Технологічні системи як економічні об'єкти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Донбаський державний технічний університет

Кафедра економіки і управління

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни

“Системи технологій”

для студентів напряму підготовки 0305 - “Економіка і підприємництво”

та 0306 - “Менеджмент і адміністрування”

Затверджено на засіданні кафедри

економіки і управління

Протокол № 1 від 04.09.2012

зав. каф. _______ Н.В.Коваленко

Алчевськ, 2012

ЗМІСТ

Тема 1. ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ І ТЕХНОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Тема 2. ТЕХНОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ ЯК ЕКОНОМІЧНІ ОБ'ЄКТИ

Тема 3. РОЗВИТОК ПОКОЛІНЬ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

Тема 4. ПРИОРИТЕТНІ НАПРЯМИ РОЗВИТКУ НАУКИ І ТЕХНІКИ В УКРАЇНІ, ПРОВІДНИХ ІНДУСТРІАЛЬНИХ КРАЇНАХ ТА ІННОВАЦІЙНА ДІЯЛЬНІСТЬ

Тема 5. НАУКОВО-ТЕХНІЧНА ПІДГОТОВКА ВИРОБНИЦТВА

Тема 6. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗВИТОК НА РІВНІ ПІДПРИЄМСТВА

Тема 7. ХАРАКТЕРИСТИКА ІНФОРМАЦІЇ ТА ФУНКЦІЇ СИСТЕМИ ІНФОРМАЦІЇ

Тема 8. ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

виробництво україна діяльність інформаційний

Тема 1

1. Технологічні процеси як економічні об'єкти.

2. Технологічне оснащення, робочий час, виробничий цикл, типи виробництва.

3. Технологічний процес.

4. Класифікація технологічних процесів.

5. Шляхи і закономірності розвитку технологічних процесів.

6. Техніко-економічні показники технологічних процесів.

7. Групи показників якості продукції.

1. Технологічні процеси як економічні об'єкти

Слово “технологія” в перекладі з грецької (техне - ремесло, логос - наука) означає науку про виробництво. Класичне визначення технології розглядає її як науку про способи переробки сировини і матеріалів в засоби виробництва і предмети споживання. В даний час проходить не тільки технологізація різних сторін виробничої діяльності, але і глибокі перетворення самої технології. Сучасний рівень виробництва вкладає і новий зміст в поняття технології. Тому технологія - це наука про найбільш економічні способи і процеси виробництва сировини, матеріалів та виробів.

Виробництво служить основою благополуччя і розвитку суспільства, оскільки на виробництві здійснюється створення майбутніх благ. Народне господарство в цілому представляє єдиний технологічний народногосподарський комплекс, який складається із виробничої і невиробничої сфер.

До невиробничої сфери відноситься охорона здоров'я, освіта, культура, мистецтво, торгівля, обслуговування і т. ін.

Виробнича сфера включає в себе промисловість, сільське господарство, будівництво.

Для виробничої сфери народного господарства характерне ділення на галузі. Так, в даний час в промисловості нараховується більше 250 галузей і 500 виробництв.

Галузь промисловості - це сукупність підприємств, які характеризуються спільністю сировинної бази, однорідністю споживання сировини, однотипністю технологічних процесів, єдністю економічного призначення вироблюваної продукції.

Базовими галузями, що визначають прискорення НТП є: металургія, енергетика, машинобудування, хімічна промисловість. Велике значення приділяється легкій і харчовій промисловості, що виробляють предмети народного вжитку.

Об'єднання декількох спеціалізованих галузей промисловості утворює комплексну галузь (наприклад, чорна металургія, паливна промисловість, електроенергетика, металообробка, хімічна, легка, промисловість та ін.)

По економічному призначенню вироблюваної продукції промисловість підрозділяється на групи А і Б. В групу А входять галузі, що виробляють засоби виробництва, в групу Б - предмети вжитку.

За ознакою впливу на предмети праці галузі промисловості поділяються на видобувні і переробні.

Видобувні галузі зайняті добуванням природної сировини і в свою чергу, поділяються на галузі, що переробляють продукцію видобувної промисловості і галузі, що переробляють сільськогосподарську сировину.

Сировина - це сирий матеріал, предмет праці, на видобування чи виробництво якого була затрачена праця (залізна руда, бавовник, зерно і т.д.)

Первинна сировина - предмет, на який була затрачена праця вперше.

Вторинна сировина - відходи виробництва, фізично чи морально застарілі предмети праці, які підлягають переробці.

Сировина класифікується на природну і штучну.

Природна сировина видобувається з надр землі, рослин, тварин, поділяється на органічну (вовна, льон, бавовна, деревина та ін.) і мінеральну (залізна руда, крейда, азбест та ін.)

Штучну сировину одержують шляхом переробки природної сировини (хімічні волокна, синтетичний каучук, кислоти, сода та ін.). Штучна сировина так же як і природна поділяється на органічну (віскоза, ацетатне волокно та ін.) і мінеральну (силікатні, металеві волокна та ін.).

Залишок вихідної сировини чи матеріалу, який не може бути використаний в процесі виробництва виду продукції, що планується називається відходами. Відходи можуть бути використані в якості вихідної сировини при виробництві інших видів продукції на даному підприємстві або реалізовані в якості вторинної сировини. Відходи не слід плутати з втратами.

Втрати - це кількість вихідної сировини і матеріалів, які безповоротно втрачаються в процесі виготовлення продукції.

Основою діяльності кожного підприємства, що входить в галузь промисловості або сільського господарства, є виробничий процес.

Виробничий процес - це сукупність всіх дій людей і знарядь праці, що застосовуються на даному підприємстві для виготовлення чи ремонту виробів, що випускаються. Виробничий процес неможливий без реалізації одного або декількох технологічних процесів.

Технологічний процес - це частина виробничого процесу, що вміщує дії по зміні стану предмета праці.

Для здійснення технологічного процесу складається схема або технологічна карта, в якій описуються всі технологічні операції переробки сировини чи напівфабрикатів в готову продукцію. Першим етапом побудови технологічної схеми є блок-схема, яка представляє собою графічне зображення переліку виробничих операцій.

