Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 15:47, курс лекций
Содержит курс лекций для изучения дисциплины ''Технология упаковочного производства''; сведения об основных функциях упаковки и их взаимосвязи с комплексом требований к таре и упаковке; изложены принципы и методики построения эффективных технологических систем, принципы создания упаковочных процессов с заданными свойствами, основы теории упаковочного процесса; приведены основы проектирования упаковочных производств, устанавливающие взаимосвязь между процессами проектирования конструкции упаковки, проектирования технологии упаковки, упаковывания продукции и формирования транспортной единицы; вопросы для самопроверки; рекомендуемую литературу.
Введение...................................................................................................................5
Глава 1 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ УПАКОВКИ.................................................7
Вопросы для самопроверки..................................................................................17
Глава 2 УПАКОВКА КАК ПРОЦЕСС...............................................................18
§ 2.1 Система показателей, характеризующих процесс.......................19
§ 2.2 Рассеяние показателей процесса...................................................25
§ 2.3 Модуль продолжительности процесса.........................................27
§ 2.4 Методические основы изучения процесса...................................28
Вопросы для самопроверки..................................................................................33
Глава 3 УПАКОВОЧНЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ............34
§ 3.1 Определение понятия “упаковочный процесс” и его структура34
§ 3.2 Предмет производства, предмет потребления.............................35
§ 3.3 Производственный и технологический процесс упаковки.........37
§ 3.4 Качество процесса упаковки.........................................................38
§ 3.5 Производительность процесса упаковки и технологичность предмета упаковки...................................................................................39
Вопросы для самопроверки..................................................................................42
Глава 4 ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПАКОВОЧНОГО ПРОЦЕССА.......................43
§ 4.1 Упаковка как процесс взаимодействия трех материальных потоков.......................................................................................................43
§ 4.2 Геометрическая структура элементов взаимодействия..............43
§ 4.3 Теория базирования........................................................................45
§ 4.4 Геометрическое и силовое замыкание..........................................57
§ 4.5 Смена баз.........................................................................................58
§ 4.6 Размерный анализ пространственных взаимодействий и методы обеспечения их точности.........................................................................60
Вопросы для самопроверки..................................................................................66
Глава 5 СОЗДАНИЕ УПАКОВОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ.....................................................................................................67
§ 5.1 Общие положения о построении процессов с заданными свойствами.................................................................................................67
§ 5.2 Организационные формы процесса упаковки.............................68
§ 5.3 Система критериев и ограничений, оптимизация процессов упаковки....................................................................................................69
§ 5.4 Принцип интеграции и дифференциации процессов..................71
§ 5.5 Номенклатура элементов упаковочного процесса......................72
§ 5.6 Управление процессом производства...........................................72
§ 5.7 Механизация и автоматизация производства..............................73
§ 5.8 Безотходная технология и экология производства.....................74
Вопросы для самопроверки..................................................................................75
Глава 6 Основы проектирования упаковочных производств....................................................................................................76
§ 6.1 Упаковочные производства (системы). Общие понятия.............76
§ 6.2 Общие понятия по проектированию упаковочных производств76
§ 6.3 Основные этапы жизненного цикла упаковки..............................77
§ 6.4 Технические требования к упаковке..............................................83
§ 6.5 Проектирование конструкции упаковки.......................................89
§ 6.5.1 Маркетинговые исследования.............................................92
§ 6.5.2 Разработка технического задания.......................................93
§ 6.5.3 Разработка технического проекта.......................................94
§ 6.5.4 Разработка рабочей конструкторской документации.......94
§ 6.6 Проектирование технологии производства упаковки.................96
§ 6.7 Проектирование технологии упаковывания продукции.............99
§ 6.7.1 Фасование жидкой продукции...........................................101
§ 6.7.2 Фасование твердой продукции..........................................103
§ 6.8 Проектирование процесса формирования транспортной единицы...................................................................................................106
§ 6.8.1 Упаковывание транспортных единиц в стрейч-пленки..............................................................................................108
§ 6.8.2 Упаковывание транспортных единиц в термоусаживаемые пленки..............................................................................................108
Вопросы для самопроверки................................................................................109
Список литературы……………..................……………………………………110
Возможности дальнейшего совершенствования (с точки зрения технологичности) изделия в действующем массовом производстве обычно ограничены.
