1.Введение.

Основные этапы развития и современное состояние механизации строительно-монтажных работ

1.		Введение. Основные этапы развития и современное состояние механизации строительно-монтажных работ
		 Значение, задачи и основное содержание курса
		 Рекомендуемая литература
		 Основные этапы, современное состояние и тенденции развития КМА

1.1. Значение, задачи и основное содержание курса

КМА производства является главным и решающим направлением технического прогресса. Понятие технического прогресса можно охарактеризовать как непрерывное совершенствование техники и технологии производства, замена ручного труда машинным, широкое внедрение достижений науки и техники во все отрасли промышленности.

Современное развитие техники во многих случаях делает внедрение механизации и автоматизации не только экономически целесобразным, но и технически обязательным. Дело в том, что в ряде отраслей промышленности и строительства скорости работы машин и технологических процессов настолько возрасли, что управлять ими человек не может по своим физиологическим возможностям. Здесь на смену механизации приходит автоматизация, т.е. ее высшая ступень.

В общем случае механизация - это замена ручного труда машинами и механизмами.

	Основная цель механизации - повышение производительности труда, его эффективности, улучшение качества продукции, оптимизация управления, снижение уровня или замена ручного труда человека, особенно на тяжелых, трудоемких, утомительных и вредных процессах

В зависимости от степени оснащения механизируемого процесса различают частичную и комплексную механизацию.

При частичной механизации механизируются только отдельные технологические операции или виды работ, главным образом, наиболее трудоемкие, при сохранении значительной доли ручного труда, особенно на вспомогательных работах.

Например, при выполнении погрузочно-разгрузочных работ в строительстве необходим стропальщик, обеспечивающий фиксацию груза или его освобождение.



Комплексная механизация представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомагательных и обслуживающих процессов, выполняемых с помощью средств механизации, в результате чего исходное сырье, материалы превращаются в готовую строительную продукцию. При этом часть вспомогательных операций может выполняться вручную. В основном это операции, для выполнения которых еще не созданы эффективные машины и механизмы или механизация которых на данной стадии технического процесса экономически невыгодна и не сулит существенного облегчения труда.

Например, хотя эти работы могут быть весьма трудоемкими, в среднем, механизировано земляных работ ~95%. При этом на оставшихся 5% занято рабочих больше, чем на 95% механизированных.

Эффективность комплексной механизации оценивается ее уровнем при выполнении того или иного вида работ:

где — объем работ, осуществляемых комплексно-механизированным способом (в натуральных единицах измерения: м³, м², и т.д.);

— объем работ, выполняемых с частичной механизацией;

— объем работ, выполняемых вручную.

Таким образом,

где — общий объем работ.

Среди понятий “механизация” существует понятие “малая механизация” . Под малой механизацией подразумевается замена ручных средств труда механизированными.

Например, вместо ручного ключа - электрогайковерт, вместо лома - отбойный молоток и т.д.

Применение механизмов повышает производительность труда на незначительную величину (10 - 30 %). Вместе с тем, применение средств малой механизации вместо дорогостоящих машин может быть весьма эффективным при малых объемах работ, рассредоточенных объектах и пр.

Следующей, более высокой ступенью оснащения механизированного процесса средствами механизации является автоматизация строительства.



Автоматизация преполагает применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации. Автоматизация машинного производства предусматривает передачу функций управления и контроля, ранее выполнявшихся человеком, приборам и автоматическим устройствам. Цель автоматизациии строительства заключается в еще большей степени повышения эффективности труда, улучшения качества выполняемых работ, создания условий для оптимизации использования всех ресурсов строительного производства.

Автоматизация строительного производства еще намного отстает от уровня автоматизации ряда промышленных производств. Это объясняется специфическими условиями, характерными для строительства: сложностью и многообразием строительных процессов, разобщенностью и большой протяженностью фронта работ и т.д.

Повышение степени автоматизации в строительстве возможно:

• с одной стороны, за счет переноса наиболее трудоемких работ на автоматизированные технологические линии предприятий стройиндустрии, где применение автоматизированного оборудования экономически оправдано;

• с другой стороны, за счет выпуска унифицированных сборных элементов высокой заводской готовности, позволяющих автоматизировать процессы на месте монтажа.

При определении степени автоматизации производства прежде всего надо учитывать экономическую эффективность и целесообразность ее в каждом конкретном случае.

Автоматизация в конечном счете не может безусловно и полностью вытеснить человека из сферы производства, но труд его становится более квалифицированным и содержательным.

Степень автоматизации технологических процессов характеризуется долей участия человека в управлении производственным процессом или оборудованием и оценивается коэффициентом автоматизации:

где — среднее время по множеству i операций, затрачиваемое на реализацию неавтоматизированных операций, включая операции управления;

— среднее время по множеству j операций, затрачиваемое на автоматическое их выполнение.

Данное выражение можно привести к виду, аналогичному уровню комплексной механизации, т.е. :

Тогда сумма знаменателя есть сумма времени, затраченного на реализацию всего множества автоматизированных и неавтоматизированных операций.

