Залежність

№ комп.	Wгод	Релектрсп.	№ компл.	Wгод	Релектрсп.	№ комп.	Wгод	Релектрсп
1	-	-	5	66,6	23	9	120,8	42

За методом Гауса, викладеним в практичній роботі №1 побудувати розрахункову таблицю (табл. 3.8).

Таблиця 3.8

Таблиця проміжних обчислень

1	10	100	2,86	28,6
1	17	289	2,56	43,50
1	20	400	2,40	48,0
1	23	529	2,24	51,5
1	35	1225	2,1	73,5
1	30	900	2,01	60,3
1	33	1089	1,61	53,1
1	42	2025	1,56	74,9
1	48	2304	1,26	60,5
9	258,0	8861,0	18,6	493,9

За системою нормальних рівнянь

знайти коефіцієнти моделі:

За виразом

знайти значення W.

Наприклад:

Отримані дані внести до таблиці 3.9.

Таблиця 3.9

Результати обчислень

Р, кВт	W, год.	Р/Wгод.,	Р, кВт	W, год.	Р/W, год.
10	50	0,2	10	38	0,263

За отриманими даними зробити висновки.

2.3.4. Питання для самостійного вивчення

1. З періодичних та інших інформаційних джерел визначити пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки, технологій в Україні.

2. Охарактеризувати окремі державні науково-технічні програми, що впроваджуються в Україні.

Тема 4. Сучасний технологічний розвиток на рівні підприємства.

Мета вивчення теми: засвоїти необхідність та значення технологічного оновлення виробництва, опанувати склад та правила створення технічної документації при оновленні чи створенні нового виробництва.

Дана тема розкриває такі питання:

1. Напрями технологічного оновлення виробництва.

2. Автоматизація виробництва як вищий етап технологічного розвитку підприємства.

3. Гнучкі виробничі системи: структура, властивості, ефективність створення і використання.

4. Науково-технічна підготовка сучасного виробництва.

Інформаційні джерела: 1 с. 140-172; 4 с. 38-68; 6 с. 101-112; 7 с. 19-39, 44-91; 9 с. 7-13; 10, С. 3-22; 12 с. 11-47.

2.4. Методичні поради до вивчення теми

Автоматизацію та характеристику гнучких виробництв частково було висвітлено в попередній темі.

Сучасне підприємство є технологічною системою, що складається з взаємозв'язаних по горизонталі і вертикалі підсистем. Горизонтально зв'язані:

• технічна система (машини, устаткування, будівлі, споруди);

• технологічна (набір і послідовність операцій і процесів виробництва);

• організаційна, така, що забезпечує раціональне використання предметів і засобів праці, робочої сили і що створює умови для застосування найбільш прогресивних прийомів і методів роботи;

• підсистема трудових ресурсів;

• економічна, яка виражає єдність економічних процесів у виробництві і господарських зв'язків всього виробничого циклу.

Перший, нижчий ступінь ієрархічної структури підприємства утворюють типові технологічні процеси, операції і стадії яких є елементами даної підсистеми. Другий ступінь складає сукупність типових основних і допоміжних технологічних процесів і апаратів, керованих АСУТП. Сюди відносяться неоднорідні за характером протікання технологічні процеси.

Третій, вищий ступінь ієрархічної структури підприємства - це технологічні системи сукупності цехів, системи оперативного управління, системи організації виробництва, реалізації готової продукції і т.д. Задачу управління цим ступенем вирішує автоматизована система управління підприємством.

Процес формування і розвитку технологічних систем підприємств з переважно дискретним виробництвом має свої відмітні особливості в порівнянні з процесом формування і розвитку систем технологій підприємств, що характеризуються переважно безперервним виробництвом. Прикладом підприємств з переважно дискретним виробництвом можуть служити підприємства машинобудівного комплексу.

Машинобудівне підприємство отримує сировина, вже піддана обробці на металургійних заводах (сортовий прокат, сталеві злитки і ін.). Продукцією машинобудівного підприємства є машини (верстати, преси, трактори і інші машини і агрегати). Сучасна машина є складним виробом, що складається з великого числа деталей різного призначення, конструкції і розміру. Тому процес виготовлення машини є складним виробничим процесом, який розчленовується на простіші процеси виготовлення окремих деталей, їх складки у вузли і агрегати, процеси загальної збірки, обробки і випробування машини. Виробничий процес включає основні, допоміжні і обслуговуючі процеси.

