Закономерности развития технологических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Закономерности развития технологических систем

1. Классификационные признаки систем технологий

Согласно ГОСТ 07.004-85 «Системы технологические. Термины и определения», можно выделить ряд классификационных признаков, характеризующих технологические системы.

Важнейшим признаком, характеризующим технологические системы, является их структура.

По структуре различают следующие технологические системы:

? параллельные;

? последовательные;

? комбинированные.

Структура технологической системы является одним из основных признаков для анализа технологических систем и определения направлений их научно-технического развития.

При классификации технологических систем выделяют четыре иерархических уровня систем технологических процессов:

? операция;

? технологический процесс;

? производственное подразделение (цех);

? предприятие.

Уровни иерархии технологических систем являются важным классификационным признаком, отражающим особенности их функционирования.

Технологические системы более высокого иерархического уровня сочетают в себе свойства составляющих их элементов, а также их собственные специфические качественные особенности, обусловленные взаимодействием и характером связей составляющих их элементов.

Следующий классификационный признак технологических систем - уровень их автоматизации.

технологический производство реальный потенциальный

В соответствии с этим признаком различают три уровня автоматизации систем технологий:

? механизированная система;

? автоматизированная система;

? автоматическая система.

Механизированная технологическая система отличается использованием различных механизмов для осуществления как рабочих, так и вспомогательных процессов в элементах системы.

Автоматизированная технологическая система представляет собой более высокий уровень автоматизации и кроме механизации характеризуется частичным использованием автоматических устройств в функциях управления элементами технологической системы.

Автоматическая технологическая система - это наивысший уровень, представляющий собой функционирование и управление технологической системой в целом в автоматическом режиме без участия человека. К автоматической технологической системе можно отнести роботизированную конвейерную линию сборки автомобилей, синхронизация отдельных элементов которой осуществляется с помощью ЭВМ.

Следующий технологический признак систем технологий - уровень специализации. Выделяют три уровня специализации технологических систем:

? специальная технологическая система;

? специализированная технологическая система;

? универсальная технологическая система.

Специальная технологическая система предназначается для изготовления или ремонта изделия одного наименования и типоразмера.

Специализированная технологическая система предназначена для изготовления или ремонта групп изделий. К специализированной технологической системе можно отнести, например, химический завод по производству различных видов минеральных удобрений.

Универсальная технологическая система обеспечивает изготовление или ремонт изделий с различными конструктивными и технологическими признаками. Примером универсальной технологической системы может служить предприятие по ремонту бытовых приборов.

По виду связи между составляющими систему элементами различают следующие технологические системы:

? с жесткой связью;

? с нежесткой связью.

Жесткая связь подсистем характеризуется немедленным прекращением функционирования технологической системы в целом при отказе хотя бы одной из подсистем.

При нежесткой связи между элементами системы возможно непродолжительное функционирование системы в случае отказа одной из подсистем.

2. Структура технологической системы производства

На практике в промышленном производстве выделяют следующие технологические структуры, различающиеся своим иерархическим уровнем:

? цех;

? предприятие;

? отрасль;

? макроэкономический комплекс (например, территориальный или межотраслевой);

? народное хозяйство в целом.

Каждая из этих структур обладает специфичными особенностями и требует в общем случае своих методов управления развитием, однако и в этом случае можно выделить ряд закономерностей, подчеркивающих их общность. Каждая из них образована параллельными или последовательными системами технологических процессов, либо их комбинацией.

Таким образом, технологическую систему производства образуют параллельные, последовательные и комбинированные системы технологических процессов.

Выделение в системах параллельных и последовательных структур имеет большое значение для решения задач управления научно-техническим развитием производства.

В современных параллельных технологических системах нашла свое отражение ремесленная цеховая структура.

С самого начала развития промышленных методов производства одинаковые или однотипные технологические процессы выделялись в отдельные группы.

Преимущества такого выделения:

? отсутствие зависимости элементов друг от друга;

? взаимный обмен опытом и конкуренция;

? удобство управления и обслуживания;

? более выгодное и эффективное внедрение новых технологических решений.

