Основы технологии производственных процессов

8.2. Сущность и структура технологической операции

Технологический процесс состоит из ряда технологических операций. Операция состоит из ряда действий над каждым предметом труда. Среди этих действий можно выделить:

• Рабочий ход;
• Вспомогательный ход.

 

Рабочий ход- законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождающегося изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход- законченная часть технологического перехода

состоящая, из однократного перемещения инструмента относительно заготовки не сопровождающегося изменением формы, размеров, чистоты поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Разделение операции на рабочие  и вспомогательные ходы позволяют  выявить пути закономерности развития технологических процессов. Технологические операции могут быть:

• Позиционными;
• Проходными;
• Позиционно – проходными.

Позиционными операциями называются такие, при которых обрабатываемая деталь закрепляется в станке, а инструмент в процессе обработки получает необходимое движение (шлифование деталей, на шлифовально – ленточном станке с подвижным столом).

Проходными операциями называются такие, при которых обрабатываемые детали в процессе обработки непрерывно продвигаются по станку (обработка детали на строгальном станке). Эти операции отличаются высокой производительностью труда, т.е. заготовки проходят через станок в одном направлении.

Позиционно – проходные  операции – операции, при которых деталь в процессе обработки передвигается по станку, а затем останавливается для выполнения операции и снова перемещается в конец станка (однопролётный пресс с автоматической загрузкой и выгрузкой).

Технологическая операция может быть расчленена на несколько операций или несколько операций могут быть заменены одной. Количество операций, входящих в технологический процесс зависит от уровня техники и организации производства на данном предприятии. Укрупнение или расчленение операции имеет важное производственное значение. Например, расчленение операции на несколько операций позволяет рабочему лучше приспособиться к их выполнению, что способствует повышению производительности труда. В структурный состав технологической операции входит установка, позиция, переход, проход.

Технологический процесс состоит  из ряда операций, которые могут выполняться при одной или нескольких установках деталей.

Часть технологического процесса по обработке одной или  нескольких деталей, выполняемого на одном  рабочем месте непрерывно, до перехода к обработке следующей детали, называется операцией.

Структуру технологической операции лучше всего рассмотреть на примере  металлообработки. В состав технологической операции входят установка, позиция, переход, проход. Часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или сборочной единицы называется установкой. Например, сверление нескольких отверстий в заготовке на многошпиндельном сверлильном станке может выполняться за одну установку, т.е. при одном закреплении заготовки на столе станка. Если эту операцию выполнять на одношпиндельном станке, то потребуется столько установок (закреплений) заготовки, сколько в ней будет сверлильных отверстий.

Позиция- фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Например, сверление в заготовке нескольких отверстий на односверлильном станке при помощи кондуктора может быть выполнено за одну установку (одно закрепление заготовки в кондукторе); позиция же заготовки относительно инструмента будут меняться столько раз, сколько необходимо просверлить отверстий. Таким образом, одна и та же операция может быть выполнена при одной установке и одной позиции или при одной установке и нескольких позициях. Производительность труда наивысшая при меньшем числе установок и позиций. Сокращением числа установок достигается лучшее использование станка. Технологическая операция может выполняться за один или несколько переходов.

Переход – это законченная часть технологической операции, характеризующаяся обработкой одной поверхности заготовки, одним и тем же инструментом при данном режиме резания. Например, обработка заготовки на фуговальном станке с трёх сторон, операция состоит из трёх переходов – обработки пласти и последовательной обработки двух кромок. В то же время переход может состоять из одного или нескольких проходов.

Проход – это часть операции, выполняемая за одно перемещение заготовки, когда снимается один слой обрабатываемого материала. Например, для выравнивания пласти заготовки на фуговальном станке в зависимости от её кривизны может потребоваться не один, а несколько проходов заготовки через станок.

Технологический процесс можно разбить на отдельные части, стадии. Это зависит от сложности изделия. Зная структуру технологической операции, можно представить технологический процесс в виде схемы (рис .8.21)

В производственной системе можно  выделить 2 составные части:

1. технологический процесс производства и обеспечение его функционирования;

2. развитие производственной системы  в целом .

Под производственной системой следует понимать организационно – целостное структурно подразделение, в котором реализуется совокупность взаимосвязанных производственных процессов, направленных на изготовление конкретной продукции. Это – цех, завод, комбинат и т.д.

 

Для анализа и характеристики технологических  процессов применяются различные  параметры, которые выбираются в  зависимости от поставленных целей, так, для выделения конкретного технологического процесса из ряда однотипных применяются параметры собственно технологического процесса. Например, температура и давление рабочего тела, его состав, схема технологического оборудования и т.п.

Для сравнения однотипных процессов применяются параметры, характеризующие этот ряд процессов. Например, энергоёмкость, расход материальных ресурсов на единицу продукции и т.п. Такие параметры широко применяются, они дают достаточно полную характеристику технологического процесса и позволяют проследить динамику его развития в сравнении с ему подобным, но они не вскрывают глубинной сущности процесса, позволяющей сопоставлять его со всем многообразием технологических процессов.

