Производственные технологии (стр. 9 )

Кроме того, на уровне систем технологических процессов может быть реализована процедура оптимизации, позволяющая получить дополнительный экономический эффект.

Процедуры оптимизации и развития имеют одну цель: увеличить разницу между затратами и выпуском, но решают эту задачу по-разному. Развитие предполагает качественное изменение имеющихся объектов, которое требует, как правило, дополнительных затрат. Рост результата при этом должен превосходит рост затрат, что очевидно.

Оптимизация технологических систем предполагает получение большего результата без качественного изменения объекта и его элементов при прежних затратах за счет более умелого использования объекта оптимизации. Именно в этом заключается основные достоинства процедуры оптимизации. Условием оптимизации является максимум системного выпуска при постоянстве затрат прошлого и живого труда в системе (до и после оптимизации). Элементы системы качественно не изменяются, поэтому значения параметров уровня технологии в элементах системы также не изменяются. Задача заключается в некотором оптимальном перераспределении трудозатрат между элементами системы, обеспечивающем максимизацию выпуска.

По причине наличия различного вида связей в последовательных и параллельных технологических системах задача оптимизация для них решается по-разному. Постановка задачи оптимизации последовательной технологической системы отличается дополнительным условием: прежде чем говорить о максимизации выпуска в такой системе, необходимо обеспечить сбалансированность элементов по объему выпуска за определенный промежуток времени, то есть по мощности. Иначе неизбежны простои некоторых элементов.

Контрольные вопросы по теме № 2:

1. Что создает продукт?

2. Что или кто реализует (оживляет) технологические действия?

3. Что показывает параметр производительности труда?

4. Почему показатель производительности совокупного труда ниже, чем значение показателя производительности живого труда?

5. Как стоимость сырья влияет на значение производительности труда?

6. Какие варианты динамики трудозатрат Вам известны?

7. Всегда ли экономически целесообразна механизация и автоматизация технологии производства?

8. Каким путем можно обеспечить снижение затрат и живого и прошлого труда?

9. Дайте определение рабочего хода, рабочих действий технологического процесса.

10. Дайте определение вспомогательных технологических действий.

11. Что называют идеальной технологией?

12. Как снижать трудозатраты, если идеализация технологии не возможна?

13. Суть революционного, эволюционного технологического развития.

14. Виды технологических систем.

15. Понятие оптимизации технологических систем.

16. Какой должна быть технологическая структура на уровне государства?

Тема 3. естественнонаучные основы ТЕХНОЛОГИИ

Лекция 4. Естественные процессы как основа технологических процессов

Основные понятия:

физические процессы; химические процессы; биологические процессы; механические процессы; гидромеханические процессы; тепловые процессы; массообменные процессы.

Как отмечалось ранее, технологический процесс, будучи основой любого производственного процесса, является реализацией естественных (производственных) процессов в рамках сложившейся производственной системы. Исходя из этого, любую производственную технологию можно рассматривать как естественный (природный) процесс, воспроизведенный в искусственных (т. е. созданных человеком) условиях производства. Такой подход позволяет дать общую классификацию технологических процессов, используемых в производстве, с точки зрения их естественной (природной) сущности и свести все многообразие технологических процессов в основные группы, особенностью каждой из которых будет способ воздействия средств труда на предмет труда в процессе его целенаправленного преобразования в продукт труда.

Общие принципы классификации технологических процессов

Все многообразие технологических процессов, используемых в производственной деятельности с точки зрения их естественной (природной) сущности и можно свести условно в три основные группы:

·  физические процессы, используемые в технологии;

·  химические процессы, используемые в технологии;

·  биологические процессы, используемые в технологии.

Такая упрощенная классификация не исключает реализацию более сложных по своей сути процессов: физико-химических, биохимических и т. д.

Физические процессы связаны с такими преобразованиями сырья в продукт, при которых существенных изменений с химической структурой (химической формулой) исходных веществ не происходит.

Все многообразие физических процессов, используемых в технологии можно подразделить, в свою очередь, на следующие подгруппы:

·  механические процессы;

·  гидромеханические процессы;

·  тепловые процессы;

·  массообменные процессы.

Химические процессы связаны с глубокими и, как правило, необратимыми изменениями химической структуры (формулы) исходных веществ и, следовательно, их свойств.

