Процессы с замкнутой схемой более компактны, чем процессы с разомкнутой схемой, требуют по сравнению с ними меньшего расхода сырья, вспомогательных материалов и энергии на транспортировку реагентов. Циклические (с замкнутой схемой) процессы широко используются во многих производствах для многократного или частичного возвращения тепловых или материальных потоков в начальную стадию процесса. Это позволяет рационально и экономно расходовать энергию, сырье, материалы и водные ресурсы, получать продукцию высокого качества. Наиболее совершенные технологические процессы - процессы с замкнутой схемой - являются основой создания безотходных, энергосберегающих производств.
В промышленности часто применяют комбинированные процессы (со смешанной схемой), являющиеся сочетанием процессов с открытой и закрытой схемой (например, производство серной кислоты нитрозным способом). В таких процессах одни промежуточные продукты ('оксиды серы) обрабатываются по открытой схеме, проходя последовательно ряд аппаратов, а другие (оксиды азота) - циркулируют по замкнутой схеме.
По отношению к ресурсам выделяют наукоемкие, капиталоемкие, энергоемкие, энергосберегающие, безотходные, малооперационные технологические процессы.
По уровню автоматизации различают ручные, механизированные, автоматизированные, автоматические, безлюдные технологические процессы.
Исходя из структуры технологического процесса, можно выделить два направления его совершенствования - совершенствование вспомогательных ходов и совершенствование рабочих ходов. Одновременное совершенствование вспомогательных и рабочих ходов можно представить как совокупность действий по этим двум направлениям, поэтому для элементарного технологического процесса такое деление на два направления представляется вполне обоснованным.
Совершенствование вспомогательных ходов, связанное с движением исполнительных механизмов, может осуществляться по следующей схеме. Действия человека можно заменять действиями механизмов, затем осуществляется переход к комплексной механизации, которую в свою очередь сменяет автоматизация вспомогательных ходов. Одновременно с этим происходит замена оборудования на более производительное, ускоряются движения исполнительных механизмов. Практически любое кинематическое движение можно реализовать с помощью различных механизмов, автоматизация этих движений не представляет собой технической трудности. Ограничения могут возникать по экономическим соображениям, требованиям надежности или целесообразности.
Механизация и автоматизация, ускорение движения исполнительных механизмов приводят к сокращению промежутков между рабочими ходами и обеспечивают заметный рост производительности живого труда. Но при этом сущность рабочего хода, а следовательно, и самого технологического, процесса не меняется. Отсутствие изменения сущности технологического процесса при совершенствовании вспомогательных ходов позволяет определить этот путь развития как эволюционный. Характерной особенностью такого пути развития можно считать достаточную очевидность мероприятий по его реализации, так как в каждом конкретном случае можно наметить пути совершенствования конкретных вспомогательных ходов, реализация поставленных задач вполне прогнозируема. Абсолютно другой принцип развития технологических процессов реализуется при совершенствовании рабочего хода. При таком направлении развития возможны самые разнообразные технические решения, используюшие достижения различных областей знаний, реализующие новые и нетрадиционные способы, отличающиеся от известных технологических решений. Речь идет именно о коренном,революционном изменении сущности рабочего хода. Например, выполнение отверстий сложного поперечного сечения в металлических заготовках медно-графитовым инструментом, работающим на электрофизическом принципе, вместо обычной обработки резанием с помощью фрезы или образивного инструмента.
В большинстве случаев результат таких изменений не всегда точно можно предсказать, или он ясен, но техническое осуществление замысла сопряжено с большими трудностями, эти изменения не могут быть выполнены по указанию, приказу или желанию в строго установленные сроки. Для таких революционных изменений должны созреть условия, должны быть накоплены определенные научные и технические знания. Например, несмотря на то что процесс разделения смеси газов неоднократно совершенствовался, существенно расширить использование этого процесса оказалось возможным только с помощью применения лазерного излучения. Именно совершенствование рабочего хода позволяет охарактеризовать данный путь развития как революционный. Непредсказуемость результатов при совершенствовании технологических процессов подобным образом, наличие нетрадиционных технических решений позволяют говорить об эвристическом характере реализации такого типа решений.
