Технологические процессы

Технологические процессы

1. Понятие технологического процесса
2. Структура и организация технологических процессов
3. Затраты труда в ходе осуществления технологического процесса
4. Параметры и характеристика технологического процесса
5. Динамика трудозатрат при развитии технологических процессов
6 Варианты развития технологических процессов

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

1.Технологии характеризуются многочисленностью и большим разнообразием. Рассмотрим сходство и различие технологий разных видов.
Общим для любых технологий является то, что их создатели и исполнители — люди. Они проектируют технологии в соответствии с принципами и закономерностями человеческой деятельности. Психология, изучающая закономерности деятельности человека, выделяет ее следующие основные принципы:
1. деятельность есть процесс последовательного получения требуемого результата;
2. она всегда имеет цель и мотивы;
3. деятельность строится из элементарных базовых действий, объединяющихся в образования разной иерархии.
Перечисленные принципы деятельности человек переносит в технологию. Это ее так называемый «человеческий компонент», общий для всех технологий.
Поскольку всякий технологический процесс основан на естественных природных процессах, имеющих свои объективные закономерности, то содержание технологических действий (этапов) предопределяется данными закономерностями. Это отличает технологии друг от друга, придает им индивидуальные, специфические, особенные черты.
Таким образом, человек привносит в технологии их этапность, целенаправленность, иерархичность структуры, а естественные процессы, на которых они основаны, — содержание и внутреннее взаимовлияние этапов.
Как отмечалось ранее, для производства тех или иных видов продукции люди создают производственные системы, в которых реализуются производственные процессы, включающие технологическую и экономическую деятельность. Таким образом, технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, которая предопределяет последовательность действий по созданию продукции и базируется на использовании естественных (природных) процессов.

2.Технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, которая предопределяет последовательность действий по созданию продукции и в свою очередь базируется на использовании естественных (природных) процессов.
Любой технологический процесс можно рассматривать как систему более мелких технологических процессов или как часть более сложного технологического процесса.
Для превращения сырья в продукт на него воздействуют инструментом (резцом, физическим полем, теплотой и т. д.). Акт воздействия инструмента на предмет труда называют рабочим ходом — это функциональное звено элементарного цикла изготовления продукта. Имеется и вспомогательное звено. До осуществления рабочего хода необходимо обеспечить пространственное совмещение инструмента с предметом труда, называемое вспомогательным ходом. Рабочий и вспомогательный ходы могут многократно повторяться путем чередования во времени (обработка детали на станке). Совокупность рабочих и вспомогательных ходов образует элемент более высокого уровня в структуре технологического процесса — технологический переход. Для реализации технологических переходов необходимо выполнить определенную группу вспомогательных действий — вспомогательные переходы.
Последовательность технологических и вспомогательных переходов образует следующий иерархический элемент технологического процесса — технологическую операцию. Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомогательных действий (транспортирование сырья от одного вида оборудования к другому), которая называется вспомогательной технологической операцией. Совокупность всех технологических и вспомогательных операций образует технологический процесс, целью которого является изготовление продукта.
По организации в пространстве и времени технологические процессы в условиях производства подразделяют на:
дискретные (прерывные) процессы, которые характеризуются последовательным чередованием во времени вспомогательных и рабочих технологических действий (например, когда имеется единица технологического оборудования и циклы загрузки-выгрузки и переработки сырья чередуются);
непрерывные процессы, которые характеризуются одновременным выполнением рабочих и вспомогательных действий. При этом используется оборудование так называемого непрерывного действия (такие процессы реализуются в химической технологии, в металлургии, производстве строительных материалов). Предмет труда последовательно проходит ряд стадий обработки, готовый продукт выдается непрерывно, непрерывно вводится и сырье. Эти процессы могут протекать длительное время.
В силу своих особенностей дискретные и непрерывные технологические процессы имеют ряд преимуществ и недостатков.
Непрерывные технологические процессы компактны во времени, позволяют производить большое количество продукции в единицу времени, поэтому применяются в массовом и серийном производстве товаров. Кроме того, к их преимуществам относятся:
1. постоянство режимов работы оборудования, улучшающее условия его работы и удлиняющее срок службы;
2. возможность максимальной механизации и автоматизации процесса, так как технологические операции и соответствующее оборудование разделено в пространстве;
3. создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов).
Однако непрерывные процессы имеют и ряд недостатков:
• большой размер производственных площадей;
• значительные затраты на создание производства;
• большее количество перемещений предмета труда, т. е. большая доля вспомогательных действий;
• непригодность для изготовления крупногабаритных видов продукции, нецелесообразность при единичном производстве, изготовлении пробных партий продукции.
Существует принципиальная возможность выбора нужного из двух видов процессов. Например, можно преобразовать непрерывные процессы из дискретных, что ускорит процесс изготовления продукции.
Дискретные процессы целесообразны при малых объемах производства, занимают малые производственные площади. Непрерывные процессы выгодны в массовом производстве.
По кратности обработки сырья технологические процессы в реальных условиях производства могут иметь разомкнутую (открытую), замкнутую (закрытую), и комбинированную схемы организации потока сырья, подвергаемого превращению в готовую продукцию. При открытой схеме сырье за один технологический цикл обработки превращается в готовую продукцию. При закрытой схеме — для полного превращения сырья в продукт требуется многократное повторение цикла обработки. При комбинированной схеме основное сырье превращается в целевой продукт за один цикл, в то время как вспомогательные материалы могут использоваться многократно.