Особливості розвитку технологічних систем підприємства обумовлені їх структурою. Так, паралельна система підприємства складається з незалежних складових, кожна з яких володіє потенційною можливістю розвитку. Оскільки основною ознакою паралельності є сумарність випуску продукції системи, то ефективність розвитку її повинна характеризуватися зростанням сумарного випуску продукції. Проте найбільш важливими результатами роботи паралельної технологічної системи є не кількісні, а якісні зміни в продукції, оскільки саме технологічний розвиток створює можливість отримання нових продуктів на основі нових технологій. При рішенні задачі розвитку паралельної системи найбільш логічним напрямом є відшукання найслабкіших її складових і дія на них. В цьому випадку отримують виграш по двох напрямах:

• по-перше, розвиток слабкої складової, тобто переклад її на вищий ступінь. Це приводить до ліквідації в системі ланки, яка найбільшою мірою знижує якісну характеристику системи;

• по-друге, найбільшими можливостями розвитку також володіє слабка складова, оскільки інші, розвиненіші, зазвичай вже вичерпали свої можливості в процесі розвитку.

Якщо незалежні елементи в паралельних системах по-різному сприймають еволюційний і революційний розвиток, то слід ставити завдання не розвитку взагалі, а визначати перевагу того або іншого виду розвитку стосовно елементів, що становлять, системи. Такий цілеспрямований додаток дій повинен дати більший ефект, чим результат, отриманий при одночасному розвитку всіх складових паралельної системи. Наприклад, застарілі технологічні процеси усередині цехів погано сприймають спроби удосконалити їх за рахунок механізації або автоматизації. Необхідний процес якісної зміни методу технологічної дії, тобто заміни технологічного процесу.

Технологічні системи з високим рівнем технології, але недостатньо оснащені технікою, що механізує роботу допоміжних ходів, повинні добре сприймати механізацію і автоматизацію.

З точки зору адаптивних можливостей до оновлення виробництва можна виділити три рівня автоматизації технологічних процесів:

• традиційна "жорстка" автоматизація;

• автоматизоване виробництво з обмеженими можливостями переналагодження;

• гнучке автоматизоване виробництво.

Традиційна "жорстка" автоматизація технологічних процесів здійснюється на основі застосування напівавтоматів і автоматів, верстатів з програмним управлінням, оброблювальних центрів, автоматичних ліній і ін. До автоматизованого виробництва з обмеженими можливостями переналагодження можна віднести: автоматичні лінії, керовані ЕОМ; роторні і роторно-конвеєрні лінії; роботизоване виробництво.

Гнучке автоматизоване виробництво базується на застосуванні гнучких виробничих систем.

На автоматичних верстатах всі процеси обробки деталі здійснюються без безпосереднього втручання робочого (на напівавтоматичних – уручну проводяться установка і зняття заготівки) за заданою програмою. Змінити або повністю замінити програму роботи автомата украй складно, а часто і неможливо. З цієї причини ці верстати застосовуються в серійному і масовому виробництві.

Перевагою верстатів з числовим програмним управлінням (ЧПУ) є збільшення кількості виконуваних операцій, скорочення часу обробки і відносна простота переналагодження. Застосування верстатів з ЧПУ дало можливість значно підвищити продуктивність праці (у 2 - 4 рази), проте завантаження їх заготовками і вивантаження оброблених деталей здійснюються уручну. Крім того, верстати з ЧПУ мають обмежений набір інструментів.

Оброблювальний центр (ОЦ) - багатопозиційний верстат з ЧПУ - оснащений пристроями для розміщення великого набору інструменту (магазини) і системою автоматичної заміни інструменту. У магазинах ОЦ можна розмістити до 150 різних інструментів, що дозволяють виконувати чимале число операцій. Найважливішою перевагою є те, що ці численні операції здійснюються без зняття заготівки з верстата. Застосування оброблювальних центрів забезпечує високу точність обробки; продуктивність праці при їх використанні зростає в 3 - 4 рази. Проте ОЦ з ЧПУ виконують тільки частину технологічних операцій по виробництву готової продукції. Для отримання готового виробу заготівка повинна пройти обробку на декількох верстатах з ЧПУ.

Автоматична лінія (АЛ) - це система верстатів, що автоматично діють, зв'язаних транспортними засобами, що має єдиний управляючий пристрій. АЛ можуть компонуватися з автоматичних верстатів, верстатів з ЧПУ і ОЦ. У одній автоматичній лінії можуть працювати всі вказані елементи в різних поєднаннях. АЛ відрізняються високою продуктивністю. Проте кожну АЛ формують для обробки цілком певної деталі. При зміні конструкції деталі проводять нову компоновку лінії, її переналагодження з частковою або повною зупинкою виробництва. Відмітною особливістю роторних ліній (РЛ) і роторно-конвеєрних (РКЛ) є те, що технологічні операції виконуються в процесі сумісного транспортування оброблюваних заготовок і інструменту, розташованих на замкнутих транспортуючих пристроях (роторах).