Группа технических решений эволюционного типа характеризуется следующими свойствами:
1. Внедрение механизации и автоматизации обязательно связано с увеличением вооруженности рабочего и, следовательно, с ростом прошлого труда в единице продукта.
2. Внедрение эволюционных технических решений уменьшает количество затраченного живого труда в единице продукта и в большинстве случаев вызывает повышение его производительности.
3. Эффективность технических решений эволюционного типа падает по мере роста производительности труда. Снижение эффективности обусловлено тем, что по мере усложнения технологического оборудования его модернизация требует еще большего усложнения, а следовательно, больших затрат.
Группа технических решений революционного типа характеризуется следующими свойствами:
1 Технические решения революционного типа более эффективны, чем эволюционного того же назначения.
2. Уменьшение суммарных затрат труда при революционных решениях может осуществляться в результате уменьшения как живого, так и прошлого труда на единицу продукта.
Следует пояснить, что большая эффективность решений революционного типа по отношению к техническим решениям эволюционного типа есть некое абсолютное свойство всех решений такого типа. Так как реализация революционных решений требует дополнительных исследований, смены технологии и основного технологического оборудования, других затрат, то их внедрение становится реальным только при реализации указашшх условий. В противном случае развитие будет идти по эволюционному пути.
Как уже отмечалось, развитие технологического процесса - это именно то изменение, при котором происходит повышение производительности труда, затрачиваемого внутреннего процесса на создание продукции. Поэтому дли выявления вариантов развития технологических процессов необходимо знать возможный характер изменения абсолютных величин живого и прошлого труда в единице продукции с ростом производительности труда.
Рост производительности труда возможен только при уменьшении величины живого труда по мере развития технологического процесса. Технически возможен вариант развития в результате уменьшения суммарного труда при увеличении живого и уменьшении прошлого труда. Характер подобных решений не совпадает с общим направлением развития техники. Возможные варианты изменения в соотношении живого и прошлого труда, вызывающие повышение производительности труда, распределяются на две группы. В одной группе прирост производительности совокупного труда осуществляется вследствие увеличения прошлого труда при снижении живого. В этом случае производительность совокупного труда растет только до достижения определенного соотношения живого и прошлого труда, а после достижения этого соотношения прекращается, т.е. развитие носит ограниченный характер. При приросте производительности совокупного труда за счет снижения прошлого труда при одновременном снижении живого - развитие неограниченное, так как рост производительности труда совокупного не прекращается.
Отмеченные ранее свойства технических решений эволюционного и революционного путей развития позволяют оценить варианты динамики живого и прошлого труда и определить соответствующие им типы этих решений.
Рост производительности труда, который осуществляется при снижении как прошлого, так и живого труда, не может быть реализован эволюционными техническими решениями, потому что при них предполагается рост прошлого труда. Очевидно, что этот вариант динамики может быть реализован только при революционном пути развития технологических процессов. Рост производительности труда, который появляется при повышении прошлого труда и снижении живого, реализуется исключительно при эволюционном пути развития технологических процессов. Кроме этих граничных случаев, возможны варианты попеременного чередования использования технических решений эволюционного и революционного типа по мере развития технологического процесса. В таком случае при преобладании эволюционных решений появится рост суммарных затрат, а при преобладании революционных решений реализуется неуклонное снижение затрат совокупного труда, т, е. выход на неограниченное развитие технологического процесса.
Таким образом, можно сделать вывод, что все варианты динамики живого и прошлого труда по характеру изменения совокупного труда и типа их технического обеспечения можно распределить на три группы:
1) обеспечивающиеся техническими решениями эволюционного типа-,