29. Задачи, решаемые при помощи cals-технологий

Моделирование жизненного цикла продукта и выполняемых бизнес-процессов. Это первый и очень существенный шаг к повышению эффективности организационной структуры, поддерживающей одну или несколько стадий ЖЦ продукта, — моделирование и анализ ее функционирования. Цель бизнес-анализа — выявить существующее взаимодействие между составными частями и оценить его рациональность и эффективность. Для этого с использованием CALS-технологий разрабатываются функциональные модели, содержащие детальное описание выполняемых процессов в их взаимосвязи. Формат описания регламентирован CALS-стандартами IDEF и ISO 10303 AP208. Полученная функциональная модель не только является детальным описанием выполняемых процессов, но также позволяет решать целый ряд задач, связанных с оптимизацией, оценкой и распределением затрат, оценкой функциональной производительности, загрузки и сбалансированности составных частей, то есть вопросов анализа и реинжиниринга бизнес-процессов. Методы функционального моделирования, например, с успехом могут быть использованы при создании систем обеспечения качества продукции. В этом случае в качестве функциональной модели могут быть описаны функции системы обеспечения качества продукции, регламентированных стандартами ISO серии 9000. Разработанная функциональная модель позволяет выявить логические ошибки, допущенные при построении системы обеспечения качества, уточнить распределение полномочий и ответственности, автоматически генерировать отчетные документы по структуре системы. Функциональная модель системы качества продукции описывает сеть процессов обеспечения качества продукции и их интерфейсы, связанные с ними обязанности, полномочия, процедуры и ресурсы, распределение обязанностей и полномочий подразделений и персонала предприятия. При моделировании системы качества также используются информационные модели.

30. Прогрессивные технологические процессы промышленного производства

Широкое внедрение в промышленность принципиально новых технологических процессов, позволяющих многократно повышать производительность труда, поднять эффективность использования ресурсов и снизить энерго- и материалоемкость производства важнейшие задачи, стоящие перед нашей экономикой на современном этапе развития.

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Лазер – источник оптического когерентного (согласованного) излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Принцип действия оптич.квантового генератора основан на искусств.стимулировании генерации свет.излучения высок.мощности, при этом температура в точке приложения сфокусир-го лазер.луча достаточна для превращения в пар любого материала.

Существуют твердотельные, газовые и полупроводниковые лазеры. В твердотельных лазерах генерация излучения осуществляется в твердом элементе. Такие лазеры обладают сравнительно высокой выходной мощностью, высоким коэффициентом полезного действия, обеспечивают возможность генерации излучения не только в импульсном, но и в непрерывном режиме.

В газовых лазерах в качестве активной среды для генерации излучения используются различные газы или смеси газов. Такие лазеры способны развивать еще большую мощность как в непрерывном так и в импульсном режимах.

Лазерная обработка имеет свои особенности и преимущества:

1. высокая концентрация подводимой энергии и локальность обработки;

2. возможность регулирования параметров лазерной обработки в широком интервале режимов;

3. отсутствие механических усилий на обрабатываемый материал и независимость скорости обработки от свойств материала;

4. высокая технологичность обработки и возможность ее автоматизации.

В наст.время разработаны след. технологические процессы с использованием мощных лазеров: лазерная поверхностная термообработка; лазерная сварка; лазерная размерная обработка; измерительная лазерная технология; лазерная интенсификация хим.реакций.

Лазерная термообработка включает в себя процессы лазерной закалки поверхностного слоя материалов, лазерной аморфизации (остекловывания), лазерной наплавки, лазерного легирования.

Лазерная сварка с глубоким проплавлением позволяет сваривать толстые слои материалов с большой скоростью при минимальном тепловом воздействии на материал, прилегающий к зоне расплава, что улучшает свойства сварного шва и качество сварного соединения. Лазерная сварка в настоящее время является наиболее перспективной для промышленного использования технологией.

Под технологией лазерной резки понимаются технологические процессы лазерной размерной обработки, включающие в себя процессы собственно лазерной резки или разделения материалов, лазерной прошивки (сверления) отверстий, лазерного фрезерования пазов и т.д.

