Элементы технологического процесса
Технологический процесс производства любого продукта включает три основных элемента: предмет труда, средства труда и труд,
Предметы труда. Под предметами труда понимается та совокупность сил, веществ и предметов природы, на которую люди воздействуют в процессе своей производственной деятельности; являются естественной основой материального производства, одним, из необходимых материальных условий жизни людей.
Элемент «Предмет труда» объединяет сырье, материалы, полуфабрикаты, топливо и др.
Сырье — один из важнейших элементов производства, влияющих на технологию и качество продукции. От обеспечения и качества сырья зависит успех и экономика промышленности.
Сырье — это предмет труда, претерпевший изменение в процессе его добычи или производства. Так, вискозное волокно, полученное из древесины, является сырьем текстильной промышленности; железная руда, добытая из недр земли, — сырьем металлургической промышленности и т. д. В зависимости от происхождения сырье подразделяют на природное и искусственное.
Природное сырье подразделяется на органическое и минеральное. К органическому относятся шерсть, лен, хлопок, древесина и др. К минеральному — железная руда, мел, асбест и др.
Искусственное сырье характеризуется тем, что его получают в основном химическим путем из разных видов естественных материалов. К этому виду сырья относятся химические волокна, синтетические каучуки, сода и др. Искусственное сырье подразделяют на органическое и минеральное, К органическим относятся: вискозное, ацетатное волокно и др., к минеральным — силикатные, металлические волокна и др. материалы.
В зависимости от участия в изготовлении продукции сырье и материалы делятся на основные и вспомогательные. К основным относятся также предметы труда, которые составляют материальную основу выпускаемой продукции. Так, железная руда составляет основу выплавки чугуна, текстильные волокна — выработки тканей, металл — изготовления машин, станков, древесина — производства мебели.
К вспомогательным относятся такие предметы труда, которые не составляют материальную основу производимой продукции, а придают им качественные свойства, обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса. Например, красители придают тканям определенный цвет; топливо, смазочные масла, катализаторы обеспечивают работу оборудования, нормальное протекание или ускорение технологического процесса.
Полуфабрикат — это продукт, изготовление которого закончено на одном участке производства, и он находится на стадии перехода на другой участок.
Топливо и энергия. В процессе производства человек использует не только различные вещества, но и энергию. Обработка деталей на станках, плавка и нагрев, электролиз и другие процессы немыслимы без применения энергии и топлива. Раньше это была мускульная энергия человека, затем стали применять более совершенную энергию - гидравлическую, тепловую, механическую, внутриатомную и др. В качестве энерго-теплоносителей используют электрический ток, топливо, водяной пар, сжатый воздух, газы. Сырье как один из главных элементов производственного процесса оказывает все возрастающее влияние на промышленное производство и его экономику. От номенклатуры и качества сырья в значительной степени зависит экономическая эффективность общественного производства.
Экономические результаты деятельности промышленных предприятий в большей мере определяются уровнем затрат сырья и топлива на производство готовой продукции. Это объясняется тем, что во всех отраслях обрабатывающей промышленности затраты на сырье и топливо составляют наибольшую часть издержек производства.
Подготовка минерального сырья к переработке. Всякое полезное ископаемое, добытое из недр земли, кроме полезной минеральной части всегда содержит некоторое количество малоценных или бесполезных, а иногда и вредных для данного производства примесей.
Поэтому в настоящее время ни один вид сырья не перерабатывается без предварительной подготовки или обогащения.
Под обогащением понимается ряд технологических процессов первичной обработки минерального сырья, имеющих целью отделение полезных минералов от примесей, не представляющих в настоящих условиях практической ценности.
Задачей обогащения является также создание условий, позволяющих эффективно потреблять полезное ископаемое в соответствующих отраслях промышленности.
Процесс обогащения включает следующие стадии: дробление, сортировка и обогащение.
Дробление производится с целью получения определенного размера куска. Для дробления применяют различные дробильные машины — шековые, валковые, конусные, молотковые, барабанные и др. После дробления сырье проходит сортировку для разделения его на сорта по размеру куска. Для сортировки применяют сортировочные устройства различных конструкций.
