Основные направления развития технологических процессов:ре-волюционный путь развития технологических процессов, его характеристика

    Реализация в широкой хозяйственной практике большинства научно-технологических достижений имеет краткосрочный и долгосрочный аспекты. Эти аспекты в полной мере присутствую в многочисленных прогнозах научно-технологического развития, которые все шире начинают использоваться для выработки решений на всех уровнях: от предприятия до масштаба национальной эконо­мики. Долгосрочное прогнозирование является важным элементом управления научно-технологическим развитием производства, оно позволяет наметить наиболее перспективные цели развития и опти­мальные пути их достижения.

    Объективной базой прогнозирования развития производства является овладение закономерностями развития технологий, чере­дования научно-технологических циклов, содержания и сроков пе­реходов к новым технологиям и новым поколениям технологичес­кого оборудования.

   Под краткосрочным аспектом в прогнозах понимается внедре­ние технологий, позволяющих более экономно расходовать извест­ные виды сырья, повышающих эффективность использовании энергоресурсов, дающих возможность вовлекать в производство низкосортное сырье, утилизировать отходы и. т.д.

    К проблемам, разрешение которых возможно в более отдален­ной перспективе, относятся:

   • промышленное освоение принципиально новых источников энергии и способов ее передачи и трансформации;

   • широкое распространение новых материалов из синтетичес­кого сырья;

   • принципиально   новая   ступень  автоматизации   производственных процессов;

   • безотходное или малоотходное использование сырья;

   • создание технологий замкнутого типа, безопасных с точки зрения экологии, и.т.д.

Основные параметры технологического процесса.

     Технологический процесс представляет собой основную часть производствен­ного процесса, строго определенную последовательность действий по созданию продукции, основанную на использовании естествен­ных (природных) процессов. Для описания отдельно взятого технологического процесса или сопоставления его с другими процессами используют различные показатели или параметры технологического процесса. Все параметры технологического процесса условно делят на три группы:

     • частные параметры, позволяющие сопоставлять технологи­ческие процессы, выпускающие одну и ту же продукцию и исполь­зующие одну и ту же технологию. К частным параметрам относят­ся: состав и концентрация исходного сырья, особенности исполь­зуемого оборудования и инструментов, режимы проведения про­цесса (температура, давление) и т.д.;

     • единичные параметры, позволяющие сравнивать технологи­ческие процессы, выпускающие одну и ту же продукцию, но ис­пользующие разную технологию. К единичным параметрам отно­сят ресурсные параметры (материалоемкость, трудоемкость, энер­гоемкость, капиталоемкость), а также такой интегральный показа­тель, как себестоимость, который выражает фактические затраты ресурсов в денежном выражении на производство и реализацию продукции;

      • обобщенные параметры,  которые позволяют сравнивать разнообразные технологические процессы. К ним относят в пер­вую очередь удельные, т.е. приходящиеся на единицу продукции, рассчитанные в денежном выражении затраты живого (человечес­кого") груда и прошлого (овеществленного) машинного труда.

     Для описания технологических процессов широко используют материальные и энергетические балансы.

     Материальный баланс - это отражение закона сохранения массы вещества в условиях производства. Согласно этому закону масса исходных веществ (сырья), поступивших для участия в тех­нологическом процессе, равна массе веществ (продуктов и отхо­дов), образовавшихся в результате осуществления технологическо­го процесса. Как правило, материальный баланс составляется на единицу целевого продукта.

    Энергетический баланс - это количественное выражение за­кона сохранения энергии в ходе осуществления технологического процесса. Согласно этому закону, количество энергии, потреблен­ное в ходе процесса, равно количеству выделяющейся в ходе про­цесса энергии. Как и материальный баланс, энергетический состав­ляется на единицу целевого продукта.

Структура технологического процесса и характеристика его элементов.

    Характер технологических действий по преобразованию исходного сырья в готовый продукт зависит как от особенностей про­текания естественных процессов, лежащих в основе технологии, так и от особенностей людей, участвующих в процессе производства.

    Человек привносит в технологии этапность, целенаправленность, иерархичность структуры, а естественные процессы, на которых они основаны, — содержание, а также внутреннюю взаимосвязь этапов технологии. С другой стороны, изготовление продукции связано с требуемым изменением предмета труда. Такое изменение происходит в результате различных воздействий на предмет труда.

    Рассмотрим материальные средства и составляющие части тех­нологического процесса преобразования сырья в продукцию.

    Материальным средством воздействия на предмет труда явля­ется инструмент (резец, пламя и т.д.). Причем инструмент не обя­зательно представляется в вещественном виде, часто инструмента­ми могут быть различные физические поля: гравитационное, элек­трическое, магнитное и т.д.

    При производстве продукции труд (живой и прошлый) затра­чивается на выполнение технологических действий. На уровне тех­нологического процесса всю совокупность действий можно разде­лить на функциональные и вспомогательные так же, как и на уров­не производственного процесса.

Функциональной, основной частью элементарного акта пре­образования предмета труда в продукт является непосредственное воздействие инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют рабочим ходом. Рабо­чий ход приводит к элементарному изменению свойств предмета труда в направлении свойств получаемого продукта.

    Вспомогательной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является процесс пространственного сов-14

метения инструмента с предметом труда. Эту элементарную часть, технологического процесса называют вспомогательным ходом.

   Вспомогательный ход изменяет, как правило, пространственные характеристики (положение) инструмента и предмета труда Его назначение -подготовить инструмент и предмет труда к выполнению очередного рабочего хода. Выполнение вспомогательного хода всегда предшествует выполнению рабочего при обработке некоторой порции или единицы сырья.