Для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде используются параметры, обладающие наибольшей точностью, живой и прошлый труд, затрачиваемый внутри технологического процесса. Совершенствование любого технологического процесса осуществляется за счёт повышения эффективности использования прошлого труда и снижение затрат живого труда. Показать соотношение живого и прошлого труда в конкретном технологическом процессе, значит дать однозначную характеристику процесса, а выявить относительную величину изменения живого и прошлого труда, значит наглядно показать динамику развития процесса.

Для того, чтобы можно было применять  данные показатели при изучении динамики развития любых технологических процессов, следует использовать удельные показатели: технологическую вооружённость труда и технологические фонды.

Технологические фонды представляют собой годовые затраты прошлого труда в технологическом процессе и определяются как сумма годовых амортизационных отчислений от стоимости оборудования и всех остальных годовых затрат в технологическом процессе, за исключением затрат на предмет труда.

Технологическая вооружённость  труда представляет собой долю технологических фондов конкретного технологического процесса, приходящуюся на одного работающего в этом процессе. Технологическая вооружённость труда показывает количество прошлого труда, переносимого на предмет труда одним работающим в данном технологическом процессе.

8.3. Пути и закономерности развития технологических

процессов

Технологический процесс представляет собой совокупность технологических  операций. В технологической операции выделяют рабочий ход и вспомогательный. Следовательно, в технологическом процессе также можно выделить рабочий и вспомогательный ход. Наличие в любом технологическом процессе двух принципиально различных компонентов - рабочего и вспомогательного хода предопределяет возможные пути совершенствования процесса, т.е. совершенствование рабочего и вспомогательного хода.

Совершенствование вспомогательного хода идет по линии механизации и  автоматизации вспомогательных  процессов, в результате чего они ускоряются, сокращаются промежутки между рабочими ходами, что приводит к росту производительности живого труда, затрачиваемого в технологическом процессе. Но при этом совершенно не меняется сущность рабочего хода, а следовательно и технологического процесса. Такой путь развития технологических процессов называется эволюционным. Практически подобное совершенствование технологических процессов реализуется в виде последовательного внедрения технических решений.

К характерным свойствам технических решений эволюционного типа относятся: повышение прошлого труда в единице продукта за счет внедрения механизации и автоматизации; повышение производительности живого труда за счет совершенствования вспомогательного хода; падение эффективности технических решений данного типа по мере роста производительности труда.

Совершенствование рабочего хода приводит к коренному изменению самого технологического процесса, вызывает изменения и вспомогательного хода, что еще больше увеличивает изменения, происходящие в технологическом процессе.

В данном случае имеет место коренное революционное развитие технологии, а не интенсификация процессов. Такой путь развития технологических процессов называют революционным. При этом возможны самые разнообразные технические решения, а именно реализация принципиально новых технологий или использование традиционных в новом качестве, что позволяет реализовать их принципиальные возможности.

К характерным свойствам  технических решений революционного типа относятся: уменьшение суммарных затрат труда, как за счет уменьшения живого, так и прошлого труда на единицу продукта.

Такие решения всегда эффективнее эволюционных того же назначения:

Наличие технических решений  этих двух типов позволяет развиваться  технологическим процессам, как при помощи раздельной реализации этих решений, так и при поочередном их применении, особо следует отметить, что эволюционный путь развития технологических процессов, в котором прирост производительности совокупного труда происходит, как правило, за счет механизации и автоматизации вспомогательного хода принципиально ограничен. Такой ограниченности лишен революционный путь, в котором прирост производительности совокупного труда происходит при снижении затрат прошлого труда за счет изменения или замены рабочего хода.

В случае попеременной реализации указанных путей преобладание технических решений эволюционного типа ограничивает развитие, преобладание технических решений революционного типа- не ограничивает.

Примерами реализации различных  путей развития технологически* процессов в разных отраслях промышленности могут быть:

• внедрение промышленных роботов;
• автоматизация погрузочно-разгрузочных работ;
• переход к каталитическим процессам;
• внедрение биотехнологических процессов и технологических процессов;

Наличие различий между эволюционным и революционным путями развития технологических процессов дает возможность говорить о закономерностях каждого из путей развития в отдельности.

Эволюционный  путь развития характеризуется следующими закономерностями:

1. По мере развития  процесса происходит рост производительности живого труда;

2. Растет величина прошлого  труда, затрачиваемого на единицу  продукции;

3. Для обеспечения одинакового  прироста производительности живого  труда требуются все увеличивающиеся  затраты прошлого труда.

При такой динамике развития неизбежно  наступает такой момент, при котором внедрение очередного технологического усовершенствования не обеспечивает снижение суммы затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, а следовательно, производительность труда не увеличивается и технологический процесс останавливается в развитии. Дальнейшее внедрение технических усовершенствований может привести к снижению производительности труда, т.е. к регрессу.

Эволюционный путь осуществляется за счет внедрения механизации и автоматизации технологического процесса. Следовательно, нам необходимо знать средства механизации и автоматизации, применяемые в разных отраслях народного хозяйства.