- •Глава 4. Закономерности функционирования технологических процессов ... 42
- •Глава 5. Закономерности формирования, функционирования и развития технологических и технических систем производства 67
- •Глава 9. Основы технологии химической и нефтехимической промыш ленности 231
- •Глава 10. Основы технологии строительного производства и изготовления строительных материалов и изделий ... 271
- •Глава 11. Основы технологии пищевой
- •Предисловие
- •Раздел I. Теоретические основы производственных технологий
- •Глава 1. Введение в технологию
- •1.1. Место технологии в современном обществе и производстве
- •1.2. Понятие и цель изучения технологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Закономерности формирования технологических процессов
- •2.1. Понятие технологического процесса
- •2.2. Структура и организация технологических процессов
- •2.3. Затраты труда в ходе осуществления технологического процесса. Понятие идеальной технологии
- •2.4. Параметры (показатели) техпологического процесса
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Закономерности развития технологических процессов
- •3.1. Технологическое развитие как ключевое звепо совершенствования промышленного производства и развития общества
- •3.2. Динамика трудозатрат при развитии техпологических процессов
- •3.3. Рационалистическое развитие технологических процессов
- •3.4. Эволюционное развитие технологических процессов
- •3.5. Революционное развитие технологических процессов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Закономерности функционирования технологических процессов
- •4.1. Общие принципы классификации технологических процессов
- •4.2. Физические процессы, используемые в технологии 4.2.1. Механические процессы
- •4.2.2. Гидромеханические процессы
- •4.2.3. Тепловые процессы
- •4.2.4. Массообменные процессы
- •4.3. Химические процессы в технологии
- •4.4. Биологические процессы в технологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Закономерности формирования,
- •5.2. Классификация технологических систем
- •И функционирования
- •5.3. Закономерности развития и оптимизации технологических систем
- •5.4. Понятие технических систем, законы строения и развития технических систем
- •5.5. Методы и модели оценки научно-технологического развития производства
- •Раздел II. Практические основы производственных технологий
- •Глава 6. Общие сведения о технологической структуре хозяйственного комплекса республики беларусь
- •Глава 7. Основы технологии машиностроительного производства
- •7.1. Общие сведения о машиностроении
- •7.2. Важнейшие технологические процессы заготовительного производства в машиностроении
- •7.3. Важнейшие технологические процессы обрабатывающего производства в машиностроении
- •7.4. Важнейшие технологические процессы сборочного производства в машиностроении
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Основы технологии легкой промышленности
- •8.1. Общие сведения о легкой промышленности
- •8.2. Общие сведения о текстильных материалах
- •8.3. Основы производства текстильных волокон и нитей
- •8.3.1. Основы производства и характеристика натуральных текстильных волокон
- •8.3.2. Основы производства и характеристика химических текстильных волокон и нитей
- •8.3.3. Классификация, виды и строение текстильных нитей
- •8.3.4. Основные этапы производства пряжи
- •8.4. Основы производства ткани
- •8.4.1. Основы ткачества
- •8.4.2. Отделка тканей
- •8.5. Основы трикотажного производства 8.5.1. Понятие о трикотаже
- •8.5.2. Общие сведения о трикотажных машинах
- •8.5.3. Производство бельевых трикотажных изделий
- •8.5.4. Производство верхних трикотажных изделий
- •8.5.5. Производство чулочно-носочных изделий
- •8.6. Основы производства неткапых текстильных материалов
- •8.6.1. Техпологический процесс производства петканых текстильных материалов
- •8.6.2. Характеристика ассортимента нетканых текстильпых материалов
- •8.7. Основы производства швейных изделий
- •8.7.1. Материалы для изготовления одежды
- •8.7.2. Технологический процесс изготовления швейных изделий
- •8.8. Основы производства пушно-меховых изделий
- •8.8.2. Технология скорняжно-пошивочного производства меховых изделий
- •8.9. Основы производства обуви 8.9.1. Общее понятие об обувных товарах
- •8.9.2. Материалы, используемые при изготовлении обуви