РЛ є автоматичними лініями машин, принцип дії яких заснований на сумісному русі по колу інструменту і оброблюваного ним предмету. Всі операції по установці деталі в ротор, її обробці і виштовхуванню проводяться за один неповний оборот диска. Переваги РЛ - конструктивна простота, надійність, точність і величезна продуктивність, недолік – мала гнучкість.

Значно більшою гнучкістю володіють РКЛ. У таких лініях інструментальні блоки розташовуються не на дисках роторів, а на конвеєрі, що огинає їх. В цьому випадку переналагодження РКЛ на випуск нової продукції зводиться до автоматичної заміни інструменту.

Промисловий робот - це автономно-функціонуюча машина (автомат), призначена для відтворення деяких рухових і розумових функцій людини при виконанні основних і допоміжних виробничих операцій без безпосередньої участі людини. Розрізняють три покоління роботів:

• програмовані роботи, що діють за заданою програмою, що визначає послідовність виконання операцій, і що працюють за принципом "узяти – покласти";

• адаптивні (що пристосовуються) роботи, що діють за заданою програмою і оснащені комплектом датчиків, а отже, і технічними органами чуття, що дозволяють їм коректувати свою поведінку залежно від навколишнього виробничого середовища;

• інтелектуальні, або інтегральні роботи, що володіють елементами штучного інтелекту і можливістю вільного діалогу з людиною.

Вищою формою організації промислового виробництва є автоматизоване потокове виробництво. У машинобудуванні основними напрямами автоматизації є:

• застосування автоматичних потокових ліній – систем автоматизованих машин;

• створення автоматизованих цехів і заводів-автоматів.

Однією з відмінних рис високорозвинутого виробництва в даний час є здатність його швидко і своєчасно без значних витрат здійснювати перехід на випуск нової продукції замість застарілої. Тим більше, що в машинобудуванні на долю масового і серійного виробництва доводиться лише 20…25% продукції, а 75…80% – це дрібносерійна продукція. Виробництво цієї продукції і різних її модифікацій вимагає частих зупинок, переналагоджень і настройок автоматичного устаткування, що діє. Це призводить до зниження продуктивності і якості вироблюваної продукції і підвищення її собівартості, тобто до зниження ефективності виробництва. У зв'язку з цим необхідно, щоб сучасне виробництво було гнучким.

Однак, не тільки технологічне обладнання підприємства визначає його конкурентоспроможність. Для підтримання прибутковості підприємству також необхідно здійснювати постійне оновлення як виробництва, так і асортименту продукції.

У період становлення ринкових відносин в Україні вкрай важливим є збереження і розвиток вітчизняного промислового комплексу, його орієнтація на задоволення потреб суспільства шляхом оновлення продукції, поліпшення її властивостей на основі суттєвого вдосконалення організації наукової та наукової-технічної діяль­ності підприємств та інших організацій, що задіяні в цій галузі, а також упровад­ження прогресивних технологій.

Тому досить важливою для забезпечення конкурентоспроможності підприємств є ефективна організація їх інноваційної діяльності.

Основною метою цієї діяльності є вчасне створення нової та вдосконалення про­дукції, що випускається, а також швидке освоєння її виробництва.

Організація інноваційної діяльності підприємства – це досить складна й багатог­ранна проблема. Вона зачіпає інтереси багатьох зацікавлених сторін (споживачів, інвесторів, державних і місцевих органів влади, наукових і науково-технічних орга­нізацій, постачальників, працівників підприємства тощо), а також забезпечує вирішення основних проблем підприємства. Розглянемо основи її організації.

Усю сукупність процесів, що відбуваються на підприємстві, можна умовно поділи­ти на такі дві групи:

• традиційні процеси функціонування підприємства, що забезпечують випуск поточної продукції;

• процеси розвитку за рахунок створення і впровадження інновацій.

Традиційні процеси характеризують звичайне функціонування підприємства, а ін­новаційний розвиток – це створення нової продукції, впровадження нових тех­нологій, техніки, організаційних форм та методів господарювання на основі інно­ваційної діяльності.

У загальному розумінні інноваційним називають процес, який має місце у вироб­ничо-господарських, науково-дослідницьких, дослідно-конструкторських та інших системах і є сукупністю прогресивних, якісно нових змін, що періодично здійсню­ються у просторі й часі, результатом яких є новація.

Запровадження результатів інноваційних процесів у виробничо-господарську прак­тику вважається нововведенням (або інновацією).

