Принципы и условия организации автоматизированного производства на х

3. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА (ПРОИЗВОДСТВА)

3.1. ПОНЯТИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА (ПРОИЗВОДСТВА)

Производственный процесс (ПП) всегда рассматривается как система, т.е. совокупность элементов, взаимодействующих определенным образом для достижения общей цели. Общая цель любого ПП безотносительно к конкретному производству может быть сформулирована следующим образом: производство необходимого количества качественной продукции, объема работы, услуги для достижения результата, необходимого пользователю, при эффективном использовании имеющихся ресурсов.

На практике один и тот же процесс всякий раз выступает как фрагмент объективной реальности, на который направлена практическая и познавательная деятельность человека, и воспринимается по-разному. Ни один исследователь не имеет дело

собъектом (ПП) в целом, каждый рассматривает только какойто срез сложной системы: социолог – взаимоотношения между людьми, технолог – технологический процесс, механик – работу оборудования и т.п.

Взависимости от конкретных интересов специалистов, его изучающих, ПП рассматривается как совокупность разных элементов:

♦ технико-технологических, экономических, социальных, организационных;

♦ средств труда, предметов труда, живого труда; ♦ технических средств автоматизации, их взаимодействия

стехнологическим процессом, оборудованием, работникамиспециалистами.

31

Производственный процесс как организационная система представляет собой совокупность организационных принципов и условий, в результате реализации и поддержания которых достигается результат, необходимый пользователю, иначе говоря, цель, для реализации которой создается и функционирует ПП.

Несмотря на большое разнообразие целей, для достижения которых создаются ПП, все они относятся к классу социальноэкономических и образуют взаимосвязанную иерархию, которая конкретизируется в целом ряде вертикальных связей (целей). При этом конечная цель организации ПП – обеспечение достойного уровня жизни народа в результате создания и функционирования высокоэффективного производства материальных благ.

Таким образом, организация производства изучает возможные цели его создания и функционирования, сущность элементов, составляющих ПП, связи между элементами, условия их взаимодействия, синхронизации функционирования во времени, рационального размещения в пространстве.

3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

По последовательности выполнения производственные процессы подразделяются на стадии (фазы) и операции.

В свою очередь, операции подразделяются в зависимости от выполняемых ими функций на технологические, транспортные, вспомогательные.

Технологические – это операции, в результате осуществления которых происходит целенаправленное преобразование предметов труда. Если изменяется при этом форма, размер, положение предмета труда, то это механические операции, если изменяется агрегатное, качественное состояние предмета труда, то химические. Совокупность технологических операций образует технологический процесс.

32

Транспортные – это операции, в результате осуществления которых происходит пространственное перемещение предметов труда в заданном направлении при сохранении их размера, формы, состояния, качества.

Совокупность транспортных операций образует транспортный процесс.

Вспомогательные – это операции, которые обеспечивают возможность осуществления заданного технологического процесса. Это операции контроля, регулирования процесса, наблюдения за его ходом, загрузки, выгрузки. Контроль – операция, с помощью которой устанавливается соответствие фактического состояния ПП или его части регламентному, нормативному, плановому, проектному.

Всоответствии с этим по выполняемым функциям производственные процессы тоже подразделяются на технологические, транспортные, вспомогательные.

Взависимости от способа воздействия на предмет труда выделяют следующие производственные процессы:

1) ручные. Рабочий непосредственно или с помощью простейших инструментов воздействует на предмет труда. Эти процессы отличает тяжелый физический труд, низкая производительность;

2) машинно-ручные. Воздействие на предмет труда оказывает машина при непосредственном и непрерывном участии рабочего. Процессы отличает тяжелый физический труд, низкая производительность. Но показатели эти все-таки лучше, чем

вручных процессах;

3)машинные. На предмет труда воздействует машина при ограниченном участии рабочего, который выполняет функции включения, выключения, контроля, наблюдения (например, фильтрация на ФПАКМ). Условия труда существенно лучше

ипроизводительность процесса выше;

4)аппаратурные. Воздействие на предмет труда оказывает химическая реакция. Рабочий производит контроль, наблюдение,

33

регулирование; труд его по характеру близок к умственному. Аппаратурные процессы, в свою очередь, по способу управления ими подразделяются на автоматизированные и автоматические.

