Системи технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Поняття техніки і технології

2. Підприємство та його ієрархічні структури

3. Формування і розвиток технологічних систем підприємства з дискретним виробництвом

4. Формування і розвиток технологічних систем підприємств з неперервним виробництвом

5. Автоматизація виробництва

6. Галузеві особливості технологічного розвитку

Список використаної літератури

1. Поняття техніки і технології

Техніка як вміння створювати й застосовувати штучні знаряддя праці існує відтоді, як існують люди. Ще з Давньої Греції використовувалося поняття «техне», яке означало майстерність, мистецтво як вміння щось сформувати, створити природний матеріалу, перетворити природне у людський. Техніка на відміну природи перестав бути природним освітою, її створюють штучно. Вироблений людиною предмет, процес називається артефактом (у перекладі латів. - штучно зроблений). Техніка є сукупність артефактів. Фундаментальна властивість техніки - це принцип перетворення. Інакше кажучи, техніка є те, з допомогою чого людина перетворює природу, себе, суспільство. Поняття «технологія» висловлює спосіб, алгоритм перетворення, як саме впливає на об'єкти. Технологією називається сукупність операцій із цілеспрямованим використанням техніки. Ефективне використання техніки вимагає її включення до технологічного ланцюга. Технологія постає як розвиток техніки, досягнення нею стадії системності. Технологічний етап історії технічного прогресу пов'язані з виникненням індустріальної цивілізації, комплексної автоматизації і перетворення техніки в технологію.

У розвитку техніки і технологій матеріалізуються природничо-наукові знання про закони і явища природи. У його технічній творчості людина-винахідник непросто копіює природу, а сама винаходить, тобто створює такі артефакти, які мають аналоги у природі, починаючи з колеса і закінчуючи лазером.

У історії техніки і технології вирізняються такі етапи розвитку: - техніка ручної праці (інструменти), - техніка машинного виробництва (механізми), - техніка автоматизованої праці (автомати), - техніка комп'ютерна (робототехніка) з інформаційними технологіями.

Спочатку, на етапі ручної праці, техніка мала переважно інструментальне значення: технічні інструменти продовжували, розширювали можливості природних органів людини, збільшували її фізичну міць. На етапі машинізації техніка стає самостійною силою, праця механізується. Техніка хіба що відокремлюється від людини, що її обслуговує; сама людина перетворюється на придаток машини, доповнює її можливості. На етапі розвитку техніки, внаслідок комплексного розвитку автоматизації і перетворення техніки в технологію, людина виступає її організатором, творцем і контролером. Тут на перший плані виходять не фізичні можливості людини, а сила його інтелекту, реалізована у вигляді технології. Відбувається об'єднання науки і технології, наслідком якого є науково-технологічний прогрес, який часто називають науково-технологічної революцією. Є у вигляді кардинальна перебудова всього техніко-технологічного базису суспільства. Причому розрив у часі між такими техніко-технологічними перебудовами стає дедалі більше. Понад те, йде паралельне розвиток різноманітних сторін науково-технологічного прогресу. Якщо «революцію пара» від «революції електрики» відокремлювали сотні років, то сучасні мікроелектроніка, робототехніка, інформатика, енергетика, приладобудування, біотехнологія свого розвитку доповнюють одне одного, з-поміж них взагалі перестає існувати тимчасовий інтервал. Такий розвиток техніки став можливим з урахуванням наукових досягнень сучасного природознавства. Вони відкрили можливості, немислимі у межах колишньої технічної думки, радикально змінили весь технічний бік людської культури.

2. Підприємство та його ієрархічні структури

Сучасне підприємство являє собою технологічну систему, що складається із взаємопов'язаних по горизонталі і вертикалі підсистем. Горизонтально зв'язані: технічна система (машини, обладнання, споруди, будівлі); технологічна (набір і послідовність операцій і процесів виробництва); організаційна, що забезпечує раціональне використання предметів і засобів праці, робочої сили і створює умови для застосування найбільш прогресивних прийомів і методів роботи; підсистема трудових ресурсів; економічна, яка висловлює єдність економічних процесів на виробництві і господарських зв'язків всього виробничого циклу.

