Пособие
ОСНОВЫТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Промышленность, ее структура и характеристика
Промышленность— ведущая отрасль народного хозяйства, функционирующая наряду с другимиотраслями — сельским, лесным хозяйством, транспортом, связью и т.д. В составпромышленности входят промышленные предприятия (заводы, фабрики,электростанции, шахты, рудники, мастерские, комбинаты и т. д.) и ихобъединения, а также научно-исследовательские, проектные, конструкторские итехнологические институты, лаборатории, бюро и другие организации.
Промышленностьсоздает условия для более эффективного использования материальных и трудовыхресурсов страны, для достижения максимальных результатов при оптимальныхзатратах. Общественное разделение труда привело к появлению ряда отраслейпромышленности, каждая из которых специализирована на производстве отдельныхпродуктов и даже их частей.
Отрасльпромышленности — это совокупность родственных предприятий, характеризующихсяединством экономического назначения производимой продукции, однородностьюпотребляемого сырья, общностью технологических процессов и технической базы,особым профессиональным составом кадров и специфическими условиями труда.
Промышленностьпоставляет отдельным отраслям средства производства, и прежде всего орудия,добывает полезные ископаемые, перерабатывает разнообразное сырье, производитпромышленные и продовольственные товары.
Похарактеру воздействия на предмет труда промышленность разделяется на добывающуюи обрабатывающую. Первая занимается добычей полезных ископаемых и другихвеществ, предоставляемых человеку природой, вторая — перерабатывает сырье иматериалы в готовые продукты. По экономическому назначению производимойпродукции промышленность делится на два подразделения — А и Б. Промышленностьгруппы А занимается в основном производством средств производства и включаетотрасли, производящие элементы как основных (машины, механизмы, аппараты,сооружения и т. п.), так и оборотных средств (сырье, материалы, топливо,энергия). Группа Б включает легкую и пищевую промышленность, выпускающую восновном предметы народного потребления и продукты питания.
В процессепроизводства все отрасли хозяйства взаимодействуют, снабжая друг друга сырьем,материалами, орудиями труда, обеспечивают всем необходимым непроизводственнуюсферу и науку.
Техническоеоснащение промышленностью всех отраслей народного хозяйства служит базойнеуклонного роста производительности труда и непрерывного увеличения масштабовпроизводства.
Промышленностьявляется основой переустройства сельскохозяйственного производства. Онаперерабатывает сельскохозяйственное сырье и производит основную долю товаровнародного потребления. Следовательно, от развития промышленности во многомзависит удовлетворение непосредственных потребностей народа.
Развитиепромышленности, в особенности тяжелой индустрии, способствует болеерациональному размещению производительных сил, всестороннему подъему всехэкономических районов страны, целесообразному использованию природных богатств.
Производственный и технологический процессы
Каждоепредприятие объединяет коллектив работник, в распоряжении его находятся машины, здания и сооружения,а также сырье, материалы, полуфабрикаты, топливо другие средства производства в размерах, необходимых для производстваопределенных видов продукциивустановленном количестве в заданные сроки. На предприятиях осуществляетсяпроцесс производства, в ходе которого рабочие с помощью орудий труда превращаютсырье и материалы в готовую продукцию, необходимую обществу. Каждоепромышленное предприятие является единым производственно-техническиморганизмом. Производственно-техническое единство предприятия определяетсяобщностью назначения изготовляемой продукции или процессов ее производства.Производственно-техническое единство является важнейшей чертой предприятия.
Основудеятельности каждого предприятия составляет производственный процесс — процессвоспроизводства материальных благ и производственных отношений,производственный процесс является основой действий, в результате которыхисходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию,соответствующую своему назначению.
В каждыйпроизводственный процесс входят основные и вспомогательные технологическиепроцессы. Технологические процессы, обеспечивающие превращение сырья иматериалов в готовую продукцию, называются основными. Вспомогательныетехнологические процессы обеспечивают изготовление продукции, используемой дляобслуживания основного производства. Например, подготовка производства,производство энергии для собственных нужд, изготовление инструментов, оснастки,запасных частей для ремонта оборудования предприятия.
По своемухарактеру технологические процессы бывают синтетические, при которых изразличных видов сырья и материалов изготавливается один вид продукции;аналитические, когда многие виды продукции изготавливаются из одного видасырья; прямые, когда осуществляется производство одного вида, продукции изодного виды сырья.
Разнообразиепродуктов производства, видов сырья, оборудования, методов работ и т. п.обусловливает и разнообразие технологических процессов. Технологическиепроцессы различаются по характеру изготавливаемой продукции, используемымматериалам, применяемым методам и способам производства, организационномупостроению и другим признакам. Но при всем этом они имеют и ряд признаков,позволяющих объединить различные процессы в группы.
Общепринятотехнологические процессы разделять на механические и физические, химические ибиологические и комбинированные.
Примеханических и физических процессах изменяются только внешний вид и физическиесвойства материала. Химические и биологические процессы приводят к болееглубоким превращениям материала, вызывая изменение его первоначальных свойств.Комбинированные процессы представляют собой сочетание указанных процессов иявляются наиболее распространенными в практике.
Взависимости от вида преобладающих затрат различают технологические процессы:материалоемкие, трудоемкие, энергоемкие, капиталоемкие и др.
Взависимости от вида применяемого труда технологические процессы могут бытьручные, машинно-ручные, автоматные и аппаратные.
В любомтехнологическом процессе легко выделить его часть, которая повторяется с каждойединицей одинаковой продукции, называемую циклом технологического процесса.Циклическая часть процесса может осуществляться периодически либо непрерывно,соответственно этому различают периодические и непрерывные технологическиепроцессы. Периодическими называются процессы, циклическая часть которыхпрерывается после включения в эти процессы предмета труда (нового).Непрерывными называются такие технологические процессы, которыеприостанавливаются не после изготовления каждой единицы продукции, а лишьтогда, когда прекращается подача обрабатываемого или перерабатываемого сырья.
Основнымиэлементами, определяющими технологический процесс, являются целесообразнаядеятельность человека или сам труд, предметы труда и средства труда.
