Технологічні і виробничі процеси

 

Основне завдання будь-якої виробничої системи полягає в тому, щоб сприйняти «на вході» всі вкладення — затрати, перетворити їх і «на виході» видати результат — готову продукцію. Для отримання корисного результату (продукції, послуг) необхідно перетворити вкладення-затрати «на вході» у виробничу систему, виконавши низку дій за певними правилами, які визначає технологія. Технологія (технос — мистецтво, ремесло та логос — наука) дослівно з грецької — наука про ремесла, наука про промисловість (виробництво). Класичне її визначення — це наука про способи і процеси отримання та перероблення продуктів природи, сировини, матеріалів у предмети споживання і засоби виробництва. Сучасний рівень виробництва та кон’юнк­тури ринку вкладають новий зміст у поняття «технологія», розглядаючи її як науку про найбільш економічні способи і процеси виробництва сировини, матеріалів та виробів.

Процес — це серія операцій (видів діяльності), які здійснюються над початковими матеріалами (вхід процесу), збільшують його цінність і приводять до певного результату (виходу процесу).

За характером якісних змін сировини і матеріалів технології поділяються на фізичні, механічні та хімічні.

Фізична і механічна технології розглядаються як процес перероблення сировини і матеріалів зі зміною розмірів, форми, фізичних і механічних властивостей, але, як правило, без зміни внутрішньої побудови та складу речовини (наприклад, виготовлення металевих чи дерев’яних деталей методом обробки різанням).

Хімічна технологія характеризується змінами не тільки фізичних властивостей, а й агрегатного стану, хімічного складу та внутрішньої внутрішньої побудови речовини (наприклад, унаслідок коксування вугілля отримують бензол, нафталін, водень, метан, етилен та інші продукти; з газу метану отримують водень, етилен, метиловий спирт та інші продукти).

Технологічний процес — це сукупність дій, спрямованих на зміну форми, розмірів, стану, структури, місцерозташування предмета праці. Кожен технологічний процес може бути розчленований на певну кількість типових технологічних ланцюгів або операцій і поданий як технологічна схема.

За джерелом необхідної енергії технологічні процеси бувають пасивні та активні. Перші здійснюються як природні процеси (наприклад, сушіння в звичайних умовах). Активні технологічні процеси є наслідком або безпосереднього впливу людини на предмет праці, або впливів засобів праці, що приводяться в дію енергією, раціонально перетвореною людиною.

За ступенем безперервності впливу на предмет праці техно­логічні процеси розподіляються на дискретні (переривчасті або періодичні), неперервні та комбіновані.

Дискретний технологічний процес характеризується чергу­ванням робочих і допоміжних ходів із чітким розмежуванням їх за часом реалізації. Наприклад, металообробка здійснюється в такій послідовності: установлення заготовки в патрон верстата (допоміжний хід), підведення різального інструмента (допоміж­ний хід), оброблення заготовки ріжучим інструментом (робочий хід), контроль (допоміжний хід), зняття деталі з верстата (допоміж­ний хід), установлення в патрон верстата нової заготовки і т. д.

Особливість неперервних процесів полягає в тому, що їм не властиве чітко виражене чергування робочого і допоміжного ходів. У них завжди можна виділити групу допо­міжних ходів, які здійснюються одночасно з робочими, і групу допоміжних ходів, що періодично повторюються, залежно від результатів робочого ходу. Такі процеси притаманні хімічній про­мисловості, виробництвам термохімічної обробки машинобудів­них та приладобудівних підприємств.

Для металургії, енергетики та інших виробництв характерні комбіновані процеси, у яких спостерігається сполучення ознак безперервних і дискретних процесів (наприклад, доменне вироб­лення чавуну).

За способом впливу на предмет праці та видом устаткування, що застосовується, розрізняють механічні та апаратурні техно­логічні процеси. Механічні процеси здійснюються вручну або за допомогою машин (верстатів, складальних автоматів тощо), коли предмет праці зазнає механічних впливів, тобто змінюються його форма, розміри, положення. Механічні процеси переважають у машинобудуванні.

