Системы технологий. Введение в дисциплину

1. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЙ

Лекции разработаны доц, к.т.н. Шаталовой Ю. Г.

2. Лекция 1

Введение в дисциплину

3. Основные определения

Технология как наука о способах и методах переработки сырья возникла в связи с
появлением крупной машинной индустрии. В настоящее время эта наука выросла в
самостоятельную обширную отрасль с огромным теоретическим и практическим
материалом, основанным на новейших достижениях фундаментальных естественных
наук – физики, химии, механики, кибернетики и др.
Слово «технология» происходит из двух греческих слов: «технос» - ремесло и
«логос» – наука. Дословный перевод – наука о ремесле, наука о промышленности.
Технологией называют науку, изучающую способы и процессы получения и
переработки продуктов природы в предметы потребления и средства
производства.
Технология на уровне отрасли разрабатывается научно-исследовательскими
институтами (НИИ), а непосредственно на предприятиях технологическими службами.
В каждой отрасли изучаются и применяются свои отраслевые технологии. Технологии
разрабатываются на основе выявления и использования физических, химических,
механических и других закономерностей развития отрасли и внедряются с целью
получения эффективного конкурентно-способного производства.
Технология реализуется в практику в форме обязательного исполнения требований
технологической документации, устанавливающей последовательность исполнения
всех операция, необходимых для получения определённого изделия, и указывающих
их выполнение определёнными специалистами.

4.

Разработка технологий регламентируется государственными стандартами -ГОСТ,
образующими единую систему технологической документации - ЕСТД, и единую
систему технологической подготовки производства - ЕСТПП.
ЕСТД и ЕСТПП устанавливают общие правила установки и обращения
технологической документации - инструкций, машинных карт и т.д., и ведения
технологических процессов.
Технологическая документация устанавливается и утверждается до запуска новых
видов продукции и корректируется по мере изменения технологических
процессов.
Производственные подразделения работают строго по технологиям, и любое
отклонение от технологического процесса, вызванное производственными
технологиями, должно быть согласовано с технологами.
Конструкторская документация определяется единой системой конструкторской
документации - ЕСКД.
Система технологий охватывает всю совокупность технологических подсистем,
включая производство материалов, изготовление полуфабрикатов и изделий
Её технико-технологический уровень оказывает влияния на издержки, качество и
конкурентоспособность товаров.

5. Виды технологий

Различают технологию механическую и химическую.
Механическая технология изучает такие процессы, в которых изменяются
физические и механические свойства материалов и сырья, но их состав и
внутреннее строение остается неизменными.
Химическая технология основана на химических превращениях, сущностью
которых являются глубокие качественные изменения внутреннего строения и
состава вещества.
Любая технология неразрывно связана с определенной отраслью. Основным и
обязательным признаком промышленной отрасли является применение в
основном производстве единых типовых методов обработки исходного сырья и
материалов.
Отрасль промышленности – это совокупность промышленных и
производственных предприятий, научно-исследовательских и проектных
организаций, изготовляющих продукцию, сходную по своему назначению и
сырью, применяющих в основном производстве сходную технологию.

6. Классификация промышленности

1. Промышленность по принципу воздействия на предмет делится на:
1) добывающую
2) перерабатывающую.
Конечная продукция добывающей промышленности – сырье (уголь, руда и др.),
перерабатывающей – готовые изделия и продукты.
2. По принципу практического использования продукции в народном хозяйстве
промышленность подразделяется на две группы:
Группа А – производство средств производства, т. е. оборудование на котором
выпускается продукция потребления. Это станки, кузнечно-штамповочное
оборудование, прокатное оборудование и многое другое.
Группа Б – производство предметов потребления. Это сложная бытовая техника,
текстильные изделия, продукты. К группе Б можно отнести оборонную технику.

7.

Существует понятие важнейших отраслей промышленности
это:
машиностроение,
энергетика,
металлургия,
нефтехимия,
транспорт.

8. Организации технологической системы

По иерархическому уровню ГОСТ выделяет 6 уровней
построения технологической системы:
операция,
технологический процесс,
участок,
цех,
предприятие,
отрасль.

9. Технологический процесс

В основе любого производства лежит технологический процесс.
Для его осуществления разрабатывается необходимое оборудование, внедряется
необходимая организация производства.
Под технологическим процессом понимают совокупность последовательных
действий (операций) по добыче и переработке сырья в полуфабрикаты и готовую
продукцию.
Каждый технологический процесс, как правило, расчленяется на определенные
циклы или стадии.
Например, чтобы получить хлеб необходимо посадить зерно, вырастить пшеницу,
получить муку и, наконец, выпечь хлеб.
В металлургическом производстве: добыть руду, обогатить на специальной
фабрике, получить кокс, выплавить чугун, затем получить сталь и наконец
прокатать готовую продукцию.

10.

Выполнение каждой стадии технологического процесса осуществляется на
отдельных специализированных производствах (для получения металла – это
карьеры, обогатительные фабрики, коксохимические заводы, металлургические
заводы).
На каждом этапе или стадии разрабатываются технологические процессы по всем
видам работ, как основных, так и обслуживающих (вспомогательных).
Технологический процесс в свою очередь состоит из отдельных законченных
этапов (операций), протекающих в соответствующих аппаратах, машинах или
определенных условиях.
Классификация основных технологических процессов производства может быть
произведена на основе различных признаков: по организации технологических
процессов, по виду используемого сырья и материалов, способах его переработки
и др.
Цель любой классификации – определение общих характерных черт и
закономерностей, достоинств и недостатков.

