- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
Себестоимость и качество промышленной продукции — важнейшие технико-экономические показатели работы предприятия.) Целевой установкой промышленности является производство продукции возможно высокого качества с наименьшими затратами на базе ускорения научно-технического прогресса, интенсификации и оптимизации технологических процессов. Себестоимость и качество продукции рассматриваются в курсах различных экономических дисциплин. Здесь дается лишь самое общее представление и раскрывается их значение для понимания курса технологии ведущих отраслей промышленности.
Совокупность материальных и трудовых затрат предприятия в денежном выражении, необходимых для изготовления и реализации продукции, называется полной себестоимостью. Затраты предприятия, непосредственно связанные с производством продукции, называются фабрично-заводской себестоимостью. Соотношение между различными видами затрат, составляющих себестоимость, представляет собой структуру себестоимости.
Все затраты, необходимые для изготовления продукции, могут быть разделены на четыре основные группы:
затраты, связанные с приобретением исходного сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, топлива, воды, электроэнергии;
затраты на заработную плату всего числа работников;
затраты, связанные с амортизацией, т. е. отчисления на возмещение износа основных производственных фондов (зданий, сооружений, оборудования и т. д.);
прочие денежные затраты (цеховые и общезаводские расходы на содержание и ремонт зданий, оборудования, технику безопасности, оплата за аренду помещений, оплата процентов банку и др.).
При составлении калькуляции себестоимости единицы продукции применяют расходные нормы по сырью, материалам, топливу и энергии в натуральных единицах, а затем пересчитывают в денежном выражении. Соотношение затрат по различным статьям себестоимости зависит от вида технологического процесса. Например, в большинстве химических процессов важнейшей статьей себестоимости являются затраты на сырье, особенно в производстве продуктов органического синтеза, полимеров и т. д., а в электрохимических и электротермических процессах производства металлов, карбидов, фосфора, хлора главными являются затраты на энергию. К примеру, в среднем по химической, промышленности 60 — 70% себестоимости составляют затраты на сырье, а в производстве алюминия 50% себестоимости составляют затраты на энергию. Доля заработной платы колеблется от 4 до 30 — 35% себестоимости, и она тем ниже, чем выше степень механизации, автоматизации технологических процессов. При ручном труде и низкой производительности труда доля себестоимости на заработную плату возрастает. Амортизация составляет примерно 3 — 4% себестоимости. Однако надо иметь в виду, что при внедрении новой прогрессивной технологии необходимо применять зачастую дорогостоящее оборудование (колонны, работающие под давлением до 100 МПа, станки с числовым программным управлением, автоматические поточные линии, роботы-манипуляторы, плазмотроны и т. д.). При четкой организации работы предприятия, отсутствии простоев и высокой производительности работы оборудования можно избежать повышения затрат на амортизацию основных производственных фондов и добиваться высокой фондоотдачи.
Анализ структуры себестоимости необходим для выявления резервов производства, интенсификации технологических процессов, поиска путей снижения себестоимости. Главными резервами снижения себестоимости при сохранении высокого качества продукции и хороших условий труда рабочих является рациональное и экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии и внедрение высокопроизводительного оборудования. Новая техника и технология, вновь вводимые в производство, должны быть непременно лучше и эффективнее прежних. В противном случае нельзя достигнуть ни роста производительности труда, ни снижения себестоимости продукции, ни увеличить необходимые накопления на повышение жизненного уровня трудящихся, на новое строительство, развитие науки, культуры, здравоохранения и т. д.
Современный уровень развития народного хозяйства и научно-технического прогресса, а также растущие потребности населения настоятельно требуют повышения качества выпускаемой продукции. Качество продукции — есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности общества (ГОСТ 15467-70).
Качество продукции имеет чрезвычайно большое значение, особенно в условиях планового социалистического хозяйствования. Его повышение 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 таких факторов, как механизация и автоматизация технологических процессов, их непрерывность, качество исходных материалов, энерговооруженность труда, научная организация труди, общая культура производства, требования техники безопасности и охраны труда на производстве и т, д. Необходимо учитывать также и экономические критерии и рычаги управления качеством. Недопустимо повышение качества продукции за счет ухудшения гигиенических, экологических, эстетических и других условий производства.
Комплексность категории качества обусловливает необходимость наличия групп различных показателей, которые должны количественно оценивать степень соответствия промышленной продукции ее эксплуатационному назначению.
В соответствии с методикой оценки качества промышленной продукции установлено восемь групп показателей качества:
1. Показатели назначения характеризуют полезный эффект от использования продукции по назначению и обусловливают область ее применения (техническое совершенство, конструктивные показатели и т. д.).
2.Показатели надежности — безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность, долговечность — ресурс, срок службы.