Целесообразнаядеятельность или сам труд осуществляется человеком, который затрачиваетнервно-мышечную энергию для выполнения различных движений, наблюдения иконтроля за воздействием орудий труда на предметы труда.
Предметтруда — это то, на что направлен труд человека, К предметам труда, превращаемымв процессе переработки в готовую продукцию, относятся: сырье, основные ивспомогательные материалы, полуфабрикаты.
Средстватруда — это то, чем воздействует человек на предмет труда. К средствам трудаотносятся здания и сооружения, оборудование, транспортные средства иинструменты. В составе средств труда определяющая роль принадлежит орудиямпроизводства, т. е. оборудованию (особенно рабочим машинам).
Типы производства, их технико-экономическая характеристика
Типпроизводства как наиболее общая организационно-техническая характеристикапроизводства определяется главным образом степенью специализации рабочих мест,величиной и постоянством номенклатуры объектов производства, а также формойдвижения изделий по рабочим местам.
Степеньспециализации рабочих мест характеризуется коэффициентом серийности, подкоторым понимается количество различных операций, выполняемых на одном рабочемместе.
Подноменклатурой понимается разновидность объектов производства. Номенклатураизготовляемых на рабочем месте изделий может быть постоянной и переменной. Кпостоянной номенклатуре относятся изделия, изготовление которых продолжаетсясравнительно долгое время — год и более. При постоянной номенклатуреизготовление и выпуск изделий может быть непрерывным и периодическим, повторяющимсячерез определенные промежутки времени; при переменной номенклатуре изготовлениеи выпуск изделий меняется и повторяться может через неопределенные промежуткивремени или не повторяться.
Различаюттри типа производства: единичное, серийное и массовое.
Единичноепроизводство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий ималым объемом их выпуска. Единичному производству свойственны следующиеособенности: применение универсального оборудования, универсальныхприспособлений и инструмента, размещение оборудования группами по видам,наиболее длительный цикл изготовления деталей. По принципу единичногопроизводства организованы цехи опытных, ремонтных и других производств.
Серийноепроизводство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемыхпериодически повторяющимися производственными партиями (сериями) при заданномобъеме выпуска.
Производственнойпартией называют группы изделий одного наименования и типоразмера, запускаемыхв обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервалавремени.
Серийноепроизводство условно разделяют на мелкосерийное, среднесерийное икрупносерийное. Серийность производства характеризуется коэффициентомсерийности (К) закрепления операций за одним рабочим местом. Если за одним рабочимместом закреплено от 2 до 5 операций, т. е. коэффициент К = 2/5, то такоепроизводство считают крупносерийным, при К = 6/10 — среднесерийным, при К >10 — мелкосерийным.
Серийномупроизводству свойственны следующие особенности: необходимость переналадкистанков с операции на операцию, поскольку за одним рабочим местом закрепленонесколько операций, расположение оборудования по потоку (в крупносерийномпроизводстве) илисто групповому признаку (в мелкосерийном производстве),наличие межоперационного складирования изделий, длительный цикл изготовленияизделий.
Массовоепроизводство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпускаизделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. Вмассовом производстве на каждом рабочем месте выполняется одна неизменноповторяющаяся операция. Массовому производству свойственны следующиеособенности: расположение оборудованияв последовательности выполнения операций, применение высокопроизводительногооборудования, специальных приспособлений и инструмента, широкое использованиетранспортных устройств для передачи изделий вдоль поточной линии, механизация иавтоматизация технического контроля, короткие грузопотоки на линии обработки,наименьшая длительность производственного цикла.
По мере повышениястепени специализации рабочих мест, непрерывности и прямоточности движенияизделий по рабочим местам, т. е, при переходе от единичного к серийному и отсерийного к массовому типу производства, увеличивается возможность примененияспециального оборудования и технологического оснащения, более производительныхтехнологических процессов, передовых методов организации труда, а такжемеханизации и автоматизации производственных процессов. Все это приводит кповышению производительности труда и снижению себестоимости продукции.
Основнымифакторами, способствующими переходу к серийному и массовому типам производства,являются повышение уровня специализации и кооперирования в промышленности,широкое внедрение стандартизации, нормализации и унификации изделий, а такжеунификации технологических процессов.
Формы организации промышленного производства
Промышленноепроизводство отличается не только высоким уровнем технического развития, но ивесьма совершенными и постоянно развивающимися формами организации, которыеоказывают большое влияние, как на его экономику, так и на размещение. Основнымиформами организации промышленного производства являются концентрация,комбинирование, специализация и кооперирование.
Концентрация— сосредоточение средств производства рабочей силы, а следовательно, и выпускапродукции на крупных предприятиях.
Технико-экономическиепреимущества крупных предприятий, в частности возможность систематическоймодернизации оборудования, увеличения его производительности, уменьшениеудельных капиталовложений, более экономное использование рабочей силы, сырья итоплива, лучшие возможности для комбинирования и специализации производства,способствуют повышению производительности труда и снижению себестоимостипродукции. Однако надо заметить, что крупные предприятия не всегда являютсясамыми эффективными. Вопрос об оптимальных размерах промышленных предприятийрешается с учетом характера производства и условий обеспечения их сырьем,топливом, энергией, водой, рабочей силой, условий сброса сточных вод и вредныхгазов, а также с учетом потребления их продукции.
Комбинирование— это форма организации промышленности, при которой производства, выпускающиеразличные продукты, объединяются в одном предприятии — комбинате.
Комбинатхарактеризуется технологическим и территориальным единством входящих в егосостав производств и постоянными связями между ними. Эти производстваразмещаются на одной территории максимально близко друг I от друга, они имеют общуюэнергетическую базу и топливное хозяйство, общую ремонтную базу и системуводоснабжения, единую.транспортную сеть и складское хозяйство, единую системуадминистративного управления, технического руководства,материально-технического снабжения и сбыта продукции.
Различаюттри вида комбинирования:
Комбинирование,сложившееся на основе последовательных стадий обработки сырья, напримертекстильные комбинаты в составе прядильных, ткацких и отделочных цехов;металлургические комбинаты, объединяющие производство чугуна, стали и проката.
