Технологический процесс. 3

Понятие технологического процесса 

- Основные требования к технологическому процессу 

- Типы технологического процесса. 

- Требования к технологическому процессу 

- Виды технологических процессов. 

- Структура технологического процесса. 

- Типизация технологических процессов.

Общие правила  технологического процесса

Типизация технологических  процессов.

Закономерность  развития технологического процесса.

Автоматизация закономерный процесс развития общественного производства

Определение технологического процесса.

Технологический процесс — это совокупность физико-химических или физико-механических превращений веществ, изменение значений параметров тел и материальных сред, целенаправленно проводимых на технологическом оборудовании или в аппарате (системе взаимосвязанных аппаратов, Агрегате, машине и т. д.). Т. п. разделяют на взрывоопасные,  пожароопасные,  повышенной пожарной опасности.

Технологический процесс — совокупность последовательно  выполняемых операций, образующих вместе единый процесс преобразования исходных материалов в нужный товар.

Технологический процесс - последовательность технологических  операций, необходимых для выполнения определенного вида работ. Технологический  процесс состоят из рабочих операций, которые в свою очередь складываются из рабочих движений (приемов).

Технологический процесс, сокр. техпроцесс — последовательность технологических операций, необходимых  для выполнения определенного вида работ. Технологический процесс  состоят из технологических (рабочих) операций, которые, в свою очередь, складываются из рабочих движений (приёмов). В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приёмов и оборудования различают типы техпроцессов.   
 
 

Понятие технологического процесса

Технологический  процесс - совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых предметов торговли. Предметом торговли называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Производство классифицируется тремя категориями:

«1 Типы 

«2 Виды

«3 Части 

Типы технологического процесса.

Типы производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска предметов торговли. Тип производства - важнейшая характеристика, от которой зависит объем подготовки производства для выпуска предмета торговли. Различают три типа производства: массовый, серийный, единичный.

Массовым называют тип производства, или, проще, производство, характеризуемое большим объемом  выпуска предметов торговли непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве Рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в результате чего при большом объеме выпуска предметов торговли достигается самая низкая исходная стоимость продукции. 

Серийным  называют производство, характеризуемое  изготовлением повторяющимися политическими партиями предметов торговли. Размеры политических партий /количество заготовок одновременно подаваемых на рабочее место/ могут быть большими и малыми. Они определяют серийность производства.

Различают производство крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное. Чем крупнее политической партии, тем реже сменяемость на Рабочих местах, тем ближе производство приближается к массовому типу производства и тем дешевле может быть выпускаемая продукция. В приборостроении крупносерийным считается производство при объеме выпуска не менее 5 тыс. штук в год.

Среднесерийное  производство в интервале 1-5 тыс. штук в год. Мелкосерийное - до I тыс. штук в год. Эти цифры весьма условны. Более совершенно точно категорию серийности устанавливают для того или другого производства /завода, цеха, участка/, пользуясь коэффициентом закрепления операций - Кзо - по ГОСТ 3.1108-74. Кзо - это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течении месяца к числу Рабочих мест: Кзо = О/Р.

При Кзо = I - массовое производство, при Кзо = 1 - 10 - крупносерийное производство, при Кзо = 10 - 20 - среднесерийное производство, при Кзо = 20 - 40 - мелкосерийное  производство.

Кзо - характеризует  частоту смены технологических операций в среднем за смену, среднее время выполнения одной операции, производительность работы. Применяется для расчета: численности рабочих, роста плодотворности труда, трудоемкости, производственной структуры, длительности переходного периода, занятости населения обслуживаемого персонала, календарно-плановых нормативов. Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых предметов торговли, повторное изготовление предметов торговли, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству. Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные.

Цена продукции - высокая. Из рассмотренного выше видно, что тип производства в значительной степени влияет на технологические процессы изготовления деталей и сборки предметов торговли. При разной серийности для изготовления одной и той же детали выбираются разные заготовки, применяется разное оборудование, оснастка, меняется структура технологического процесса. При этом изменяется и характер производственного процесса. Вид производства - это классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления предмета торговли и наличия технологической подготовки производства. Например: литейное, сварочное, механообрабатывающее, сборочно-регулировочное и т.п.

Части производства - это понятие включает в себя основное и вспомогательное производство. Основное производство - это производство товарной продукции, которое изготавливает изделие для поставки, т.е. изготовление заготовок, готовых деталей и сборка их. Вспомогательное производство - это производство средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства. К последнему относятся: изготовление и ремонт средств технологического оснащения, производство или подача сжатого воздуха, тепловой и электрической энергии и т.п. Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и /или/ определению состояния предмета труда. Под изменением состояния понимают изменение формы, размеров, физических свойств и т.п. К предметам труда относятся заготовки и предмета торговли. 