Під час апаратурних процесів змінюються фізико-хімічні вла­стивості предметів праці під впливом хімічних реакцій, теплової енергії, різноманітних випромінювань, біологічних об'єктів. Апа­ратурні процеси протікають в апаратах різних конструктивних форм — печах, камерах, ваннах, посудинах і т.п. Унаслідок апа­ратурних технологічних процесів одержують продукт, якій від­різняється від сировини за хімічним складом або агрегатним ста­ном. Апаратурні процеси можна спостерігати в хімічній, нафто­переробній, металургійній промисловості, а також у виробництві електричної і теплової енергії.

За кратністю обробки сировини технологічні процеси підроз­діляються на процеси з відкритою (розімкнутою) схемою, де си­ровина підлягає одноразовій обробці (наприклад, конверторний спосіб виплавки сталі) і процеси з циркуляційною {замкнутою) схемою, де сировина неодноразово повертається в початкову ста­дію для повторної обробки (наприклад, обертове водопостачання, коли вода циркулює в системі після очищення).

Будь-який технологічний процес можна розглядати як систему (рис. 1), яка має входи (склад сировини, її кількість, температура тощо) і виходи (деталі, вузли, готова продукція, їх кількість, якість та інші параметри).

 

Рис. 1. Схема технологічного процесу як системи

 

Технологічний процес об’єднує низку стадій (ступенів), від швидкості яких залежить швидкість здійснення всього процесу. У свою чергу, стадії розчленовуються на операції. Технологічна операція — це завершена частина технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці та характеризується постійністю предмета праці, знаряддя праці і особливостей впливу на предмет праці.

Технологічний процес становить основу будь-якого виробничого процесу, є найважливішою його частиною, яка пов’язана з переробленням сировини, обробкою матеріалів і перетворенням їх у готову продукцію.

Виробничий процес — це сполучення предметів, знарядь праці та живої праці в просторі і часі, що функціонують для задоволення потреб виробництва.

Основними елементами, що визначають процес праці і, відповідно, виробничий процес, є доцільна діяльність (або сама праця), предмети праці і засоби праці. Доцільна діяльність (або сама праця) здійснюється людиною, яка витрачає нервово-м’язову енергію для виконання різних механічних рухів, спостереження і контролю за впливом знарядь праці на предмети праці. Предмети праці визначаються конструкцією що випускається виробничою системою.

Виробничий процес об’єд­нує множину часткових процесів, що спрямовані на виготовлення готового продукту, які можна класифікувати за певними ознаками:

Залежно від ролі в загальному процесі виготовлення готової продукції розрізняють основні, допоміжні та обслуговуючі виробничі процеси (рис. 2.).

 

 

 

Рис. 2. Структура виробничих процесів

 

Основні процеси спрямовані на зміну основних предметів праці і надання їм властивостей готових продуктів. Залежно від стадії (фази) виготовлення готового виробу основні виробничі процеси поділяють на:

· заготівельні, які здійснюються на стадії створення поковок, отливок, заготовок (наприклад, на машинобудівному заводі вони охоплюють розкрій та порізку матеріалу, ливарні, ковальські і пресові операції; на швейній фабриці — декатирування і розкрій тканини; на хімічному комбінаті — очищення сировини, доведен­ня її до потрібної концентрації).

· обробні, що відбуваються на стадії перетворення заготовки або матеріалу в готові деталі шляхом механічної, термічної обробки, а також обробки з застосуванням електричних, фізико-хіміч­них та інших методів (наприклад, у машинобудуванні обробка здійснюється металообробними дільницями і цехами; у швейній промисловості — пошивними; у металургії — доменними, прокатними катними цехами; у хімічному виробництві — за допомогою крекінгу, електролізу та ін.);

· складальні, які характеризують стадію отримання складальних одиниць або готових виробів та процесів регулювання, доведення, обкатки (наприклад, у машинобудуванні — це складання і фарбування; у текстильній промисловості — фарбувально-оздоб­лювальні роботи; у швейній — оздоблення і т. д.).

