Учебный материал / Производственные технологии. А.В.Мовшович.-2006 / Производственные технологии пособие

Учреждение образования Федерации профсоюзов Беларуси

«Международный институт трудовых и социальных отношений» Гомельский филиал

Кафедра менеджмента и экономики

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПОСОБИЕ

Гомель 2006

УДК 338:65 ББК 30.6

П80

Рекомендовано научно-методическим советом Гомельского филиала МИТСО

(Протокол № 4 от 17.01.07 г.)

Автор-составитель: А.В. Мовшович

Рецензенты: доцент кафедры менеджмента и экономики ГФ УО ФПБ «МИТСО», канд. экон наук, В.Г.Раков; доцент кафедры «Финансы и кредит» УО «Гомельский государст-венный универси-

тет им. Франциска Скорины», канд. экон. наук, Л. В. Федосенко.

П80 Производственные технологии: пособие/ авт.-сост. А. В. Мовшович. – Гомель:

ГФ МИТСО, 2006. – 167 с.

Приводится теоретический материал по основным темам рабочей программы дисциплины. Предназначено для студентов факультета «Менеджмента и маркетина».

УДК 338:65 ББК 30.6

© Мовшович А. В., 2006 © Оформление. ГФ МИТСО, 2006

2

ВВЕДЕНИЕ

Экономическая деятельность тесно связана с технологией основного производства. Будущим экономистам-менеджерам, способным работать в различных отраслях промышленности, важно не только знать основные закономерности производственных технологий, но также свободно ориентироваться в общих технических и технологических вопросах.

Выделим следующие общие задачи курса "Производственные технологии":

•о роли технологии в современном обществе;

•о прогрессивных технологических процессах;

•о научных основах развития технологических процессов;

•о базовых технологических процессах современного производства;

•о методике технологи ческой подготовки производства новых изделий;

•о практике обеспечения наивысшего качества производимых работ на производстве;

•роли науки, изобретательской деятельности, патентования и лицензирования новых технологических процессов.

Данное пособие содержит теоретический материал по основным темам рабочей программы дисциплины. Текст сопровождается примерами и иллюстрациями.

3

ГЛАВА 1. МЕСТО ТЕХНОЛОГИИ В ОБЩЕСТВЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1.Понятие технологии. Характеристика разновидностей технологии

Технология – наука, отвечающая на вопрос, как изготовить тот или иной продукт. Технология как наука изучает:

1)сущность процессов производства разнообразных продуктов потребления;

2)взаимные внутренние связи указанных процессов;

3)закономерности их развития.

Технология является стержнем, связывающим воедино естественные, технические и экономические науки. Уровень развития общества определяется, в значительной степени, уровнем развития технологии.

Причина развития технологии – преобладание потребностей общества над возможностью их удовлетворения существующими средствами производства.

Источник развития технологии – достижения научно-технического прогресса (НТП). Важность того или иного открытия определяется, в значительной степени, экономической эффективностью внедрения его в производство. Естественные, технические и экономические науки работают, в конечном счете, на развитие технологий. В настоящее время под технологией, в широком смысле этого слова, понимают научное описание методов или совокупности различных действий для достижения поставленной цели в деятельности человека. Эти действия могут осуществляться как человеком, так и техническими средствами. Понятие технологии применимо, практически, ко всем отраслям народного хозяйства. Как известно, все народное хозяйство разделяется на производственную и непроизводственную сферы. К непроизводственной сфере относятся образование, культура, здравоохранение, искусство, торговля, наука и т. д. Производственная сфера включает в себя промышленность, сельское хозяйство, строительство. Исходя из этого, выделяют непроизводственные и производственные технологии.

Производственные технологии (ПТ) – это совокупность различных действий человека и машины для создания наиболее экономичных способов и процессов производства сырья, материалов, продукции. Например, методы и средства изготовления машин и механизмов составляют предмет технологии машиностроения. Методы и средства химической переработки сырья, вследствие чего сырье полностью или частично изменяет свой химический состав, составляют предмет химической технологии. Производственные технологии являются основой материального производства, поэтому ПТ еще определяют как материальную технологию.

Примеры непроизводственных (нематериальных) технологий: образовательные, маркетинговые и т. д.