В условиях единичного производства этапы проектирования изделия и создания технологии его изготовления, как правило, существенно не совпадают во времени. Кроме того, при быстрой смене номенклатуры часто, известен лишь класс, тип или вид изделия, но неизвестны конкретное изделие и требуемый объем выпуска. Поэтому при создании производственной системы в указанной ситуации необходимо рассматривать вопросы технологичности типовых элементов определенного класса изделий, из которых они будут создаваться, моделировать и прогнозировать эффективные конструкторско-технологические решения.
Повышение производительности труда имеет определяющее значение для создания эффективных производственных процессов. Наиболее часто это понятие соотноситься с фактом увеличения выпуска продукции на данном предприятии или с сокращением цикла ее изготовления. Однако в общем случае улучшение значений указанных параметров производства еще не значит, что им соответствует именно повышение производительности труда.
Можно отметить три разновидности повышения производительности труда.
Путь повышения производительности труда должен заключаться в поиске методов и способов сокращения цикла изготовления изделия, в получении большего количества продукции из того же объема заготовок.
Повышение производительности технологической цепочки оборудования. Каждое оборудование имеет физический предел производительности. Он определяется объективными законами данного метода технологического воздействия (сборка, фасовка, упаковка и др.) и так называемой временной структурой операции, зависящей от технологической компоновки оборудования.
В технологической
цепочке всегда есть оборудование,
лимитирующее производительность всей
цепочки, - это оборудование с минимальной
производительностью. Поэтому для
увеличения производительности необходимо
знать резервы всего
Сравнение
временных характеристик
На этой основе
возникают серьезные проблемы обеспечения
эффективной совместимости
Оставляя
в стороне известные приемы синхронизации
ТС, рассмотрим сопутствующий им вопрос
о методах сравнения временных
характеристик различных
Вопросы для самопроверки
Глава 4 ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПАКОВОЧНОГО ПРОЦЕССА
§ 4.1 Упаковка как процесс взаимодействия трех материальных потоков
Всякая упаковка может состояться при выполнении следующих условий:
- наличие упаковываемого
- наличие упаковочного элемента (во что упаковывать);
- наличие информации.
Упаковываемые продукты делятся на: сыпучие (сахар, мука, крупа и т.д.), штучные (хлеб, булочки, торт и т.д.), жидкие (молоко, пиво, водка и т.д.) и газообразные (аэрозоли).
Упаковочные элементы (во что упаковывать) делятся на два основные категории: тара и упаковка. Тара - это емкость для хранения, упаковки и транспортирования продуктов. Тара делится на: жесткую (бочки, бутылки, ящики и т.п.), полужесткую (корзины, коробки и т.п.) и мягкую (мешки, кули и т.п.).
Под упаковкой понимается комплекс защитных мер и материальных средств по подготовке продукции промышленного и с/х производства к транспортированию и хранению для обеспечения ее материальной сохранности.
Упаковка обеспечивает несколько функций, наиболее значимыми из которых являются защитная и рекламно-информационная. Первая исключает возможность влияния на продукт внешней среды и сохраняет от механических воздействий. Вторая - дает потребителю соответствующую информацию о продукте: возможность его визуального осмотра, рекомендации по приготовлению и потреблению продукта и т.п.
Таким образом, из вышесказанного следует сделать вывод о необходимости применения упаковки в цепи производства, хранения, распределения и реализации пищевых продуктов.
§ 4.2 Геометрическая структура элементов взаимодействия
Геометрическая структура - внутреннее геометрическое строение детали или сборочной единицы, выраженное в их форме и размерах, т.е. это совокупность исходных геометрических элементов и определенная система отношения между ними.
Исходными элементами являются: точка (Т), отрезок прямой (Пр) и плоскость (П).
Рассмотрим взаимосвязь
Первый, или параметрический уровень, на котором формируется необходимый набор параметров, характеризующих геометрический тип детали или ее частей. Например, для цилиндра - это длина образующей и диаметр основания, для конуса - это его высота и два диаметральных размера, для параллелепипеда - это три размера: длина, высота, ширина и т.п.
Второй уровень - размерный - определяет количественные отношения между параметрами, что еще более точно характеризует тип детали. Например, при больших значениях отношения длины образующей к диаметру основания тела вращения - это будет деталь типа вала, а при малых значениях - типа диска.
