В структуре технологического процесса различают два вида связей между элементами: предметные и временные. В любом технологическом процессе предметные связи всегда последовательны. Технологические операции следуют строго одна за другой. Временные же связи могут быть как последовательными, так и параллельными.
Первичным элементом технологической структуры является рабочее место — это часть производственной площади цеха, оснащенная основным оборудованием и вспомогательными устройствами, предметами труда, обслуживаемая одним или несколькими рабочими. На рабочем месте выполняется часть производственного процесса, за ним может быть закреплено несколько детале-операций.
Виды рабочих мест:
· простое рабочее место (одна единица оборудования, один рабочий);
· многостаночное рабочее место — один рабочий обслуживает несколько видов оборудования (как правило, работающих в автоматическом режиме);
· комплексное рабочее место (характерно для непрерывных производственных процессов) — один агрегат или установка обслуживается бригадой рабочих.
По уровню специализации рабочие места подразделяются на специализированные (за рабочим местом закрепляется выполнение трех–пяти детале-операций) и универсальные (закрепление детале-операций или отсутствует, или их число достаточно велико — больше 20).
Несколько производственных участков объединяются в цеха. Цех — административно-обособленная часть предприятия, специализирующаяся либо на изготовлении продукции или части ее, либо на выполнении определенной стадии производственного процесса. Возглавляется начальником цеха.
Также в цехах имеются участки:
· заготовительный участок (слесарный стол);
· стол для контроля;
· склад исходных материалов (стеллажи);
· склад готовой продукции.
Все производственные помещения оборудованы общеобменной праточно-вытяжной вентиляцией.
В основе подавляющей массы технологий лежат физические и химические превращения. Часто без каких-либо обоснований выделяют также механические превращения, что недостаточно логично, так как механические процессы (механика) являются частью физических процессов (физики).
В физических процессах изменяются лишь форма, размеры, агрегатное состояние и другие физические свойства веществ. Их строение и химический состав сохраняются. Физические процессы доминируют при дроблении, измельчении полезных ископаемых, в различных способах обработки металлов давлением (ОМД), при сушке и в других аналогичных случаях.
Химические процессы, естественно, изменяют химический состав исходного сырья и, как следствие, его физические свойства. С их помощью получают металлы, спирты, удобрения, сахара и тому подобное, которые в чистом виде в сырье не присутствуют. Химические процессы являются основой производства в металлургии, химии, промышленности строительных материалов, в целлюлозно-бумажной и во многих других отраслях народного хозяйства.
Химические явления в технологических процессах зачастую получают развитие под влиянием внешних условий (давление, объем, температура и так далее), в которых реализуется процесс. При этом имеют место нестехиометрические превращения одних веществ в другие, изменение их поверхностных, межфазных свойств и ряд других явлений смешанного (физического и химического) характера. Совокупность взаимосвязанных химических и физических процессов, происходящих в вещественной субстанции, часто на границе раздела фаз, получила название физико-химических, пограничных между физическими и химическими. Физико-химические процессы широко применяются в обогащении полезных ископаемых, металлургии, технологиях основных химических производств, органическом синтезе, энергетике, но особенно в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливании, очистке сточных вод и другие).
Специфическую группу составляют биохимические процессы – химические превращения, протекающие с участием субъектов живой природы, – микроорганизмов, играющих роль биокатализаторов. Биохимические процессы составляют основу жизнедеятельности всех живых организмов растительного и животного мира. На их использовании построена значительная часть сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, например биотехнология. Продуктом биотехнологических превращений являются вещества неживой природы.
Тесно связаны с биохимическими биологические процессы. Однако, в отличие от биохимических, в биологических процессах воспроизводятся субъекты живой природы.
Следует также выделить ядерные процессы. В них не только меняются физические и химические свойства веществ, но и происходит переход одних элементов и элементарных частиц в другие, имеют место различные виды ядерных излучений. Ядерные процессы лежат в основе атомной энергетики, ядерного синтеза, ядерного оружия.
Основной характеристикой ядерных процессов является период полураспада радиоактивных элементов, то есть время, в течение которого их концентрация снижается вдвое. Это период не зависит от химического состава соединений, в которые входят радиоактивные элементы. На него не влияют давление и температура окружающей среды. У человечества в принципе нет способов воздействия на скорость радиоактивного распада.