Автоматизированная система управления (производством или технологическим процессом) – разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека работой машин для сбора, переработки и вывода информации, но требуют затрат труда операторов для своего обслуживания и выполнения отдельных функций управления. Для автоматизированных систем управления характерны значительные затраты труда на сбор, обработку и вывод информации, несмотря на использование технических средств.

Автоматическая система управления – разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают автоматический сбор, обработку информации, в том числе принятие решения и реализацию принятого решения. Затраты труда человека необходимы только для контроля функционирования и обслуживания системы. Автоматическая система управления состоит из управляемого объекта и автоматического управляющего устройства, взаимодействующих между собой. Объектов и управляющих устройств в системе может быть несколько.

Взависимости от характера протекания во времени процессы подразделяются на периодические и непрерывные.

Впериодическом процессе сырье перерабатывается последовательно частями на оборудовании, которое останавливается после завершения каждой операции. Загрузка сырья и выгрузка готовой продукции не совпадают во времени. Эти процессы характеризуются единством места осуществления последовательных стадий процесса (сульфирование, выдержка, охлаждение); условия ведения процесса изменяются во времени; в каждой точке аппарата поддерживается разный режим. В начале каждой операции необходим выход на оптимальный режим.

34

В непрерывном процессе сырье и материалы без перерыва превращаются в готовый продукт на оборудовании, работающем без остановок. Все операции ПП (загрузка-выгрузка и т.д.) выполняются одновременно. Непрерывные процессы характеризуются единством времени осуществления всех стадий ПП. В каждой точке аппарата устанавливается постоянный режим.

Отличаются эти процессы, в первую очередь, затратами времени на получение одинакового количества продукции. Затраты времени зависят от двух факторов – перерывов между отдельными стадиями (операциями) и скорости (интенсивности) выполнения самих операций, в особенности технологических. Периодические процессы отличаются от непрерывных, кроме того, нестабильным качеством продукции, тяжелыми условиями труда (ручной труд, особенно в операциях загрузки-выгрузки), потерями готового продукта, промежуточных продуктов при перегрузке, трудностями автоматизации, т.е. низкой экономической эффективностью. Кроме того, усложняется организация процесса (особенно согласование во времени), учет, контроль, планирование, управление.

Преимущества непрерывных процессов – уменьшение их продолжительности за счет ликвидации перерывов между операциями и увеличения скорости, интенсивности их протекания, уменьшение потерь при загрузке-выгрузке, стабильность качества продукта, лучшие условия труда, большие возможности автоматизации, повышение качества учета.

Таким образом, при том же времени осуществления процесса увеличивается выпуск продукции; однако для перехода на непрерывные процессы требуются интенсификация технологических процессов (следовательно, более сложное оборудование), резервное оборудование, автоматизация контроля (он должен быть совмещен во времени с технологическим процессом), т.е. нужны дополнительные затраты. Поэтому необходимо предварительно экономически обосновать переход от периодического процесса к непрерывному. При условии выполнения

35

социально-правовых ограничений, установленных государством, и целей, для достижения которых процессы создаются, экономический эффект от замены периодического процесса непрерывным определяется по следующей формуле:

Э = ∆ П− εKн,

где ∆ П – увеличение прибыли в результате использования непрерывного процесса вместо периодического, руб./год,

Kн – увеличение капитальных затрат для организации не-

прерывного процесса; ε – коэффициент сравнительной экономической эффек-

тивности (нормативный) капитальных затрат; Пп – прибыль от реализации продукции периодического

процесса, руб./т;

∆В – увеличение объема реализации (производства) продукции непрерывного производства, т/год;

∆С – снижение себестоимости продукции непрерывного производства, руб./т;

Вн – объем производства продукта непрерывного производ-

ства, т/год; ∆ Ц – повышение цены в результате улучшения качества

продукта непрерывного производства.

В современных крупнотоннажных производствах реакторные химические процессы осуществляют преимущественно в аппаратах непрерывного действия. В малотоннажных и многоассортиментных производствах по технико-экономическим соображениям часто выгодно применять реакторы периодического действия, механизированные и автоматизированные.

По роли в изготовлении продукции производственные процессы подразделяются на основные, вспомогательные, обслуживающие.