При — высокий уровень автоматизации. Технологический процесс при этом автоматический, т.к. доля ручного труда сведена к минимуму, а сам он характеризуется работой оператора за пультом управления;

0,98к_а 0,5 — средний уровень автоматизации. такой процесс называется автоматизированным;

к_а0,5 — низкий уровень автоматизации.

Выбор степени автоматизации технологических процессов непосредственно зависит от конкретных условий производства, его возможностей, экономической целесообразности и технической реализуемости.

Различают частичную и комплексную автоматизации.



Частичная автоматизация - это автоматизация отдельных операций технологического процесса. Это операции, где непосредственное управление сложными быстропротекающими процессами становится практически невозможным для человека или когда процесс ведется в обстановке, опасной для его жизни и здоровья. Комплексная автоматизация охватывает все основные технологические операции строительного процесса. Она охватывает участок, цех, завод, которые действуют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Оборудование действует по заданной или самоорганизующейся программе. Роль человека сводится к общему контролю за работой всего комплекса, наладке, ремонту и т.п.

Автоматизация целесообразна, когда производство рентабельно и устойчиво, режимы его неизменны или изменяются в ограниченных пределах, а также при относительной недоступности объекта труда.

Итак, в настоящее время выделяют пять основных процессов превращения исходных материалов в готовую продукцию:

1.ручной, когда все операции технологического процесса выполняются вручную с использованием простейшего механизированного инструмента;

2.механизированный, когда большинство операций технологического процесса выполняются с помощью машин и механизмов, а за человеком остаются функции управления, а также ряд вспомогательных операций;

3.комплексно-механизированный, когда все без исключения операции технологического процесса выполняются с помощью машин, а человек выполняет функции управления машинами и механизмами;

4.автоматизированный, когда отдельная часть технологического процесса (операция, группа операций) выполняется с помощью машин и механизмов под управлением автоматическими средствами управления;

5.комплексно-автоматизированный, когда все операции технологического процесса выполняются и управляются с помощью машин и механизмов .

Выбор степени механизации технологического процесса зависит от конкретного вида производства, его возможностей и экономической целесообразности.



Следует отметить, что комплексная механизация и автоматизация дорожного строительства имеет свои специфические особенности : сочетание неприрывности технологического процесса с цикличностью работы большинства машин и их комплектов; стохастический характер воздействия окружающей среды (грунт, климат и т.п.); сочетание самых разнородных операций в технологическом процессе ( разработка грунта, транспортировка, уплотнение и т.п.); стационарность объектов строительства и постоянное изменение местонахождения и условиий работы средств механизации и автоматизации; многообразие и совершенствование объектов строительства, технологических процессов и средств механизации; крупноразмерность и массивность объектов строительства.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что решение задач, касающихся механизации и автоматизации технологических процессов, является процессом сложным, требующим определенных знаний и навыков. Проектные решения по КМА разрабатываются индивидуально для каждого объекта с учетом его специфики, возможностей данной строительной организации, экономической или иной целесообразности, на основе системного подхода, широкого использования экономико-математических моделей и применения ЭВМ.

Курс “Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства” представляет систему знаний о процессах и явлениях, возникающих в механизированном и автоматизированном строительном производстве, о закономерностях функционирования комплексов машин при различных формах организации механизированного процесса и включает совокупность методов, позволяющих реализовать с наибольшим эффектом потенциальные возможности машин и их комплектов.

В свою очередь, знание технологии, механизации и автоматизации строительства является фундаментом, содержательной частью дисциплин организационно-экономического цикла и управления производством, т.е. изучение курса связано с экономикой применения машин, организацией производства и эксплуатацией средств механизации.

Первая часть курса посвящена основным положениям, терминологии, основам технологии строительного производства комплексной механизации, автоматизации и механовооруженности основных видов работ.

Вторая часть — организационно-технологическому обеспечению КМА, вопросам рационального выбора комплектов и парков машин.

Студенты, освоившие курс ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:



 требования правительственных постановлений к развитию комплексной механизации и автоматизации строительства;  технологические операции и технологические процессы, подлежащие выполнению при строительстве зданий и сооружений, основные элементы зданий и сооружений;  современные методы и технологические средства механизации и автоматизации выполнения технологических операций и процессов строительства;  методы и алгоритмы разработки вариантов механизации и автоматизации технологических операций и процессов, показатели эффективности вариантов , методики выбора наиболее предпочтительных вариантов

Студенты освоившие курс ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:



 разрабатывать проектные решения по механизации и автоматизации технологических операций и процессов применительно к заданным условиям строительства, используя автоматизированные системы проектирования и современную вычислительную технику;  определять оптимальную степень механизации и автоматизации производственных процессов;  осуществлять мероприятия по предотвращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний, нарушению экологической среды;  осуществлять мероприятия по научной организации труда при производстве строительныхработ с активным внедрением АСУ.