Комбинирование,основанное на использовании отходов производства,например: производство цемента из доменных: шлаков, производство серной кислотына базе сернистых газов в цветной металлургии или использование древесныхотходов для получения гидролизного спирта.
Комбинирование,которое возникает на базе комплексной переработки сырья или топлива, например:энергохимическое использование топлива, т. е. одновременное использование егодля получения химических продуктов и энергии, одновременное получениеэлектрической энергии и тепла на теплоэлектроцентралях, извлечение из одних итех же руд нескольких металлов.
Комбинированиешироко распространено в черной и цветной металлургии, химической,лесообрабатывающей, текстильной и других отраслях промышленности.
Комбинированиеснижает капитальные затраты на строительство предприятий, оно способствуетвсестороннему, комплексному использованию сырья и топлива и утилизации отходовпроизводства, уменьшает транспортные издержки по перевозке сырья, топлива иполуфабрикатов, ускоряет производственные процессы и сокращает затраты труда,что в конечном итоге обеспечивает — рост производительности труда и снижениесебестоимости продукции.
Специализация— это такой процесс общественного разделения труда, при котором происходитвыделение и обособление отраслей, сосредоточенных на производстве определенногопродукта или его части, а также на выполнении отдельной технологическойоперации.
Специализациябывает трех видов:
1.Предметная— специализация по производству определенного готового продукта, например автомобильныйзавод, обувная фабрика.
2.Подетальная— специализация по производству части продукта, отдельных, деталей, напримерподшипниковый завод, завод, изготавливающий отдельные части радиоприемников...
3.Стадийная (технологическая) — специализация на выполнении определеннойпроизводственной операции, например литейный завод, сборочный завод, прядильнаяфабрика.
Уровеньспециализации тем выше, чем меньше наименований готовой продукции и частейгодового продукта выпускает предприятие, чем меньше оно выполняеттехнологических операций.
С развитиемспециализации в промышленности связаны массовость и поточность производства,внедрение специализированного, высокопроизводительного оборудования,'применение передовых технологий, механизация и автоматизация производственныхпроцессов, повышение квалификации и производительности труда, рабочих иинженерно-технического персонала, что снижает себестоимость продукции приодновременном улучшении ее качества. Все это обусловливает высокуюэкономическую эффективность специализации промышленности. Специализация впромышленности не может успешно осуществляться без кооперирования.
Кооперирование- тесные производственные связи между отдельными предприятиями или отраслямипромышленности, совместно участвующими в изготовлении определенного готовогопродукта.
Кооперированиеспособствует разделению труда в промышленности и ее специализации, что вконечном итоге ведет к лучшему использованию производственных возможностейкаждого предприятия, повышению их производительности и снижению себестоимостипродукции.
Развитиеспециализации и кооперирования создает новые возможности для рациональногоразмещения производства. Выделение отдельных процессов переработки сырья,полуфабрикатов, изготовления деталей, узлов машин в качестве самостоятельныхпроизводств позволяет разместить каждое из них наиболее рационально, Такимпутем правильнее решаются вопросы его организации, технического прогресса,специализации и кооперирования, ассортимента и качества продукции, упрощается иудешевляется руководство производством.
Производственноекооперирование предприятий требует строгой стандартизации технологическихпроцессов и отдельных видов поставляемой продукции, Стандартизация — комплексмероприятий, направленных на ограниченно числа разновидностей различныхизделии, материалов, продуктов, процессов и т. д. Стандартизация обеспечиваетполучение изделий со строго определенными свойствами, качеством и размерами,обеспечивает взаимозаменяемость деталей и узлов, а также возможностьмеханизированной сборки машин.
Стандартизациятесно связана с унификацией продукции. Унификация означает использование припроизводстве машин и других изделий однотипных деталей и узлов, оборудования,инструментов, однородных сортовых материалов и т. д.
Сокращениечисла применяемых типов и размеров деталей, узлов, механизмов, приборов,инструментов значительно упрощает и удешевляет конструирование машин, ихпроизводство и эксплуатацию.
Врезультате стандартизации и унификации изделий и их составных частейдостигается повышение серийности производства, создание предпосылок дляулучшения экономических показателей, рост производительности труда, снижениесебестоимости продукции, сокращение сроков технической подготовки производстваи снижение затрат на ее проведение.
Элементы технологического процесса
Технологическийпроцесс производства любого продукта включает три основных элемента: предметтруда, средства труда и труд,
Предметытруда. Под предметами труда понимается та совокупность сил, веществ и предметовприроды, на которую люди воздействуют в процессе своей производственнойдеятельности; являются естественной основой материального производства, одним,из необходимых материальных условий жизни людей.
Элемент«Предмет труда» объединяет сырье, материалы, полуфабрикаты, топливо и др.
Сырье —один из важнейших элементов производства, влияющих на технологию и качествопродукции. От обеспечения и качества сырья зависит успех и экономикапромышленности.
Сырье — этопредмет труда, претерпевший изменение в процессе его добычи или производства.Так, вискозное волокно, полученное из древесины, является сырьем текстильнойпромышленности; железная руда, добытая из недр земли, — сырьем металлургическойпромышленности и т. д. В зависимости от происхождения сырье подразделяют наприродное и искусственное.
Природноесырье подразделяется на органическое и минеральное. К органическому относятсяшерсть, лен, хлопок, древесина и др. К минеральному — железная руда, мел,асбест и др.
Искусственноесырье характеризуется тем, что его получают в основном химическим путем изразных видов естественных материалов. К этому виду сырья относятся химическиеволокна, синтетические каучуки, сода и др. Искусственное сырье подразделяют наорганическое и минеральное, К органическим относятся: вискозное, ацетатноеволокно и др., к минеральным — силикатные, металлические волокна и др.материалы.
Взависимости от участия в изготовлении продукции сырье и материалы делятся наосновные и вспомогательные. К основным относятся также предметы труда, которыесоставляют материальную основу выпускаемой продукции. Так, железная рудасоставляет основу выплавки чугуна, текстильные волокна — выработки тканей,металл — изготовления машин, станков, древесина — производства мебели.