Все эти преимущества способствуют повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции.

Таким образом, для эффективного развития наиболее приспособлены параллельные технологические системы.

Главный признак параллельной технологической системы: продукция технологической системы равна сумме продукций всех составляющих её элементов.

Схема параллельной технологической системы

Примерами параллельных технологических систем могут служить:

? в цехе - технологические участки;

? в отрасли - однотипные предприятия.

Предприятия, объединенные в отрасли, могут значительно отличаться по номенклатуре выпускаемой продукции, но в них:

? используются однотипные технологические процессы;

? продукция, как правило, предназначена для удовлетворения одной и той же потребности.

Без технологических структур с параллельными элементами современное производство не может обойтись.

Выделение последовательных технологических систем также имеет большое значение в определении основных направлений развития производства.

Особенность последовательной технологической системы: результат одних составляющих сложной системы является предметом труда, орудием труда или средством труда для других составляющих системы. Мануфактура нашла свое отражение в последовательных структурах.

Схема последовательной технологической системы

Вторая особенность последовательных технологических систем заключается в том, что выпуск продукции такой системы определяется ее лимитирующим звеном. Лимитирующее звено последовательной технологической системы - это такой её элемент, технологические возможности которого определяют выходные характеристики функционирования системы в целом.

Последовательные технологические системы различного иерархического уровня отличаются друг от друга.

В случае последовательной технологической системы высокого уровня действуют такие дополнительные факторы, как связь одного элемента системы с несколькими другими; возможность в некоторых случаях использовать запасы исходных продуктов; возможность выпуска законченных продуктов, которые не используются внутри данной системы отдельными ее составляющими.

Комбинированной называется технологическая система, структура которой может быть представлена в виде объединения последовательных и параллельных систем более низкого уровня.

Схема комбинированной технологической системы

Такой вид системы характерен для большинства реальных технологических систем, начиная с уровня цеха.

Возвращаясь к примеру с предприятием машиностроения, в последнем можно выделить кроме цехов, последовательно связанных изготавливаемой продукцией, цеха, которые обеспечивают функционирование предприятия в целом (инструментальный цех, транспортный цех, ремонтно-механический цех и др.) и представляют собой параллельную технологическую систему.

3. Основные закономерности и направления развития систем технологических процессов

Закономерности развития систем технологических процессов обусловлены как развитием составляющих их элементов, так и характером изменения связей между элементами системы.

При этом важной особенностью развития систем технологических процессов является тип связи (параллельная или последовательная) элементов системы.

Революционное (эвристическое) развитие технологической системы может осуществляться за счет соответствующим образом организованного эволюционного (рационалистического) развития его элементов.

Различие эволюционного и революционного путей развития систем технологических процессов заключается в том, что научные разработки повышают уровни технологии отдельных элементов системы, а последующее оптимально организованное увеличение технологической вооруженности системы реализует дополнительный эффект от этих разработок в виде ограниченного прироста уровня технологии системы.

Эвристическое развитие технологической системы на уровне комплекса, отрасли, подотрасли может осуществляться за счет соответствующим образом организованного рационалистического развития ее элементов.

4. Понятие уровня технологии систем технологических процессов. Реальный и потенциальный уровень технологии системы

Уровень совершенства системы технологических процессов, как и в случае технологических процессов, определяется количественно и качественно понятием «уровень технологии». 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 рабочих ходов технологического процесса вызывают увеличение уровня технологии, с другой - рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по революционному пути.

В случае системы технологических процессов, состоящей из нескольких простых процессов, взаимная однозначность не будет иметь места, так как система имеет свою особенность.

Исходя из этого, реальная технологическая система характеризуется не только величиной уровня технологии, который соответствует конкретным пропорциям между производительностью и затратами прошлого труда, то есть реальным уровнем технологии, который может быть достигнут в данной технологической системе при неизменных уровнях технологии её составляющих.

Модель развития систем технологических процессов может быть выражена следующей зависимостью:

,

где - уровень технологии системы; - технологическая вооруженность системы; L_с - производительность труда в системе.

,

где Bi - технологическая вооруженность i-го элемента системы; Xi -удельный вес работающих, занятых в i-ом элементе системы (относительная численность работающих).

,

где ni - количество работающих в i-ом элементе технологической системы;

- общее количество работающих в системе технологических процессов. Учитывая вышеизложенное, модель рационалистического развития систем технологических процессов принимает вид:

.

В случае квазиэвристического развития уровень технологии может увеличиваться не более чем до средневзвешенного уровня технологии элементов технологической системы:

.

Данное соотношение показывает, что уровень технологии технологической системы зависит от взаимных пропорций ее составляющих. Таким образом, уровень технологии системы зависит от того, насколько существенно использованы резервы развития составляющих ее технологий.

Максимальный рост уровня технологии системы, а, следовательно, и производительности труда будет достигаться при равенстве технологической отдачи элементов системы:

,

где В₁, В₂,…, В_n - технологические вооруженности составляющих системы;

,,…, - уровни технологии составляющих системы.

Это соотношение показывает, что для достижения максимального роста производительности труда необходимо распределить имеющиеся средства таким образом, чтобы технологические вооруженности составляющих системы пришли в соответствие с уровнем их технологической отдачи. Это является условием максимизации уровня технологии производства в целом. Другими словами, приведенное соотношение определяет качественную сбалансированность системы и, следовательно, потенциальные возможности развития каждой из технологий - эволюционным или революционным путем. Как и в случае развития технологических процессов, увеличение технологической вооруженности системы (рационалистическое развитие) связано с повышением технической оснащенности производства без существенного изменения его технологических принципов.

Повышение уровня технологической системы (эвристическое развитие производства) свидетельствует о качественных изменениях технологического способа производства в системе.

Литература

1. Производственные технологии : учебник / В. В. Садовский [и др.]; под ред. В. В. Садовского. - Минск : БГЭУ, 2008. - 431 с.

2. Производственные технологии : учеб.-метод. комплекс для студ. спец. 1-25 01 07, 1-25 01 08, 1-25 01 04, 1-26 02 02 / сост. и общ. ред. А. С. Кириенко. - Новополоцк : ПГУ, 2005. - 352 с.

3. Основы технологии важнейших отраслей промышленности : учеб. пособие для вузов : в 2 ч. / под ред. И. В. Ченцова. - Минск : Выш. шк., 1989. - 325с.

4. Материаловедение и технология материалов : учеб. пособие / В. Т. Жадан [и др.]. - Москва : Металлургия, 1994. - 623 с.

5. Геллер, Ю. А. Материаловедение / Ю.А. Геллер, А. Г. Рахштадт. - Москва : Металлургия, 1984. - 383 с.

6. Горюшкин, В. И. Основы гибкого производства деталей машин и приборов / В. И. Горюшкин. - Минск : Наука и техника, 1984. - 15 с.

7. Жалнерович, Е. А. Применение промышленных роботов / Е. А. Жалнерович, А. М. Титов, А. И. Федосов. - Минск : Беларусь, 1984. - 219 с.

8. Кипарисов, С. С. Порошковая металлургия / С. С. Кипарисов, Г. А. Либенсон. - Москва : Металлургия, 1980. - 400 с.

9. Либенсон, Г. А. Основы порошковой металлургии / Г. А. Либенсон. - Москва : Металлургия, 1975. - 198 с.

10. Степанов, Ю. А. Технология литейного производства / Ю. А. Степанов, Г. Ф. Баландин, В. А. Рыбкин. - Москва : Машиностроение, 1984. - 285 с.

11. Технология важнейших отраслей промышленности / под общ. ред. И. В. Ченцова. - Минск : Выш. шк., 1977. - 373 с.

12. Технология важнейших отраслей промышленности / под ред. А. М. Гинберга, Б. А. Хохлова. - Москва : Высш. шк., 1985. - 495 с.

Размещено на Allbest.ru