Измерительная лазерная технология предназначена для проведения различных измерений и контроля размеров, линейных перемещений, контроля качества материалов и изделий. Осн.преимущество - измерения идут бесконтактно. Кроме того, лазерные методы отличаются высокой скоростью и быстродействием.

ОСНОВЫ МЕМБРАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Мембранная технология - новый принцип организации и осуществления процесса разделения веществ через полупроницаемую перегородку, отличающийся отсутствием поглощения разделяемых компонентов и низкими энергетическими затратами на процесс разделения. Мембранные технологии интенсивно используются во многих отраслях (в химической, медицинской, пищевой промышленности). Мембранная технология выгодно отличается высокой энерго- и ресурсоэкономичностью, простотой аппаратурного оформления, экологической чистотой. В отличие от фильтра мембрана не фиксирует в себе ни один из компонентов разделяемой жидкой или газовой смеси, а только делит первоначальный поток на два, один из которых обогащен по сравнению с исходным каким-то компонентом. Различают несколько разновидностей мембранных процессов:

1. диффузионное разделение газов;

2. разделение жидкостей методом испарения через мембрану;

3. баромембранные процессы разделения жидких смесей;

4. электродиализ.

Диффузионное разделение газов основано на различной проницаемости мембран для отдельных газовых смесей. Виды мембран для разделения газовых смесей: сплошные, пористые мембраны. Движущая сила процессов диффузии компонентов - разность их концентраций на противоположных поверхностях мембраны.

Разделение жидкостей методом испарения через мембрану основано на различной диффузионной проницаемости мембран для паров веществ. Движущей силой процесса является разность концентраций или давлений.

Баромембранные процессы разделения жидких смесей на практике осуществляются под избыточным давлением и поэтому объединены в группу баромембранных. Электродиализ можно определить как перенос ионов через мембрану под действием электрического тока.

ПРОГРЕССИВНЫЕ ХИМИКОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Прогрессивные химикотехнологические процессы - радиационнохимическая технология и фотохимические процессы.

Целью радиационнохимической технологии является разработка методов и устройств для наиболее экономичного осуществления с помощью ядерного излучения физических, химических и биологических процессов, позволяющих получать новые материалы или придавать им улучшенные свойства, а также для решения экологических проблем. Выделение этого направления в отдельную область технологии обусловлено, прежде всего, особенностью действия ионизирующего излучения на вещество.

Сегодня наблюдается явное смещение интересов использования ионизирующих излучений: от получения продуктов с уникальными и улучшенными свойствами к экономии сырья и энергии.

Фотохимические процессы - это химические реакции, протекающие под действием светового излучения или вызываемые им. Механизм фотохимических процессов основан на активизации молекул, реагирующих веществ при поглощении света.Фотохимические процессы разделяют на три группы. К первой группе относят реакции, которые могут самопроизвольно протекать после поглощения реагентами светового импульса. Для этих процессов свет играет роль возбудителя и инициатора. Ко второй группе фотохимических процессов относят процессы, для проведения которых необходим непрерывный подвод световой энергии к реагентам. К третьей группе относятся химические процессы, в которых световой импульс, воздействуя на катализатор, активизирует его и способствует интенсификации химической реакции.

Фотохимические процессы находят широкое применение в органической химич.технологии при синтезе новых химич. соединений.

Техника плазменных технологий - это генераторы низкотемпературной плазмы плазмотроны, единственные установки, позволяющие с высок. тепловым КПД осуществлять непрерыв.регулируемый нагрев газа до столь высоких температур. Химия, металлургия, машиностроение - вот осн.сферы применения плазм.технологии. В плазмотронах можно получать материалы с новыми свойствами, в том числе принципиально новые композитные.

Широкое применение в современной технике и технологии приборов, основанных на использовании энергии ультразвуковых волн. Ультразвук используется при сварке и пайке, закалке и отпуске, размеренной обработке твердых материалов, очистке металлических изделий от накипи и загрязнений, получении однородных горючих смесей, при сушке различных материалов, очистка воздушных потоков и сточных вод от загрязняющих примесей. Ультразвуковые колебания сопровождаются рядом эффектов, которые могут быть использованы как базовые для разработки различных процессов.