1.2.Роль производственной деятельности в современном обществе и

производстве

Цель производственной технологии (ПТ) – создание экономичных процессов производства сырья, материалов, продукции. Благосостояние и развитие общества

4

зависит от развития ПТ. Схематично взаимосвязь между производством и уровнем развития общества показана на рис. 1.1.

						Уровень раз-
Производство		Товары		Потребление
						вития общест-
		и услуги		товаров и		ва

Рис. 1.1. Схема взаимосвязи между производством и уровнем развития общества

Развитие производства стимулирует возникновение новых потребностей. Новые потребности требуют совершенствования производства и создания прогрессивных технологий. Типы прогрессивных технологий:

Ресурсосберегающие технологии позволяют значительно снизить расход сырья, энергии, газа, воды, топлива.

Безопасные технологии используют безопасные методы работы. При внедрении новых технологий должны учитываться электрическая безопасность, химическая и радиационная безопасность.

Экологически чистые технологии позволяют получать готовую продукцию без содержания или выделения в процессе изготовления веществ, оказывающих вредное влияние на организм человека и окружающую среду.

Прогрессивные технологии обеспечивают:

1)высокое качество изготавливаемых изделий;

2)уменьшение затрат ресурсов (материалов, энергии, инструмента, производственных площадей и т. д.);

3)повышение производительности труда и безопасности выполнения операций;

4)улучшение экологической ситуации и условий труда.

Применение прогрессивных технологий повышает уровень развития общества, т. к. увеличивается экономическая и экологическая эффективность производства. Например, в 60–х годах ХХ столетия Япония скупила большое количество патентов и лицензий и сумела внедрить их в производство в кратчайшие сроки. В результате экономика Японии вышла на одно из первых мест в мире.

1.3.Связь технологии и экономики в производственном процессе

Основой деятельности каждого предприятия является производственный процесс, который включает в себя: подготовку производства; получение, транспортировку, контроль и хранение материалов, сырья, полуфабрикатов; технологические процессы изготовления заготовок, деталей, продукции; изготовление технологической оснастки, ремонт оборудования и многое другое. Технологические процессы делят на три вида:

основные, вспомогательные и обслуживающие.

Совокупность действий основного производственного процесса традиционно называют технологией производства. Это процессы изготовления продукции,

реализуемой предприятием. К вспомогательным технологическим процессам

относятся процессы технической подготовки производства, изготовления технологической оснастки, ремонта оборудования. К обслуживающим – энергообеспечение, транспортирование различных грузов, складирование и хранение материалов, комплектующих изделий и др.

5

Для успешного функционирования основного производственного процесса необходимо рациональное управление производством: получение и анализ информации о состоянии дел на производстве, учет, контроль, снабжение, сбыт – все, что образует экономику предприятия. Таким образом, технология и экономика являются двумя основными элементами производственного процесса.

Технология – основная часть производственного процесса, непосредственно решающая задачу выпуска продукции; экономика – вспомогательная часть производственного процесса, выполняющая функции управления и обеспечения технологии всем необходимым. Изменения в области основного производства позволяют повысить эффективность производства в пределах возможностей применяемой технологии.

Экономика производства

Технология производства

Рис. 1.2. Функциональная схема производственного процесс

Экономика изучает процессы, которые необходимо реализовывать для повышения эффективности производства. Таким образом, технология и экономика как науки решают общую задачу по производству продукции, но исследуют ее с разных сторон. Например, предприятие, которое имеет высокие технологии в основном производстве, хочет повысить эффективность своей работы. В этом случае поставленная задача сводится к разработке необходимых экономических преобразований.

1.4.Основные направления НТП в современных условиях

Сущность технического прогресса – это процесс совершенствования материальной базы и продуктов производства на основе создания и внедрения научноисследовательских разработок.

Выделяют следующие приоритетные направления НТП на современном этапе:

1.Электронизация и компьютеризация всех сфер производства наряду с внедрением развитого программного обеспечения направлена на повышение производительности труда, экономию ресурсов энергии и материалов, ускорение НТП. Электронизация подразумевает применение в исследованиях и технологиях разнообразных приборов, датчиков, контрольно-измерительных средств на основе передовых достижений микроэлектроники. Это позволяет сократить сроки научных исследований, повысить уровень технологий производства и улучшить качество продукции.