Першу, нижчу ступінь ієрархічної структури підприємства утворюють типові технологічні процеси, операції і стадії яких є елементами даної підсистеми.

Другу ступінь складає сукупність типових основних і допоміжних технологічних процесів і апаратів. Сюди відносяться неоднорідні по характеру протікання технологічні процеси.

Третя, вища ступінь ієрархічної структури підприємства - це технологічні системи сукупності цехів, системи оперативного управління, системи організації виробництва, реалізації готової продукції і т.д. Задачу управління цим ступенем вирішує автоматизована система управління підприємством.

3. Формування і розвиток технологічних систем підприємства з дискретним виробництвом

Процес формування і розвитку технологічних систем підприємств з переважно дискретним виробництвом мають свої відмітні особливості в порівнянні з процесом формування і розвитку систем технологій підприємств, що характеризуються переважно безперервним виробництвом. Прикладом можуть служити підприємства машинобудівельного комплексу.

Машинобудівельне підприємство одержує сировину, що оброблена на металургійних заводах (сортовий прокат, стальні заготовки та ін.). Продукцією машинобудівельного підприємства є машини (станки, преси, трактори та ін. машини і агрегати). Сучасна машина представляє собою складний виріб, який складається із великої кількості деталей різного призначення, конструкції і розміру. Тому процес виготовлення машин є складним виробничим процесом, який розкладається на більш прості процеси виготовлення окремих деталей, їх зборки у вузли і агрегати, процеси загальної зборки, обробки та випробування. Виробничий процес включає в себе основні, допоміжні і обслуговуючі процеси.

Основний процес на машинобудівному підприємстві поділяється на три стадії:

1. Заготівельна - виготовлення литих, кованих штампованих та ін. заготовок.

2. Оброблювальна - обробка заготовок різними методами (різання, термообробка і т.д.).

3. Складання - складання деталей у вузли і агрегати, загальна зборка і обробка, випробування машин.

Допоміжні і обслуговуючі процеси повинні забезпечувати безперебійне і ефективне виконання основного виробничого процесу.

До допоміжних процесів відносяться транспортні, складські, господарські (прибирання).

По ієрархічному признаку цехові технологічні системи підрозділяються на технологічні системи нижчого і вищого рівня.

Нижчий рівень - це виробничі ділянки. Наприклад, у літейному цеху ділянка плавильна, заливочна і т.д.

4. Формування і розвиток технологічних систем підприємств з неперервним виробництвом

В безперервних технологічних процесах матеріальний потік і інформація, що його відображає безперервні. Матеріальний потік, що проходить через технологічне обладнання і зазнає там в кожен момент часу зміни своїх властивостей є неперервним.

До безперервних відносять виробництва, у яких вимагається регулювати витрату, тиск, температуру, напругу, переміщення рухомих елементів та інші величини в усьому діапазоні їх змін. Це різноманітні хімічні реактори, процеси приготування харчових продуктів, металургія, системи постачання теплом, водою та електроенергією.

У безперервних виробництвах зайнято мало людей, тому за рахунок автоматизації можна знизити витрати матеріалів та енергії або стабілізувати технологічний процес, виключивши його залежність від суб'єктивних чинників. Для управління таким виробництвом вимагається узгодження динамічних характеристик об'єкту управління і системи автоматичного регулювання в усьому інтервалі зміни регульованих величин.

До підприємств з переважно безперервним виробництвом відносяться підприємства металургійного, хіміко-лісового та ін. комплексів.

Ці підприємства є в основному послідовними технологічними структурами, що визначають послідовний ряд взаємопов'язаних технологічних процесів перетворення предметів праці в готову продукцію. Ділянки і цехи таких підприємств технологічно зв'язані випуском кінцевої продукції.