Квспомогательным относятся такие предметы труда, которые не составляютматериальную основу производимой продукции, а придают им качественные свойства,обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса.Например, красители придают тканям определенный цвет; топливо, смазочные масла,катализаторы обеспечивают работу оборудования, нормальное протекание илиускорение технологического процесса.
Полуфабрикат— это продукт, изготовление которого закончено на одном участке производства, ион находится на стадии перехода на другой участок.
Топливо и энергия.В процессе производства человек использует не только различные вещества, но иэнергию. Обработка деталей на станках, плавка и нагрев, электролиз и другиепроцессы немыслимы без применения энергии и топлива. Раньше это была мускульнаяэнергия человека, затем стали применять более совершенную энергию — гидравлическую, тепловую, механическую, внутриатомную и др. В качествеэнерго-теплоносителей используют электрический ток, топливо, водяной пар,сжатый воздух, газы. Сырье как один из главных элементов производственногопроцесса оказывает все возрастающее влияние на промышленное производство и егоэкономику. От номенклатуры и качества сырья в значительной степени зависитэкономическая эффективность общественного производства.
Экономическиерезультаты деятельности промышленных предприятий в большей мере определяютсяуровнем затрат сырья и топлива на производство готовой продукции. Этообъясняется тем, что во всех отраслях обрабатывающей промышленности затраты насырье и топливо составляют наибольшую часть издержек производства.
Подготовкаминерального сырья к переработке. Всякое полезное ископаемое, добытое из недрземли, кроме полезной минеральной части всегда содержит некоторое количествомалоценных или бесполезных, а иногда и вредных для данного производствапримесей.
Поэтому внастоящее время ни один вид сырья не перерабатывается без предварительной подготовкиили обогащения.
Подобогащением понимается ряд технологических процессов первичной обработки минеральногосырья, имеющих целью отделение полезных минералов от примесей, не представляющихв настоящих условиях практической ценности.
Задачейобогащения является также создание условий, позволяющих эффективно потреблятьполезное ископаемое в соответствующих отраслях промышленности.
Процессобогащения включает следующие стадии: дробление, сортировка и обогащение.
Дроблениепроизводится с целью получения определенного размера куска. Для дробления применяютразличные дробильные машины — шековые, валковые, конусные, молотковые, барабанныеи др. После дробления сырье проходит сортировку для разделения его на сорта поразмеру куска. Для сортировки применяют сортировочные устройства различных конструкций.
Методыобогащения полезных ископаемых основаны, главным образом, на использованиифизических и физико-механических свойств минералов — удельного веса, крупности,коэффициента трения, формы, цвета, магнитной проницаемости, смачиваемости инекоторых других свойств.
Обогащение,основанное на разнице в удельном весе ценных компонентов и пустой породы,называется гравитационным.
Процессмагнитного обогащения основан на различии магнитных свойств минералов. Зернаминералов, обладающие высокой магнитной восприимчивостью, в магнитном полелегко отклоняются или прилипают к. магниту, а зерна немагнитные свободнопроходят через магнитное поле.
Методфлотационного обогащения основан на использовании физико-химических свойствминералов по принципу их смачиваемости жидкостью.
Путиснижения расхода сырья и материалов. Вид исходного сырья определяет характертехнологического процесса и его режимы, влияет на выход, качество исебестоимость готовой продукции и на ряд других показателей производства.Правильно выбранное сырье (материалы) должно быть доступным (недефицитным) идешевым, не требовать при переработке больших затрат труда, времени, энергии, обеспечиватьнаилучшее использование оборудования и наибольший выход продукта высокогокачества. Например, замена этилового спирта нефтяным газом не только изменяеттехнологию производства синтетического каучука, но и втрое уменьшает егосебестоимость; одна тонна пластмасс заменяет в среднем около трех тонн цветныхметаллов.
С развитиемтехники и ростом производительности труда удельный вес стоимости сырья,материалов, в себестоимости промышленной продукции непрерывно возрастает.Поэтому экономное и рациональное использование сырья имеет большое значение,особенно для материалоемких технологических процессов.
Присовременных масштабах производства экономия сырья и материалов превращается вкрупные дополнительные резервы.
Экономияматериалов проявляется обычно в виде снижения норм расхода, т.е. уменьшаютсяприпуски на обработку, форма заготовок приближается к конфигурации готовогоизделия, а следовательно, затрачивается меньше времени на изготовлениепродукции.
Экономияматериалов уменьшает потребность в них у потребителей. Это ведет к сокращениюзатрат труда на предприятиях, производящих исходные материалы, к уменьшениюрасходов на транспортировку.
Другиминаправлениями снижения материалоемкости изделий являются:
а) совершенствованиеконструкций изделий;
б) улучшениетехнологических процессов;
в) рационализацияпланирования и организации производства;
г) всемерноеукрепление трудовой дисциплины;
д) ликвидациябрака;
е) снижениевеса машин за счет применения более экономичных материалов, сварно-литых исварно-штампованных конструкций, рациональных профилей проката, замена литыхзаготовок коваными, стали — высокопрочным чугуном, цветных металлов —пластмассами и дерева — пластиками.
Орудиятруда. Для выполнения любого технологического процесса человек создает ииспользует различные средства производства, среди которых орудиям труда(машины, станки, аппараты и т. д.) принадлежит решающая роль.
Развитие исовершенствование технологических процессов связано, прежде всего с изменениямитехники.
Техника —это совокупность искусственно созданных орудий труда, деятельности человека, ипрежде всего орудий труда для воздействия на окружающую среду с цельюпроизводства необходимых материальных благ.
Характертехники изменялся и изменяется в ходе исторического развития производства. Отпростых примитивных каменных и деревянных орудий первобытного общества человекпришел к современным машинам, автоматическим линиям, цехам и заводам-автоматам,космическим ракетам и кораблям.
Взависимости от назначения и натурально-вещественных признаков орудия и средстватруда делятся на группы.
Зданияотносятся к той части средств труда, которая непосредственно не участвует впроизводственном процессе, но содействует его нормальному осуществлению. Вгруппу производственных зданий входят корпуса основных и вспомогательных цехов,лабораторий, а также все помещения, непосредственно обслуживающиепроизводство(конторы, склад, гаражи, депо).