2.Широкомасштабная комплексная автоматизация (информатизация) отраслей – применение систем автоматизи-рованного проектирования (САПР), автоматизированных систем управления технологической подготовкой производства (АСУ ТПП),

6

автоматизированных систем управления производством (АСУП), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), интегрированных автоматизированных систем управления (ИСУ). Внедрение таких систем на предприятиях позволяет:

•сократить сроки и затраты на проектирование экспериментальных образцов продукции (САПР);

•сократить сроки и затраты на запуск в производство новых образцов продукции (АСУ ТПП);

•повысить качество планирования производственных мощностей, потребностей

вматериалах, качество контроля соответствия количества произведенной продукции количеству использованных комплектующих (АСУП);

•сократить затраты на управление технологическим процессом в целом, сократить сроки и затраты на внедрение в производство системы обеспечения качества (АСУ ТП);

•автоматизировать процессы финансового анализа, организовать контроль хода производственных процессов с любой желаемой степенью детализации, создавать и использовать базу данных всех бизнес-процессов предприятия (ИСУ); такие системы называют также компьютерными интегрированными системами управления (КИС).

3. Развитие энергетики решает проблемы рационального использования энергии. Оно включает глубокую качественную перестройку энергетических хозяйств, повышение эффективности и надежности энергоснабжения, сокращение использования органического топлива, вовлечение в эксплуатацию нетрадиционных источников энергии, охрану окружающей среды, внедрение энергосберегающих и экологически чистых технологий.

4. Применение новых видов материалов, которое предполагает:

•создание промышленного производства новых высокопрочных, коррозионностойких и жаропрочных композиционных и керамических материалов;

•создание новых материалов с использованием методов порошковой металлургии;

•применение новых пластических масс, способных заменить металлы и сплавы и улучшить качество и долговечность машин.

7

ГЛАВА 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ КАК ОСНОВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

2.1. Типизация технологических процессов

Основу любого промышленного производства составляет технологический процесс (ТП). ТП – совокупность операций по добыче и переработке сырья в полуфабрикаты или готовую продукцию. Существуют разнообразные способы переработки сырья. В их основе лежат физические, химические или биологические процессы.

Физические процессы для переработки сырья характеризуются изменением внешней формы и/или физических свойств. Внутреннее строение и состав вещества остаются неизменными. Например, при обработке материалов резанием получают из заготовки деталь нужной формы, а при прокатке металла меняется кристаллическая структура поверхностного слоя металла, что приводит к изменению ряда физических свойств поверхностного слоя получаемого проката.

Химические процессы характеризуются химическим превращением (изменением химического состава и внутреннего строения вещества). Например, из природного газа метана (СН ) получают водород (Н ), этилен (С Н ), ацетилен (С Н ), метиловый спирт (СН ОН). Химико-технологические процессы (ХТП) являются основой переработки топлива, производства строительных материалов, пищевых продуктов и др.

Биологические процессы связаны:

1)либо с использованием живых микроорганизмов для получения требуемых продуктов (традиционная биотехнология), например, получение пива, вина;

2)либо с воспроизведением в искусственных условиях процессов, протекающих

вживой клетке (современная биотехнология) например, получение ферментов, витаминов, антибиотиков.

Заключение. Деление ТП на физические, механические и химические является часто условным из-за невозможности проведения четкой границы между ними. Химические процессы почти во всех производствах сопровождаются механическими или физическими процессами на стадии предварительной обработки сырья или при создании определенных условий для химического превращения веществ. С другой стороны, например, формование изделий из пластмассы производится в результате различных химико-технологических процессов (вакуумное формование, литье под давлением, экструзия и т. д.). Деление процессов на физические, механические,

химические и биологические способствует типизации процессов промышленного производства и облегчает выбор наиболее эффективных способов переработки сырья. Такой выбор зависит от многих факторов: доступности сырья, вида используемой энергии, степени сложности аппаратуры и прочих затрат на производство.

2.2.Механические процессы, используемые в технологии

Механические процессы относятся к физическим и связаны с преобразованием исходных веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии. Это преобразование связано с изменением положения, формы, размеров, соотношения твердых тел в смесях.

8

Выделяют следующие группы механических процессов:

1)транспортные процессы;

2)процессы формообразования;

3)процессы изменения размеров твердых тел;

4)процессы сортировки, смешивания.

Объединяет всех их механический способ воздействия средств труда на предмет труда в процессе получения продукции.

