, обслуживающих работ. Особую роль при этом призваны сыграть гибкие автоматизированные производства (ГАП) — новейшие технологии, в которых применяется самое современное технологическое оборудование, микропроцессорные управляющие вычислительные средства и робототехнические системы.

Внедрение гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции, составляет сложнейшую задачу, стоящую перед наукой и  практикой. Ее решение связано с  переводом отраслей на принципиально  новый уровень автоматизации. Не менее сложна экономическая сторона  данной проблемы. Необходимо постоянно  снижать стоимость автоматического  оборудования, т. е. сочетать решение  как технических, так и экономических  вопросов. Важны и социальные аспекты: условия труда должны отвечать требованиям  человека. Самого же рабочего следует  готовить к производственному и  творческому труду в новых  условиях.

Организовать такое производство невозможно без использования самых  последних достижений науки и  техники, без применения принципиально  новых технологий, В их числе лазерная, электронно-лучевая, плазменная, электрофизическая, электрохимическая технология, ультразвуковая и вибрационная обработка материалов, которым предстоит занять доминирующее положение. Возможности их очень  велики. Скажем, электрохимические  станки с адаптивно-программным  управлением, в которых роль резца  выполняет электрическая искра, обрабатывают детали любой конфигурации без доводочных операций. Их производительность в десятки раз больше, чем у  фрезерных станков.

Современное состояние машиностроения — ведущей отрасли промышленности — препятствует повышению уровня механизации и автоматизации. Объем  производства начиная с 1990 г. здесь сокращается. Сокращение промышленного производства в значительной мере обусловлено разрывом хозяйственных связей, хронической необеспеченностью производственных процессов материальными ресурсами, конверсией.

На ситуацию в машиностроении оказывало влияние уменьшение инвестиционной активности, вызвавшее снижение спроса на многие виды техники и оборудования.

Снижается технический уровень  и качество производимой техники. Доля изделий, отвечающих мировому уровню, составляет лишь около 7 %. Инфляция, неуверенность  в будущем заставляют предприятия  отказываться от проектов, результаты которых появятся лишь через несколько  лет. Теряет платежеспособность самый  крупный заказчик — государство. Разрыв хозяйственных связей между  предприятиями сильнее всего  воздействует на снижение выпуска наиболее сложных, требующих широкой комплектации изделий. В результате из производственных программ вымываются прежде всего крупные и наиболее сложные проекты.

Крупные предприятия не имеют  средств для приобретения высокоэффективного оборудования. Мелкие предприятия — устанавливают малопроизводительное оборудование низкого технического уровня. Это ведет к технологической инфляции — на станках низкого качества может быть произведена продукция только плохого качества.-

Основными показателями, характеризующими уровень механизации и автоматизации, являются:

Коэффициент механизации  производства - величина, измеряемая отношением объема продукции, выработанной с помощью  машин, к общему объему продукции.

Коэффициент механизации  работ — величина, измеряемая отношением количества труда (в человеко- или нормо-часах), выполненного механизированным способом, к общей сумме затрат труда на производство данного объема продукции.

Коэффициент механизации  труда — величина, измеряемая отношением количества рабочих, занятых на механизированных работах, к общей численности  рабочих на данном участке, предприятии.

Коэффициент применения прогрессивных  технологических процессов— объем продукции, изготовленной с применением прогрессивных технологических процессов, н-час, руб. к объему изготовленной продукции, н-час, руб.

Доля продукции, изготовленной  на автоматизированном оборудовании, объем продукции, изготовленной  на комплексно-автоматизированном оборудовании, н-час. к трудоемкости производственной программы, н-час.

Химизация производства —  одно из важнейших направлений НТП, которое предусматривает совершенствование  производства за счет внедрения химических технологий, сырья, материалов, изделий  с целью интенсификации, получения  новых видов продукции и повышения  эффективности и содержательности труда, облегчения его условий.

Развитие химической индустрии  превратилось в один из решающих факторов повышения эффективности общественного  производства и ускорения научно-технического прогресса.

Темпы роста химической промышленности всегда опережали темпы роста  промышленности в целом.

Значение ускоренного  развития химической промышленности в  химизации народного хозяйства  заключается прежде всего в громадной экономии общественного труда, связанной с относительно меньшей трудоемкостью изготовления продукции. В среднем народнохозяйственная трудоемкость производства единицы валовой продукции химической промышленности на 30—40 % меньше трудоемкости производства единицы продукции в сырьевых отраслях народного хозяйства.

Химизация предоставляет  неограниченные возможности для  расширения и совершенствования  сырьевой базы промышленности, содействует  устранению дефицитности натуральных  ресурсов. Замена натурального сырья  синтетическим дает большой экономический эффект.

Химизация позволяет увеличить  выпуск продукции при одновременном  повышении ее качества и снижении издержек производства. Химические методы и химические материалы находят  применение во всех отраслях промышленности и прежде всего в машиностроении, черной и цветной металлургии, строительной индустрии, лесной и деревообрабатывающей промышленности. Машиностроение является основным потребителем производимых в  стране синтетических смол и пластмасс. Все возрастающий процесс замещения  пластмассами черных и цветных металлов — одно из важнейших путей технического и экономического процесса в машиностроении. Химия создает не только полноценные заменители природных материалов, но и материалы с заранее заданными свойствами, не существующие в природе. Например, выпускаемый промышленностью сверхтвердый материал боразон не теряет своих режущих свойств даже при температурах, при которых алмаз сгорает. Не дает природа в готовом виде и материалов, так удачно сочетающих в себе эластичность, теплостойкость, прочность, как созданный химиками силиконокремний — органические полимеры, которые применяются, в частности, в авиации и электротехнике.