Сооружения— это разнообразные инженерно-строительные объекты (горные выработки, эстакады,дамбы, водоприемники, очистные сооружения, бункеры, резервуары и др.устройства), необходимые для производства.
Силовыеустановки — это энергетическое оборудование, предназначенное для производстваили переработки (преобразования) энергии. В данную группу входят разнообразныедвигатели, паровые машины, турбины, электрические генераторы, компрессоры,электротрансформаторы, выпрямители тока и др.
Рабочиемашины и оборудование являются орудиями труда, предназначенными длятехнологических целей. К ним относятся плавильные и нагревательные печи,разнообразные станки, прессы, мельницы, фильтры, автоклавы и т. д., а такжемашины и механизмы для перемещения предметов труда в процессе производства(трансформаторы, конвейеры, подъемные краны, рольганги и др.).По методувоздействия на предмет труда машины и оборудование делятся на механические,термические, гидравлические, химические, электрические. Рабочие машины и оборудование— важнейшие элементы основных фондов, определяющие производственную мощностьпромышленного предприятия. Оборудование бывает универсальным и специальным.Первое может использоваться для работ различного характера, второе — только длявыполнения определенных операций.
Передаточныеустройства предназначены для передачи электрической, тепловой и механическойэнергии от машины двигателя к рабочим машинам. Это линии электропередач,воздухе — и паропроводы, газовые и водораспределительные сети и т. п.
Транспортныесредства включают такие средства передвижения, как электрокары, автомобили,локомотивы, вагоны и другие машины межцехового и внутрицехового транспорта.
Группалабораторного оборудования представляет собой разнообразные средства контроля ииспытаний, а также измерительные, регулирующие, счетные устройства и приборы.
Последняягруппа включает разнообразный инструмент, приспособления (технологическаяоснастка, производственный, хозяйственный и другой инвентарь).
Труд втехнологических процессах. При выполнении каждого технологического процесса илиего части затрачивается то или иное количество труда рабочего надлежащейквалификации. Весь труд, рассматриваемый как расходование физической силырабочего, как работа мозга, нервов, есть основа всякого производства.
Затратытруда измеряются его продолжительностью — временем, в течение которого оносуществляется. Это время по характеру использования делится на различные виды.
Основы построениятехнологического процесса
Организациятехнологического процесса. Под организацией технологического процессапонимается рациональное сочетание живого труда с вещественными элементамипроизводства (средствами и предметами труда) в пространстве и во времени,обеспечивающее наиболее эффективное выполнение производственного плана.
Организациятехнологического процесса основана на разделении труда (единичной форме) испециализации его на отдельных работах. В результате специализации изготовлениепродукции и ее частей происходит на обоснованных участках предприятия споследовательной передачей предмета труда от одного рабочего места к другому.Таким образом, совокупный технологический процесс расчленяется на отдельныечасти, разделенные в пространстве и во времени, но взаимосвязанные цельюпроизводства.
Разделениетруда обязательно предполагает его соединение, поскольку каждая частичнаяработа приобретает определенный смысл лишь в сочетании с другими частичнымиработами. Поэтому специализация труда получает свое дополнение в егокооперировании. Следовательно, объективная необходимость организациитехнологического процесса вытекает из внутренней расчлененности производства наотдельные, но взаимосвязанные части.
Составтехнологического процесса. Технологический процесс включает ряд стадий, каждаяиз которых состоит из производственных операций. Операция — это технологическии технически однородная, законченная на данной стадии часть процесса,представляющая собой комплекс элементарных работ, выполняемых рабочим (илирабочими) при обработке определенного предмета труда на одном рабочем месте,
Операция —основная часть технологического процесса, основной элемент производственногопланирования и учета. Необходимость деления процесса на операции порождаетсятехническими и экономическими причинами. Например, технически невозможноодновременно обработать все поверхности заготовки на одном станке. Да и поэкономическим соображениям выгоднее разделить технологический процесс на части.
Операциясостоит из ряда приемов, каждый из которых представляет собой законченнуюэлементарную работу (или совокупность законченных действий). Приемы разделяютсяна отдельные движения. Движение — это часть приема, характеризующаясяоднократным перемещением тела или конечностей рабочего.
Такоеразделение технологического процесса на отдельные элементы имеет большоезначение, т. к. дает возможность анализировать его, выявлять мельчайшиеособенности затрат труда, а это особенно важно для нормирования работ ивскрытия резерва роста производительности труда.
Структуратехнологического процесса. Под структурой технологического процесса понимаютсостав и сочетание элементов, определяющих схему построения процесса, т. е.виды, количество и порядок выполнения производственных операций. Схематехнологического процесса, может быть, простой и сложной. Она зависит от вида ихарактера изготовляемой продукции, количества и номенклатуры, предъявляемых кней требований, вида и качества исходных материалов, уровня развития техники,условий кооперирования и многих других факторов.
Простыепроцессы состоят из небольшого числа операций, их сырье представляет собойоднородную массу или включает небольшое количество компонентов. Продукция такихпроцессов в основном однородная. Технологическая схема их сравнительнонесложная. К ним.относятся процессы кирпичного, стекольного, прядильногопроизводства, предприятий горной промышленности и др.
Процессывторого типа отличаются сложностью схемы построения, многооперационностью,большим разнообразием применяемых материалов, используемого оборудования.Сложные процессы имеют развитую форму организации и требуют значительныхплощадей. Примерами их могут быть процессы машиностроения, металлургии, химическойпромышленности и др.
Разработкатехнологического процесса. В основе любого промышленного производства, как былоотмечено, лежит производственный процесс, который включает ряд технологическихпроцессов.
Прежде чемначать изготовление объекта производства (машины, аппараты, механизмы и др.),необходимо спроектировать технологический процесс.
Технологическоепроектирование — сложная работа. От того, насколько тщательно она выполнена,зависят все технико-экономические показатели разрабатываемого процесса.Технологическое проектирование заключается, прежде всего, в выборе наиболееэкономичного для данных конкретных условий метода получения заготовок идеталей, установлении рациональной последовательности операций обработки,назначении необходимых орудий производства и регламентации их использования, атакже в определении, трудоемкости и себестоимости изготавливаемого изделия…Технологический процесс должен быть запланирован так, чтобы оборудование,инструменты, приспособления, сырье, производственные площади использовалисьнаиболее полно и правильно при условии максимального облегчения и безопасноститруда.