3.Производственные процессы можно сравнить, сопоставив затраты труда на производство разных видов продукции. Труд выступает единым, общим для всех видов технологических процессов критерием оценки их качества с экономической точки зрения.
Для производства продукции требуются затраты живого и прошлого (овеществленного) труда. Живой труд — это действия человека, а прошлый — действия машины (станка, устройства и т.п.)
Производство любого вида продукции связано с необходимостью трудозатрат. Труд (затраты) расходуется на выполнение требуемых технологических действий, преобразующих сырье в продукт. Отсюда следует, что ни сырье (предмет труда), ни труд не являются элементами технологического процесса.
Затраты живого и прошлого труда в сумме образуют расходы на изготовление продукции, формируя показатель совокупных затрат труда.
Как человек (исполнитель технологических воздействий на предмет труда), так и машина требуют возмещения трудовых затрат. Но возможна ситуация, когда и инструмент, и объект, приводящий его в действие, являются природными. Речь идет о природных (естественных) процессах, которые могут сами, практически без участия человека создавать конечный результат, так как их протекание самопроизвольно (например, гравитационное поле Земли в сочетании с ветром давно используются для очистки семян от шелухи, течение реки — для транспортирования леса и т. д.). Главное достоинство таких «прирученных» человеком природных процессов — отсутствие затрат на их осуществление. Очевидно, что чем больше самопротекающих природных процессов применяется в технологическом процессе, тем он дешевле.
Технология идеальна, когда требуемые технологические действия выполняются, а затраты труда практически отсутствуют.
Вся экономическая деятельность предприятий должна быть направлена на уменьшение доли живого труда в общей структуре трудозатрат, так как объем живого труда зависит от параметров и характеристик применяемой технологии. Уменьшить долю живого труда позволяет вооруженность труда наиболее прогрессивным инструментом, оборудованием, а также механизацией и автоматизацией производственных процессов.
Таким образом, совершенствование любого технологического процесса осуществляется за счет повышения эффективности использования прошлого труда и снижение затрат живого труда.