Внедрение химических методов  и материалов в производство ведет  к серьезным преобразованиям  в технологии, улучшает и ускоряет технологические процессы, способствует дальнейшему совершенствованию  конструкций машин, улучшает условия  труда людей. В любой отрасли  промышленности химические методы способны переработать отходы и отбросы в  ценные продукты. Например, в лесной и деревообрабатывающей промышленности механическими способами удается  превратить в изделия, обладающие потребительными  свойствами, около 30 % заготовленного леса, тогда как химическая переработка  позволяет утилизировать до 98 % всей древесины.

Огромно экономическое значение химизации сельского хозяйства. Химизация не только интенсифицирует  сельское хозяйство, делает его высокопродуктивным, но и значительно улучшает и облегчает  условия труда земледельца, создает  благоприятные условия механизации, сокращает трудовые затраты на производство сельскохозяйственной продукции и  повышает ее качество. По расчетам ученых в среднем применение 1 т минеральных  удобрений в пересчете на 100 % содержание питательных веществ сберегает  в сельском хозяйстве 275 чел. ч.

Рассматривая вопрос экономической  эффективности удобрений, прежде всего следует иметь ввиду их агрономическую эффективность — прибавка урожая на единицу площади и в конечном счете их роль в повышении производительности почвы — основного средства сельскохозяйственного производства.

Одной из главных задач  в земледелии является не только получение  высоких урожаев сельскохозяйственных культур, но также и их сохранение. Эта задача решается применением  различных химических веществ (пестицидов), используемых для уничтожения тех  или иных вредных организмов в  растениеводстве. Расходы на защиту технических культур окупаются  за счет сохраненного урожая в 15 - 18 раз.

К основным показателям, характеризующим  уровень развития химизации, относятся:

доля продукции химической промышленности в общем объеме промышленного  производства;

производство пластических масс и синтетических смол на душу населения;

доля искусственных и  синтетических материалов в общем  объеме потребленных материалов;

удельный вес химико-технологических  процессов — количество продукции, полученной с применением химических методов, по отношению ко всему объему продукции;

доля пластмасс в общем  весе конструктивных материалов —  вес пластмасс, использованных за год  на производство, тонн, к весу металлов, использованных на производство за год, тонн.

Рассматривая основные направления  НТП в промышленности, особое внимание следует обратить на совершенствование технологических процессов.

Технология определяет порядок  выполнения операций, выбор предметов  труда, средств воздействия на них, оснащение производства оборудованием, инструментом, средствами контроля, способы  сочетания личностного и вещественных элементов производства во времени  и пространстве, отношение производства с окружающей средой.

Выделяются четыре приоритетных направления развития технологий: непрерывная  разливка и внепечная обработка  стали для получения металла  с улучшенными свойствами и особо  высокого качества, создание серии  технологических лазеров и их применение для резки, сварки, раскроя, плазменная и детонационная технология нанесения упрочняющих, износостойких, антикоррозийных покрытий, технология с применением высоких давлений, вакуума, импульсных воздействий для  синтеза новых материалов, газо- и гидроэкструзии изделий и фасонных профилей, формообразования и калибровки крупногабаритных изделий сложной формы.

Биотехнология — использование  биологических процессов и агентов  для целей производства.

Первоначально она была связанна лишь с отраслями агрокомплекса (хлебопечение, сыроварение, силосование  кормов), затем включила промышленный микробиологический синтез физиологических  активных препаратов: антибиотики, кормовой белок, витамины, стала использоваться при очистке сточных вод, извлечении металлов из руд и отходов для  повышения нефтеотдачи пластов, получения биотоплива. Новый этап биотехнологии связан с генной инженерией. Особое значение имеет создание и освоение биологически активных веществ и лекарств для ранней диагностики и лечения заболеваний, новых технологий получения ценных пищевых, химических и других продуктов, технологий глубокой и эффективной переработки сельскохозяйственных, промышленных отходов для получения биогаза и удобрений.

Из-за несовершенства хозяйственного механизма безотходные технологии использовались до сих пор недостаточно. По ним перерабатывалась лишь половина мяса и молока. Коэффициент полезного  использования стального проката  на протяжении нескольких десятков лет  составляет 0,7 (30 % металла идет в  стружку). Современная технология позволяет  увеличить его до 0,9—0,95. Замена резания  металлов штамповкой, неэкономических  отливок — сварными конструкциями  экономит 25 % металла.

Особенно эффективна замена механической обработки материалов экономичными технологиями — прессованием, объемной штамповкой, лазерно-лучевыми технологиями. Непрерывные процессы изготовления проката повышают коэффициент  использования металла до 0,95.

Перевод 1 млн т проката черных металлов с обработки резания на точное литье сберегает 200 тыс. т металла и труд 20 тыс. рабочих.

На современном этапе  развития техники одним из важнейших  направлений является гибкая интеграция производства (ГИП). Основу ГИП составляют:

централизация обработки  деталей и сборки узлов;

гибкость оборудования и  организации производства;

интеграция управления на базе электронизации и кооперирования.

Централизация обработки  — это максимально полная обработка  детали, сборка узла на одном рабочем  месте, на одном станке. Если автоматические линии являются специальным оборудованием  и нашли применение только в массовом производстве, то обрабатывающий центр (ОЦ) — универсальным оборудованием, применяемым как в массовом, так  и в единичном производстве.

При использовании централизации  обработки следует выполнять следующие привила: