Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Анализ развития технологического процесса производства иголок

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Белорусский государственный экономический

университет»

Кафедра технологии важнейших

отраслей промышленности

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: Анализ развития технологического процесса производства иголок

Студент

ФМЭО, 1 курс, ДАИ-1 (подпись) А.Д. Лукьянин

05.12.2012

Руководитель

канд. техн. наук (подпись) А.Н. Ковалев

(дата)

МИНСК, 2012

РЕФЕРАТ

Индивидуальная работа: 19 страниц, 3 таблицы, 6 рисунков.

технологический процесс, Производство швейных игл, технодинамика, динамика трудозатрат, уровень технологии, технологическая система

Изучена и описана технология производства швейных игл. Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

Для выявления путей и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы (переход, ход). Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

_________________

^{(подпись студента)}

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………	4
1. технологический процесс ИГОЛЬНО-ПЛАТИННОГО производства и его характеристика………………………	6
1.1. Характеристика получаемой продукции - иголок…………………	6
1.2. Характеристика материала игольно-платинного производства	7
1.3. Характеристика технологии игольно-платинного производства	8
2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА	11
3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА …………………	14
4. структура технологического процесса ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО производства и ее анализ ……………	16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………	18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………	19

Введение

Игла — длинный тонкий остроконечный инструмент из твёрдого вещества чаще всего известное человеку по швейным иглам с игольным ушком для нити с одной стороны. Используется для разрушения либо деформации объекта воздействия с целью получения каких-либо новых свойств объекта либо преодоления его. Вследствие незначительной площади острия иглы, сила, приложенная вдоль иглы оказывается сосредоточенной на небольшой площади. Это обстоятельство позволяет иглам не повреждаясь протыкать материал, твёрдость которого меньше твёрдости материала, из которого состоит сама игла.

Поначалу шкуры соединяли так: жилы зверей вставляли в отверстия, проделанные подобием шила. Но по мере того как одежда становилась тоньше, возникала потребность в более тонком инструменте. Около 20 тысяч лет назад появилась иголка с ушком.

Уже тогда из рыбных и других костей изготовлялись иголки с ушками, просверленными осколком кремния. Затем появились бронзовые иголки и булавки. При раскопках в районе Магдаленсберга (Австрия) среди найденных железных изделий 2000-летней давности обнаружены иглы.

С ХII века в Европе начинают применять метод волочения для создания проволоки, это нововведение сразу увеличило объем производства швейных игл. Революция в производстве швейных игл произошла в XVI веке в Германии, с механизацией метода волочения проволоки с помощью гидродвигателя. Основные производства в то время располагались в Нюрнберге (Германия) и в Испании. С промышленной революцией в Англии в 1556 году, основное производство расположилось там. С возникновением промышленного производства, цены на швейные иглы снизились, и этот товар стал более доступным. А в 1850-м году англичане создали станки, позволяющие сделать то самое привычное нам ушко. После этого Англия вышла на первое место по производству швейных игл и стала фактически монополистом.

Приемы ручного производства булавок и иголок постоянно совершенствовались. Быстрота операций и дешевизна достигались здесь не только благодаря использованию различных приспособлений, но и благодаря разделению труда. В 1842 г. «Журнал мануфактур и торговли» сообщал: «Лучшие иголки, как известно, выделываются в Англии, затем следуют ахенские... На большей части иголочных фабрик в Ахене работают только руками, ибо один фабрикант Пастор имеет привилегию на машину, сходную с употребляемою в Англии, которой посему никто подделывать не смеет. Другие должны довольствоваться аппаратами иными, более или менее совершенными».

Технологию производства швейных игл в современных условиях мы рассмотрим в данной работе.

1. Технологический процесс игольно-платинного производства и его характеристика

1.1. Характеристика получаемой продукции – иголок

У иголки много разных обличий. С появлением швейных машин ушко было перенесено на острый конец, игла для хирургических целей искривилась. Еще в 1670-х годах иглу стали использовать для инъекций, но современный шприц появился только в 1853 году. Теперь уже существуют безболезненные микроиглы, которые не затрагивают нервных окончаний.

Швейные иглы, разделяются на ручные и машинные. К ручным иглам можно отнести стандартные иглы с ушком для нити, вышивальные и портновские булавки, сапожные иглы. Машинные иглы используются в швейных машинах. Швейные иглы бывают разные по размеру и по форме. При работе выбирается размер иглы, соответствующий структуре материала и виду ниток. Номер иглы обычно пишется в сотых долях миллиметра (70, 90, 120) — то есть чем больше номер, тем толще игла. Существуют иглы с гладким остриём — для раздвигания с минимальным повреждением нитей тканых материалов, и иглы с острыми кромками, для прошивания кожи, резины, нетканых материалов и т.п., и иглы с закруглённым концом — для вязаных полотен, трикотажа.

Швейные иглы выпускаются на игольно-платинном производстве; наиболее сложный аспект — изготовление ушка.

Готовые иглы подвергаются тщательному испытанию - проверке на изгиб и твердость. При изгибе до 10 град, швейная машинная игла не должна приобретать остаточную деформацию. Хорошая игла ломается только при изгибе от 18 до 30 град. Ручная швейная игла должна ломаться только при изгибе на 30 - 40 град. Многие иглы никелируют. Таким образом, материал для иголок должен быть высококачественным, и здесь требуется большой труд металлургов. О сложности процесса изготовления иголок свидетельствует тот факт, что массовое производство иголок организовано только в семи государствах мира. Вот почему они ценятся очень высоко на мировом рынке.

1.2. Характеристика материала игольно-платинного производства

Проволока для ручных игл может быть употреблена железная, причем иглы толще 1 мм изготовляются только из железной проволоки, так как иглы, сделанные из стальной проволоки, плохо проштамповываются в ушке.

Специальную игольную проволоку металлурги готовят из качественной углеродистой инструментальной стали, выплавляемой в электропечах. Она должна быть светлой, гладкой, диаметром 0.25 - 5 мм. Проволоку отжигают в закрытых сосудах или печах с нейтральной атмосферой, не допускающей окисления или обезуглероживания поверхности. Поставляется она потребителю в отожженном или нагартованном состоянии, без трещин, плен, заусенцев, раковин, ржавчины и других дефектов.

По химическому составу стали и назначению игольную проволоку подразделяют на марки:

И1 - иглы трикотажные язычковые, технические, ручные, рыболовные крючки и т. п.;

И2 - иглы трикотажные безъязычковые, граммофонные, мелкий инструмент;

ИЗ - иглы швейные машинные, граммофонные, мелкий инструмент и т. п.

По структуре металла каждая марка проволоки делится на два класса - А и Б. Игольная проволока трех марок и двух классов изготовляется каждая более 60 типоразмеров по диаметру.

Для производства машиношвейных игл применяется стальная светлая полированная проволока точной калибровки. Основные качества и состав следующие. Химический состав: С — 0,90 — 1,04%; Мп—0,5 — 0,7%; Si — 0,2—0,3%; Ph не более 0,03%; S — не более 0,03%. Временное сопротивление на разрыв 65—75 кг/мм². Допуски на проволоку по диаметру +0,01 мм. Проволока должна быть протянута через контрольный алмаз.

1.3 Характеристика технологии игольно-платинного производства

Технологический процесс изготовления швейной иглы можно представить следующими операциями:

Рис. 1.1. Блок-схема технологического процесса игольно-платинного производства

- Рихтование и нарезание заготовок на необходимую длину

- Заточка заготовки с обоих концов

- Изготовление оттиска для ушек игл (по центру заготовки)

- Пробивка отверстий для ушек

- Сошлифовывание излишков металла вокруг ушка

- Разрезание заготовки пополам

- Закалка стали

- Никелировка иглы

Невзирая на критические голоса, компания Reinnadel в результате длительной исследовательской работы создала новую технологию изготовления, названную Innova, которая сегодня успешно применяется. Ее новизна заключается в получении проволочной заготовки, из которой позднее возникают 2 иглы. В комбинированном прессе заготовка автоматически подвергается 7 операциям и покидает его с ушком, пазом и канавкой для подачи нитки. Стержень иглы имеет коническую форму, а низ канавки — круглую. Такая геометрия иглы может быть получена только с новой технологией, по которой в зависимости от системы и толщины иглы можно изготавливать до 600 игл/мин.