4.Характер технологического процесса вытекает из его цели, физико-химических свойств предмета труда, и других его особенностей, возможностей орудий труда, а также от структуры и организации производства. Выбор конкретного технологического процесса определяется наличием и возможностями предмета труда, а также экономической целесообразностью. При этом специфика технологических процессов определяет специфику производства в целом.
При изучении технологических процессов для их анализа и характеристики применяют различные параметры, которые в зависимости от поставленной цели характеризуют ту или иную сторону развития процесса. Выделяют группы параметров: частные; единичные; обобщенные.
Частные параметры используются для выделения конкретного технологического процесса из ряда аналогичных и характеризуют индивидуальные особенности конкретных технологических процессов (давление, температуру, состав предметов труда, орудие труда). Используя частные параметры, можно проанализировать эффективность использования оборудования на двух предприятиях, выпускающих одну и ту же продукцию. Однако частные параметры не дают возможности проследить динамику развития технологического процесса под действием различных факторов, а также оценить эффективность используемой технологии.
Единичные параметры используются для сравнения однотипных технологических процессов при их сравнительном анализе и оценке. Используя эти параметры, можно дать сравнительную оценку каких-либо технологий, выпускающих один и тот же продукт. Важнейшими единичными параметрами являются:
• удельный расход материалов на единицу продукции;
• количество и качество производимой продукции;
• производительность труда;
• производительность используемого оборудования;
• интенсивность ведения технологического процесса.
Однако частные и единичные параметры не позволяют проводить технико-экономическую оценку любых технологических процессов, выявить общие закономерности их развития. Интегральными параметрами этой группы являются себестоимость продукции (затраты конкретного предприятия на производство и реализую продукции в денежном выражении) и капитальные затраты (общая стоимость предприятия — основные фонды) При технико-экономическом анализе технологических процессов широко используются материальные и энергетические балансы.
Для выявления закономерностей развития технологических процессов, сравнения разнородных технологических процессов используют обобщенные параметры (трудоемкость, производительность труда). Обобщенные параметры — живой и прошлый труд, которые затрачиваются внутри технологического процесса.
Об экономической эффективности материального производства судят по общеизвестному показателю, или критерию, — производительности труда. Полную оценку использования труда в конкретном производстве дает показатель производительности совокупного труда, который учитывает все производственные затраты на производство продукции
И живой, и прошлый труд имеют одну природу: это издержки, которые необходимо постоянно снижать путем совершенствования технологии.
Для описания технологических процессов широко используют материальные и энергетические балансы.
Материальный баланс — это отражение закона сохранения массы веществ 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, количества энергии, потребленной и выделяющейся в ходе процесса, равны. Как и материальный, энергетический баланс составляется на единицу целевого продукта.
Материальные и энергетические балансы имеют большое значение для анализа и эффективного осуществления производственного процесса. С их помощью устанавливают фактический выход продукции, коэффициенты полезного использования энергии, расходы и потери сырья, топлива и других материалов. По цифровым данным технологических балансов принимаются организационные и технические решения по совершенствованию работы оборудования, максимальному использованию, утилизации или регенерации материальных и энергетических ресурсов. Балансы весьма важны для составления рациональных схем технологического процесса и установления оптимальных размеров, мощности и производительности оборудования. Данные технологических балансов и выводы из их анализа широко используются технологами и экономистами при проектировании новых и улучшении работы существующих предприятий.
Составление технологических балансов производится в две стадии. Сначала составляют материальный, а затем на его основе — энергетический (или тепловой) баланс.
Материальный баланс является количественным выражением закона сохранения массы и применительно к отдельным стадиям производственного процесса означает, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию (приход), равна массе полученных веществ (расходу).
Материальный баланс составляется по уравнению суммарной химической реакции с учетом параллельных и побочных реакций. Однако из-за неточностей технико-химического анализа, погрешностей лабораторных измерений и неполного учета всех происходящих реакций материальный баланс, в конечном счете, имеет приближенный характер.
В большинстве случаев определение массы вещества производится отдельно для твердой, жидкой и газообразной фаз по формуле
Мт+Мж+Мг= Мт+Мж+Мг
где Мт,Мж,Мг — соответственно массы твердых, жидких и газообразных материалов, поступивших на переработку, т. е. приход материалов;
Мт,Мж,Мг — массы продуктов, получившихся в результате химической переработки, расход.
Уравнение материального баланса составляется в пересчете на единицу готовой продукции, на единицу массы сырья или единицу времени.
Для составления материального баланса необходимо знать химический состав, некоторые физические и физико-химические свойства исходного сырья, отходов, основных и побочных продуктов.
Тепловой баланс (энергетический) является количественным выражением закона сохранения энергии. Применительно к тепловым процессам химической переработки этот закон формулируется таким образом: количество тепловой энергии, принесенной в зону взаимодействия веществ, равно количеству энергии, вынесенной веществами из этой зоны. Равенство прихода и расхода теплоты выражается уравнением общего вида:
Qф+Qэ+Qв=Qф+Qп
где Qф — физическая теплота, введенная в процесс с исходными веществами;
Qэ — теплота переходов из одного агрегатного состояния в другое (испарение, конденсация и т. д.);
Qв — теплота, введенная в процесс извне (участие в хим. реакции не принимает);
Qф — физическая теплота, выведенная из процесса с продуктами реакции;
Qп — потери теплоты в окружающую среду.
Тепловой баланс составляется на основании материального баланса, рассчитывается в кДж.
При составлении материального и энергетического балансов производства и технико-экономическом анализе рациональное использование теплоты нередко оказывается решающим фактором для оценки конкурентной способности и выбора наилучших способов производства одного и того же продукта.