Допоміжні процеси створюють умови для нормального перебігу основного процесу виробництва (наприклад, виробництво і передавання енергії, пари, стиснутого повітря для свого виробництва; виготовлення і ремонт інструменту, оснащення для власних потреб; виробництво запасних частин для власного устаткування і його ремонт тощо).

Обслуговуючі процеси спрямовані тільки на забезпечення належного здійснення основних і допоміжних процесів на своєму підприємстві. Вони призначені для переміщення (транспортні процеси), збереження в чеканні наступної обробки (складування), контролю (контрольні операції), забезпечення матеріально-тех­нічними та енергетичними ресурсами і т. ін.

Управлінські процеси переплітаються з виробничими, вони пов’язані з розробленням і ухваленням рішення, регулюванням і координацією виробництва, контролем за точністю реалізації програми, аналізом та обліком проведеної роботи.

За характером впливу на предмет праці виробничі процеси поділяються на:

- технологічні, під час яких відбувається зміна форми, структури, складу, якості предмета праці під впливом живої праці і знарядь праці;

- природні, коли змінюється фізичний стан предмета праці під впливом сил природи (сушіння після пофарбування, охолодження литва та ін.).

За формами взаємозв’язку із суміжними процесами розрізняють:

· аналітичні виробничі процеси, коли внаслідок первинного оброблення (розчленовування) комплексної сировини (нафта, руда, молоко і под.) одержують різноманітні продукти для наступної обробки;

· синтетичні, під час яких напівфабрикати, що надійшли з різ­них процесів, перетворюють у єдиний виріб;

· прямі, що створюють з одного виду матеріалу один вид напівфабрикатів або готового продукту.

За ступенем безперервності виробничі процеси поділяють на:

· безперервні;

· дискретні (перервні) процеси.

За характером устаткування, що використовується, розрізняють:

· апаратурні (замкнені) виробничі процеси, де технологічний процес здійснюється в спеціальних агрегатах (апаратах, ваннах, печах), які обслуговує оператор, спостерігаючи за приладами управління;

· відкриті (локальні) процеси, коли робітник обробляє предмети праці за допомогою набору інструментів і механізмів.

За рівнем механізації виробничі процеси групуються на:

· ручні процеси, що виконуються робітником за допомогою ручного інструменту, без застосування машин, механізмів і механізованих інструментів;

· машинно-ручні, які виконуються робітником за допомогою машин і механізмів (наприклад, обробка деталі на універсальному токарному верстаті);

· машинні, що здійснюються на машинах, верстатах і механіз­мах за обмеженої участі робітника;

· автоматизовані, які здійснюються на машинах-автоматах, при цьому робітник управляє виробничим процесом та контролює його перебіг;

· комплексно-автоматизовані, під час яких поряд з автоматичним виробництвом здійснюється автоматичне оперативне управління.

За масштабами виробництва однорідної продукції розрізняють виробничі процеси:

· масові — у разі великих обсягів випуску однорідної продукції протягом тривалого часу;

· серійні — за відносно широкої номенклатури продукції, що періодично повторюється, коли за робочими місцями закріплюються кілька операцій, які виконуються у певній послідовності; частина робіт може виконуватися безупинно, частина — протягом кількох місяців на рік; склад процесів має повторювальний характер;

· індивідуальні (одиничні) — характерні для номенклатури виробів, що постійно змінюється, коли робочі місця завантажуються різними операціями, які виконуються без певного чергування, при цьому процеси, що здійснюються, здебільшого унікальні (одиничні) і не повторюються.

8. За характером об’єкта виробництва виробничі процеси поділяються на:

· прості, які складаються з операцій, послідовно виконуваних під час виготовлення деталей, що мають технологічну схожість;

· складні, що включають операції, які виконуються послідовно та паралельно (наприклад, при виготовленні та збиранні вузлів, складальних одиниць або виробів у цілому). На рис. 3 схематично зображена структура простих і складних виробничих процесів.

 

Рис. 3. Загальна схема простого та складного виробничих процесів