11. Классификация технологических процессов

1. По способу организации технологические процессы делятся на:
1.1. периодические,
1.2. непрерывные,
1.3. комбинированные.
Примерами периодических процессов являются: выпечка стали, литье в форму,
выпечка хлеба и т. д.
Общим признаком этих процессов является загрузка материалов, получение
продукции и его выгрузка, т. е. подготовка к следующему циклу.
Недостатки периодических процессов: 1) во время загрузки материалом и
выгрузки готовой продукции оборудование простаивает; 2) непостоянство
технологического режима усложняет обслуживание, 3) затрудняет автоматизацию
и приводит к удлинению производственного цикла, т. е. времени от загрузки
материалов до выгрузки готовой продукции.

12.

Непрерывные процессы осуществляются в аппаратах, где поступление сырья и
выгрузка продукции осуществляется непрерывно (перегонка нефти, доменный
процесс, производство цемента).
Комбинированные процессы представляют собой сочетание непрерывных и
периодических процессов.
Например, применение поточной линии изготовления деталей предполагает
отдельно циклически повторяющиеся операции внутри самой линии при
одновременном непрерывном выпуске готовой продукции. В таком же режиме
работают многоклетевые прокатные станы, роторные комплексы и т. п.
2. По кратности обработки сырья технологические процессы бывают:
2.1. замкнутые
2.2. разомкнутые.
Примером замкнутой (круговой) схемы технологического процесса служит
отопительная система или система охлаждения.
Примером разомкнутой схемы технологического процесса служит конверторный
способ получения стали.

13. Связь технологии с экономикой

Эта связь неразрывна, поскольку уровень технологии оказывает решающее
влияние на его технологические показатели и в первую очередь на себестоимость
продукции и ее конкурентоспособность.
Последний показатель связан также с качеством изделий, т. е. совокупностью
свойств, обуславливающих пригодность продукции удовлетворять определенные
потребности общества.
Себестоимость и качество промышленной продукции – важнейшие техникоэкономические показатели работы предприятия.
Совокупность материальных и трудовых затрат в денежном выражении,
необходимых для изготовления и реализации продукции, называется полной
себестоимостью.

14.

Затраты, связанные с производством продукции и определяемой технологией,
называются заводской себестоимостью.
Эти затраты делятся на четыре группы:
1. Материальные и энергетические затраты – затраты на сырье, материалы,
полуфабрикаты и комплектующие, топливо и электроэнергию;
2. Затраты на заработную плату работников;
3. Затраты, связанные с амортизацией, т. е. отчисление на возмещение износа
основных фондов (здания, сооружения, оборудования);
4. Прочие затраты (ремонт зданий и сооружений, мероприятия по технике
безопасности, обучение рабочих, аренда помещений и оборудования и др.).
Эти затраты называются накладными расходами, поскольку они составляют
определенный процент от основной заработной платы.

15. Качество продукции

Качество продукции имеет чрезвычайно большое значение, поскольку является
главным критерием конкурентоспособности.
Повышение качества справедливо приравнивается к дополнительному объему
продукции.
Качество продукции по мере развития научно-технического прогресса все в
большей степени зависит от уровня технологии и определяется рядом
объективных и субъективных факторов, таких как механизация и автоматизация
технологических процессов, их непрерывность, качество исходных материалов,
энерговооруженность труда, общая культура производства.
Необходимо также учитывать экономические критерии и рычаги управления
качеством.
Качество продукции – это комплексная категория, обуславливающая
необходимость наличия групп различных показателей, которые должны
качественно оценить степень соответствия продукции ее эксплуатационному
назначению.

16. Группы показателей качества

1.
Показатели назначения - характеризуют полезный эффект от использования
продукции по назначению и обуславливают область ее применения
(технологическое совершенство, конструктивные показатели и т. д.).
2.
Показатели надежности – это безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность,
долговечность и др.
3.
Показатели технологичности. Характеризуют эффективность конструктивнотехнологических решений для обеспечения высокой производительности труда
при изготовлении и ремонте оборудования (коэффициент собираемости,
коэффициент использования рациональных материалов, удельные показатели
трудоемкости).
4.
Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования
в продукции стандартизованных изделий и уровень унификации составных
частей продукции.
5.
Эргономические показатели характеризуют комплекс гигиенических,
антропологических, физиологических, психологических свойств человека,
проявляющихся в производительных и бытовых условиях.
6.
Эстетические показатели характеризуют такие свойства продукции, как
выразительность, оригинальность, соответствие среде и стилю и т.д..
7.
Патентно-правовые показатели характеризуют степень патентоспособности
изделия в России и за рубежом, а также его патентную чистоту.
8.
Экономические показатели. Отражают затраты на разработку, изготовление и
эксплуатацию изделий, экономическую эффективность эксплуатации.

17. Материальные и энергетические балансы

После разработки технологического процесса составляются
материальные и энергетические балансы.
Под технологическим балансом понимают результаты расчетов,
выраженных в виде уравнений, схем или таблиц, отражающих
количество введенных и полученных в производственных процессах
материалов и энергии (приход и расход).
Материальные и энергетические балансы имеют большое значение для
анализа эффективности производственного процесса.
С их помощью устанавливается фактический выход продукции,
коэффициенты использования энергии, сырья, топлива и других
материалов, принимаются решения по совершенствованию технологии.

18.

Материальный баланс является количественным выражением закона
сохранения масс: масса материалов поступивших на технологическую
операцию равна массе полученных материалов, включая отходы.
По количеству отходов судят также об уровне процесса.
Энергетический баланс является количественным выражением закона
сохранения энергии.
Тепловой (энергетический) баланс составляется на основании
материального баланса, рассчитывается и оформляется в виде таблицы.

19.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!