Методологія класифікації сучасних технологій

Під системою розуміють множину взаємопов'язаних елементів, що становлять відповідну цілісність. Так, народне господарство країни, як система, складається з виробничо-технологічної та інформаційної системи. Перша система — об'єкт управління, друга — засіб для управління. Обидві системи перебувають у постійній взаємодії і взаємозалежності. Механізація та автоматизація кожної з них впливає на їх спільну ефективність. Взаємозв'язок між системами здійснюється за допомогою відповідних інформаційних комунікацій, від досконалості яких значною мірою залежить дієвість обох систем. Реалізація функцій систем і їх коригування здійснюється через управління, що теж являє собою відповідну систему.

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.

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 ділення на 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 шляху.

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.

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.

Список використаної літератури

1. Демченко М. Системи технологій: Навч. посіб. / Донецька держ. академія управління. — Донецьк : Видавництво ДонДАУ, 2001. — 314с.

2. Дичковська О. Системи технологій галузей народного господарства: навч. посіб. для студ. вуз. / Ольга Василівна Дичковська,; Ольга Дичковська ; М-во освіти України. Ін-т системних досліджень освіти; Тернопільська акад. народного господарства. — К. : ІСДО, 1995. — 311 с.

3. Дубровська Г. Системи сучасних технологій: навчальний посібник / Галина Дубровська, Анатолій Ткаченко, ; М-во освіти і науки України, Черкаський інженерно-технологічний ін-т. — 2-е вид., перероб. і доп. — К. : Центр навчальної літератури, 2004. — 351 с.

4. Осауленко І. А. Системи технологій: Конспект лекцій. — Черкаси : Черкаський ЦНТЕІ, 2004. — 79с.

5. Руденко П.О., Романенко В.П. Системи технологій. Конспект лекцій. Чернігів. 2002. — 155 с.