5.Закономерности технологического развития производства имеют большое практическое значение: они позволяют грамотно, научно обоснованно, экономически выгодно управлять функционированием и развитием отдельно взятых предприятий, производственного объединения, региона, что, в свою очередь, отвечает коренным интересам государственного управления.
Чтобы определить количественные показатели трудозатрат в реальном технологическом процессе, необходимо рассматривать процесс в динамике (развитии).
В общем случае, при развитии технологического процесса возможно:
• одновременное снижение или повышение затрат живого и прошлого труда с течением времени;
• замещение одного вида труда другим.
Вариант 1а предполагает постоянное повышение затрат живого и прошлого труда, и, как следствие, — повышение совокупных затрат. При этом производительность труда будет постоянно снижаться. Этот вариант в дальнейшем не будет рассматриваться, так как он является экономически нецелесообразным.
Вариант 1б, наоборот, предполагает постоянное снижение трудозатрат на производство продукции. Очевидно, что производительность труда при этом растет, причем этот рост неограничен во времени. Поэтому такой вариант называют неограниченным вариантом динамики трудозатрат.
Что касается вариантов 1в и 1г, то они иллюстрируют рост одного из видов труда при уменьшении другого, т. е. речь идет о взаимозамещении живого и прошлого труда. С позиции экономики нужно идти на увеличение одного из видов труда только тогда, когда оно сопровождается большим снижением труда другого вида и, следовательно, уменьшением совокупных трудозатрат в целом. Однако такое взаимозамещение экономически целесообразно лишь до момента времени, пока совокупные затраты труда уменьшаются. После наблюдается их рост, который экономически невыгоден.
Вариант1в, предусматривает снижение прошлого труда за счет роста живого. Это экономически выгодно, когда человеческий труд дешевле машинного. Но если обратиться к истории развития производственных процессов, то можно заметить, что исторически наблюдается противоположная тенденция: труд человека заменяется действиями машин и технических устройств, т. е. вариант 1в, противоречит мировой исторической тенденции научно-технического прогресса и доводам разума: машина замещает действия человека, но не наоборот. Поэтому такой вариант является ошибочным по смыслу, хотя и может быть экономически выгодным.
На практике находит широкое применение другой вариант изменения трудозатрат. Он свидетельствует, что живой труд, т. е. труд человека, заменяется действиями машин.
Основной причиной замены действий человека на действия производственной техники является прямое назначение машин или устройств. Они предназначены для замещения действий человека.
Однако замещение живого труда прошлым со временем становится нецелесообразным. Если до момента времени оно ведет к снижению совокупных трудозатрат, то после — к возрастанию. Поэтому при использовании данного варианта очень важно предвидеть момент наступления экономического предела выгодности замещения живого труда прошлым. Вариант замещения ручного труда машинным называют ограниченным вариантом динамики трудозатрат.
После установления целесообразных вариантов изменения трудозатрат необходимо выявить те изменения в технологии, которые обеспечат их реализацию на практике.
