§ 1.4. Поняття про виробничий і технологічний процеси

Кожне підприємство є складною виробничою системою, яка призначена для виробництва нового виду продукції. Одержання певного виду продукції є результатом певного виробничого процесу, який охоплюють такі дії, як прогнозування, науково-технічні та конструкторські розробки, проектування технологію виготовлення продукції, її пакування, облік, внутрішнє транспортування, зберігання і т ін.

Технологічним процесом називають логічно упорядкований набір операцій у ході кожної з яких із вихідних матеріалів одержують проміжну або кінцеву продукцію з певними властивостями.

Внаслідок цих операцій змінюється форма, розміри чи властивості вихідних матеріалів (сировини, напівфабрикатів, деталей і т. ін.).

Кожний технологічний процес складається з дрібних технологічних процесів або є частиною більш складного.

Технологічні процеси повністю вдосконалюються. Це пояснюється підвищенням якості продукції, що випускається, а також впровадженням у технологічні процеси нових ефективних способів обробки (переробки) матеріалів, сучаснішого обладнання та інструментів.

Щоб провести технологічний процес треба обладнати робоче місце. Робочим місцем називають площу в цеху, на дільниці, інший території або біля обладнання, яка призначена для виконання роботи одним або групою робітників. Робоче місце слід забезпечити пристроями та інструментами, контейнерами чи полицями для зберігання вихідних матеріалів та готової продукції.

§1.5. Складові технологічного процесу

Технологічний процес має складну структуру. Його складові - це операції, кожна з яких є елементарним технологічним процесом.

Операцією називають закінчену частину технологічного процесу, яка охоплює всі дії обладнання та робітника над одним або кількома об'єктами, що одночасно обробляються на одному і тому самому робочому місці.

Назва операції походить від виду обробки об'єкту (відпал, напилення, травлення).

За операціями визначають трудомісткість технічного процесу, потреби у виконавцях, інструментах, обладнанні.

Технологічні операції поділяються на окремі складові. Наприклад, при роботі на токарному станку це буде встановлення заготовки, її центрування, обточування, виймання готової деталі, встановлення нової заготовки і т. ін. тощо. Але всі ці складові можна розділити на дві групи: робочі і неробочі. До перших відносять ті, які безпосередньо пов`язані із зміною властивостей чи форми сировини при дії на неї відповідного обладнання; до неробочих складових  всі інші. Цим менший час виконання неробочих технологічних операцій, тим вищими будуть техніко-економічні показники.

Головними резервами зменшення витрат часу на робочі технологічні операції - заміна устаткування і впровадження результатів науково-дослідних робіт.

§1.6. Класифікація технологічних процесів

Технологічні процеси класифікуються за певними ознаками: властивостями вихідних матеріалів, які змінюються в процесі їх переробки; способом організації процесу; кратністю обробки вихідних матеріалів; напрямком руху теплових і матеріальних потоків; агрегатним станом вихідних матеріалів; тепловим ефектом і т.ін.

За властивостями вихідних матеріалів, що змінюються в процесі переробки всі технологічні процеси поділяють на фізичні, механічні, хімічні.

При фізико-механічних процесах змінюється лише форма і фізичні властивості вихідних матеріалів. На цих процесах ґрунтується видобувна галузь промисловості, деревообробна, обробка конструкційних матеріалів литтям, тиском, різанням і т. ін. Ці процеси лежать в основі підготовки сировини до переробки, а також в основі розділення отриманої продукції. До фізико-механічних процесів належать подрібнення, теплоперенос, масоперенос.

Теплопереносом (теплообміном) називають перенос тепла від більш нагрітого тіла до менш нагрітого. Нагрівання всіх матеріалів може здійснюватися водяною парою, пічними газами, теплоносіями, тощо.

Масопереносом (масообміном) називають перехід речовини з однієї фази в іншу. Найчастіше масообмін відбувається між фазами: газовою і паровою чи різкою; твердою і рідкою, а також між двома рідкими фазами.

До масообмінних процесів належать: абсорбція, адсорбція, дистиляція, ректифікація, кристалізація, висушування та мембранізація.

Абсорбція  вбирання газу чи парів усім об´ємом речовини; їй характерна селективність.

Адсорбція  поглинання одного чи кількох компонент, які є у газовій чи рідкій фазах, поверхнею твердої речовини.

Дистиляція – рідка однорідна суміш розділяється на складові, що мають різну температуру кипіння.

Ректифікація  багаторазова дистиляція.

Кристалізація  виділення твердої фази у вигляді кристалів з розчину чи розплаву.

Висушування  виділення вологи.

Мембранізація проводиться для розділення сумішей на складові або вилучення з них окремих складових. Для цього використовують мембрани (оболонки-перетинки), які пропускають вибірково одну чи кілька компонент суміші. За допомогою мембрани очищують питну воду, опріснюють морську, розділяють повітря на складові.

При хімічних процесах змінюють хімічний склад і внутрішню будову вихідних матеріалів. Ці зміни відбуваються внаслідок хімічних реакцій, які протікають між складовими вихідних матеріалів. При хімічних реакціях утворюється основна та побічна продукція, відходи виробництва.

За способом організації технологічні процеси поділяють на періодичні, безперервні та комбіновані.

Періодичні – сировину подають певними порціями через певні проміжки часу і після завершальної обробки з агрегату виводять отриману речовину.

Безперервні – сировина надходить до агрегату постійним потоком і готова продукція неперервно виходить (дріжді, спирт).

Комбіновані – поєднання періодичного і безперервного.

За напрямком руху теплових і матеріальних потоків у агрегатах процеси поділяються на однобічні, зустрічні, перехресні, мішані.

За агрегатним станом реагуючих речовин технологічні процеси поділяються на гомогенні та гетерогенні (гомогенні  усі речовини у одному агрегатному стані, гетерогенні  у різних).

За тепловим ефектом технологічні операції поділяються на екзотермічні та ендотермічні (екзотермічні  виділяється тепло, ендотермічні і поглинається тепло).

За чинниками, які спричиняють технологічні процеси. Основною вимогою для нормального функціонування технологічного процесу є дотримання режиму. Основу режиму складають чинники, які істотно впливають на технологічний процес. Такими чинниками є теплота, тиск, наявність каталізатора, мікроорганізмів, світлових та інших променів і т. ін. т.д.