Методы обогащения полезных ископаемых основаны, главным образом, на использовании физических и физико-механических свойств минералов — удельного веса, крупности, коэффициента трения, формы, цвета, магнитной проницаемости, смачиваемости и некоторых других свойств.
Обогащение, основанное на разнице в удельном весе ценных компонентов и пустой породы, называется гравитационным.
Процесс магнитного обогащения основан на различии магнитных свойств минералов. Зерна минералов, обладающие высокой магнитной восприимчивостью, в магнитном поле легко отклоняются или прилипают к. магниту, а зерна немагнитные свободно проходят через магнитное поле.
Метод флотационного обогащения основан на использовании физико-химических свойств минералов по принципу их смачиваемости жидкостью.
Пути снижения расхода сырья и материалов. Вид исходного сырья определяет характер технологического процесса и его режимы, влияет на выход, качество и себестоимость готовой продукции и на ряд других показателей производства. Правильно выбранное сырье (материалы) должно быть доступным (недефицитным) и дешевым, не требовать при переработке больших затрат труда, времени, энергии, обеспечивать наилучшее использование оборудования и наибольший выход продукта высокого качества. Например, замена этилового спирта нефтяным газом не только изменяет технологию производства синтетического каучука, но и втрое уменьшает его себестоимость; одна тонна пластмасс заменяет в среднем около трех тонн цветных металлов.
С развитием техники и ростом производительности труда удельный вес стоимости сырья, материалов, в себестоимости промышленной продукции непрерывно возрастает. Поэтому экономное и рациональное использование сырья имеет большое значение, особенно для материалоемких технологических процессов.
При современных масштабах производства экономия сырья и материалов превращается в крупные дополнительные резервы.
Экономия материалов проявляется обычно в виде снижения норм расхода, т.е. уменьшаются припуски на обработку, форма заготовок приближается к конфигурации готового изделия, а следовательно, затрачивается меньше времени на изготовление продукции.
Экономия материалов уменьшает потребность в них у потребителей. Это ведет к сокращению затрат труда на предприятиях, производящих исходные материалы, к уменьшению расходов на транспортировку.
Другими направлениями снижения материалоемкости изделий являются:
а) совершенствование конструкций изделий;
б) улучшение технологических процессов;
в) рационализация планирования и организации производства;
г) всемерное укрепление трудовой дисциплины;
д) ликвидация брака;
е) снижение веса машин за счет применения более экономичных материалов, сварно-литых и сварно-штампованных конструкций, рациональных профилей проката, замена литых заготовок коваными, стали — высокопрочным чугуном, цветных металлов — пластмассами и дерева — пластиками.
Орудия труда. Для выполнения любого технологического процесса человек создает и использует различные средства производства, среди которых орудиям труда (машины, станки, аппараты и т. д.) принадлежит решающая роль.
Развитие и совершенствование технологических процессов связано, прежде всего с изменениями техники.
Техника — это совокупность искусственно созданных орудий труда, деятельности человека, и прежде всего орудий труда для воздействия на окружающую среду с целью производства необходимых материальных благ.
Характер техники изменялся и изменяется в ходе исторического развития производства. От простых примитивных каменных и деревянных орудий первобытного общества человек пришел к современным машинам, автоматическим линиям, цехам и заводам-автоматам, космическим ракетам и кораблям.
В зависимости от назначения и натурально-вещественных признаков орудия и средства труда делятся на группы.
Здания относятся к той части средств труда, которая непосредственно не участвует в производственном процессе, но содействует его нормальному осуществлению. В группу производственных зданий входят корпуса основных и вспомогательных цехов, лабораторий, а также все помещения, непосредственно обслуживающие производство(конторы, склад, гаражи, депо).
Сооружения — это разнообразные инженерно-строительные объекты (горные выработки, эстакады, дамбы, водоприемники, очистные сооружения, бункеры, резервуары и др. устройства), необходимые для производства.
Силовые установки — это энергетическое оборудование, предназначенное для производства или переработки (преобразования) энергии. В данную группу входят разнообразные двигатели, паровые машины, турбины, электрические генераторы, компрессоры, электротрансформаторы, выпрямители тока и др.