Якісно-кількісна схема - це технологічна блок-схема з нанесеними на ній відомостями про якість і кількість кожного із продуктів, які одержують в даному процесі. В технологічну схему (карту) входить також схема, в якій вказується послідовність розміщення обладнання, що застосовується в технологічному процесі (як основного так і допоміжного, включаючи і транспортне).

2. Технологічне оснащення, робочий час, виробничий цикл, типи виробництва

Технологічне оснащення - знаряддя виробництва, що доповнюють технологічне обладнання і необхідні засоби для виконання визначеної частини технологічного процесу.

Робочий час - це час безпосереднього впливу працівника на предмет праці, а також час апаратних процесів під спостереженням робітника.

Виробничий цикл - інтервал календарного часу від початку до кінця процесу виготовлення чи ремонту виробу. Вибір того чи іншого технологічного процесу залежить від типу виробництва. В залежності від виробничої програми і характеру продукції, що виготовляється розрізняють три типи виробництва: одиночне, серійне й масове.

Одиночне виробництво характеризується малим обсягом випуску однакових виробів, повторне виготовлення або ремонт яких не передбачається.

Серійне виробництво характеризується виготовленням чи ремонтом виробів партіями, що періодично повторюються.

Масове виробництво характеризується великим обсягом виробів, що випускаються і безперервно виготовляються або ремонтуються на протязі значного часу і на більшості робочих місць використовується одна робоча операція (автомобілі, трактори, комбайни, електродвигуни, холодильники і т.д.).

3. Технологічний процес

Технологічний процес складає основу будь-якого виробничого процесу, є важливою його частиною, пов'язаною з переробкою сировини і перетворенням її в готову продукцію.

Технологічний процес включає в себе ряд стадій (стадія по грецькі “ступень”). Підсумкова швидкість процесу залежить від швидкості кожної стадії. В свою чергу стадії розподіляються на операції.

Операція - це закінчена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці і характеризується сталістю предмета праці, засобів праці і характером дії на предмет праці.

Практично будь-який конкретний технологічний процес можна розглядати як частину більш складного процесу і сукупність менш складних технологічних процесів. У відповідності з цим технологічна операція може служити елементарним технологічним процесом. Елементарний технологічний процес - це найпростіший процес, подальше спрощення якого призводить до втрат характерних ознак технологічного процесу.

Робочий хід - це закінчена частина операції, безпосередньо пов'язана із зміною форми, розмірів, структури, властивостей, стану чи положення в просторі предмета праці. Робочий хід - це головна частина технологічного процесу. Всі інші його частини по відношенню до робочого ходу є допоміжними.

В будь-якому виробничому процесі мають місце затрати живої і матеріалізованої праці. Удосконалення кожного технологічного процесу здійснюється при підвищенні ефективності використання минулої праці і зниженні затрат живої праці. Для характеристики технологічного процесу необхідно знати співвідношення живої й матеріалізованої праці в даному процесі.

Доцільність цих параметрів пояснюється ще і тим, що вони пов'язані з такою основоположною характеристикою як продуктивність праці.

Технологічні фонди - це річні затрати минулої праці в технологічному процесі. Вони визначаються як сума річних амортизаційних відрахувань від вартості обладнання, зайнятого у технологічному процесі і всіх річних технологічних затрат в цьому процесі, за виключенням затрат на предмет праці.

4. Класифікація технологічних процесів

В основу класифікації технологічних процесів покладені різні признаки, такі як: вид впливу на сировину і характер її якісних змін, спосіб організації, кратність обробки сировини і т.ін.

По характеру якісних змін сировини технологічні процеси підрозділяються на фізичні, механічні, біологічні, хімічні, фізико-хімічні.

При фізичних і механічних процесах переробки сировини проходять зміни розмірів форми та фізичних властивостей сировини. При цьому внутрішня будова і склад речовини не змінюється. Наприклад, виготовлення металевих деталей методом обробки різанням, подрібненням, приготування розчинів і т.д. Хімічні процеси характеризуються зміною не тільки фізичних властивостей, але і агрегатного стану, хімічного складу і т.д.

Однак розподіл процесів на фізичні, механічні і хімічні є умовним, тому що важко провести чітку межу між ними, оскільки, механічні процеси часто супроводжуються зміною і фізичних і хімічних властивостей. Хімічні процеси, як правило, супроводжується механічними на всіх виробництвах.

По способу організації технологічні процеси поділяються на дискретні (переривисті або періодичні) і безперервні.

Дискретний технологічний процес характеризується чергуванням робочих і допоміжних ходів з чітким їх розмежуванням за часом реалізації Наприклад, при металообробці проходить установка деталі в патрон станка (допоміжний хід), підвід ріжучого інструменту (допоміжний хід), обробка заготовки ріжучим інструментом (робочий хід), контроль (допоміжний хід), зняття деталі з станка (допоміжний хід), установка в патрон нової деталі і т.д.

Такі технологічні процеси частіше всього розповсюджені в машинобудуванні, будівництві, видобувних галузях промисловості. Недоліком дискретних технологічних процесів є витрати робочого часу в процесі виконання робочих ходів.

Безперервні процеси відрізняються тим, що вони не мають різко вираженого чергування (під час здійснення) робочого і допоміжних ходів. В них завжди можна виділити групу допоміжних ходів, які здійснюються одночасно з робочими, і групу допоміжних ходів, які періодично повторюються в часі, в залежності від результатів робочого ходу. Такі процеси характерні для хімічної промисловості.

По кратності обробки сировини технологічні процеси підрозділяються на процеси з відкритою (розімкнутою) схемою і процеси з циркуляційною (замкнутою) схемою. В процесах з розімкнутою схемою сировина проходить однократну обробку.

У процесах із замкнутою схемою сировина не однократно повертається на початкову стадію процесу для повторної обробки. Прикладом процесу може служити конверторний спосіб виплавки сталі. Процеси із замкнутою є більш досконалими, більш економічними і екологічно чистими, хоча і відрізняються більшою складністю. Ці процеси необхідні при переводі технології на безвідходну.

В загальному вигляді будь-який технологічний процес можна розглядати як систему, яка має входи і виходи. Входами можуть бути: склад сировини, її кількість, температура і т. Ін., виходами - готова продукція, її кількість, якість і т.д.

5. Шляхи і закономірності розвитку технологічних процесів

Виходячи із структури технологічного процесу можна виділити два напрямки удосконалення технологічних процесів - удосконалення допоміжних ходів і удосконалення робочого ходу. Одночасні удосконалення допоміжних і робочих ходів можна представити як сукупність дій за двома цими напрямками, тому для елементарного технологічного процесу таке діленняна два напрямки є обґрунтованим.

Удосконалення допоміжних ходів, яке пов'язане з рухом виконавчих механізмів, може здійснюватись по наступній схемі. Дії людини можна замінити діями механізмів, потім здійснюється перехід до комплексної механізації, яку в свою чергу замінює автоматизація допоміжних ходів. Одночасно з цим здійснюється заміна обладнання на більш потужне і прискорюється рух виконавчих механізмів. Практично будь-який кінематичний рух можна реалізувати за допомогою різних механізмів, не представляє собою технічної складності і автоматизація цих рухів. Обмеження можуть виникнути по економічним міркуванням, міркуванням надійності або доцільності.

Можна сформулювати головні властивості технічних рішень, що реалізуються при розвитку технологічних процесів по еволюційному або революційному шлюху.

Група технічних рішень еволюційного типу характеризується такими властивостями:

1. Впровадження механізації і автоматизації обов'язково пов'язане із збільшенням озброєності працівника, і відповідно, з ростом минулої праці в одиниці продукту.

2. Впровадження еволюційних технічних рішень зменшує кількість затраченої живої праці в одиниці продукту і в більшості випадків викликає підвищення продуктивності.

3. Ефективність технічних рішень еволюційного типу падає по мірі зростання продуктивності праці.

Зниження ефективності обумовлене тим, що по мірі ускладнення технологічного обладнання його модернізація потребує ще більшого ускладнення, ще більших затрат.

Група технічних рішень революційного типу характеризується такими властивостями:

1. Технічні рішення революційного типу завжди більш ефективні, ніж еволюційного того ж призначення.

2. Зменшення сумарних затрат праці при революційних рішеннях може здійснюватись в результаті зменшення як живої, так і минулої праці на одиницю продукту.

Слід пояснити, що більша ефективність рішень революційного типу по відношенню до технічних рішень еволюційного типу є деяка абсолютна властивість всіх рішень такого типу. Так як реалізація революційних рішень потребує додаткових досліджень, заміну технології і основного технологічного обладнання, інших затрат, то їх впровадження стає реальним тільки після реалізації вказаної властивості, в протилежному випадку розвиток буде йти по еволюційному шляху.

Для виявлення варіантів розвитку технологічних процесів необхідно знати можливий характер зміни абсолютних величин живої і минулої праці в одиниці продукції з ростом продуктивності праці.

Ріст продуктивності праці можливий тільки при зменшенні величини живої праці в міру розвитку технологічного процесу. Технічно можливий варіант розвитку в результаті зменшення сумарної праці при збільшенні живої і зменшенні минулої праці. Характер подібних рішень не співпадає із загальним напрямком розвитку техніки і послідовний розвиток таким шляхом йти не може.

Варіанти динаміки живої і минулої праці по характеру зміни сукупної праці і типу їх технічного забезпечення можна розділити на три групи:

1. що забезпечуються технічним рішенням еволюційного типу;

2. що забезпечуються технічним рішенням революційного типу;

3. що забезпечуються рішенням еволюційного і революційного типів, застосування яких здійснюється по черзі.

Еволюційним називається шлях розвитку технічних процесів, в якому приріст продуктивності сукупної праці проходить при збільшенні затрат минулої праці за рахунок механізації і автоматизації допоміжних ходів і переходів технологічних процесів і який принципово обмежений.

Революційним називається шлях технічного розвитку технологічних процесів, в якому приріст продуктивності сукупної праці проходить при зниженні затрат минулої праці за рахунок заміни технологічних процесів (їх робочого ходу) і який принципово не обмежений.

Технічний розвиток технологічного процесу, при якому поперемінно реалізуються два цих шляхи розвитку може привести до обмеженого розвитку, якщо буде переважати еволюційний шлях, і до необмеженого - при перевазі технічних рішень революційного типу.

6. Техніко-економічні показники технологічних процесів

Рівень технології будь-якого виробництва показує вирішальний вплив на його економічні показники, тому вибір оптимального варіанту технологічного процесу повинен здійснюватись виходячи із важливіших показників його ефективності: продуктивності, собівартості, якості продукції що виробляється.

Продуктивність - показник, що характеризує якість продукції, виготовленої за одиницю часу.

Собівартість - сукупність матеріальних і трудових затрат підприємства у грошовому виразі, необхідних для виготовлення і реалізації продукції. Така собівартість називається повною.

Затрати підприємства, безпосередньо пов'язані з виробництвом продукції, називають фабрично-заводською собівартістю. Співвідношення між різними видами затрат,що складають собівартість, представляє собою структуру собівартості.

Всі витрати , що необхідні для виготовлення продукції, поділяються на 4 групи:

1. витрати, пов'язані з придбанням сировини, напівфабрикатів, допоміжних матеріалів, палива, води, електроенергії;

2. витрати на зарплату всієї кількості працівників;

3. витрати, що пов'язані з амортизацією, тобто відрахування на покриття зносу основних виробничих фондів;

4. інші грошові витрати (цехові, загальнозаводські витрати на утримання і ремонт будівель, обладнання, техніку безпеки, плату за оренду приміщень, оплата відсотків банку).

При складанні калькуляції собівартості одиниці продукції застосовують витратні норми по сировині, матеріалах, паливу і енергії в натуральних одиницях, а потім перераховують в грошовому виразі.

Співвідношення витрат по різним статтям собівартості залежить від виду технологічного процесу.

Доля зарплати в собівартості продукції тим нижча, чим вища ступінь механізації та автоматизації праці, її продуктивність.

Амортизація складає приблизно 3-4% собівартості і залежить від вартості обладнання, його продуктивності, організації роботи підприємства (відсутність простоїв).

Розрізняють основні витрати (на основні матеріали, пальне, енергію, напівфабрикати, зарплату основних працівників) і витрати, пов'язані з обслуговуванням процесу виробництва і управління.

Аналіз структури собівартості необхідний для виявлення резервів виробництва, інтенсифікації технологічних процесів. Основними шляхами зниження собівартості при збереженні високої якості продукції є: економне використання сировини, матеріалів, палива, енергії, застосування високопродуктивного обладнання, підвищення рівня технології.

Від рівня застосування технології залежить і якість продукції, що виготовляється. Якість продукції - сукупність властивостей продукції, що обумовлюють її придатність задовольняти відповідні потреби суспільства на протязі встановленого періоду часу.

7. Групи показників якості продукції

У відповідності з методикою оцінки якості промислової продукції встановлено вісім груп показників якості:

1. Показники призначення, які характеризують корисний ефект від використання продукції по призначенню і обумовлюють область її застосування.

2. Показники надійності: безвідмовність, збереженість, ремонтопридатність, довговічність (ресурс, строк служби).

3.Показники технологічності характеризують ефективність конструкторських і технологічних рішень, що забезпечують високу продуктивність праці при виготовленні і ремонті продукції.

4. Показники стандартизації і уніфікації показують ступінь використання стандартизованих виробів і рівень уніфікації складових частин виробів.

5. Ергономічні показники враховують комплекс гігієнічних. антропологічних, фізіологічних, психологічних властивостей людини, що проявляються у виробничих і побутових процесах.

6. Естетичні показники характеризують такі властивості продукції як оригінальність, виразність, відповідність стилю, середовищу і т.п.

7. Патентно-правові показники характеризують ступінь патентоспроможності виробу в державі і за кордоном, а також його патентну чистоту.

8. Економічні показники відображають витрати на розробку, виготовлення і експлуатацію виробів, а також економічну ефективність експлуатації.

Економічні показники відіграють особливу роль: за їх допомогою оцінюють якість, надійність, ремонтоздатність продукції, технологічність, рівень стандартизації і уніфікації, патентну чистоту в їх зв'язку із затратами.

Тема 2

План лекції

1. Технологічна система та її поступовий розвиток.

2. Що таке структура організаційно-технологічної системи? Класифікація технологічних систем.

3. Паралельні, послідовні і комбіновані системи технологій.

4. Структура системи управління. Галузеві виробництва.

5. Техніко-економічні рівні виробничої системи.

6. Систематизація сучасних технологій.

7. Передумови зміни технологій та методи прогнозу.

8. Створення принципово нових технологій в АПК.

9. Основи біотехнології.

10. Продукти біотехнології.

11. Вегетативна гібридизація.

12. Енергетичні біоресурси.

13. Високобілкові біотехнологічні продукти.

1. Технологічна система та її поступовий розвиток

Суспільне виробництво характеризується набором технологій, що використовуються галузями. Галузь, в свою чергу, можна розглядати як набір однорідних технологій з різними інтенсивностями їх застосування. Подібно тому, як галузі утворюють в народному господарстві тісно пов'язані блоки (комплекси), технології з'єднуються в біль-менш крупні системи. Такі системи зв'язані зсерединипотоками засобів виробництва, які для одних технологій представляють собою продукти (відходи) виробництва, а для інших служать ресурсами.

Системою називають сукупність, утворена із кінцевої чисельності елементів, між якими існують визначені відношення. Елемент може одночасно бути системою менших елементів.

Система може бути розділеною на підсистеми різної складності.

Кожна система володіє властивими і чітко її визначаючими властивостями. Сукупність значень властивостей системи у визначальний момент часу називається станом системи.

Згідно визначення ДеСТа, технологічна система - це сукупність функціонально пов'язаних засобів технологічного оснащення, предметів виробництва та виконавців для виконання в регламентованих умовах виробництва заданих технологічних процесів і операцій.

Перші технологічні системи з'явилися при організації цехів ремісників. Слово “цех” попередньо визначало об'єднання ремісників однієї спеціальності. Ріст продуктивності праці та її якості в таких цехах забезпечувались за рахунок передачі досвіду і прийомів роботи, розповсюдження передових технологічних методів виготовлення продукції, застосування технічних засобів. Цехова структура стала важливим етапом удосконалення виробничих сил суспільства.

Другий етап технологічного розвитку виробничих сил пов'язаний з виникненням виробничих мануфактур, що забезпечили різкий ріст продуктивності праці за рахунок раціональної організації виробництва. Спрощення окремих операцій та їх строга повторність створили найбільш сприятливі умови для використання техніки. В результаті при тих же прийомах, інструменті і оснащенні, що і в окремих ремісників, робітники мануфактур випускали в десятки і сотні раз більше продукції на одну людину.

Цехи ремісників і виробничі мануфактури відображають найбільш важливі технологічні зв'язки - послідовні і паралельні. Таким чином, в процесі і в результаті суспільного розподілу праці створюються передумови виникнення технологічних систем.

Сучасне виробництво, засноване на останніх досягненнях науки і техніки, повинно бути організовано у вигляді єдиної цілісної організаційно-технологічної системи, яка включає всі стадії і операції основних, допоміжних і обслуговуючих процесів.

Структура системи характеризує внутрішню організацію, порядок і побудову і визначає оптимальне функціонування системи.

2. Що таке структура організаційно-технологічної системи? Класифікація технологічних систем

Структурою системи називають сукупність її елементів і зв'язків між ними. Система, як правило, складається із великої кількості елементів, пов'язаних між собою і оточуючим середовищем і діючих як єдине ціле. Наприклад, станки, апарати, механізми, агрегати зв'язані між собою транспортними потоками сировини, матеріалів, енергії і т.д. Структура системи залежить від ступеня її складності, ієрархічного рівня, рівня амортизації, спеціалізації і типу технологічних зв'язків. Всі системи розділяються на малі й великі. Малі, як правило, обмежені типовим технологічним процесом.

Класифікація технологічних систем:

1. чотири ієрархічні рівні технологічних систем: технологічний процес, виробничий підрозділ, підприємство, галузь промисловості;

2. три рівні автоматизації: механізовані системи, автоматизовані і автоматичні;

3. три рівні спеціалізації: спеціальна технологічна система, тобто система призначена для виготовлення чи ремонту виробу одного найменування і типорозміру; спеціалізована, тобто призначена для виготовлення чи ремонту групи виробів; універсальна система, яка забезпечує виготовлення виробів з різними конструктивними і технологічними ознаками.

3. Паралельні, послідовні і комбіновані системи технологій

Розглядаючи системи технологічних процесів виробництва, можна виділити системи технологій: паралельні, послідовні і комбіновані.

У сучасних паралельних технологічних системах знайшла своє відображення реміснича цехова структура. Із самого початку розвитку промислових методів виробництва однакові й однотипові технологічні процеси виділялись в окремі групи. Таке виділення пояснюється зручністю управління і обслуговування однотипових механізмів, можливістю удосконалення технологічних прийомів навчання робітників і обміну досвідом. Це сприяє підвищенню продуктивності праці і якості продукції.

В середині паралельних систем впровадження нових технологічних рішень стає більш вигідним, так як труднощі освоєння і доводки в розрахунку на одиницю обладнання зменшується пропорційно числу однакових одиниць.

Характерною особливістю технологічних систем з послідовним зв'язком є та, що випуск продукції такою системою визначається її лімітуючою ланкою. Послідовні технологічні системи різного рівня розрізняються між собою. У випадку послідовної технологічної системи високого рівня діють додаткові фактори: зв'язок одного елементу з іншим; можливість використовувати запаси вихідних продуктів; значний розрив у часі у виробництві і постачанні складових продуктів; можливість випуску закінчених продуктів, які не використовують в середині даної системи окремими її складовими. Результат праці одних складових складної системи може бути предметом праці, засобом або знаряддям праці для інших складових.

Комбінована технологічна система - це система, структура якої може бути представлена у вигляді об'єднання послідовних і паралельних систем більш низького рівня. Такий вид зв'язків характерний для більшості технологічних систем, починаючи з цеха.

За рівнем механізації і автоматизації всі технологічні процеси об'єднуються в три групи:

1. переважно з ручною працею;

2. механізовані технологічні процеси в дискретному виробництві;

3. процеси високоавтоматизованих і безперервних виробництв.

Для технологічних процесів з ручною працею не існує внутрішніх закономірностей розвитку, так як їх ефективність залежить від індивідуальних особливостей працівників.

Механізовані технологічні процеси характеризуються можливістю нарощування техніки для заміни праці робітників на допоміжних ходах і переходах і удосконалення робочих ходів.

Змішані технологічні системи включають механізовані операції з ручною або неозброєною працею. Такі процеси складаються як би із двох систем - одна з якої механізована, а інша не володіє внутрішніми закономірностями розвитку.

Технологічні процеси високоавтоматизованих дискретних виробництв (збірний цех автомашин) і безперервні виробництва (виробництво азотних добрив, хімічна переробка нафти, виробництво електроенергії) сходні по своїм закономірностям і виділяються у самостійну групу. Всі елементи високоавтоматизованих і безперервних технологічних процесів жорстко зв'язані один з одним і характеризуються обмеженою участю людини в їх функціонуванні. Такі технологічні процеси можуть працювати деякий час без зовнішнього впливу. Ці системи володіють особливостями свого науково-технологічного розвитку, зв'язані з удосконаленням їх організаційно-інформаційних процесів і базових технологій.

4. Структура системи управління. Галузеві виробництва

Все народне господарство можна розглядати як систему технологічних процесів різного рівня, послідовні і паралельні зв'язки яких визначають характер його функціонування.

Із вище викладеного чітко відслідковується взаємозв'язок технологічних і організаційних структур виробництва. По мірі розвитку і зміни технологічних зв'язків змінюється і організаційна структура системи управління ними.

Звідси можна зробити наступні висновки:

1. Організаційні структури управління є відображенням структур технологічних систем.

2. Технологічні зв'язки первинні відносно організаційних.

3. Технологічні процеси та їх системи за своїми законами, організація і управління виробництвом покликані забезпечити їх функціонування і розвиток.

Структуру системи управління формують технологічні зв'язки, найбільш сильні на даному рівні.

Система управління повинна змінюватися разом зі зміною технологічних зв'язків, а саме управління повинно найбільш повно використовувати внутрішні закономірності науково-технічного розвитку технологічних систем. Неврахування взаємозв'язку технологічних і організаційних структур тягне за собою суттєві порушення у виробничій діяльності.

Галузеві виробництва - це переважно паралельні системи, які характеризуються тим, що випуск галузевої продукції визначається сумою випуску продукції підприємствами галузі, які практично не мають один з одним послідовних технологічних зв'язків. Основною функцією галузевого управління повинно бути забезпечення постійного підвищення технологічного рівня виробництва як бази для росту продуктивності праці. Планування росту об'ємів випуску продукції повинно бути функцією підприємств, які є переважно послідовниками системи.

Щоб система відповідала своїй меті, а її функціонування було оптимальним, вона повинна бути керованою.

5. Техніко-економічні рівні виробничої системи

Техніко-економічний рівень виробничої системи характеризується: рівнем знарядь праці (інструменти, машини), рівнем предметів праці (сировина, матеріали), рівнем робочої сили (кваліфікація кадрів), технологічним рівнем, організаційно-економічним рівнем.

Найбільш важливим критерієм високого техніко-економічного рівня виробництва є технологічний рівень, оскільки високий рівень засобів праці і предметів праці сам по собі не може забезпечити ефективність виробництва, а при застарілій технології знизить фондовіддачу.

Технологічний рівень являє собою оцінку якості технологій і тісно пов'язаний з технічним рівнем виробів та науково-технічним рівнем науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт.

Технологічний рівень виробничої системи складає:

1. Рівень технологічної інтенсивності процесів;

2. Рівень технологічної організації виробництва;

3. Рівень технологічної оснащеності;

4. Рівень керованості технологічною системою.

Рівень технологічної інтенсивності характеризується ступенем використання матеріальних, енергетичних ресурсів. Наприклад, вихід продукту, коефіцієнт використання сировини, енергії і т.д.

Рівень технологічної організації визначається числом операцій і стадій процесу, їх комбінацією, взаємозаміною, суміщенням, неперервністю виробництва і т.д.

Рівень технологічної оснащеності характеризується ступенем оснащеності виробництва технічними засобами, а також узгодженістю між вимогами технології і оснащеністю процесу відповідними машинами і рівнем робочої сили.

Рівень керованості характеризується ступенем досягнення оптимальних режимів процесу з метою їх найвищої ефективності і результативності. Високий рівень керованості технологічної системи - це досягнення її стабільності і надійності, безаварійності, безпечності, гнучкості.

6. Систематизація сучасних технологій

Технологію в зв'язку з виробництвом підрозділяють на діючу (практичну) та суб'єктивну (наукову і теоретичну).

Практична технологія базується на природничих процесах.

Теоретична вивчає процеси цілеспрямованого перетворення форм існування матерії і базується на фундаментальних дослідженнях та інформації по наслідках реалізації відповідних практичних технологій.

Технологію, у зв'язку з природним середовищем можна поділити на глобальну та соціальну. Основне завдання глобальної технології полягає в тому, щоб відшукати зв'язки природної рівноваги обміну між різними формами існування матерії та тенденції її змін у майбутньому, тобто ретельно вивчити природну технологію та закономірності її розвитку. Крім того, необхідно вивчити взаємозв'язок і взаємодію людини та природного середовища, порівнюючи з попереднім станом та з очікуваним у майбутньому. Одержані показники використовуються для розробки стратегії оптимального розвитку земної цивілізації, континентів і держав. Останнє характерно для зони ЧАЕС для якої розробляються технології повної або часткової утилізації радіонуклідів.

Інша глобальна проблема - це втрата 0,1-0,2% щорічно родючих земель, що пов'язано із значним рівнем розорюваності, ерозією. За останні три десятиріччя на Україні виведено з обороту 2,6 млн. га с.-г. угідь, в т.ч. 1,6 млн. га ріллі.

Соціальне напруження в суспільстві, що виникло в країнах СНД, пов'язано не тільки з виробництвом продукції, а із процесом її реалізації. Тільки за умов прямого зв'язку між виробництвом і споживанням можливе вирішення ряду соціальних проблем.

Соціальні технології також можна поділити на теоретичні, наукові та практичні. Теоретичні технології об'єднуються в науку про відповідні галузі виробництва, де вивчаються процеси спрямованого перетворення технологічних процесів.

7. Передумови зміни технологій та методи прогнозу

Розвиток технологій проходить у конкурентній боротьбі і , як правило, починається з якісного стрибка, який створює потенційні умови для нових форм виробництва, а його реалізація проходить в результаті зростання якісних елементів системи та окремих потужностей цих елементів.

Стрибок розвитку технології може стимулюватись об'єктивними причинами. Як правило, нова технологія зароджується в надрах старої, яка відображає дію об'єктивних законів діалектики.

Розвиток технологічного процесу пов'язаний з рядом факторів:

1. Збільшення ресурсів (енергетичних, матеріальних, людських).

2. Постійне накопичення відповідного рівня прагматичної інформації про нову технологію.

3. Постійне та цілеспрямоване фінансування .

4. Виконання організаційних рішень, направлених на освоєння нових технологій.

5. Створення відповідних виробничих умов у галузі, що забезпечить створення промислової бази для нової технології.

6. Існування потреби в новій, більш досконалій технології.

Нова технологія має свій цикл життя, який триває від 3 до 30 років.

Зароджуючись в надрах старої технології нова ідея проходить три етапи:

1. Формування ідеї про новий спосіб або процес одержання продукту.

2. Проведення науково-дослідної роботи, що доказує можливість практичної реалізації нової технології або технологічного процесу.

3. Промислова апробація або широке виробниче випробування запропонованих змін або нової технології.

У розвитку технології можливі стрибки (зміна поколінь). У межах однієї технології проходить зміна 3-8 поколінь з мікроциклом від 0,5 до 10 років. Кожне покоління відображає певну ступінь вдосконалення характеру технологічного процесу існуючої технології.

Для передбачення зміни технологій та їх систем використовують два основних методи: дедуктивний та індуктивний.

Дедуктивний метод базується на загальному аналізі тенденцій розвитку та направлення з минулого в сьогодення.

Індуктивним методом передбачено побудову систем можливих зв'язків розвитку технологій, направлених у майбутнє з метою задоволення потреб народного господарства.

Довгочасний індуктивний прогноз пов'язаний з передбаченням зміни декількох технологій або поколінь, які визначають розвиток системи в цілому.

В основу методики складання прогнозу розвитку технологій покладено:

1. Потреби народного господарства у даному суспільно-корисному продукті.

2. Наявність необхідних технологій (елементів), а також можливе поєднання в системі.

3. Визначення можливих варіантів розвитку системи технологій.

4. Визначення вимог до системи керування і визначення можливостей її задоволення.

8. Створення принципово нових технологій в АПК

Зміна виробничих відносин в Україні обумовлює потребу розширення, застосування прогресивних та базових для кожної галузі технологій. Впровадження принципово нових технологій повинно базуватися на фундаментальних дослідженнях.

В АПК першочергове завдання - збільшити продуктивність праці у переробній галузі (м'ясна, молочна) не менше як у 1,5 рази, та зменшити втрати на виробництво за рахунок інтенсифікації виробництва. Підвищення якості продукції пов'язано, в основному, із селекцією, технологією виробництва та переробкою продукції.

Основою НТП є створення нових знарядь праці, системи машин, що визначають прогрес в інших галузях народного господарства. Принципово нова техніка складає основу ресурсозберігаючих безвідходних та інших прогресивних технологій.

Наряду з цим, як показала практика, технологія може бути причиною глобальних екологічних проблем. Сьогодні вже виявлено більше 10 тис. токсичних сполук, приблизно 1/5 з них викликає різні пухлини, включаючи злоякісні, що сприяє зниженню продуктивності та якості продукції тваринництва і рослинництва. Це пов'язано із порушенням технології застосування пестицидів, мінеральних добрив. Проблема нітратів, радіонуклідів та пестицидів - наслідок грубого адміністрування, не компетенції деяких спеціалістів відповідних галузей народного господарства.

Для підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва та переробної промисловості в АПК необхідно вирішити ряд важливих народногосподарських проблем:

1. Створення технологій, при яких витрати сільськогосподарської сировини будуть мінімальними (включаючи безвідходні технології).

2. Підвищення ефективності технологій, в зв'язку з чим повинна вирости віддача на капітальні вкладення у сільськогосподарське виробництво.

3. Створення технологій, що відповідають природним, кліматичним, національним та іншим регіональним особливостям.

4. Визначення в системах технологій найбільш важливих параметрів для контролю їх ефективності відповідно до конкретних умов їх застосування.

9. Основи біотехнології

Біотехнологія - (від грецького bio - життя, techne - мистецтво, майстерність) використання живих організмів та біологічних процесів у виробництві. Термін біотехнологія одержав широке розповсюдження у середині 70-х років ХХ століття, хоча такі галузі біотехнології як хлібопечення, виноробство, пивоваріння, сироваріння, зосереджені на застосуванні мікроорганізмів, відомі з далеких віків.

Сучасна біотехнологія характеризується використанням біологічних методів для боротьби із забрудненням оточуючого середовища (біологічна очистка стічних вод), для захисту рослин від шкідників та хвороб, виробництво цінних біологічно активних речовин (антибіотиків, ферментів, гормональних препаратів та ін.), таблиця 1.

На основі мікробіологічного синтезу розроблені промислові методи одержання білків, амінокислот, які використовуються як добавки до кормів. Розвиток клітинної та генетичної інженерії дозволяє цілеспрямовано одержувати раніше недоступні препарати для лікування людей (інсулін, інтерферон, гормони росту людей), створювати нові корисні види мікроорганізмів, сорти рослин, породи тварин. До новітньої біотехнології можна віднести також застосування іммобілізованих ферментів, одержання синтетичних вакцин, використання клітинної технології в племінній справі тварин.

В кінці ХІХ століття завдяки працям Пастера були створені умови для подальшого розвитку прикладної (технічної) мікробіології та біотехнології. Пастер встановив, що мікроби відіграють ключову роль в процесах бродіння і показав, що у створенні окремих продуктів приймають участь різні їх види. Його дослідження послужили основою розвитку в кінці ХІХ початку ХХ століття бродильного виробництва органічних розчинників (ацетону, етанолу, бутанолу, ізопропанолу) та інших хімічних речовин, де використовувались різні види мікроорганізмів. У всіх цих процесах мікроби у безкисневому середовищі здійснюють перетворення вуглеводів рослин у цінні продукти.

10. Продукти біотехнології

В наш час за допомогою мікроорганізмів здійснюється переробка побутових і технологічних стоків. Мікробіологічний процес протікає в анаеробних умовах в результаті якого утворюється біогаз, який складається з метану і СО2. Така переробка енергетично високоефективна, так як дозволяє зберігати і концентрувати енергію, яка вміщується у різних компонентах стоків (з часом регенерується більш 80% вільної енергії).

Мікробіологічна переробка стоків і побутових відходів для одержання біогазу широко використовується у Китаї та Індії. Біогаз можна одержувати із гною, який після переробки використовується як органічне добриво.

Продуктом біотехнології є також білкововітамінний концентрат (БВК). Цей продукт складається в основному із клітин мікроорганізмів. Виробництво його пов'язане із великомасштабним вирощуванням відповідних мікроорганізмів, які збирають і переробляють у харчові продукти. В основі одержання БВК лежить технологія ферментації - гілка бродильної промисловості і виробництва антибіотиків. Для того, щоб більш повніше переробляти субстрат у біомасу мікробів потрібен багатосторонній підхід.

Вирощування мікробів у харчових цілях викликає інтерес з двох причин. По-перше, вони ростуть дещо швидше ніж рослини чи тварини, час подвоєння їх чисельності вимірюється годинами. Це скорочує строки виробництва необхідної кількості їжі. По-друге, залежно від вирощуємих мікроорганізмів субстратом можуть використовуватись різні види сировини. Можна переробляти низькоякісні відходи або продукти, які вміщують легкодоступні вуглеводи і одержувати за рахунок їх мікробну біомасу, яка вміщує високоякісний білок.

Ще одним продуктом біотехнології є грибний білок (мікопротеїн) - це харчовий продукт, який складається в основному із міцелія гриба. При йог виробництві використовується штам Fusariumgraminearum, виділений із ґрунту. Якщо зіставити виробництво мікропротеїну із процесом синтезу білків тварин, то можна виявити ряд його переваг.

Таблиця 1

Деякі нові напрямки, що розвиваються на основі біотехнології і продукти, які одержують за її допомогою

Галузь	Продукти
Сільське господарство	Одержання нових штамів, нових методів селекції рослин і тварин (включаючи клонування).
Виробництво хімічних речовин	Одержання органічних кислот (лимонна, ітаконова), використання ферментів у складі миючих речовин.
Енергетика	Збільшення використання біогазу, великомасштабне виробництво етанолу та рідкого палива.
Контроль за станом оточуючого середовища	Покращення методів тестування і моніторингу, прогнозування перетворення ксенобіотиків завдяки більш глибокому розумінню біохімії мікроорганізмів, удосконалення методів переробки відходів, особливо промислових.
Харчова промисловість	Створення нових методів переробки і зберігання харчових продуктів, одержання харчових добавок, використання білку, який синтезується одноклітинними організмами і ферментів при переробці харчової сировини.
Матеріалознавство	Вилугування руд, подальше вивчення і контроль біорозкладу.
Медицина	Застосування ферментів для удосконалення діагностики, створення датчиків на основі ферментів, використання мікроорганізмів та ферментів при виробництві складних ліків (наприклад, стероідів), синтез нових антибіотиків, застосування ферментів у терапії.

Крім більшої швидкості росту, перетворення субстрату у білок проходить ефективніше ніж при засвоєнні їжі тваринами. Не зайвим також нагадати, що корми для тварин повинні вміщувати деяку кількість білку (до 15-20%), залежно від виду тварин і способу їх утримання. Середній склад мікропротеїну та порівняння його із складом яловичини наведені у таблиці 2.

