Контрольні запитання до 2-ї глави

1. Дайте визначення технологічній, фізичній, хімічній і біологічній системі.

2. Дайте визначення "рівноважна система".

3. Вплив основних параметрів технологічного режиму на рівновагу системи (правило Пбса).

4. Дайте визначення "кінетика процесу".

5. Запишіть рівняння кінетики для фізичних, хімічних і біологічних процесів.

6. Зворотні та незворотні процеси в технології.

7. Швидкість хімічних та біохімічних перетворень.

8. Визначення швидкості перетворення.

9. Основні рівняння ферментативних перетворень (Міхаеліса-Ментен, Моно, Моно-Ієрусалимського, тощо).

10. Визначення констант (сталих) в рівняннях кінетики.

11. Основні завдання кінетичного дослідження.

12. Швидкість перетворень в кінетичній та дифузійних областях.

13. Визначення часу перебігання технологічного процесу за допомогою кінетичних рівнянь.

14. Вимоги до якості сировини.

15. Принципи найкращого використання сировини (енергії).

16. Оцінка якості продукції.

17. Основні напрямки інтенсифікації технічних процесів.

18. Основні завдання технології як науки.

19. Принципи ресурсо- та енергозбереження

20. Принципи найкращого використання устаткування

81

Розділ 3. Технологічна лінія як система

3.1. Загальні уявлення про систему

Системні уявлення у вигляді розрізнених знань людини існу­ють дуже давно. їх перші нариси можна знайти вже в творах най­давніших мислителів.

Системність є однією з універсальних рис і відрізняється від загальних якостей речей, таких, як якість і кількість, і є менш до­ступною для безпосереднього спостереження, на якому базується людське пізнання багато тисячоліть.

По справжньому наукові, широко системні уявлення про різні сфери об'єктивної діяльності з'явилися значно пізніше як про­дукт фундаментальних наукових теорій XIX та XX ст. В останні десятиріччя всі науки тією чи іншою мірою переживають процес розширення та поглиблення уявлень про предмет власного дослідження. Певною мірою це треба віднести і до технології. Тут також з'явилися поняття про макро- та мікросистемні об'єкти, системно утворюючі фактори, тощо.

Формалізація системи здійснюється за допомогою математич­них моделей, які можуть бути зв'язком між вихідними параметра­ми, параметрами стану і вхідними, керуючими та збуджуючими змінними. Складна система за звичай формалізується як де-терміновано-стохастична модель. На різних рівнях ієрархії може переважати як детермінований, так і стохастичний опис підсистем.

На рис. 3.1. представлено графічну модель самокерованої си­стеми. Стан керованої частини визначає поведінку всієї системи, яка характеризує її вихід.

Технологічний зв'язок між виходом (випуском) продукції і за­тратами (вхід) за звичай описують виробничою функцією

Y=f(),

де у — об'єм продукції (вихід);

, — затрати на випуск (вхід).

Це рівняння в самому простому випадку може бути лінійними

y=,

де к — об'єм використовуємих виробничих фондів;

l — чисельність працюючих;

— коефіцієнти регресії.

82

Рис. 3.1. Графічна модель цілісної самокеруємої системи.

X— вхід системи: V— збуджуюча дія: u — дія керуючої частини: u’ — дія керуємої частини системи: Y— вихід системи.

83

Нелінійна функція може бути такою

Y=

Для оцінки ефективності виробничих ресурсів використову-

ють два показники середню та граничну ефективність

Ефект масштабу виробництва визначається виразом (a)=

При n>1 має місце зріст віддачі, при n<1 - зменшення, а при n=1 має місце стала віддача виробництва

Сучасні наукові дослідження в технології, машинобудуванні, економіці чи промисловості характеризуються багатоступе-невістю, багатомірністю. Тому системний підхід до технології є реально існуючим у вигляді різноманітних змістовних системних уявлень (незалежно від того, чи відображені вони "системною мовою" чи ні). Однак стійка необхідність у підвищені ефектив­ності вже створених при розробці нових високо якісних складних технічних систем технології, вимагають узгодженого функціону­вання десятків їх компонентів, неодмінно веде до розробки таких методологічних принципів, основою яких є уявлення про складні функціональні системи.

Сучасне підприємство як система значного розміру скла­дається із взаємопов'язаних підсистем, між якими існують співвідношення підпорядкованості з трьома основними пробле­мами якості систем (рис. 3.2). Спрощену систему управління мож­на показати схемою на рис. 3.3.

Підкреслимо, що системне дослідження спрямоване на техно­логічну лінію в цілому, а в іншій методологічній інтерпретації можна розглянути і процес як систему. При системному дослідженні лінії дослідник викриває її загальні закономірності будови, функціонування та розвитку.

Для найкращого зрозуміння значення системного досліджен­ня та його різниці з традиційною інженерною та науковою діяль­ністю, перелічимо завдання, які ним розв'язуються:

> збирання та обробка інформації для прийняття керів­ництвом науково обґрунтованих рішень по удосконаленню тех­нології та техніки;

> розробка загальної програми удосконалення систем як основи взаємопов'язання розвитку окремих підсистем і еле­ментів;

84

Рис. 3.2. Система підприємства

> системний аналіз і системний синтез виробничого прогре­су з метою його уявлення як системи і подальшого моделювання в рамках підсистем;

> встановлення особливостей функціонування виробничого процесу, що необхідні для з'ясування причин низької точності, малої сталості та надійності;

> оцінка можливостей управління лінією за допомогою ста­тистичних методів;

85

Рис. 3.3. Спрощена структура управління підприємством

> виявлення рівня розвитку системи шляхом кількісних оцінок цілісності структури, стохастичності зв'язків і чутливості елементів;

> визначення напрямків розвитку технологи, обладнання і засобів автоматизації;

> прогнозування перспективи розвитку системи та її частин. Всі перелічені завдання потребують спеціальних досліджень,

в тому числі і підготовка інформації для прийняття керівництвом певних рішень.

Таким чином, підсумовуючи викладене розглянемо техно­логічний процес як систему.