Конечно, приведенное деление технологических процессов по характеру сопровождающих их превращений зачастую является условным из-за невозможности проведения четкой грани между ними и их одновременного протекания. С учетом последнего, по типу превращений, лежащих в основе переработки, технологические процессы можно разделить на физические, химические, физико-химические, биохимические, биологические, ядерные и комбинированные, являющиеся сочетанием двух или более процессов.[1]
По способу организации технологические процессы делятся на периодические, непрерывные и полунепрерывные.2
В периодических процессах поступление исходных материалов в переработку осуществляется дискретно, через определенные промежутки времени. После переработки полученный продукт выгружают. Примеры периодических процессов: мартеновское и конверторное производство стали, литье в форму, обработка металлов давлением и резанием. Главные недостатки периодического процесса: простои основного технологического оборудования во время загрузки сырья и выгрузки продукта, непостоянство технологического режима в начале и конце цикла переработки.
При непрерывном процессе загрузка исходного сырья в аппарат и выгрузка конечного продукта осуществляются непрерывно, при этом все стадии технологии протекают одновременно как в отдельных частях одного аппарата, так и в комплексе аппаратов, обслуживающих данный технологический процесс. Примеры: перегонка нефти, получение серной кислоты, синтез аммиака, производство цемента, обжиг сырья в печах кипящего слоя, агломерация руд и концентратов на конвейерных машинах.
В непрерывных процессах исключены простои основного оборудования, вызванные требованиями технологии, нет перерывов в выпуске конечной продукции, устойчивее режим переработки, более стабильно качество готовой продукции, полнее использование вторичных энергетических ресурсов. По указанным причинам одна из основных тенденций промышленного производства состоит в замене периодических процессов непрерывными.
В полунепрерывных процессах сочетаются непрерывные и периодические стадии. К ним относятся многие технологии металлургического производства, в которых процесс плавки непрерывен, а загрузка исходного сырья и выпуск продуктов плавки осуществляются периодически (доменная плавка, шахтная и отражательная плавка руд цветных металлов). Полунепрерывны некоторые процессы в промышленности стройматериалов, например пропарка железобетонных изделий в камерах непрерывного действия, в горнодобывающей промышленности (непрерывная отгрузка угля на поверхность при периодическом режиме его выемки в отдельных забоях) и так далее.
2. Технико – экономические показатели технологических процессов прокатного и кузнечно – прессового производства
Несмотря на то, что в последние годы российская экономика демонстрирует устойчивый и динамичный рост, более высокий, чем среднемировой или западноевропейский. В 2006 году он составил около 7,0%, в реальности Россия по-прежнему остается страной с примитивной, низкотехнологичной индустрией, неэффективным госаппаратом и экономикой «сырьевой трубы».
Призывы к диверсификации, национальной экономики, в том числе в рамках поставленной еще в 2003 году задачи удвоения ВВП, пока не нашли своего воплощения на практике, вектор сырьевой направленности экономики по-прежнему остается доминирующим, (сегодня 40% ВВП формирует нефтегазовый сектор) а тон в экономическом росте в 2006г задавали строительный сектор (рост на 14,2%) и быстрое расширение внутренней торговли (13%), товарное наполнение которой по прежнему в значительной степени происходит за счет импорта. В то же время прирост промышленного производства более чем в двое уступал динамики отмеченных секторов национального хозяйства.[1]
Начавшийся после кризиса 1998 года динамичный промышленный рост продолжался лишь три года, а с 2003 года темпы роста промышленного производства стали уступать темпам общей экономической динамики. Что и предопределило дальнейшее снижение доли национальной промышленности как в национальном хозяйстве, в целом так и в структуре экономического роста.
В то же время с 1989 года Росстатом отмечается дальнейшее снижение выпуска технологического оборудования для литейного производства, металлорежущих станков, кузнечно-прессовых машин, деревообрабатывающего оборудования; доменного и сталеплавильного оборудованию; прокатного оборудования; прядильных и ткацких станков, швейных машин; неустойчивые (колеблющейся по годам) масштабы выпуска нефтеаппаратуры, тракторам на колесном и гусеничном ходу.