2. Класифікація технологічних процесів. Принципи організації технологічних процесів.

Наступним питанням, яке доцільно розглянути при вивченні даної теми, є класифікація технологічних процесів. Зверніть увагу, що в основу класифікації технологічних процесів покладені різні ознаки, такі як: вид впливу на сировину і характер її якісних змін, спосіб організації, кратність обробки сировини та ін.

За характером якісних змін сировини технологічні процеси поділяються на фізичні, механічні, біологічні, хімічні, фізико-хімічні.

Під час фізичних і механічних процесів переробки сировини проходять зміни розмірів форми та фізичних властивостей сировини. При цьому внутрішня будова і склад речовини не змінюється. Наприклад, виготовлення металевих деталей такими методами обробки, як різання, подрібнення, приготування розчинів і т.д. Хімічні процеси характеризуються зміною не тільки фізичних властивостей, але й агрегатного стану, хімічного складу тощо.

Однак розподіл процесів на фізичні, механічні та хімічні є умовним, тому що важко провести чітку межу між ними, оскільки механічні процеси часто супроводжуються зміною і фізичних, і хімічних властивостей. Хімічні процеси, як правило, супроводжуються механічними на всіх виробництвах.

За способом організації технологічні процеси розподіляються на дискретні (переривисті або періодичні) та безперервні.

Дискретний технологічний процес характеризується чергуванням робочих і допоміжних ходів з чітким їх розмежуванням за часом реалізації. Наприклад, при металообробці проходить установлення деталі в патрон верстата (допоміжний хід), підведення ріжучого інструмента (допоміжний хід), обробка заготівки ріжучим інструментом (робочий хід), контроль (допоміжний хід), зняття деталі з верстата (допоміжний хід), установка в патрон нової деталі та ін.

Такі технологічні процеси частіше всього розповсюджені в машинобудуванні, будівництві, видобувних галузях промисловості. Недоліком дискретних технологічних процесів є витрати робочого часу в процесі виконання робочих ходів.

Безперервні процеси відрізняються тим, що вони не мають різко вираженого чергування (під час здійснення) робочого і допоміжних ходів.

У них завжди можна виділити групу допоміжних ходів, які здійснюються одночасно з робочими, і групу допоміжних ходів, які періодично повторюються в часі залежно від результатів робочого ходу. Такі процеси характерні для хімічної промисловості.

За кратністю обробки сировини технологічні процеси розподіляються на процеси з відкритою (розімкнутою) схемою і процеси циркуляційною (замкнутою) схемою. У процесах з розімкнутою схемою сировина проходить однократну обробку.

У процесах із замкнутою схемою сировина кілька разів повертається на початкову стадію процесу для повторної обробки. Прикладом процесу може служити конверторний спосіб виплавки сталі. Процеси із замкнутою схемою є більш досконалими, більш економічними і екологічно чистими, хоча і відрізняються більшою складністю. Ці процеси необхідні при переведенні технологій на безвідходні.

У загальному вигляді будь-який технологічний процес можна розглядати як систему, яка має входи і виходи. Входами можуть бути: склад сировини, її кількість, температура та ін., виходами – готова продукція, її кількість, якість і т.д.

Зверніть увагу на те, що технологію, як правило, пов’язують з конкретною галуззю виробництва (гірничодобувною, машинобудуванням, будівництвом, транспортними роботами тощо) або з методами одержання чи обробки певних матеріалів (металів, волокнистих речовин, тканин тощо).

Будь-яка технологія передбачає опис процесів обробки (чи переробки) об’єктів виробництва (сировини, матеріалів, напівфабрикатів), внаслідок здійснення яких відбувається їх якісна зміна. Так, наприклад, технологія одержання різних металів ґрунтується на зміні хімічного складу, хімічних і фізичних властивостей вихідної сировини; технологія механічної обробки пов’язана зі зміною форми і деяких фізичних властивостей матеріалу, що використовується для виробництва виробів; основою хімічної технології є процеси, що здійснюються внаслідок хімічних реакцій, які призводять до зміни складу, будови і властивостей вихідної сировини. У кожній конкретній галузі виробництва розрізняють загальну і спеціальну технології. Перша вивчає виробничий процес у цілому: від виробництва матеріалів до одержання готової продукції. Спеціальна технологія, як частина загальної технології, розглядає окремі види робіт і технологічні операції. Наприклад, до загальної технології належить технологія машинобудування, яка вивчає основи і методи виробництва машин, що є спільними для різних галузей машинобудування.

Питання, характерні для технології виробництва спеціалізованих галузей, розглядаються у спеціальних технологіях, таких як: технологія виробництва двигунів, технологія верстатобудування, технологія інструментального виробництва тощо.

Принципи організації технологічних процесів. Основними принципами раціональної організації технологічних процесів у сучасному виробництві є пропорційність, безперервність, потоковість, паралельність, прямо точність і ритмічність.

Принцип пропорційності передбачає встановлення таких співвідношень продуктивності між окремими ланками технологічного процесу, які б забезпечували планомірність виконання виробничого завдання і попереджували виникнення диспропорцій у виробництві. Технологічний процес не можна вважати сумою окремих робіт, які не залежать одна від одної, він є цілісним процесом.

Принцип безперервності означає максимальне запобігання будь-яким затримкам і розривам у процесі виробництва, що забезпечує виготовлення продукції протягом оптимального часу. Чим без перервніше і швидше здійснюється технологічний процес, тим більша його ефективність. Безперервність процесу забезпечує потрібну однорідність якості продукції, значно полегшує облік, створює всі потрібні передумови для автоматизації виробництва.

Під принципом потоковості слід мати на увазі узгодженість виконання за часом усіх робіт технологічного процесу.

Принцип паралельності означає суміщення (одночасність) виконання окремих частин процесу. Цей принцип ґрунтується на спеціалізації окремих робочих місць, дільниць або потоків. Виготовлені одночасно в різних місцях, частини виробу з’єднуються між собою, утворюючи цілісний виріб.

Принцип прямо точності вимагає, щоб шлях проходження предметів праці на всіх стадіях процесу був найменшим. Завдяки цьому запобігають невиправданим витратам часу і ресурсів на переміщення продуктів технологічного процесу, на прискорення передання їх від одного робочого місця до іншого. Ритмічність передбачає рівномірність роботи, яка сприяє виготовленню однакової кількості продукції за різні (планові) відрізки часу.

Особливого значення набуває ритмічність в умовах кооперування виробництва, коли вона визначає узгодженість надходження продукції від одного підприємства до іншого. Це дає можливість створити сприятливі умови для узгодженої дії структурних підрозділів усередині підприємства.

Наведені принципи не вичерпують усіх вимог до раціональної організації технологічного процесу. Так, згідно з принципом прямо точності, шлях між робочими місцями має бути найменшим. Але під час вибухонебезпечних робіт, згідно з правилами техніки безпеки, цю відстань встановлюють як найбільшою. Те ж саме можна сказати про гетерогенні хімічні процеси, де значний вплив на швидкість реакції та вихід продуктів має поверхня дотику реагентів (довжина потоків).