1. Этапы и стадии технологического процесса
Производственный процесс, т.е. процесс производства какой-либо продукции, представляет собой совокупность взаимосвязанных частичных процессов, которые могут быть вспомогательными, обслуживающими, или основными. К вспомогательным процессам относят изготовление инструмента, ремонт оборудования, производство энергоресурсов, сжатого воздуха и т.д. К обслуживающим процессам относят технический контроль качества продукции, транспортное обслуживание, складирование предметов труда и производства. Основную часть производственного процесса составляют технологические процессы (ТП). На основе технологического процесса осуществляется изменение форм, размеров, физико-химических свойств предметов труда. Для целей организации и нормирования труда технологические процессы расчленяют на операции.
Операция – это часть технологического процесса, выполняемая над определенным предметом труда на одном рабочем месте одним или группой рабочих. По технологическим признакам операции расчленяются на установки, переходы и проходы. Установкой называется часть операции, выполняемая при неизменном положении предмета труда. Переходом называется часть операции, выполняемая для изменения одного или одновременно нескольких свойств предмета труда, одним или одновременно несколькими инструментами при неизменном режиме работы оборудования. Проход – это часть перехода, при котором изменяется свойство предмета труда без смены инструмента и изменения режима обработки.
Разнообразие технологических процессов обусловлено следующими основными факторами:
· видом используемого сырья;
· формой и количеством необходимых энергоресурсов;
· количеством стадий (операций) преобразования сырья;
· временными характеристиками операций процесса;
· видом готовой продукции.
По характеру протекания технологические процессы делятся на непрерывные, периодические и дискретные.
Непрерывным называется такой процесс, в котором конечный продукт вырабатывается до тех пор, пока подводится сырье, энергия, катализаторы, управляющие воздействия. К таким процессам можно отнести, например, процессы переработки нефти.
Периодическим является технологический процесс, в котором за сравнительно небольшой промежуток времени (часы или дни) вырабатывается определенное, ограниченное количество конечного продукта. При этом в течение отведенного промежутка времени периодический процесс является непрерывным. Примером периодического процесса может быть технологический процесс плавки металла в доменной печи.
Дискретным называется технологический процесс, в котором конечный продукт вырабатывается за определенные промежутки времени, и этот процесс можно остановить, а также продолжить с любой технологической операции без снижения заданного уровня качества. Можно назвать такие примеры, как: процесс сборки изделий на конвейере, испытание готовых изделий и т.п.
Большинство технологических процессов требуют четкого управления ими. В общем случае, необходимость управления технологическими процессами диктуется следующими факторами:
· необходимость поддержания состава и количества входных компонентов на заданном уровне для обеспечения необходимого качества готового продукта;
· непрерывное изменение (подстройка) параметров технологического процесса, что связано с постоянным износом орудий труда и переменным составом сырья;
· пуск и остановка некоторых технологических процессов требует выполнения специфических точно синхронизированных операций и др.
Методологической основой создания автоматизированных систем управления технологическими процессами является системный подход, обеспечивающий комплексное решение задач наилучшего управления технологическими процессами. Необходимость системного подхода определяется тем, что современные технологические процессы являются сложными объектами управления с большим числом входных и выходных переменных. Сложные нелинейные связи между переменными, недостаточность априорной информации о закономерностях протекания процессов создают значительные трудности при создании адекватных моделей технологических процессов. Осуществление технологических процессов должно удовлетворять нескольким зачастую противоречивым требованиям к качеству готовой продукции и производительности установки.
Качество продукции определяется, в первую очередь, качеством сырья, заготовок, возмущениями, действующими на процесс, качеством инструментов, режимами обработки и т.д. Производительность установки определяется простоями оборудования, потерями времени при переходе от одного вида продукции к другому, потерями, связанными с проведением плановых и аварийных ремонтных работ, а также режимом работы самого оборудования. Поскольку качество и производительность взаимосвязаны, то системы управления ими могут работать только совместно. Система управления качеством организуется на каждой технологической операции, должна быть оперативной, работать в реальном времени. Система управления производительностью состоит из систем управления режимами технологических операций, управления транспортными операциям межоперационными запасами.
Деятельность предприятия по развитию его материально-технической базы, организации производства, труда и управления представляет собой техническую подготовку производства. Она включает:
· проведение прикладных исследований, связанных с совершенствованием изготовляемой продукции, техники, технологии, составом применяемых материалов, организации производства;
· проектирование новой продукции и модернизацию ранее выпускавшейся;
· разработку технологического процесса изготовления продукции;
· приобретение специального оборудования, инструментов и полуфабрикатов со стороны;
· материально-техническое обеспечение производства;
· подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров;
· разработку норм и нормативов, технологической, технической и организационной структуры аппарата управления и информационного обеспечения.
Техническая подготовка осуществляется в целях эффективного освоения нового или модернизированного изделия, внедрения новых сложных машин и оборудования, новых технологических приемов и изменений организации производства. В задачу технической подготовки производства входит создание технических, организационных и экономических условий, полностью гарантирующих перевод производственного процесса на более высокий технический и социально-технический уровень на основе достижений науки и техники. Техническая подготовка производства включает конструкторскую и технологическую подготовку. На предприятиях разного типа, масштаба и профиля могут быть с разной полнотой представлены различные стадии подготовки производства; однако в любом случае существенная часть работы по организации производства находится в компетенции предприятия.
Конструкторская подготовка производства включает проектирование новой продукции и модернизацию ранее производившейся, а также разработку проекта реконструкции и переоборудования предприятия или его отдельных подразделений. В процессе проектирования определяется характер продукции, ее конструкция, физико-химические свойства, внешний вид, технико-экономические и другие показатели. Результаты конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации – чертежей, рецептур химической продукции, спецификаций материалов, деталей и узлов, образцов готовой продукции и т.п.
Проектирование новой продукции осуществляется проектно-технологическими и научно-исследовательскими институтами, научно-технологическими центрами, а также конструкторскими отделами и лабораториями предприятий.
Основными целями конструкторской подготовки производства являются:
· непрерывное совершенствование качества продукции;
· повышение уровня технологичности конструкции, под которой понимается облегчение приемов изготовления продукции и возможность применения прогрессивных методов изготовления при заданном объеме производства. Это обеспечивает лучшее использование производственных ресурсов при изготовлении продукции;
· снижение себестоимости новой продукции за счет изготовления и совершенствования конструкции изделия, уменьшения расхода материалов на единицу продукции, снижения эксплуатационных затрат, связанных с использованием продукции;
· использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов;
· обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобств при эксплуатации и ремонте новых изделий.
Исходным для проектирования новой продукции является проектное (техническое) задание, которое составляется заказчиком (предприятием) или по его поручению проектной организацией. В проектном задании указывается наименование продукции, ее назначение, область применения, технические и экономические показатели в процессе производства и эксплуатации. На уровне проектного задания должны быть определены принципиальные отличия новой конструкции или изделия от ранее выпускаемых, приведены перечень и обоснование необходимости оригинальных изделий, даны подробные расчеты эффективности нового изделия с учетом эффекта, рассчитанного как для потребителя, так и для производителя.
На основании анализа проектного задания заказчика и сопоставления различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов составляется техническое предложение – совокупность конструкторских документов, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности дальнейшей разработки проекта. Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки эскизного (технического) проекта.