Транспортные процессы Транспортные процессы предназначены для перемещения насыпных и штучных

грузов по заданной трассе без остановок для загрузки и разгрузки. Транспортные процессы являются неотъемлемой частью технологического процесса. К ним относятся:

1)процессы непрерывного транспорта (транспортеры, элеваторы и т. д.);

2)процессы дискретного транспорта (вагоны, вагонетки, автомобили и т. д.).

Процессы формообразования

Процессы формообразования твердых тел подразделяются на две большие

группы:

1)процессы, основанные на использовании методов пластической деформации (прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка);

2)процессы, основанные на механическом изменении формы, размеров твердых тел путем снятия поверхностного слоя с обрабатываемого материала (обработка резанием).

Методами пластической деформации получают заготовки и детали из стали, цветных металлов и их сплавов, пластмасс, резины, многих керамических материалов, стекла, химических волокон и др. Широкое распространение методов пластической деформации обусловливается их высокой производительностью и качеством получаемых изделий.

Высокой точности и малой шероховатости поверхности деталей можно достичь с помощью механической обработки резанием, т. е. обработки со снятием слоя материала и образованием стружки.

Процессы изменения размеров твердых тел

Процессы изменения размеров твердых тел условно подразделяют на дробление (крупное, среднее, мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое). Измельчение материалов осуществляют путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара. В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твердых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твердых и вязких — раздавливанием и истиранием. Дробление материалов обычно осуществляется сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды). При мокром измельчении пылеобразования не наблюдается и облегчается транспортирование измельченных продуктов. По своему назначению измельчающие машины условно делятся на дробилки крупного, среднего и мелкого дробления, мельницы тонкого и сверхтонкого измельчения.

Процессы разделения твердых тел по размеру

Разделение твердых зернистых материалов на классы по крупности кусков или

9

зерен называется классификацией. Существуют два основных способа классификации:

1)ситовый (грохочение) – механическое разделение на ситах;

2)гидравлический – разделение смеси на классы зерен, обладающих одинаковой скоростью осаждения в воде или воздухе.

Процессы смешивания твердых сыпучих материалов

Смешение – это процесс образования однородных систем из сыпучих материалов. Смешение осуществляют механическим, гидравлическим, пневматическим и некоторыми другими способами. Машины, применяемые для смешивания, называются смесителями.

2.3.Гидромеханические процессы в технологии

Гидромеханические процессы связаны с одновременной переработкой веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном) или имеющих границу раздела, так называемых неоднородных систем. При этом, как правило, химическое взаимодействие между этими веществами не происходит. Гидромеханические процессы условно подразделяют на следующие группы:

•процессы получения неоднородных систем;

•процессы разделения неоднородных систем;

•процессы транспортирования жидкостей и газов.

2.4.Тепловые процессы

Ктепловым относятся процессы, скорость которых определяется скоростью переноса энергии в виде теплоты: нагревание, охлаждение, выпаривание, испарение, плавление и др. Процессы переноса теплоты часто сопутствуют другим технологическим процессам: химического взаимодействия, разделения смесей и т. д.

Процессы нагревания и охлаждения

Нагревание и охлаждение сред проводят в аппаратах, называемых теплообменниками. По принципу действия теплообменники делятся на рекуперативные, в которых участвующие в процессе теплообмена среды разделены перегородкой, регенеративные, рабочим органом которых является насадка, попеременно омываемая горячим и холодным теплоносителем, и смесительные, в которых процесс теплообмена протекает при непосредственном контакте горячей и холодной сред. Наиболее распространены рекуперативные теплообменники.

Выпаривание, испарение, конденсация

Выпаривание – процесс удаления растворителя в виде пара из раствора нелетучего вещества при кипении этого раствора. Выпаривание применяется для концентрирования растворов нелетучих веществ, выделения их в твердом виде, а также для получения чистого растворителя. Последняя задача решается, например, в опреснительных установках. Чаще всего выпариванию подвергаются водные растворы, а теплоносителем служит водяной пар. Движущей силой процесса является разность температур теплоносителя и кипящего раствора. Процесс выпаривания проводится в выпарных аппаратах.

Испарение – процесс удаления жидкой фазы в виде пара из различных сред главным образом путем их нагрева или создания иных условий для испарения. Испарение осуществляется при проведении многих процессов. В методах

10