Наприклад, технологічна система Оскольського металургійного комбінату складається із таких технологічних процесів: виробництво металізованих окатишів, прямого відновлення заліза, одержання сталі в електропечах; прокатки в прокатних станах.

5. Автоматизація виробництва

З точки зору адаптованих можливостей до обновлення, номенклатури і серійності виробництва можна виділити три рівні автоматизації технологічних процесів:

1. Традиційна “жорстка” автоматизація.

2. Автоматизоване виробництво з обмеженими можливостями переналадки.

3. Гнучке автоматизоване виробництво.

Традиційна “жорстка” автоматизація технологічних процесів здійснюється на основі застосування напівавтоматів і автоматів, станків з програмним управлінням, обробних центрів, автоматичних ліній.

До автоматизованого виробництва з обмеженими можливостями переналадки можна віднести автоматичні лінії, що управляються ЕОМ, роторні і роторно-конвеєрні лінії, роботизоване виробництво.

Гнучке автоматизоване виробництво базується на застосуванні гнучких виробничих систем (ГВС).

На автоматизованих станках всі процеси обробки деталі здійснюються без безпосереднього втручання робітника.

Перевагою станків з числовим програмним управлінням (ЧПУ) є збільшення кількості операцій, що виконуються, скорочення часу обробки і відносна простота переналадки. Застосування станків з ЧПУ дало можливість значно підвищити продуктивність праці (в 2-4 рази). Однак завантаження їх заготовками і розвантаження оброблених деталей здійснюється вручну.

Оброблювальний центр (ОЦ) - багато позиційний станок з ЧПУ - оснащений пристроями для розміщення великого набору інструментів (магазини) і системою автоматичної заміни інструмента. В магазинах ОЦ можна розмістити до 150 різних інструментів, що дозволять виконати досить велике число операцій. Важливою перевагою є те, що ці численні операції здійснюються без зняття заготовки із станка.

Автоматична лінія (АЛ) - це система автоматично діючих станків, зв'язаних транспортними засобами, що мають єдиний управляючий пристрій. АЛ можуть компонуватись із автоматичних станків з ЧПУ і ОЦ. В одній автоматичній лінії можуть працювати всі вказані елементи в різних сполуках. Однак, кожну АЛ виготовляють для обробки цілком визначеної деталі.

Промисловий робот - це автоматично-функціонуюча машина (автомат), призначена для відтворення деяких рухових і розумових функцій людини при виконанні основних і допоміжних виробничих операцій без безпосередньої участі людини. Розрізняють три покоління роботів:

1) програмуючі роботи, що діють по заданій програмі;

2) адаптовані (що пристосовуються) роботи, що діють по заданій програмі і оснащені рядом датчиків, а відповідно, і технічними органами почуттів, що дозволяють їм коректувати свою поведінку в залежності від оточуючого виробничого середовища;

3) інтелектуальні або інтегральні роботи, що володіють елементами штучного інтелекту і можливістю вільного діалогу з людиною.

6. Галузеві особливості технологічного розвитку

Будь-яка галузь промисловості повинна розглядатися як відкрита технологічна система, де на відповідному виробничому ланцюгу сировина підлягає ряду технологічних змін для перетворення її в кінцеву продукцію. Тому важливою властивістю галузевої системи є її незалежність, а також характер внутрішніх і зовнішніх зв'язків.