Биологические процессы связаны либо с использованием живых микроорганизмов с целью получения требуемых продуктов (традиционная биотехнология), либо с воспроизведением в искусственных условиях процессов, протекающих в живой клетке (современная биотехнология).

Механические процессы, используемые в технологии

Механические процессы относятся к физическим и связаны с преобразованием исходных веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии. Это преобразование связано с изменением положения, формы, размеров, соотношения твердых тел в смесях. Объединяет все эти процессы механический способ воздействия средств труда на предмет труда в процессе получения продукции.

Исходя из этого, выделяют следующие разновидности механических процессов:

·  транспортные процессы;

·  процессы формообразования и формоизменения твердых тел;

·  процессы изменения размеров твердых тел;

·  процессы дозирования, сортировки, смешивания.

Транспортные процессы предназначены для перемещения насыпных и штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки и разгрузки. Транспортные процессы являются неотъемлемой частью технологического процесса и делятся на две большие группы:

1)  процессы непрерывного транспорта (ленточные, пластинчатые, винтовые транспортеры, элеваторы и т. д.);

2)  процессы дискретного транспорта (вагоны, вагонетки и т. д.).

По направлению и трассе перемещения грузов машины непрерывного транспорта могут быть вертикальными, горизонтальными и пространственными. Транспортирующие установки могут быть стационарными, подвижными, переносными и передвижными.

Процессы формообразования и формоизменения твердых тел подразделяются на две больших группы:

·  процессы, основанные на использовании методов пластической деформации (обработка давлением);

·  процессы, основанные на механическом изменении формы, размеров твердых тел путем снятия поверхностного слоя с обрабатываемого материала (обработка резанием).

Методами пластической деформации получают заготовки и детали из стали, цветных металлов и их сплавов, пластмасс, резины, многих керамических материалов, стекла, химических волокон, пластиков и др. Широкое распространение методов пластической деформации обусловливается их высокой производительностью и обеспечением высокого качества изделий.

Наряду с традиционными методами (прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка) применяются новейшие методы (обработка металлов давлением с наложением ультразвука, листовая штамповка с использованием взрыва и др.).

Обработка материалов давлением заготовок деталей машин является одним из распространенных и прогрессивных способов обработки, так как по сравнению с другими способами обеспечивает меньше потери материала, высокую производительность, относительно малую трудоемкость, широкие возможности механизации и автоматизации технологических процессов.

При обработке материалов давлением вызывается пластическая деформация, изменяющая форму заготовки без изменения ее массы.

Рассмотрим сущность важнейших процессов обработки металлов давлением.

Прокатка является наиболее распространенным и экономичным способом обработки металлов давлением. Сущность процесса прокатки заключается в деформировании металла (заготовки) путем обжатия его между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего происходит изменение формы заготовки (уменьшается поперечное сечение заготовки и увеличивается ее длина).

Прокатные изделия стандартизованы. Перечень прокатываемых изделий с указанием формы профилей и их размеров называется сортаментом проката. В зависимости от вида различают сортовой, листовой, трубный, периодический и специальный прокат.

Волочение. Сущность процесса волочения заключается в том, что обрабатываемый металл протягивается через постепенно сужающееся отверстие, получая форму и размеры этого отверстия.

Волочением получают проволоку диаметром от 4 до 0,01 мм, калиброванные валки, прутки различного профиля. Волочение обеспечивает получение точных размеров заготовок, высокого качества их поверхности, весьма тонких профилей, в том числе тонкостенных труб, а также различных фасонных изделий.

Прессование. При прессовании нагретый металл выдавливают из замкнутого пространства контейнера через отверстие (матрицу). Методом прессования получают прутки различного профиля и размеров (5 – 200 мм), трубы с внутренним диаметром до 80 мм. Процесс прессования по сравнению с прокаткой обеспечивает более точные размеры изделий и большую производительность. Поэтому сложные профили заготовок указанных выше размеров целесообразно получать методом прессования.

Ковка. Под свободной ковкой понимают пластическую деформацию нагретого металла с помощью бойка молота или пресса (при этом течение металла не ограничивается заранее изготовленными формами).

Методы свободной ковки применяют в единичном и мелкосерийном производствах для получения поковок любой массы.