Вопрос 2. Характеристики технологического процесса. Пути развития технологических процессов.

Расчленение технологического процесса позволяет выявить его элементы, протекающие наиболее медленно, оценить пути и стоимость их ускорения, проанализировать особенности затрат труда и возможные варианты его экономии. Выбор наиболее экономичных и рациональных операций – один из путей повышения эффективности производства. Без изучения сущности технологического процесса и наиболее полно характеризующих его параметров невозможно выявить факторы, оказывающие самое благоприятное воздействие на его развитие.

Технико-экономические показатели (параметры) технологических процессов. Все параметры, используемые для характеристики технологических процессов, можно объединить в три группы. К первой группе параметров относятся те, которые характеризуют индивидуальные особенности конкретных технологических процессов. Это могут быть параметры собственно технологического процесса (давление, температура, скорость обработки, состав сырья и т.п.), технические характеристики оборудования, схемы компоновки оборудования и др. Данная группа параметров позволяет выделить конкретный технологический процесс из ряда однотипных, но не дает возможности проследить его развитие под действием различных факторов. Ко второй группе параметров относятся те, которые характеризуют ряд однотипных технологических процессов: энергоемкость, фондоемкость, расход различных видов материальных ресурсов на единицу продукции и металлоемкость, параметры производительности и т.п. Параметры данной группы дают возможность сравнивать различные наборы однотипных технологических процессов между собой, но не позволяют выявить закономерности развития всего ряда однотипных технологических процессов. Итак, параметры обеих групп позволяют достаточно полно охарактеризовать конкретный технологический процесс и ряд однотипных технологических процессов. Однако они не могут быть использованы для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде, а это необходимо для изучения динамики развития производственных систем и научно-технического развития в целом. Параметрами третьей группы, которые обладают наибольшей общностью, а следовательно, могут быть использованы для выявления закономерностей развития технологических процессов, является живой и прошлый труд, затрачиваемый внутри технологического процесса. 

Живой труд - это целенаправленное действие человека, а прошлый (овеществленный) труд - это действие машины (станка, установки, технологического устройства) и применяемых при этом инструментов.

В любом производственном процессе имеют место затраты живого и овеществленного труда. Совершенствование любого технологического процесса направлено на повышение эффективности использования прошлого труда и снижении затрат живого труда. Для характеристики технологического процесса необходимо знать соотношение живого и овеществленного труда в данном процессе. Целесообразность использования этих параметров объясняется и тем, что они связаны с такими основополагающими характеристиками, как производительность труда и качество выполняемой работы.

Направления развития технологических процессов. Исходя из структуры технологического процесса, можно выделить два направления его совершенствования – совершенствование вспомогательных ходов и совершенствование рабочих ходов. 

Эволюционное развитие технологических процессов предполагает снижение совокупных затрат труда на осуществление технологического процесса за счет улучшения только вспомогательных ходов. Эволюционный путь развития технологического процесса, примеры. Вспомогательные действия предшествуют основным (рабочим), часто могут составлять 50-90% от общей трудоемкости выполнения технологического процесса. В частности, при обработке металлозаготовок на токарном станке необходимо заготовку взять из ящика, поднять, сооринетировать в пространстве, поднести к зажимному кулачковому устройству, выставить и закрепить в кулачках, включить вращение шпинделя станка, подвести к обрабатываемой поверхности резец, включить продольную подачу инструмента и т.д. Действия рабочего можно заменять действиями механизмов, затем осуществляется переход к комплексной механизации, которую, в свою очередь, сменяет автоматизация вспомогательных ходов. Одновременно с этим происходит замена оборудования на более производительное, ускоряются движения исполнительных механизмов, реализуется возможность повышения точности управления технологическими параметрами и улучшения условий труда. Практически любое вспомогательное движение можно реализовать с помощью различных механизмов, автоматизация этих движений не представляет собой непреодолимой технической трудности. Ограничения могут возникать по экономическим соображениям, требованиям надежности или целесообразности, а также технической осуществимости.

Механизация и автоматизация, ускорение движения исполнительных механизмов приводят к сокращению промежутков между рабочими ходами и обеспечивают заметный рост производительности живого труда. Но при этом сущность рабочего хода и самого технологического процесса не меняется. Отсутствие изменения сущности технологического процесса при совершенствовании вспомогательных ходов позволяет определить этот путь развития как эволюционный. Характерной особенностью такого пути развития можно считать достаточную очевидность мероприятий по его реализации, так как в каждом конкретном случае можно наметить пути совершенствования конкретных вспомогательных ходов, реализация поставленных задач вполне прогнозируема. По мере эволюционного развития каждое последующее повышение производительности и качества труда требует больших затрат прошлого труда на единицу продукции. На определенном уровне эволюционного развития эффективность его снижается и исчерпывается экономическая целесообразность дальнейшего совершенствования технологического оборудования.

Революционное развитие технологических процессов предусматривает снижение совокупных затрат труда путем целесообразного видоизменения рабочих действий, а точнее рабочего хода как базового элемента. Одновременное совершенствование вспомогательных и рабочих ходов можно представить как совокупность действий по этим двум направлениям, поэтому для элементарного технологического процесса такое деление на два направления представляется вполне обоснованным. Революционный путь развития технологического процесса, примеры. Абсолютно другой принцип развития технологических процессов реализуется при совершенствовании рабочего хода. При таком направлении развития возможны самые разнообразные технические решения, использующие достижения различных областей знаний, реализующие новые и нетрадиционные способы, отличающиеся от известных технологических решений. Речь идет о коренном, революционном изменении сущности рабочего хода. Например, выполнение отверстий сложного поперечного сечения в металлических заготовках медно-графитовым инструментом, работающего на электрофизическом принципе, вместо обычной обработки резанием с помощью фрезы или абразивного инструмента. Переход от электросварки металлических заготовок к печной (кузнечной) сварке позволяет осуществлять процесс с огромной скоростью. Подобная ситуация возникает при применении сварки взрывом.

В большинстве случаев результат таких изменений не всегда точно можно предсказать, или он ясен, но техническое осуществление замысла сопряжено с большими трудностями, эти изменения не могут быть выполнены по указанию, приказу или желанию в строго установленные сроки. Для таких революционных изменений должны созреть условия, должны быть накоплены определенные научные и технические знания. Например, несмотря на то, что процесс разделения смеси газов неоднократно совершенствовался, существенно расширить использование этого процесса оказалось возможным только с помощью применения лазерного излучения. Именно совершенствование рабочего хода позволяет охарактеризовать данный путь развития как революционный. Непредсказуемость результатов при совершенствовании технологических процессов подобным образом, наличие нетрадиционных технических решений позволяют говорить об эвристическом характере реализации такого типа решений.