Изготовление игл для швейных машин — не только трудоемкое, но и высокое искусство, т. к., например, для производства применяется 5 существенных форм обработки металла, которые предъявляют высокие требования к их комплексному взаимодействию.

В зависимости от вида системы иглы требуют для своего изготовления до 35 операций. Кроме того, они подвергаются многочисленным стадиям контроля до превращения в готовое изделие. К основным операциям относятся следующие:

- Рихтование и отрезание игольной проволоки. Проволока поставляется в форме кольца, механически рихтуется и отрезается на заданную длину.

- Скругление поршня. Конец куска проволоки шлифуется с получением конической формы.

- Продавливание с уменьшением сечения. У проволоки снижается толщина до заданного значения. Только участок, предназначенный для поршня, остается нетронутым.

- Выдавливание или штампование ушка и паза, пробивание игольного ушка.

- Штемпелевание: нанесение имени изготовителя и достижение заданной толщины иглы.

- Мягкая рихтовка: рихтование стержня иглы.

- Объемная штамповка.

По традиционной технологии ушко продавливают и пробивают. В дальнейшем ушко пробивается и скругляется. Комбинированная технология Reinnadel предусматривает получение ушка, длинного паза и стержня. При последующей обработке ушко пробивается, скругляется и отрезается заготовка иглы. Таким образом, 7 операций выполняются на комбинированном прессе.

- Фрезерование или выдавливание канавок и пазов.

- Шлифование: удаление возникших заусениц.

- Термообработка (закалка и отпуск).

- Химическая обработка поверхности: вся поверхность иглы становится гладкой.

- Жесткая рихтовка для обеспечения необходимой эластичности и стабильности.

- Полирование для получения гладкой поверхности.

- Нанесение покрытия для защиты от коррозии и механического износа, уменьшения трения при шитье и получения декоративного внешнего вида. В зависимости от цели применения иглы или хромируют, или подвергают другой поверхностной обработке, например наносят тефлоновое покрытие.

Основное оборудование:

Станок правильно-отрезной предназначен для автоматической резки в размер, правки, рихтовки проволоки с бухт. Размотка проволоки из бухт, протяжка через блок выполняется приводными роликами, размещенными до и также после правильной рамки. Правка делается вращающейся правильной рамкой методом поперечного многократного изгиба проволоки несколькими сухарями, установленными в гнёздах правильной рамки. Проходя сквозь правильную рамку, проволока выходит на подвижную стрелу, которая перемещаясь приводит в движение отрезной механизм.

Галтовочный барабан предназначен для зачистки в массовом и крупносерийном производствах изделий имеющих горизонтально и вертикально расположенный грат, толщина которого не превышает 0 1 - 0 2 мм. Барабан приводится во вращение электродвигателем через редуктор. Галтовочный барабан загружается пемзой или фарфором тонкого помола, просеянными через сито с диаметром отверстий 0,125 мм, с водой. Мокрая галтовка продолжается 1 - 5 ч, скорость вращения барабана 40 - 50 об / мин.

Печи для закалки металла и стали используют во многих отраслях промышленности. Электропечи камерные с выдвижным подом используются для термической обработки керамики, фарфора и закалки металла при температуре редко превышающей 1300°С. Использование выкатного пода позволяет выполнять большой объем работ и автоматизировать процесс закалки металлов. Применение открытых нагревательных элементов способствует равномерности температуры внутри рабочей камеры и быстрого нагрева материалов при термообработке. Нагреватели расположены на боковых и задней стенках электропечи, а также в двери.

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Исходя из динамики трудозатрат, различают 2 возможных варианта развития технологического процесса – ограниченное и неограниченное. Построим график изменения живого и прошлого труда для определения варианта развития техпроцесса.

Наши исходные данные: Тж=5000/(27t² +6300) и Тп=0,003t² + 0,7:

t	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
T_ж	0,793	0,79	0,78	0,764	0,742	0,716	0,667	0,655	0,622	0,589	0,555
Т_п	0,7	0,703	0,712	0,727	0,748	0,775	0,808	0,847	0,892	0,943	1
Т_с	1,493	1,493	1,492	1,491	1,49	1,492	1,495	1,502	1,514	1,532	1,555

Рис. 2.1. Динамика трудозатрат, обусловленных развитием технологического процесса.

С помощью графика и аналитической таблицы удалось установить, что в нашем случае имеет место ограниченный вариант развития. В нашем техпроцессе имеет место трудосберегающий вариант развития, потому что Тж уменьшается, а Тп – возрастает.

Однако замещение живого труда прошлым со временем становится нецелесообразным. Если до момента времени (экономический предел накопления) оно ведет к снижению совокупных трудозатрат, то после – к возрастанию. Поэтому при использовании данного варианта очень важно предвидеть момент наступления экономического предела выгодности замещения живого труда прошлым.

Графически найдём экономический предел накопления прошлого труда. Он приблизительно равен 4.

Для того чтобы установить, в какой степени снижаются затраты живого труда по мере роста затрат прошлого труда, продифференцируем функцию

Тж=f(Тп).

Для этого выразим функцию Тж через Тп:

Тж=5000/((27(Тп-0,7)/0,003)+6300))

Продифференцируем полученную функцию:

=(5000/((27(Тп-0,7)/0,003)+6300))'

=(2500/(8500(Тп-0,7)+6300))'

=(5/9Тп)'

=|-5/9Тп²|

=5/9Тп²

Построим график, чтобы определить тип отдачи:

Тп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тж'	0,555	0,138	0,061	0,034	0,022	0,0015	0,0113	0,0086	0,0068	0,0055

Рис. 2.2. График изменения затрат живого, прошлого и совокупного труда

Тип отдачи – убывающий

Тс'= (5000/((27(Тп-0,7)/0,003)+6300))' + (0,003t² + 0,7)'

Тс'=-5000*54t/(27t²+6300)²+0.006t

0.006t=5000*54t/(27t²+6300)²

(27t²+6300)²=45000000

t*=3,88 лет

Сравнивая аналитический и графический экономические пределы накопления прошлого труда, принимаем t*=3,88 лет.

Так как значение модуля уменьшается с увеличением Тп , то тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда – убывающий.

Исходя из графика изменения затрат живого, прошлого и совокупного труда, можно сказать, что данный технологический процесс будет целесообразным до момента времени t*, так как после этого момента наблюдается увеличение затрат совокупного труда, следовательно данный процесс будет экономически невыгодным.

3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ИГОЛОК

Рационалистический путь развития связан с уменьшением затрат живого труда за счет роста затрат прошлого труда, но живой труд уменьшается в меньшей степени, чем возрастает прошлый труд.

Необходимо помнить, что, с позиции внедренческих затрат, путь рационалистического развития всегда предпочтительнее по сравнению с эволюционным и революционным развитием технологического процесса. Это связано с большими дополнительными затратами на научно-исследовательские работы при реализации эволюционного или революционного путей развития. Однако путь рационалистического развития принципиально ограничен, экономической целесообразностью реализации уже с позиции снижения функциональных технологических затрат.

Воспользуемся моделью рационалистического развития технологического процесса:

(3.1)

где: L – производительность живого труда; B – технологическая вооруженность; Y – уровень технологии.

Все параметры в соотношении являются функциями затрат живого и прошлого труда. В соответствии с этим выводятся единицы измерения названных параметров.