За допомогою біотехнології і, в першу чергу, за рахунок використання різних мікроорганізмів, ми одержуємо їстівні добавки та інгредієнти, в тому числі:

1. Лимонну кислоту. Раніше її отримували з лимонів, тепер - за допомогою грибу Aspergiliusnigerшляхом збродження патоки та гідролізати, які вміщують глюкозу.

2. Амінокислоти. Сьогодні їх виробляється більше 200 тис. тон за рік. Їх використовують головним чином як добавки до кормів і харчових продуктів.

Таблиця 2

Середній склад мікопротеїну та порівняння його із складом яловичини

Компоненти	Склад, % на суху вагу
	мікопротеїни	простий сирий біфштекс
Білки Жири Їстівні волокна Вуглеводи Зола Рибонуклеїнова кислота	47 14 25 10 3 1	68 30 сліди 0 2 сліди

Основну частину амінокислот одержують методом ферментації. Головним продуктом ферментації є глутамінова кислота (продуцент Corynebacteriumglutamicum) та лізин (Bacillusflavum).

3. Вітаміни - B-каротин, рибофлавін.

4. Підсилюючі смаку. Головним є натрієва сіль глутамінової кислоти. ЇЇ одержують за допомогою Micrococcusglutamicus.

5. Жири й масла.

6. Рослинні клеї.

7.Консервація фруктів та овочів.

При цьому слід зауважити, що затрати на організацію багатотоннажних біотехнологічних виробництв дуже великі і під силу тільки багатим фірмам. Головна перевага нових технологій полягає у тому, що вихід продукції із ферментеру чи біореактору набагато вищий ніж від рослин чи тварин тому виробництво предметів вжитку таким чином завжди є більш вигідним.

Деякі з нових направлень, таких як генетична інженерія, яка здатна перетворити людину на творця світу й захопила уявлення багатьох вчених і викликала велику їх зацікавленість. Передача генетичного матеріалу різними організмами, такими як бактерії, рослини, тварини і людина породила великі надії, причому деякі з них стали реальністю. Наприклад, одержання людського інсуліну за допомогою бактерій.

Першим великим досягненням біотехнології в галузі сільського господарства є зелена революція - це дослідження селекції високоврожайних сортів зернових. Завдяки чому Індія, Бангладеш та деякі інші країни, що розвиваються змогли забезпечити себе продовольством. За останні 30 років урожай кукурудзи збільшився з 12 до 62 ц/га, а урожай пшениці, в середньому, зростав за рік на 1ц.

Метою селекції, крім підвищення врожаю, є виведення сортів стійких до паразитів, бактеріальних і вірусних хвороб. Метод селекційного відбору дозволяє схрещувати окремі види рослин у тих випадках, коли природне відтворення неможливе.

11. Вегетативна гібридизація

Великих успіхів було досягнуто за допомогою вегетативної гібридизації проростків зернових культур. Цей метод полягає у схрещуванні рослин шляхом усунення самоопилення. Він простий, особливо у перехресно запилюваних рослин, таких як кукурудза, в яких чоловічі органи відокремлені від жіночих і їх можна легко видалити до початку запилення. Складніше із самозапилюючими рослинами, такими як пшениця, томати, соя, люпин. У них чоловічі та жіночі органи розміщені у безпосередній близькості в середині квітки. Сьогодні ця перешкода усувається завдяки відкриттю хімічних сполук, які стерилізують пилок. Гібридні рослини сьогодні, особливо кукурудза, вирощуються на великих площах.

Інші методи теж перспективні - це вегетативне розмноження invitroза допомогою культури меристеми. Меристема - це поверхнева тканина стебла, яка вміщує ембріональні клітини. Культивується в асептичних умовах у твердому поживному середовищі. Ці клітини розмножуються і утворюють калюс, який може бути розділений і багаторазово репродуційований. Калюс - це товста шкіра, тканина, яка утворюється на місці пошкодження і допомагає заживленню. При обробці гормонами рослин (ауксини, гібереліни) недиференційовані калюси диференціюються на окремі рослини які мають властивості вихідної рослини.

Апікальна меристема - це скупчення клітин, розташованих на верхньому кінці стебла. Вона відіграє важливу роль у розмноженні рослин, оскільки залишається у здоровому стані навіть у тому випадку, коли інша частина рослини вражена вірусом. Культивування invitro меристеми хворого екземпляру дає можливість одержати нову здорову рослину і прискорити виробництво вільного від вірусу посадкового матеріалу.

12. Енергетичні біоресурси

Важливим внеском біотехнології є створення нових енергетичних ресурсів. Це, перш за все, виробництво рідкого палива -етанолу. Для його одержання методом ферментації можна використовувати різну сільськогосподарську сировину, в т.ч. цукрозу цукрової рослини, цукрового буряка, патоку, крахмал зернових культур, маніока, інулін топінамбура. Пивні дріжджі та деякі анаеробні бактерії (Zimonomasmobilus) переробляють цукор в етанол із середнім виходом по вазі47%.

В Бразилії етанол використовують як пальне в широкому масштабі. В даний час його виробництво складає 8,4 млн. т, що відповідає 5,6 млн. т бензину або 4,7 тис. га цукрової тростини. Вартість етанолу вища на 380$ за тону від бензину. Однак, економічним стимулом Бразилії є прагнення покращити платіжний баланс шляхом скорочення імпорту бензину і забезпечення збуту продукції цукрової промисловості, яка дуже постраждала від падіння світових цін на цукор.

Аналогічні причини проявлення інтересу до етанолу у США. У Західній Європі планується виробляти до 4 млн. т біоетанолу в рік. Мета цього проекту використовувати залишки європейської пшениці і цукрового буряку.

13. Високобілкові біотехнологічні харчові продукти

У країнах, що розвиваються велика увага приділяється виробництву одноклітинного харчового білку. Для його одержання можна використовувати велике різноманіття сільськогосподарських продуктів і відходів. Сюди входять лігноцелюлозні речовини, солома, жом цукрового буряку і цукрової тростини. На сьогодні Куба із патоки цукрової тростини щорічно виробляє 80 тис. т дріжджів, які йдуть на корм тваринам.

...