З точки зору кількості і якості зв'язків галузеві системи підрозділяються на системи з сильними зовнішніми зв'язками і сильними внутрішніми. Так, наприклад, чорна металургія є галузевою технологічною системою з сильними внутрішньогалузевими і слабими зовнішніми зв'язками, про що свідчать дані використання її продукції всередині галузі і вінших галузях промисловості. Внутрішньогалузеве використання чорних металів складає біля 81%, за межі галузі йде в основному готова продукція, із якої біля 39% стального прокату використовує машинобудівництво, біля 19% - будівництво і 3% - транспорт. технологічний виробництво автоматизація

Прикладом галузевої технологічної системи з сильними зовнішніми зв'язками і мінімумом внутрішньогалузевих може служити хімічна промисловість. Продукція хімічної промисловості вживається легкою, харчовою, меблевою, електротехнічною, радіоелектронною галузями, а також машинобудівництвом і будівництвом. Причому, якість продукції і рівень технології хімічної промисловості робить значний вплив як на рівень галузей, так і всього господарства в цілому. Галузеві технологічні системи функціонують як в межах галузі, так і в міжгалузевих комплексах.

Техніко-економічна ефективність гнучких виробничих систем

Техніко-економічна ефективність функціонування ГВС складається із:

1. універсальності - здатності обробляти широку номенклатуру деталей (більше 200 найменувань);

2. високої гнучкості і мобільності, що дозволяє в короткий термін перебудуватися на випуск нової продукції;

3. тривалих термінів морального старіння, перевищуючи строки їх фізичного зносу;

4. можливості підвищувати продуктивність праці і в декілька разів скорочувати кількість необхідного обладнання;

5. можливості краще використовувати технологічне обладнання, підвищувати коефіцієнт завантаження обладнання;

6. скорочення виробничого циклу виготовлення виробів;

7. можливості перейти на створення гнучких автоматизованих підприємств.

Гнучке автоматизоване виробництво (ГАВ) - це складна інтегрована система, що охоплює весь життєвий цикл продукції (від конструювання до серійного виробництва). ГАВ включає в себе такі автоматизовані системи (елементи):

1. чотири елементи, що утворюють ГВС: гнучкі виробничі модулі від 2 до 20 одиниць, єдину автоматизовану транспортно-складську систему, автоматизовану систему інструментозабезпечення, систему централізованого управління від ЕОМ;

2. автоматизовану систему випробування, вимірів і контролю якості продукції;

3. автоматизовану систему діагностики відмовлень, визначення і усунення недоліків всіх засобів, що застосовуються;

4. систему автоматизації наукових досліджень;

5. систему автоматизації праці всіх УТП, що працюють безпосередньо на виробництві.

Значну роль і одержанні високого економічного ефекту при автоматизації відіграє правильний вибір ступеня автоматизації технологічного процесу.

Цей коефіцієнт характеризує зайнятість робітника і можливість організації багатостаночного обслуговування.

Чим вище ступінь автоматизації, тим менше штучний час, вища можливість багатостаночного обслуговування; вища вартість обладнання і витрати на його модернізацію; більші витрати часу на переналадку станка для виготовлення іншої деталі; більший розмір партії деталей, при якій робота на даному станку стає економічно доцільною.

Правильний вибір ступеня автоматизації дає можливість знайти оптимальне рішення для забезпечення найбільшого економічного ефекту при мінімальних затратах засобів на здійснення автоматизації.

Список використаної літератури

1. Васильева И.Н. Экономические основы технологического развития. Учеб. Пособие для вузов. - М.: “Банки и биржи” ЮНИТИ, 1995. - с. 101-112.

2. Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. -- Донецьк: Донбас, 2004. -- ISBN 966-7804-14-3.

3. Українська радянська енциклопедія. В 12-ти томах / За ред. М. Бажана. -- 2-ге вид. -- К.: Гол. редакція УРЕ, 1974-1985.

4. Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. -- Донецьк: Східний видавничий дім, 2007. -- 168 с. -- ISBN 978-966-317-004-6.

5. Проць Я.І. Автоматизація неперервних технологічних процесів. Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів / Я.І. Проць, О.А. Данилюк, Т.Б. Лобур / Тернопіль : ТДТУ ім. І.Пулюя, 2008. - 239 с.

Размещено на Allbest.ru