Длясоставления технологического процесса необходимо иметь ряд исходных данных. Ких числу относятся:
вид ихарактер объектов производства;
программавыпуска продукции;
требования,которым она должна удовлетворять;
производственныевозможности предприятия (наличие оборудования, энергетические мощности и т,д.).
Для этогоиспользуются чертежи, схемы, технические условия, ГОСТы, объем и план выпускапродукции, ведомости и паспорта оборудования, каталоги инструментов, инструкциина испытания, приемку, а также другие нормативные и справочные данные.
Основнымтехническим документом производства является рабочий чертеж, представляющийсобой графическое изображение изготовляемых деталей и изделий, предъявляемых кним требований по форме, размерам, видам обработки, методам контроля, маркамиспользуемых материалов, весу заготовок и деталей, а следовательно, нормамрасхода материалов. В производстве широко используют и схемы, позволяющиеусвоить последовательность работы.
Приразработке технологического процесса учитывают, и объем выпуска продукции. Прибольшом плане выпуска, например в условиях крупносерийного и массовогопроизводства, выгодно применение специальных видов инструментов иприспособлений, специализированного оборудования и автоматических линий. Вусловиях единичного (индивидуального) производства ориентируются науниверсальное оборудование и приспособления и на высококвалифицированнуюрабочую силу.
Существенноевлияние на формирование технологии оказывают условия, в которых она должнаосуществляться. Если технологический процесс разрабатывается для действующегопредприятия, то при выборе его вариантов приходится ориентироваться наимеющееся оборудование, учитывать возможности заготовительных иинструментальных цехов, энергетической базы. В ряде случаев это ограничиваетвыбор методов обработки. При разработке технологии для вновь проектируемогопредприятия эти ограничения отпадают.
Разработанныйтехнологический процесс оформляют рядом документов, технологических карт, вкоторых регламентированы все положения, режимы и показатели применяемойтехнологии.
Наиболееважным из этих документов является технологическая карта, в которой содержатсявсе данные и сведения по технологии изготовления какой-либо детали или изделия,полное описание процесса производства по операциям с указанием применяемогооборудования, инструмента, приспособлений, режимов работ, нормы времени,квалификации и разряда рабочего.
Указанную документациюс содержащимися в ней сведениями экономист использует для нормирования труда иустановления численности рабочих, определения потребности сырья, материалов,топлива, энергии и анализа их расхода, калькулирования и анализа себестоимости,планирования работ и т. п.
Современнаятехника позволяет производить одну и ту же продукцию или выполнять одинаковуюработу различными методами. Поэтому при технологическом проектировании имеютсяширокие возможности выбора технологических процессов.
Присуществующем многообразии методов и средств производства часто разрабатываютнесколько вариантов технологического процесса и, составляя калькуляциюсебестоимости, выбирают наиболее эффективный с экономической точки зрениявариант.
Дляуменьшения числа сопоставляемых вариантов важно использовать типовые решения,рекомендации нормативных и руководящих материалов и не рассматривать теварианты, от реализации которых не ожидается получить ощутимых положительныхрезультатов.
Продуктытехнологического процесса. Конечным результатом технологического процессаявляется готовая продукция, т.е. такие изделия и материалы, процесс труда надкоторыми на данном предприятии полностью закончен, и они укомплектованы,упакованы, приняты отделом технического контроля и могут быть отправленыпотребителю. Незаконченные производством изделия называются незавершенными.
Продукцияделится на основную, составляющую цель производства, и побочную, получаемуюпопутно. Например, вдоменном производстве основной продукт — чугун, апобочные — доменный шлак и колошниковый газ, которые используются в народномхозяйстве. Кроме основных и побочных продуктов в процессе производства обычнополучают так называемые отходы, разделяемые в зависимости от возможностейдальнейшего использования на возвратные и безвозвратные. Первые могут быть ещеполезны в другом производстве, вторые называются отбросами.
Осуществляятехнологический процесс, человек ставит перед собой две задачи:
1) получитьизделие, которое удовлетворяло бы его потребностям;
2)затратить на его изготовление меньше труда, материалов, энергии и т.д.
Каждоеизделие может удовлетворять ту или иную потребность человека только в том случае,если оно обладает качеством, которое определяет его назначение. Без надлежащегокачества изделие становится ненужным человеку и затраченные на него труд ипредметы природы расходуются бесполезно.
Подкачеством продукции следует понимать соответствие ее признаков и свойств требованиямтехнического прогресса и обоснованным запросам народного хозяйства, вытекающееиз условий практического использования изделий.
Качествопродукции не является ее постоянным свойством. Оно изменяется с процессомпроизводства и повышением требований, предъявляемых к готовой продукциипотребителями.
Совершенствованиетехнологий производства позволяет непрерывно улучшать качество выпускаемойпродукции. Чем выше ее уровень, тем эффективнее и производительнее общественныйтруд. Использование в народном хозяйстве более совершенной продукции ведет кснижению расходов на эксплуатацию, ремонт, удлиняет сроки службы и поэтому какбы увеличивает объем производства изделий. Но повышение качественныххарактеристик товаров нередко вносит значительные изменения в процесспроизводства, вызывает усложнение технологии, удлиняет цикл работ.Увеличивается количество операций и оборудования, повышается трудоемкостьобработки. Все это может привести к увеличению себестоимости, снижениюфондоотдачи, дополнительным капитальным вложениям. Поэтому повышение качествапродукции должно преследовать строго определенные, экономически обоснованные задачи.Но даже если улучшение качества изделий требует дополнительных затрат, тоценность изделий обычно возрастает в большей пропорции, чем растут затраты.Качество продукции тесно связано с рентабельностью.
Пути совершенствования технологических процессов
Совершенствованиетехнологических процессов — это стержень, сердцевина всего развитиясовременного производства. Совершенствование технологии производства было иостается одним из решающих направлений единой технической политики,материальным базисом технической реконструкции народного хозяйства.