(3.2)

; (3.3)

(3.4)

С учетом соотношения (3.4):

У=(1/5000/27* t²+6300)*(1/0,003* t²+0,7)

При t =3, У= 1,8

Так как У<4.1, состояние технологии находится на очень низком уровне и рекомендуется закрытие производства или изменение технологии производства. Повлиять на уровень технологии и производительность труда с целью их повышения можно лишь путем изменения структурных элементов технологического процесса. Уровень технологии является функцией рабочих ходов и вспомогательных действий технологического процесса.

Значение показателя, У	Оценка состояния технологии	Рекомендуемые мероприятия
£ 4,1	очень низкий	закрытие предприятия (замена технологии производства)
> 4,1 до 4,6	Низкий	коренная реконструкция (все возможные виды технологического развития)
> 4,6 до 6	повышенный	частичная реконструкция (эволюционное, рационалистическое развитие технологии)
> 6	Высокий	поддержание режима функционирования предприятия (рационалистическое развитие технологии)

_{С
учетом соотношения (3.2, 3.3):}

B= (0,003*9+0,7)/ (5000/27*9+6300)=0,95135

L= (27*9+6300)/5000=1,30859

Относительный уровень технологии:

_(3.5)

У^*=1,37551

Так как в нашем случае У*>L (1,3755>1,30859), то рационалистическое развитие целесообразно. Оценка состояния технологии – очень низкая. Рекомендуется закрыть предприятия или заменить технологию производства.

4. структура технологического процесса ИГОЛЬНО-ПЛАТИНОВОГО производства анализ

Рис. 4.1. Пооперационная структура технологического процесса игольно-платинного производства.

- предметные связи

- временные связи

В производстве швейных игл по характеру технологического цикла используется непрерывный технологический процесс. Его достоинство заключается в том, что он позволяет осуществлять наиболее выгодное в экономическом смысле производство, которое осуществляется непрерывно.

Рис. 4.2. Пооперационная структура технологического процесса игольно-платинного производства.

- предметные связи

- временные связи

Рис. 4.3. Структура технологического перехода закалка стали.

- предметные связи

- временные связи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В своей работе я рассмотрел технологию игольно-платинового производства.

Выявил характеристику получаемой продукции – швейных игл; характеристику сырья, используемого для производства швейных игл; характеристику технологии игольно-платинового производства.

Провел динамику трудозатрат при развитии технологического процесса игольно-платинового производства.

Рассчитал параметры технологического процесса L, B, Y для момента времени t=3 года:

L=1,3085; B=0,9513; Y=1,8.

Выяснил, что уровень технологии является показателем «качества» технологического процесса и определяет его производительную способность. В то же время уровень технологии показывает, насколько эффективно используются Тж и Тп при решении проблемы повышения производительности технологического процесса.

Рассчитал относительный уровень технологии:

Y*=1,3755

Что говорит о том, что рационалистическое развитие целесообразно, поскольку Y*>L

8 ЛИТЕРАТУРА

Производственные технологии: Учебник. /Под ред. В.В. Садовского. - Мн.: БГЭУ, 2008
Основы технологии важнейших отраслей промышленности: В 2 ч. /Под ред. И.В. Ченцова. Мн., 1989.

3. Кохно Н.П. Общая экономическая теория технологического развития производства: монография/Н.П. Кохно. – Мн.: БГЭУ, 2003. – 248 с.

4. Производственные технологии (общие основы): учеб.-практ. пособие. Ч.1, Ч.2 /Самойлов М.В., Кохно Н.П., Ковалев А.Н., Миронович И.М. – Мн.: БГЭУ, 2005. – 96 с. (Система дистанционного обучения).

5. Миронович И.М. Производственные технологии. Основы технологии производства продукции химического комплекса. - Мн.: Равноденствие, 2005.

6. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. М.: Высш. шк., 1992.

Основы химической технологии/Под ред. И.П. Мухленова. М.: Высш. шк., 1991.

Анализ развития технологического процесса производства иголок 📙 Курсовая → 🆔 17628