36

3.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ВО ВРЕМЕНИ

Различают время производства и производственный цикл. Время производства – это время от момента поступления сырья на предприятие до момента отгрузки готовой продукции. Производственный цикл Тц – это время, в течение которого предмет труда проходит последовательно все частичные про-

цессы от загрузки сырья в аппарат до превращения его в готовый продукт.

Производственный цикл в периодических производствах включает в себя рабочий период и перерывы. Длительность рабочего периода включает продолжительность технологических, вспомогательных и транспортных процессов, которые осуществляются последовательно (рис. 1).

Рис. 1. Производственный цикл в периодических процессах

37

Производственный цикл в периодическом ПП

ные(из-заорганизационно-технических неполадок); n, m, k, j – количество соответствующих операций.

Производственный цикл в непрерывном производстве отличается отсутствием перерывов и совмещением технологических, вспомогательных и транспортных процессов. Поэтому в непрерывном производстве производственный цикл равен технологическому:

n

Тц. н = Тц. тех = ∑Тi тех , i=1

где Тi тех – длительность отдельных последовательно осуществ-

ляемых технологических операций за вычетом времени, перекрываемого другими операциями;

n – количество таких технологических операций.

Производственный цикл – один из важнейших показателей эффективности организации производственного процесса. При прочих равных условиях сокращение производственного цикла приводит к улучшению практически всех экономических

38

показателей производства: к увеличению выпуска продукции за тот же период времени и на том же оборудовании, т.е. к улучшению показателей эффективности использования основных фондов; снижению себестоимости продукции; увеличению прибыли; росту производительности труда; уменьшению удельных капитальных вложений; уменьшению потребности воборотныхсредствах.

Показателем эффективности организации ПП может служить доля технологического цикла в производственном. Понятно, что чем она выше, тем совершеннее организация ПП, и наоборот. Доля технологического цикла в производственном характеризует структуру производственного цикла. Структура производственного цикла – это сочетание в определенной последовательности через установленные промежутки времени всех частичных процессов в пределах одного Тц.

В большинстве химических производств определяющими производственный цикл факторами являются продолжительность и количество технологических операций. Однако значительные резервы заложены и в сокращении длительности и количества других частичных процессов.

Существенные экономические последствия сокращения производственного цикла обусловливают необходимость выявления возможностей его минимизации. Наибольшие резервы для этого содержатся в повышении уровня организации производства, т.е. в постоянном применении всех ее принципов и условий. При этом непосредственно производственный цикл определяют ритмичность, непрерывность, параллельность, прямоточность.

Однако для сокращения производственного цикла можно использоватьидругиефакторы(технологические, техническиеит.д.).

Существуют следующие пути сокращения производственного цикла:

1. При неизменной структуре Тц – это уменьшение продолжительности всех частичных процессов. Так, продолжительность технологических операций уменьшается за счет совершенствования технологического режима, применения катализа-

39

торов, высоких (низких) температур и давлений, автоматизации процесса, в том числе контроля; продолжительность транспортных операций – вследствие применения принципа прямоточности, использования достижений технического прогресса (повышения скорости транспортных средств, повышения уровня организации и механизации труда транспортных рабочих); продолжительность контроля – за счет автоматизации контроля, совершенствования методик контроля, улучшения организации труда пробоотборщиков, контролеров, лаборантов, повышения квалификации лаборантов; продолжительность загрузки и выгрузки – за счет механизации этих процессов. Кроме того, сокращаются перерывы за счет повышения уровня организации труда транспортных рабочих и организации производства.

2. При изменении структуры Тц – это уменьшение количества операций за счет замены периодических процессов непрерывными, переходакодноималостадийнымтехнологическимпроцессам.

Сокращение Тц по обоим направлениям достигается за счет повышения уровня автоматизации, организации и планирования производства, надежности его функционирования.

4. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Никакая полезная трудовая деятельность не может эффективно осуществляться, если она не организована. Высокий уровень организации производства как результат организаторской деятельности является следствием качественного осуществления организационных процессов.

Организационный процесс – это средство, при помощи которого организаторы производства, руководители согласуют действия людей (работников), использование материалов, технологии, информации для достижения поставленных целей. Эффективная организация минимизирует потери из-за неразбе-

40