3.Показатели технологичности характеризуют эффективность конструктивно-технологических решений для обеспечения высокой производительности труда при изготовлении и ремонте продукции (коэффициент сборности, коэффициент использования рациональных материалов, удельные показатели трудоемкости).
4.Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования в продукции стандартизированных изделий и уровень унификации составных частей изделия.
5.Эргономические показатели характеризуют систему «человек — изделие — среда» и учитывают комплекс гигиенических, антропологических, физиологических, психологических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых процессах.
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 СССР и за рубежом, а также его патентную чистоту (показатели патентной защиты, показатель патентной чистоты).
8. Экономические показатели отражают затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию изделий, а также экономическую эффективность эксплуатации.
Экономические показатели играют особую роль. С их помощью оценивают качество, надежность, ремонтопригодность продукции, технологичность, уровень стандартизации и унификации, патентную чистоту в их связи с затратами по достижению соответствующего уровня.
По мере развития производства количество показателей качества стремительно увеличивается и теперь уже превышает 400.
Большую роль в повышении качества сырья и готовой продукции играют стандарты. Они устанавливают нормы качества и определенные требования, предъявляемые к сырью, полуфабрикатам и готовой продукции. Стандарт — это норма, удовлетворяющая определенным условиям в отношении качества, химического состава, физических свойств, массы и т. п. Стандарты устанавливаются для изделий и сооружений серийного и массового применения. Они используются также для установления единообразных понятий, технических терминов, обозначений величин и общетехнических требований (например, допусков, посадок, резьб, нормальных диаметров, нормальных длин и т. д.).
Стандарты на продукцию массового производства содержат полную техническую характеристику стандартизируемой продукции. Они предусматривают типы, виды, марки, артикулы, формы, размеры изделий и материалов, которые должны выпускаться по определенным группам продукции, с учетом качественных показателей и норм (физико-механические свойства, химический состав, степень чистоты материалов, внешний вид и т. п.). Одновременно предусматриваются правила приемки и методы испытаний, необходимые для проверки с определенной точностью установленных норм, требований и характеристик. Кроме того, предусматриваются правила упаковки, хранения и транспортирования, обеспечивающие сохранность качественных свойств изделий.
Применение стандартов обеспечивает взаимозаменяемость отдельных деталей и целых узлов машин и механизмов, позволяет лучше использовать сырье, материалы, топливо и энергию, способствует специализации производства, внедрению новой техники.
Стандарты широко используются во всех странах. В зависимости от сферы действия и области распространения различают ведомственные, отраслевые, межотраслевые, национальные, государственные, региональные и международные стандарты.
По количеству и качеству используемых стандартов СССР занимает одно из первых мест в мире.
Единая система стандартов, введенная в СССР с 1 января 1966 г., предусматривает применение в народном хозяйстве четырех категорий стандартов, а на продукцию, не охваченную стандартами, — двух категорий технических условий (ТУ). К стандартам относятся: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), республиканские стандарты (РСТ), стандарты предприятий (СТП). Кроме стандартов и технических условий иногда применяют (особенно в машиностроении) понятие «нормали».
Эффективность стандартизации велика. Она может быть повышена унификацией и типизацией. Унификация - это рациональное сокращение излишнего многообразия типов, типоразмеров изделий, их частей, материалов, методов испытаний и т. п. Типизация (частный случай унификации) — сведение многообразных конструкций механизмов, сооружений, технологических процессов к небольшому числу наиболее рациональных типов. Для повышения качества продукции установлено несколько категорий качества продукции. Продукции высшей категории качества, превосходящей по своим показателям требования отечественных и мировых стандартов, присваивается государственный Знак качества. Остальная промышленная продукция делится на соответствующую требованиям сегодняшнего дня развития общества и на не соответствующую, которой подлежит замене и снятию с производства. Для объективной оценки качества возрастающего ассортимента промышленной продукции применяются постоянно совершенствуемые разнообразные технические методы контроля: оптические, электрические, магнитные, химические, механические, рентгенографические, акустические и другие, гарантирующие объективность, точность, быстроту получения результатов. Наряду с ними распространены методы контроля, основанные на применении радиоактивных изотопов (так называемый метод «меченых атомов»).
В качестве средств контроля используются контрольно-измерительные инструменты и приборы, автоматические контрольные устройства. Выбор и область применения средств контроля определяются характером производства и требуемой точностью контроля. Средства контроля разделяются на механизированные, ручные универсальные (применяемые в единичном и серийном производстве), ручные специальные (применяемые в массовом производстве и автоматические устройства. Последние особенно эффективны, если они встроены в технологическое оборудование и обеспечивают контроль непосредственно в процессе изготовления продукции (активный контроль).
Создание и применение прогрессивных методов контроля качества продукции являются одним из путей повышения технико-экономического уровня предприятия, способствуют внедрению комплексной системы управления качеством продукции.