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Основы технологии химической и нефтехимической промышленности
- •9.1. Общие сведения о химической и нефтехимической промышленности
- •9.2. Основы технологии минеральных удобрений
- •9.2.1. Основы технологии азотных удобрений
- •9.2.2. Основы технологии фосфорных удобрений
- •9.2.3. Основы технологии калийных удобрений
- •9.3. Основы технологии переработки топлива
- •9.3.1. Основы технологии прямой перегонки нефти
- •9.3.2. Основы технологии крекинга нефтепродуктов
- •9.4. Основы технологии производства и переработки полимерных материалов
- •9.4.2. Основные методы производства синтетических полимеров
- •9.4.3. Основы технологии производства изделий из пластмасс
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Основы технологии строительного производства и изготовления строительных материалов и изделий
- •10.1. Общие сведения о капитальном строительстве и производстве строительных материалов и изделий
- •10.2. Важнейшие технологические процессы капитального строительства
- •10.3. Основы технологии важнейших строительных материалов
- •10.3.1. Классификация и свойства строительных материалов
- •10.3.2. Основы технологии керамики
- •10.3.3. Осповы технологии стекла
- •10.3.4. Основы технологии бетона и железобетона
- •10.3.5. Основы технологии производства древесных строительных материалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Основы технологии пищевой промышленности
- •11.2. Важнейшие технологические процессы пищевой промышленности
- •11.3. Технологические основы важнейших пищевых производств
- •11.3.1. Основы технологии мукомольного производства
- •11.3.2. Основы технологии свеклосахарпого производства
- •11.3.3. Основы технологии кисломолочных продуктов
- •11.3.4. Основы технологии этанола
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Научные основы производственных технологий
- •Глава 12. Технологический прогресс — основа развития производственной деятельности и общества
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13. Экологические проблемы технологического прогресса
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14. Прогрессивные технологии автоматизации и информатизации производства
- •14.1. Основы гибкой автоматизированной технологии
- •14.2. Основы робототехники и роботизации промышленного производства
- •14.3. Основы роторной технологии обработки изделий
- •14.4. Программное управление и его системы в промышленном производстве
- •14.5. Основы информационной технологии в управленческой и проектно-конструкторской деятельности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 15. Прогрессивные технологии производства и обработки новых конструкционных материалов и изделий
- •15.1. Основы технологии производства композициопных
- •Материалов
- •15.2. Основы технологии порошковой металлургии
- •15.3. Электрические методы обработки изделий
- •15.4. Основы лазерной технологии
- •15.5. Основы ультразвуковой технологии
- •15.6. Основы мембранной технологии
- •15.7. Основы радиациопно-химическои технологии
- •15.8. Основы плазменной и элиоппой технологии
- •15.9. Основы современной биотехпологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Контрольные вопросы
К чему может привести нарушение равновесия между общественным производством и окружающей средой? Ответ обоснуйте.
Какие изменения в окружающей человека природе, связанные с производством материальных благ, можно выделить? Приведите примеры.
Является ли неизбежным появление отходов в ходе производственной деятельности? Ответ аргументируйте.
Что такое промышленные отходы? Приведите примеры промышленных отходов.
В силу каких причин образуются промышленные отходы?
Почему современное промышленное производство представляет собой открытую технологическую систему? Какие проблемы это вызывает?
Что такое первичные отходы? Какие группы первичных отходов выделяют в зависимости от места переработки?
Какие варианты устранения загрязнения окружающей среды можно выделить? Кратко охарактеризуйте их.
Какие два принципиально разных пути решения экологических проблем можно выделить? Кратко охарактеризуйте их.
Дайте определение понятию «безотходная технология». Возможна ли реализация безотходной технологии на практике? Почему?
На каких предпосылках базируется создание безотходных производств?