Ограниченный вариант динамики трудозатрат достигается путем замены живого труда прошлым, т. е. путем механизации и (или) автоматизации технологии производства. Внимательно рассматривая это замещение, можно заключить, что механизация или автоматизация решает проблему рационального использования двух видов труда. Такое развитие называется рационалистическим.
Сформулируем закон рационалистического развития технологических процессов: замена действий человека, выполняющего технологические действия, действиями машин и автоматов, приводит к увеличению затрат прошлого труда и за счет этого — к снижению затрат живого труда (повышению его производительности), при этом по мере рационалистического развития каждое последующее повышение производительности живого труда требует все больших затрат труда прошлого.
Особенностью рационалистического развития является его затухающий характер, обусловленный постепенным снижением эффективности от дополнительных затрат прошлого труда. Увеличение объема прошлого труда происходит за счет насыщения производства дополнительными приспособлениями, автоматическими устройствами, т. е. за счет механизации и автоматизации производственных процессов. В связи с этим необходимо сделать вывод об ограниченной эффективности механизации и автоматизации. Более того, автоматизация производства может быть экономически невыгодной.
Достигнутый уровень прошлого труда — это технологическая вооруженность технологического процесса. Уменьшение затрат живого труда соответствует повышению производительности труда.
Параметр «технологическая вооруженность труда» показывает количество прошлого труда переносимого на предмет труда одним работающим в данном технологическом процессе.
Параметр «производительность живого труда» показывает эффективность использования труда работников, занятых в анализируемом технологическом процессе.
Понятие «уровня технологии технологического процесса» является важной характеристикой. Оценка по уровню технологии более точно отражает перспективу развития, когда на начальном этапе внедрения преимущества новой технологии не видны или даже пока хуже, чем старой технологии.
Уровень технологии определяется произведением производительностей живого и прошлого труда и представляет собой обобщенную эффективность технологического процесса с точки зрения независимо осуществляемого переноса живого и прошлого труда.
Оценка по уровню технологии в сравнении со стоимостной оценкой имеет преимущество, потому, что по ней можно сравнить качественно различные технологические процессы. Так, по уровню технологии можно сравнить степень совершенства технологии производства любой продукции. Это открывает новые возможности в управлении развитием народного хозяйства, особенно в условиях самостоятельного хозяйствования.
Параметр уровня технологии, хотя и не входит в перечень традиционных экономических показателей, отличается важной особенностью. С его помощью можно получить динамическую оценку технологического процесса с учетом перспектив будущего развития. Необходимо отметить, что весь набор экономических показателей, в том числе показатель производительности труда, дает оценку на момент сравнения. Но лучший на некоторый момент времени технологический процесс может оказаться в будущем более затратным. Вот здесь необходимо использовать параметр уровня технологии. Показатель уровня технологии позволяет решать важную экономическую задачу: прогнозирование затратности технологии (производства).