Посколькутехнология — способ превращения исходного предмета труда в готовый продукт, тоот нее зависит соотношение между затратами и результатами. Ограниченностьтрудовых и топливно-сырьевых ресурсов означает, что технология должна статьболее экономной, способствовать снижению затрат на единицу конечной продукции.При этом, чем ограниченнее тот или иной вид ресурсов,тем быстрее и в больших масштабах совершенствованиетехнологии должно обеспечить их экономию.
Совершенствованиетехнологии производства, его интенсификация — это также создание и внедрениеновых процессов, использующих менее дефицитное сырье, вторичное топливо —сырьевые ресурсы, сокращение стадии переработки исходного сырья, созданиемалооперационных, малоотходных, безотходных технологических процессов.
Переходтехнологии на качественно более высокий уровень создания принципиально новыхтехнологических процессов — один из главных признаков происходящейнаучно-технической революции. С точки зрения долгосрочной перспективы этоосновной способ осуществления коренных сдвигов в эффективности производства,,экономии ресурсов.
Всовершенствовании технологических процессов важное значение имеют следующиенаправления.
Типизациятехнологических процессов. Одно и то же изделие часто можно получить при помощиразличных технологических процессов. Многочисленность методов обработкизаставляет применять типизацию, близких по своему характеру технологическихпроцессов. Типизация заключается в сведении многообразных технологическихпроцессов к ограниченному числу рациональных типов и внедрению этиходнохарактерных процессов в ряде производств.
Припроведении типизации в первую очередь производится разбивка изделий на классыпо общности технологических задач, решаемых при их изготовлении.
Вторымэтапом типизации является разработка типовой технологии. Если изделия весьмасходны по конструктивно-технологическим признакам, то для них может бытьспроектирован единый технологический процесс. Если же степень унификацииизделий меньшая, то для таких изделий разрабатывается технологический процесс сменьшей детализацией.
Типовыетехнологические процессы способствуют внедрению в производство наиболеепрогрессивных технологических процессов. Использование типовых процессовупрощает разработку процессов для конкретных изделий и сокращает необходимоедля этого время, а также ускоряет подготовку производства по выпуску продукции.
Типовыетехнологические процессы применяются на предприятиях массового, крупносерийного,серийного, а также мелкосерийного производства при повторяющемся выпуске однихи тех же изделий. При небольших партиях изделий и частой перенастройкиоборудования их использование не дает ощутимого экономического эффекта посравнению с обработкой по индивидуальным процессам. В этих условиях наиболеепроизводительной и экономичной является групповая технология.
Дляразработки групповых технологических процессов также производится классификацияизделий. Они объединяются в классы по признаку однородности оборудования,применяемого для их обработки, а внутри классов — в группы по признакугеометрической формы, габаритов и общности подлежащих обработке поверхностей.За основное изделие группы принимаются наиболее характерные изделия, имеющиевсе признаки изделий, включенных в данную группу. Для каждой группы изделийразрабатывается технологический процесс (называется групповым) и групповаяналадка с применением одинакового технологического оснащения.
Групповаятехнология обеспечивает экономию трудовых и материальных затрат на всех этапахпроизводства., дает возможность эффективно использовать рабочее время,оборудование и средства для дальнейшего повышения технологического уровняпроизводства. Так, затраты времени на разработку технологических процессов уменьшаютсяна 15—20% по сравнению с затратами на разработку индивидуальных процессов, азатраты времени на проектирование и изготовление групповой оснастки снижаются всреднем на 50%.
В рядеслучаев развитие технологии идет по пути комбинирования, под которым понимаютсоединение в едином комплексе нескольких различных технологических процессов.Комбинирование обеспечивает наиболее полное использование сырья и отходов,уменьшает размеры капитальных вложений, улучшает экономические показателипроизводства. Основой для создания комбинированных процессов могут служить:
Комплексноеиспользование сырья
Использованиеотходов производства.
Сочетаниепоследовательных стадий обработки продукции.
Степеньтипизации и комбинирования являются важнейшим показателем технического иорганизационного уровня технологии.
Экономическая эффективность и технико-экономические показатели технологическихпроцессов
Используявсе достижения технического прогресса, совершенствуются старые и внедряютсяновые, более эффективные технологические процессы. Экономическую эффективностьвесьма трудно выразить каким-то однозначным, обобщенным показателем.Технический прогресс обычно дает сложный эффект, который находит свое выражениев экономии живого труда, т. е. повышении его производительности, экономииовеществленного труда — сырья, материалов, топлива, электроэнергии,инструментов, экономии капитальных затрат, улучшении использования основныхфондов, в повышении качества продукции, облегчении труда и повышении егобезопасности.
Такимобразом, экономическая эффективность применяемой технологии определяется целымрядом показателей, которые непосредственно связаны с техническимсовершенствованием и экономическим развитием производства. Такиетехнико-экономические показатели представляют систему величин, характеризующихматериально-производственную базу предприятия, организацию производства,использование основных и оборотных фондов, труда при изготовлении продукции.Эти показатели отражают степень технической оснащенности предприятия, загрузкиоборудования, рациональность использования материально-сырьевых,топливно-энергетических ресурсов, живого труда в процессе производства,экономическую эффективность применяемой технологии и т. д. Использование ихдает возможность произвести анализ технологических процессов, определитьособенности, прогрессивность последних, выявить узкие места, найти ииспользовать резервы производства, Решение перечисленных задач достигаетсяизучением и сопоставлением этих показателей на основе анализа элементовтехнологического процесса в их взаимосвязи при учете всех взаимодействующихфакторов.
Всетехнико-экономические показатели делят на количественные и качественные. Первыеопределяют количественную сторону технологического процесса (объем производимойпродукции, число единиц оборудования, количество работающих), вторые — егокачественную сторону (эффективность использования труда, сырья, материалов,основных фондов, финансовых ресурсов).
Технико-экономическиепоказатели бывают натуральные и стоимостные. Натуральные дают односторонниехарактеристики (трудоемкость, расход сырья, время процесса или операции и т.п.). Поэтому при решении вопросов экономической эффективности технологии нужныи стоимостные показатели — себестоимость, прибыль, фондоотдача и др.