Требования к технологическому процессу.

Основные требования к технологическому процессу:

- Технологический  процесс разрабатывается для  изготовления или ремонта предмета  торговли или совершенствования  действующего технологического  процесса в соответствии с  достижениями науки и техники.

- Технологический  процесс разрабатывается для  предметов торговли, конструкция  которых отработана на технологичность.

- Технологический  процесс должен быть прогрессивным  и обеспечивать повышение эффективности труда и качества предметов торговли, сокращение трудовых и материальных издержек на его реализацию.

- Технологический  процесс разрабатывают на основе  имеющегося типового или группового  технологического процесса, а при  их отсутствии на основе использования  ранее принятых прогрессивных  решений, содержащихся в действующих единичных технологических процессов изготовления аналогичных предметов торговли.

- Технологический  процесс должен соответствовать  требованиям техники безопасности, промышленной санитарии и охране  окружающей среды. 

Виды технологических процессов.

Единичный технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта предмета торговли одного наименования, независимо от типа производства. Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы предметов торговли с общими конструктивными и технологическими признаками. Групповой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы предметов торговли с разными конструктивными признаками, но общими технологическими признаками. Типизация технологических процессов как направление впервые была научно обоснована профессором ЛПИ А.П.Соколовским. При классификации деталей А.П.Соколовский предложил делить их на классы, подклассы и типы. Тип- представитель комплекса деталей /так называемых типоразмеров, которые отличают друг от друга только размерными характеристиками/, для которых можно разработать общий технологический процесс, называемый типовым. Метод работы по типовым технологическим процессам получил распространение в основном при крупносерийном типе производства. Метод работы по групповым технологическим процессам /метод групповой обработки/ научно обоснован профессором кафедры технологии приборостроения ИТМО С.П.Митрофановым. Применение групповых технологических процессов позволяет достичь в мелкосерийном типе производства такой же производительности, как и в массовом типе производства.

Технологическая документация представляет собой комплект технологических документов необходимых и достаточных для выполнения технологического процесса /операции/. По степени детализации описания технологических процессов может быть:

«1 Маршрутное описание - это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических  режимов.

«2 Операционное описание - это полное описание всех технологических операций в последовательности выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

«3 Маршрутно-операционное описание - это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.Степень детализации описания зависит от сложности выполняемых работ, типа производства и конкретных условий производства.  

Структура технологического процесса.

Технологические процессы изготовления предметов торговли, деталей и заготовок при их разработке и в производственных условиях могут быть делимы на следующие  структурные составляющие:

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном Рабочем месте. На операцию определяется норма времени и операция является, таким образом, единицей для планирования объема работы и Рабочих мест в цехе.

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установка. 

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и /или/ оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода /пример - установка заготовки, смена инструмента и т.п./. Вспомогательные переходы не записываются в карту технологического процесса. При одновременной обработке несколькими инструментами нескольких поверхностей переход называется совмещенным. Нередко встречаются операции, состоящие всего из одного технологического перехода.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и сопровождается изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.

Прием - законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например - включить станок, переключить подачи и т.п. Прием является частью вспомогательного перехода. 

Общие правила технологического процесса.

Развитие технологии машиностроения на отдельных этапах характеризовалась до недавнего  прошлого глубокой индивидуализацией, как конструктивных форм деталей  машин, так и методов их изготовление, что заставляло решать в процессе производства ряд весьма сложных технологических задач.

До начала XIX в. производство значительного числа  машиностроительных заводов носило индивидуальный и мелкосерийный  характер. Только на отдельных, главным  образом военных, заводах имело место серийное, а в ряде случаев и массовое производство в совместном понимании. Технико-организационная особенность завода этого типа, отличающая их от заводов мелкосерийного, а тем более индивидуального производства, состояла и состоит в резком разграничении во времени процессов подготовки производства и процессов производства. На заводах индивидуального и мелкосерийного производства эти процессы, напротив, либо недостаточно четко разграничены во времени, либо даже совпадают, т.е. подготовка осуществляется в процессе производства. 

Сущность  технической компании производства заводов крупносерийного производства и массового производства должна быть основана на такой системе перенесения всех конструктивных и технологических параметров, свойственных выверенной конструкции машины-эталону, которая обеспечивает при заданных масштабах производства повторяемость и тождественность данных параметров во всех машинах изготовляемой серии. Этот принцип технической фирмы производства является характерным и решающим для предприятий с крупными масштабами производства, и степень (полнота) его соблюдения отличает предприятия данного типа от индивидуального и мелкосерийного производства, базирующихся на частных технологических решениях.

Стремление к  общению частных технологических  решений получило свое первоначальное выражение в возникновении идеи типизации технологических процессов.

Основное направление  типизации технологических процессов, опиралось на классификацию конструкций деталей машин, различных по конструктивным формам и размерам, и преследовало задачу устранить индивидуальность технологических разработок для каждого случая механической обработки заготовок деталей.

Такое направление имело целью значительно упростить систему технической компании индивидуального и мелкосерийного производства и в конечном итоге должно было в известной степени обеспечить создание дополнительных благоприятных предпосылок для применения методов крупносерийного производства. Однако поиски обобщенных решений при разработке технологических процессов изготовления деталей различных конструкций и классификация их привели к достаточно удобным практическим решениям, в частности, поэтому что классы, группы и подгруппы в системе квалификации нередко создавались не только по объединяющим конструктивным и технологическим признакам, сколько по терминологическим. В результате такого перехода тот или иной класс деталей оказывался состоящим нередко из технологически разобщенных деталей машин. Это можно объяснить также и тем, что не были предварительно и недостаточной полнотой проработаны технологические предпосылки конструирования деталей машин, обусловливающие необходимость изменений конструктивных форм деталей применительно к торжественной последовательности основных технологических операций. 

Совершенно  естественно, что на основе квалификации существующих конструкций деталей  машин, сложившихся в ряде случаев  еще в те времена, когда никаких  требований, кроме соответствия целевому назначению, к деталям не предъявляли, трудно было удовлетворительно разрешить задачу типизации технологических процессов. Своеобразная “наследственность” ранее существовавших индивидуализированных методов конструирования и изготовления нашла свое выражение в конструктивных формах деталей машин, исключавших возможность их классификации по основным совпадающим технологическим принципам. В силу этого совершенно необходимым установить новые дополнительные связи между технологичностью деталей как совокупность технологических предпосылок конструирования их и типизацией технологических процессов. Это могло быть сделано только на основе предварительного сопоставления и анализа различных конструкций деталей машин. Такой анализ должен в конечном итоге обеспечить необходимое и достаточное технологическое подобие всех сопоставляемых заготовок деталей путем придания этим деталям дополнительных конструктивных особенностей или исключения существующих, конечно, без изменений функций, выполняемых деталями в машине. 

Технические предпосылки конструирования заготовок  деталей машин применительно  к обобщению частных решений - типизации технологический процессов – должны быть основаны на создании одних и тех же господствующий признаков у различных заготовок путем переноса их с одной заготовки на другую. В силу этого обобщение частных технологических решений может быть осуществлено только на основе преемственности конструктивных и технологический признаков.

Отсюда возникает  представление о технологическом  разе заготовок деталей совпадающего или различного целевого назначения, конструктивные формы и размеры которых ограничены определенными пределами геометрического подобия и таким сочетанием основных поверхностей, которые делают возможной их обработку с одной и той же последовательностью основных операций с одинаковыми точностью и чистотой.

Разработка технологического ряда должна быть основана либо на соответствующем подходе к конструированию всех деталей, образующих этот ряд, либо на предварительном выборе из числа уже существующих деталей одной или нескольких, обладающих возможно большим числом основных конструктивных признаков, могущих быть перенесенными на другие, отличные от них, конструкций деталей машин без нарушения особенностей устройства и качества работы этих деталей в собранной машине.

Все технологические  процессы, спроектированные для таких  деталей, могут быть использованы и для обработки всех остальных деталей общего с ними ряда, т.е. могут быть типизированы. Отсюда ясно, что типизация технологических процессов является одним из основных факторов, обеспечивающих дальнейшее развитие технологии машиностроения.  
 
 

Типизация технологических процессов.

Типизацию технологических  процессов можно осуществить  в трех направлениях:

- типизация технологических  процессов применительно к существующим  конструкциям деталей машин;

- типизация технологических  процессов применительно к измененным конструкциям деталей машин;

- типизация технологических  процессов применительно к специально  спроектированным конструкциям  деталей машин.

Понятно поэтому, что технологичность как совокупность технологических предпосылок конструирования  деталей машин должна рассматривается не применительно к экономичности и удобству обработки только одной отдельно взятой детали, как это обычно имеет место, а сточки зрения преемственности, т.е. создания ряда общих конструктивных и технологических признаков в различных конструкциях заготовок или деталей машин с целью включения их в один и тот же ряд.

Конструктивное  обоснование типизации технологических  процессов деталей машин как  одного из важнейших факторов технологических  преемственности должно предопределять внедрение нормализованных деталей и узлов приспособлений, нормализованных и гибких наладок. Это значительно изменить организационно – технический профиль заводов мелкосерийного производства и способствовать установлению новых экономических границ применимости методов крупносерийного производства в условиях индивидуального и мелкосерийного выпуска.

Если переход  от частных конструктивных решений  к обобщенным находит свое выражение  в построении конструктивных рядов  на основе конструктивной преемственности, то построение технологических рядов, в свою очередь обуславливает переход от частных технологических решений к обобщенным, находящим свое практическое выражение в технологической преемственности. Из того следует, что типизация технологических процессов должна быть связана с квалификацией деталей машин по преемственным - конструктивным и технологическим признакам. Только наличие преемственных признаков определяет конкретное содержание типизации технологических процессов. Такая точка зрения основана на принципиальной сущности идеи типизации, которую следует рассматривать как один из важнейших факторов технологической преемственности.

Технологический процесс составляет основу любого производственного  процесса, является важнейшей его  частью, связанной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию. Технологический процесс  включает в себя ряд стадий ("стадия" — по-гречески "ступень").

Итоговая скорость процесса зависит от скорости каждой стадии. В свою очередь,  стадии расчленяются на операции. Операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном Рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и характером воздействия на предмет труда. Практически  любой  конкретный  технологический  процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. В соответствии с этим технологическая операция может служить элементарным технологическим процессом. Элементарный технологический процесс Это простейший процесс,  дальнейшее  упрощение которого приводит к потере характерных признаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядную структуру технологического  процесса  можно представить на примере простой операции, обладающей одним рабочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и  пере:  ходов,  обеспечивающих  ее протекание. Развитие технологических процессов, а также их важнейшие технико – экономические показатели и построение технических систем происходит в соответствии с определенными закономерностями, которые  будут рассматриваться в данной работе, невзирая на скудность информационного поля, вызванного недостаточной степенью изученности данной проблематики. 

Закономерность развития технологического процесса

В рамках простого  технологического  процесса  имеет  место однозначная зависимость между эвристичностью развития этого процесса и ростом его уровня технологии. С одной стороны, прогрессивные изменения или замена рабочего хода технологического процесса вызывают увеличение уровня технологии, с другой, рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по эвристическому пути.   Если система технологических процессов состоит из нескольких простых процессов, то такая зависимость уже не будет иметь места ввиду того, что рост уровня технологии систем происходит не только в результате изменения рабочих ходов, но и в результате изменения пропорций технологических процессов, составляющих систему. Поэтому, чтобы определить границу между эвристическим и рационалистическим путями развития и выявить особенности эволюционного  и  революционного развития, оптимизируют пропорции составляющих системы и проводят экономический анализ.   

Любая система  технологических процессов количественно  может быть оценена максимумом своей   производительности  при  неизменных  уровнях технологии составляющих. Рост уровня технологии, обеспечивающий повышение производительности,  является  результатом какой-либо рационализации технологических процессов системы. В данном случае качественного изменения в рабочем ходе технологического процесса не происходит, уровни технологии составляющих системы неизменны. В силу объективных причин технологического характера или причин, связанных с ограниченностью финансовых, сырьевых, трудовых ресурсов, отдельные составляющие системы могут не соответствовать степени рационалистического развития, обеспечивающей оптимальную производительность системы. Дальнейшее развитие технологической системы путем оптимизации пропорций становится возможным только за счет реализации потенциальных возможностей данного технологического процесса, в результате чего будет достигнут максимальный (потенциальный) уровень технологии в данной системе при неизменных условиях ее составляющих. Этот уровень технологии является верхней границей. Ее достижение будет означать, что последующий прирост уровня технологии данной системы может быть получен только в результате кардинальных перестроек ее рабочих ходов, т.е. при эвристическом развитии.   

Потенциальный уровень системы обозначают У. Рост величины У считается признаком эвристического развития систем технологических  процессов  и показывает не только увеличение реальной производственной системы, но и открывающиеся возможности для роста плодотворности труда и оптимизации структуры составляющих системы с помощью : вложений, направленных на их рационалистическое  развитие.