6.Эволюционное развитие технологических процессов предполагает снижение затрат труда на осуществление технологического процесса за счет улучшения только вспомогательных действий. Поскольку оба вида труда (живой и прошлый) в общем случае расходуются на выполнение как рабочих, так и вспомогательных действий, можно предложить следующую схему взаимосвязи трудозатрат со вспомогательными действиями технологического процесса (рис. 1.2).

 

Рисунок 1.2 — Схема взаимосвязи трудозатрат с технологическими действиями при эволюционном развитии технологического процесса 

Если, например, вспомогательные действия сокращаются на некоторую величину , это приводит к соответствующему снижению затрат живого и прошлого труда. Если на эту часть вспомогательных действий затрачивается только один вид труда, то снижаются издержки только на него. Вариант динамики трудозатрат, представленный на рисунке соответствует схеме, представленной на рисунке 1.2, т. е. эволюционное развитие технологического процесса обеспечивает неограниченное во времени снижение трудозатрат.
Обобщая вышеизложенное, сформулируем закон эволюционного развития: целесообразные изменения в области вспомогательных действий приводят к снижению совокупных затрат труда или повышению производительности совокупного труда.
При эволюционном развитии технологических процессов необходимо также учитывать некоторые особенности:
повышение мощности технологического оборудования приводит к увеличению объема выпускаемой продукции. Если затраты на сырье и рабочие действия в данном случае увеличиваются пропорционально объему выпуска, то затраты на вспомогательные действия, как правило, в такой же зависимости не возрастают;
часто транспортное оборудование не работает в номинальном по мощности режиме, поэтому его догрузка не влечет увеличение затрат на транспортирование. Именно по этой причине крупные производства обеспечивают большее снижение себестоимости продукции, чем маломощные;
для непрерывных технологических процессов, характеризующихся одновременным выполнением рабочих и вспомогательных действий, снизить затраты на вспомогательные действия можно путем замедления их длительности до длительности рабочих действий. Хотя при этом выполняемая работа, а, значит, и расход энергии на перемещение сырья остается прежним, выигрыш обеспечивается за счет меньшей стоимости менее мощных транспортных средств.
В отличие от рационалистического, эволюционное развитие обеспечивает снижение совокупных затрат за счет не замещения живого труда прошлым, а сокращения затрат на выполнение вспомогательных действий технологического процесса, в первую очередь, путем сокращения их доли в структуре всех технологических действий. В результате значение показателя уровня технологии повышается. Но такое повышение не имеет скачкообразный характер, так как основная доля затрат определяется видом рабочих действий.
Революционное развитие технологических процессов предусматривает снижение совокупных затрат труда путем целесообразного видоизменения рабочих действий, а точнее, рабочего хода как базового элемента всех рабочих действий более высоких иерархических уровней. При восхождении по иерархии рабочие действия низших уровней поглощаются действиями высших, что следует из структуры технологического процесса. При этом на каждом новом иерархическом уровне к соответствующим рабочим действиям добавляются вспомогательные.
Рабочие действия составляют большую часть всех технологических действий, поэтому именно с ними связаны основные трудозатраты на выпуск продукции. Даже с учетом того, что в настоящее время технологические процессы осуществляются с помощью машин, на выполнение рабочих действий затрачивается главным образом прошлый труд. Поэтому существенно снизить его затраты в технологическом процессе можно путем революционных преобразований.
По динамике трудозатрат революционное развитие соответствует варианту неограниченного снижения трудозатрат во времени. В результате революционного развития, как правило, пропорция между затратами живого и прошлого труда изменяется в сторону увеличения доли живого. Этот вывод очевиден, так как новые технологии, как правило, недоработаны в рационалистическом и эволюционном планах, т. е. на начальном этапе их внедрения в производство плохо оснащены технически.
Для снижения трудозатрат на выполнение рабочих действий нужна их координальная перестройка. При этом произойдет изменение типа воздействия на предмет труда. Новый тип воздействия, как правило, влечет изменение инструмента, что, в свою очередь, приводит к формированию принципиально новых по содержанию вспомогательных действий. Таким образом, осуществляется коренная перестройка технологического процесса (рис. 1.3). Подобные процедуры перестройки в любых по происхождению объектах называют революционными.

Рисунок 1.3 — Схема революционного преобразования технологического процесса 


Сформулируем закон революционного развития технологических процессов: целесообразные изменения в области рабочих ходов обеспечивают снижение совокупных затрат труда — как правило, в большей степени за счет снижения затрат прошлого труда. Революционное развитие позволяет скачкообразно снизить трудозатраты в технологическом процессе.
Только принципиальное изменение рабочих действий позволяет существенно повысить уровень технологии и осуществить значительное снижение трудозатрат. Примером таких революционных преобразований технологического процесса является порошковая металлургия. Она пришла на смену традиционной обработке деталей резанием. Порошковая технология предусматривает получение металлических порошков с последующим спеканием их в детали под высокими давлением и температурой. Предложенную последовательность связей можно развернуть в виде следующей замкнутой логической цепи: продукт — свойства продукта — свойства сырья — сырье — свойства сырья — технология — продукт.
С учетом того, что мы живем в век бурных изменений в технологии производства, потребность в революционном обновлении технологических процессов будет возникать все чаще.


Обсудить на форуме

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Регистрация

Реклама

Последние комментарии