По связи сматериальными объектами производственного процесса все технико-экономическиепоказатели можно объединить в следующие группы:
1.Технологические показатели, т. е. показатели, характеризующие свойства предметатруда. К ним относятся прежде всего те показатели, величина которых влияет наход производственного процесса. Так, например, к технологическим показателям,характеризующим древесную массу, используемую в целлюлозно-бумажнойпромышленности, относятся длина волокна, влажность, содержание смолы и т. д.;свойства металлических деталей, обрабатываемых резаньем, определяются, преждевсего, составом металла (сплава), его временным сопротивлением на разрыв (илитвердость), геометрическими размерами. Хотя общее число технологическихпоказателей достаточно велико, для каждого производственного процесса число ихвполне ограничено.
Конструкционныепоказатели, т. е. показатели, характеризующие орудия труда. К ним относятсясвойства орудий труда, которые оказывают влияние на производственный процесс, —это мощность рабочих машин, их паспортные данные.
Трудовыепоказатели — это показатели, характеризующие промышленно-производственныйперсонал предприятия. К этим показателям относятся численность трудящихся попрофессиям, разрядам, а также показатели, характеризующие квалификацию и др.
Производственныепоказатели характеризуют ход производственного процесса и его результаты. К нимотносятся применяемые режимы работы оборудования (давление, температура,скорость и др.), производительность оборудования, участка, цеха, расходные коэффициенты,показатели, характеризующие качество продукции, и многие другие.
Экономическиепоказатели влияют на эффективность производственного процесса и характеризуютэту эффективность. К ним относятся цены, тарифы, условия оплаты труда,нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, себестоимостьпродукции и др.
Из всейсовокупности показателей, которые дают возможность определять и сравниватьуровень технологического процесса и его операции, необходимо выделитьследующие: себестоимость, трудоемкость, производительность труда, удельныерасходы сырья и материалов, энергетические и топливные затраты, интенсивностьиспользования оборудования и производственных площадей, фондоотдача, величинакапиталовложений и срок их окупаемости. В ряде случаев используют другие,частные показатели, дополнительно характеризующие процессы производства:энерговооруженность, коэффициент механизации и автоматизации, величинупотребляемой мощности и т. п.
Важнейшим иобобщающим показателем является себестоимость. Она формируется из различных посвоему назначению затрат.
Научно-технический прогресс в промышленности и его экономическаяэффективность
Научно-техническийпрогресс по содержанию представляет собой поступательное развитиепроизводительных сил общества во всем их многообразии и единстве, что находитотражение в совершенствовании средств и предметов труда, систем управления итехнологии производства, в накапливании знаний, улучшении использованиянационального богатства и природных ресурсов, повышении эффективностиобщественного производства.
Основнаязадача технического прогресса — всемерная экономия общественного труда иобеспечение высоких темпов роста производства. Главные его направления —электрификация, механизация, автоматизация, химизация, интенсификация,газификация.
Электрификация,означает максимальное внедрение электрической энергии в качестве двигательнойсилы и для технологических целей (электрометаллургия, электросварка,электронагрев, электролиз, электроискровая обработка и т. п.). Применение электрификацииускоряет процессы производства, повышает производительность и культу -РУ труда,создает предпосылки для внедрения механизации и автоматизации.
Механизация— замена ручного труда работой машин.
До сих порв ряде производственных процессов еще преобладает ручной труд. Механизация ихпродолжает оставаться важным направлением технического прогресса.
Автоматизация— высшая форма механизации, при которой технологический процесс осуществляетсямашинами-автоматами, действующими без непосредственного участия рабочих, чьифункции сводятся лишь к наблюдению, контролю и регулировке. В результатеавтоматизации облегчается труд и резко повышается его производительность.
Химизация —это внедрение в производство высокопроизводительных химических методов 'обработким максимальное использование продуктов химической промышленности. Она способствует внедрению аппаратных процессов,которые легко автоматизируются, способствуя повышению производительности трудаи снижению себестоимости продукции.
Интенсификациязаключается в улучшении использования средств труда в единицу временипосредством применения повышенных (интенсивных) режимов работ (большихскоростей, высоких давлений, температуры, специальных катализаторов, кислородаи т. п.), она резко ускоряет процессы производства и повышает ихпроизводительность.
Техническийпрогресс имеет не только экономическое, но и социальное значение. Он облегчаети коренным образом меняет труд людей, способствует сокращению продолжительностирабочего дня, создает условия для ликвидации существенных различий междуумственным и физическим трудом.
Научно-техническийпрогресс, порождая новую технику, новые материалы, технологические процессы,методы управления и организации производства, производя изменения в структурепроизводства, представляет собой материальную основу для постоянного достиженияобществом экономии живого и овеществленного в средствах производства труда. Аэто, в свою очередь, служит источником расширенного воспроизводстваобщественного продукта, роста национального дохода, накопления фонда народногопотребления, систематического подъема материального и культурного уровня жизнинарода.
Развитиенауки вызывает качественные изменения и в технологии производства. Технологияявляется формой воздействия средств труда на предмет труда, методом егопреобразования изменяется главным образом в результате изменения средств труда.Но существует обратная связь, когда требования технологии вызываютнеобходимость создания новых средств труда. Так, применение химическихматериалов в промышленности ведет к замене механической обработкиформообразованием.
Основноенаправление совершенствования технологии выражается в переходе от прерывных,многооперационных процессов механической обработки к прогрессивным процессам наоснове химической, электрической, электрофизической и биологической технологии(плазменная металлургия, объемная штамповка, безверетенное прядение ибесчелночное ткачество).
Важноенаправление совершенствования технологии составляет обеспечение наиболеерационального использования природных ресурсов, охраны окружающей среды.Разрабатываются и внедряются в производство технологические процессы,обеспечивающие уменьшение отходов и их максимальную утилизацию, а также системыиспользования воды по замкнутому циклу. Широко внедряются новые эффективныеспособы и системы разработки месторождений полезных ископаемых, прогрессивныетехнологические процессы их добычи, обогащения и переработки, позволяющиеповысить степень извлечения полезных ископаемых из недр, резко уменьшить потерив результате вредного воздействия отходов на окружающую среду.