Третий уровень - точностной, на котором учитываются значения и соотношения между допусками на размеры детали. При этом учитывается и другая информация: о количестве выходных материалов, временном режиме выпуска и т.д.
При всем многообразии форм деталей они все описываются двумя видами размеров: линейными и угловыми, которые могут быть охватываемыми типа вала (В), охватывающими типа отверстиями (О) и связующими (Н).
Элементарные модели деталей показаны на рисунке 4.1.
Геометрическая структура
Рисунок 4.1 - Исходные структуры размеров
Тип линейного размера О появляется на детали только в сочетании с тремя размерами В и двумя Н (рисунок 4.1, в). Аналогично для угловых размеров это три варианта: В, О, В1, В2, ВЗ, HI, H2, О (рисунок 4.1, г, д, е.).
При получении размера В деталь испытывает сжатие, а при получении размера О - растяжение.
§ 4.3 Теория базирования
Все окружающие нас предметы и явления - это результат многообразного взаимодействия, влияние тел друг на друга. Геометрическая структура тела является тем свойством, на фоне которого проявляются все другие его свойства во взаимодействии с другими телами.
Для реализации любого взаимодействия необходимо выполнение следующих условий:
- наличие пары
- наличие воздействия - сил и моментов;
- задание начальных условий.
Взаимодействие бывает внутренним, оно характеризует связи между составными элементами предмета, и внешним, характеризующим отношения между парой элементов, принадлежащих разным предметам. На рисунке 4.2 это изображено в виде расстояний Ан и Аш для точек 1 и 2 одного предмета и соответственно разных предметов. Любое отношение может быть описано прямым или косвенным способом (рисунок 4.3). Прямой определяет непосредственное отношение одного из элементов 1 к другому 2, а косвенный определяет то же отношение через элемент 3.
Рисунок 4.2 - Внутреннее (а) и внешнее (б) взаимодействие
Рисунок 4.3 – Прямая (а) и косвенная (б) системы взаимодействия
Детали взаимодействуют друг с
другом при соприкосновении по своим
поверхностям. Поэтому для нахождения
закономерностей этих взаимодействий
у поверхностей нужно выявить
то свойство, от которого зависит характер
их контакта. Таким свойством является
кривизна поверхности. Поверхности
могут иметь одинарную и
Тогда все возможные варианты контактов пары поверхностей реализуются в следующих случаях (рисунок 4.4).
Рисунок 4.4 - Варианты контакта пары поверхностей
Как видно, число контактных точек
может быть от одной до трех. Это
важное обстоятельство, которое необходимо
учитывать при составлении
Чтобы оценить возможность переноса
указанных замечаний по контакту
пары геометрических тел на случай
контакта реальных тел, оформленных
так называемыми реальными
Рассмотрим возможные случаи контакта пары тел с реальными поверхностями с учетом действующих сил и условий равновесия. При контакте по одной точке (рисунок 4.5, а) для соблюдения условий равновесия необходимо, чтобы сила проходила через точку контакта. Как видно, этот случай критичен, так как при малейшем смещении линии действия силы Р система выйдет из равновесия и относительное положение тел изменится.
При двух точках 1 и 2 контакта (рисунок 4.5, б) сила Р должна проходить между ними, а при трех точках 1, 2 и 3 (рисунок 4.5, в) - в площади образуемого ими треугольника. Последний случай схематично изображен и в виде фигуры тетраэдра. При прохождении силы Р вне точки контакта или вне линии, соединяющей две точки контакта, возникают еще две схемы контакта тел, назовем их схемами одно- (рисунок 4.5, е) и двухопорного (рисунок 4.5, д) рычага. В них в качестве условий равновесия принимаются уравнения равенства моментов сил.
Рисунок 4.5 - Схемы контакта реальных тел
Все пять случаев контакта пары тел интересуют нас с точки зрения определения и описания относительного положения тел при их функционировании в системе тел (узле, машине и др.) или при изготовлении деталей. Это можно осуществить при наличии тела отсчета, системы отсчета или базы.
В широком смысле под базой понимают определенную систему исходных понятий или отношений, формирующих среду, в которой или по отношению к которой будут производиться какие-то действия. Например, описание явления, проведение исследований, формирование системы понятий, определение состояния предмета и др.