Какие три типа безотходных производств вам известны? Охарактеризуйте их.
Какие условия создания безотходных производств можно выделить?
Охарактеризуйте важнейшие критерии выбора окончательной схемы организации технологического процесса с целью обеспечения его безотходности.
Какие направления являются основой организации и развития безопасных промышленных производств?
Что означает термин «комплексная переработка сырья»?
Какие методы очистки сточных вод вам известны? Охарактеризуйте важнейшие из них.
Какими методами и в каких устройствах в настоящее время осуществляют очистку отходящих промышленных газов?
Какие основные направления включает в себя концепция безотходной технологии? Охарактеризуйте важнейшие из них.
358
Глава 14. Прогрессивные технологии автоматизации и информатизации производства
14.1. Основы гибкой автоматизированной технологии
Гибкую автоматизированную технологию и созданные на ее основе гибкие автоматизированные производства, которые органически сочетают комплексную автоматизацию с всемерной экономией трудовых ресурсов, называют технологией XXI в.
Комплексная автоматизация предполагает такую организацию производственных процессов, которая соответствует технологии производства, а также требованиям равномерного, непрерывного и интенсивного использования всей технологической системы без участия человека при стабильном качестве выпускаемой продукции. Комплексность автоматизации проявляется в том, что она охватывает не только рабочие, но и вспомогательные элементы технологического процесса. Поэтому автоматизироваться должны не только основные процессы производства продукции, но и транспорт, складирование, проектирование и технологическая подготовка производства.
Необходимо отметить, что вытесняя физический труд из основных и вспомогательных производств, автоматизация ведет к увеличению затрат умственного труда, связанного с обеспечением этих производств, и прошлого труда. При этом, если умственный труд не будет охвачен собственными системами автоматизации, программирования, управления, то эффективность автоматизации производственных процессов будет низкой. Кроме того, автоматизация производства представляет собой вариант рационалистического развития, которое по своей сути ограничено (см. главу 3).
Учитывая вышеизложенное, можно сформулировать следующие принципы автоматизации производства.
Автоматизация должна носить комплексный характер и охватывать целостные технологические процессы.
Автоматизации должна охватывать не только сам технологический процесс, но и все, примыкающие к нему (транспорт, складирование, проектирование, технологическую подготовку производства).
Автоматизированные системы должны быть гибкими технологически и экономически. Технологическая гибкость подразумевает возможность изменения производительности системы при сохранении согласованной работы ее элементов (саморегулируемость системы), экономическая — способность к мно-
359
гократной смене номенклатуры выпускаемой продукции с наименьшими затратами при неизменности основного технологического оборудования.
4. Автоматизация должна быть обеспечена высокой надежностью используемого оборудования.
Современную концепцию автоматизации производства в наибольшей мере отражают представления о гибких автоматизированных производствах.
Гибкое автоматизированное производство — производство, которое позволяет за короткое время, при минимальных затратах, на том же оборудовании, не прерывая производственного процесса и не останавливая оборудования, по мере необходимости переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры.
По степени гибкости существуют четыре группы производств.
Первая группа предполагает жесткую технологию, когда оборудование предназначено для изготовления только одного вида деталей. По окончании выпуска оборудование не может использоваться для изготовления других изделий. Примером такого производства может служить технологический процесс штамповки.
Вторая группа основана на перестраиваемой технологии, когда при изменении отдельных компонентов оборудования или добавлении дополнительных технических устройств можно выпускать новые изделия. Пример такого производства — автоматическая линия из агрегатных станков.
Третья группа — переналаживаемые технологические процессы и оборудование. Примером может служить группа станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Переналадка в данном случае требует короткой остановки (иногда до 5 мин.) для замены программы обработки изделия.