    Вид вспомогательного хода предопределяется видом рабочего хода и функционально зависит от последнего.

    Вид рабочего хода меняется при изменении вида инструмента, типа воздействия инструмента на сырье, а также режима такого воздействия.

    Чередование рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход. Для выполнения технологических переходов, как правило, необходимо осуществить свою группу вспомогательных действий более высокого иерархического уровня. Она включает действия по закреплению инструмента и деталей, вклю­чению-выключению, переналадке оборудования и т.д. Все эти действия называют вспомогательным переходом.

     Последовательность технологических и вспомогательных пере­ходов образует следующий иерархический элемент технологичес­кого процесса -технологическую операцию. Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомо­гательных действий. Например, технологической операции пред­шествует транспортирование предмета труда от одного вида оборудования к другому. Эту группу вспомогательных действий пазы на ют вспомогательной технологической операцией.

    Совокупность технологических и вспомогательных операций приводит к изготовлению продукта, что и является целью техноло­гического процесса. Значит, эта совокупность действий технологический процесс.

    На рис. 2.1 показан общий вид структуры технологического процесса .

    Структура технологического процесса складывается из рабочих и вспомогательных действий. К рабочим действиям относятся: рабочий ход, технологический переход, технологическая операция. К вспомогательным - вспомогательный ход,  вспомогательная операция. Причем на каждом иерархическом уровне рабочим действиям соответствует своя группа в вспомогателъных действий. Рабочие элементы более высокой иерархии состоят из рабочих и вспомогательных элементов более низкого иерархического уровня, образуя структуру, построенную по принципу «матрёшки»

Схема структуры технологического процесса

    Отличительной чертой технологической операции является не­изменность метода воздействия на сырье, ее реализация на опреде­ленном виде технологического оборудования.

   Характерной чертой технологического перехода является пос­тоянство режима обработки предмета труда. При его смене, соот­ветственно, изменяется технологический переход.

   Главной чертой рабочего хода является характер (вид) элемен­тарного воздействия инструмента на предмет труда. Именно рабо­чий ход предопределяет все достоинства и недостатки технологи­ческого процесса.

   Вся вышеперечисленная иерархия технологических действий включает рабочие и вспомогательные действия, на выполнение ко­торых необходимы затраты труда. Именно поэтому экономить труд можно только путем целесообразного видоизменения рабочих и вспомогательных действий.

   Необходимо отметить, что кроме рабочих и вспомогательных технологических действий в процессе производства продукции присутствует также ряд так называемых обслуживающих дей­ствий. К ним относятся действия по обслуживанию оборудования, контролю качества продукта, ремонту оборудования, техническо­му испытанию изделий, изготовлению инструментов и др. Группа обслуживающих действий не участвует в непосредственном процессе преобразования предмета труда в продукт, поэтому эта дей­ствия не относятся к технологическим.

   Совокупность рабочих действий технологического процесса функционально зависит от свойств предмета труда. Причем каж­дый вид рабочего хода базируется на некотором одном пли нес­кольких свойствах материала. Ряд других свойств сырья чаще все­го остается неиспользованным. Именно неиспользованные ранге свойства предмета труда могут стать источником новых видов рабо­чих действий, новых технологий.

Революционное развитие технологических процессов. Общая

                    характеристика революционного развития.

      Революционное развитие технологических процессов предусматривает снижение совокупных затрат труда путем целесообразного видоизменения рабочих действий, а точнее, рабочего хода как базовое" элемента всех рабочих действий более высоких иерархических уровней. С повышением иерархии рабочие действия низших уровней поглощаются действиями высших уровней, что следует и:_ структуры технологического процесса(см. рис. 2.1). При этом на каждом новом иерархическом уровне к соответствующим рабочим действиям добавляются вспомогательные.

     Рабочие действия составляют основную часть всех технологических действий, поэтому именно с ними связаны основные трудозатраты на выпуск продукции. С учетом того, что в настоящее вре­мя технологические процессы осуществляются с помощью машин,! на выполнение рабочих действий затрачивается главным образом1 прошлый труд. Поэтому существенно снизить затраты прошлого труда в технологическом процессе можно именно путем революци­онных преобразований.

      Исходя из динамики трудозатрат, революционное развитие со­ответствует варианту неограниченного снижения трудозатрат во времени. В результате революционного развития, изменяется пропорция между затратами живого прошлого труда в сторону увеличения доли живого труда. Этот вывод очевиден, так как новые технологии, как правило, являются не­доработанными в рационалистическом и эволюционном плане.

     Исходя из структуры технологического процесса (см. рис. 2.1), к рабочим действиям следует отнести только рабочие ходы из каж­дого технологического перехода, так как нее остальные рабочие технологические действия включают вспомогательные действия (технологический переход, технологическую операцию и т.д.).

       Что касается принципиальных путей возможного видоизменения рабочих действий, то подход к ним существенно отличается от подхо­да к вспомогательным действиям. Сократить количество рабочих действий (их долю) нельзя, так как в этом случае предмет труда не претерпят необходимых изменений для своего преобразования в про­дукт. Следовательно, нужна кардинальная перестройка рабочих дей­ствий с целью снижения трудозатрат на их выполнение. При этом, что очевидно, произойдет изменение типа воздействия на предмет труда. Новый тип воздействия, как правило, повлечет изменение ин­струмента, а это, в свою очередь, приведет к формированию принци­пиально новых по содержанию вспомогательных действий. Действи­тельно, осуществится коренная перестройка технологического про­цесса. Такие процедуры перестройки в любых по происхождению объектах называют революционными (рис. 2.7).