Четвертая группа основана на гибкой технологии производства и оборудовании, приспособленном для высокого уровня автоматизации. Для перехода на выпуск новой продукции никакой переналадки не требуется, а сам переход осуществляется в автоматическом режиме. Пример такого производства — интегрированные производственные системы с ЭВМ, управляющей ходом технологического процесса.
Третью и четвертую группы производств иногда называют программируемыми, так как для перехода с одного объекта производства на другой необходимо изменять управляющие программы, а не оборудование.
Гибкое автоматизированное производство имеет по сравнению с традиционными ряд преимуществ: высокую мобильность и сокращение сроков освоения новой продукции; высокие производительность и качество выпускаемой продукции; улучше-
360
ние условий труда; сокращение производственного цикла; снижение эксплуатационных затрат на производство и освоение новой продукции.
Основным звеном гибкого автоматизированного производства является гибкая производственная система (ГПС) — совокупность технологического оборудования и систем обеспечения его функционирования в автоматическом режиме. В свою очередь, ГПС структурно включает в себя как минимум:
гибкий производственный модуль;
роботизированный технологический комплекс;
систему обеспечения функционирования ГПС.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) представляет собой автономно функционирующую единицу технологического оборудования с программным управлением, предназначенную для производства изделий произвольной номенклатуры, автоматически осуществляющую все функции, связанные с изготовлением продукции.
Например, в технологии обработки металлов резанием в качестве ГПМ используют, как правило, станки типа «обрабатывающий центр». На них выполнение различных операций (точение, сверление, фрезерование и т.д.) обеспечивается при минимуме вспомогательных действий, связанных с установкой, закреплением, снятием обрабатываемой детали, переменой режущего инструмента и т.д. Один такой обрабатывающий центр заменяет 5—6 обычных металлорежущих станков.
Применение ГПМ целесообразно в условиях серийного и мелкосерийного производства. Они могут встраиваться в автоматизированную систему более высокого уровня.
ГПС, состоящую из нескольких производственных модулей объединенных автоматизированных систем управления, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций, называют гибкой автоматизированной линией.
Роботизированный технологический комплекс (РТК) представляет собой автономно функционирующую совокупность технологического оборудования, промышленного робота и средств их оснащения. В отличие от гибкого производственного модуля РТК предназначен для выполнения вспомогательных действий.
Система обеспечения функционирования ГПС — комплекс ЭВМ, программного обеспечения и центрального пульта управления, обеспечивающий координацию и согласование всех составных частей ГПС.
Основными технологическими характеристиками гибких автоматизированных производственных систем являются:
• способность работать без участия человека;
361
автоматическое выполнение рабочих и вспомогательных действий;
простота наладки;
гибкость, удовлетворяющая требованиям мелкосерийного производства;
высокая экономическая эффективность при правильной эксплуатации.
Совокупность гибких производственных систем, образующих законченную технологическую цепочку обработки изделия, с автоматизированными складами исходных материалов и готовых изделий, системой обслуживания станков и инструментов представляет собой более высокую ступень — гибкое автоматизированное производство (ГАП) (рис. 14.1).
I — автоматизированная система обработки деталей;
II — автоматизированная система складирования и транспортирования
заготовок и деталей; III — автоматизированная система
инструментального обеспечения, IV — автоматизированная система
управления производством
362
ГАП является высокоинтенсивной и трудосберегающей формой производства, она сравнима по производительности с автоматической линией, а по гибкости — с универсальным оборудованием.
Широкое внедрение ГЛП является оптимальным путем интенсификации мелкосерийного производства с применением безлюдной технологии изготовления продукции.
Кроме того, как высший уровень автоматизации гибкое автоматизированное производство должно включать в себя полную автоматизацию проектирования и технологической подготовки производства.
Разработка и широкое применение гибкой автоматизированной технологии являются в настоящее время основной тенденцией развития современного промышленного производства. Однако необходимо еще раз подчеркнуть, что гибкое автоматизированное производство наиболее целесообразно разрабатывать под принципиально новые технологии, а не подстраивать под существующие.