Новацію слід розглядати як оформлений результат фундаментальних чи при­кладних досліджень і розробок у будь-якій сфері діяльності, що підвищує її ефективність у вигляді відкриття; винаходу; патенту; товарного знака; раціона­лізаторської пропозиції; нового або модернізованого продукту (послуги), тех­нології, виробничого процесу; виробничої, організаційної або іншої структури; ноу-хау; нових наукових підходів чи принципів; нових документів (стандартів, рекомендацій, методик, інструкцій); результатів маркетингових досліджень. Но­вації можуть бути власного виробництва чи закупленими, призначеними для накопичення, продажу або впровадження на власному підприємстві шляхом пе­ретворення новації в інновацію.

Тобто інноваційний процес та організація інноваційної діяльності включають два послідовних етапи:

а) розроблення новації та її отримання як оформленого результату фундаменталь­них і прикладних досліджень, проектно-конструкторських робіт, організаційно-технологічної підготовки й освоєння виробництва;

б) запровадження новації в господарську (виробничу) діяльність для отримання від її використання результатів інноваційної діяльності (тобто перетворення но­вації в інновацію).

Інноваційні процеси започатковуються відповідними галузями науки, а завершують­ся у сфері виробництва (реалізації послуг тощо), які сприяють його прогресивним змінам та потребують певних затрат ресурсів у вигляді інвестицій. Існує декілька принципів класифікації інновації та інноваційних процесів. Розглянемо деякі з них.

1. За своїм характером інноваційні процеси, новації і нововведення поділяються на взаємопов'язані класи:

а) технічні нововведення (інновації) проявляються у вигляді нових продуктів (виробів), технологій їх виготовлення, засобів виробництва (машин, устатку­вання, енергії, конструкційних матеріалів);

б) організаційні нововведення охоплюють нові методи організації всіх видів діяльності підприємств та інших ланок суспільного виробництва і сфери по­слуг (організаційні структури управління сферами науки та виробництва, фор­ми організації виробництва й колективної праці тощо);

в) економічні – методи господарського управління наукою та виробництвом через реалізацію функцій прогнозування і планування, економічного обґрунтування проектів, фінансування, ціноутворення, мотивації й оплати праці, оцінки результатів діяльності;

г) соціальні – різні форми активізації людського чинника (професійна підго­товка й підвищення кваліфікації персоналу; стимулювання творчої діяльності; покращення умов праці та постійне підтримування високого рівня її безпеки, охорона здоров'я й довкілля; створення комфортних умов життя тощо);

д) юридичні – нові та змінені закони й різноманітні нормативно-правові доку­менти, що визначають і регулюють усі види діяльності підприємств та органі­зацій, виробничі процеси тощо.

За масштабністю і силою впливу всі види новин і нововведень поділяються на дві групи:

• локальні (поодинокі, окремі);

• глобальні (великомасштабні).

Між окремими видами інноваційних процесів існує відносно тісний взаємозв'язок. Так, технічні інновації зумовлюють певні організаційні нововведення, а останні по­требують, як правило, певних змін в економічному механізмі діяльності підпри­ємств. Зокрема, створення і розвиток гнучких автоматизованих виробництв на підприємствах різних галузей спричиняють докорінні зміни в організації технічної підготовки виробництва, методах його поточного планування та оперативного управ­ління (регулювання), а також забезпечують перехід до безперервного (тризмінно­го) режиму роботи цехів із гнучкими виробничими системами.

Широкомасштабна комп'ютеризація виробництва та інших сфер діяльності люди­ни зумовлює появу нового виду господарювання – промислового сервісу й відпо­відних організаційно-економічних форм його здійснення.

Інноваційна діяльність охоплює всі сфери підприємства, але її основу становлять технічні інновації, які забезпечують задоволення потреб суспільства у високоякіс­ній продукції чи послугах, підвищення ефективності виробничої діяльності за раху­нок упровадження прогресивної техніки і технологій.

2. Інша система класифікації інновацій містить всі аспекти інноваційної діяльності й наведена в табл. 3.10.

Таблиця 3.10

Класифікація інновацій

№ П/П	Ознака класифікації	Вид інновації
1	2	3
1	Рівень новизни	1.1. Радикальний (упровадження, відкриття, винаходи) 1.2. Звичайний (ноу-хау, раціоналізаторські пропозиції)
2	Стадія життєвого циклу продукції, на якій упрова­джуються інновації або розробляється новація	2.1. Інновація, що впроваджується на стадії фунда­ментальних, пошукових або прикладних досліджень 2.2. Те саме на стадії НДіПКР 2.3. Те саме на стадії технологічної підготовки виробництва 2.4. Те саме на стадії виробництва 2.5. Те саме на стадії післяпродажного обслуговування
3	Масштаб новизни	3.1. Інновація світового масштабу 3.2. Інновація загальнодержавного значення 3.3. Галузева інновація 3.4. Інновація підприємства
4	Галузь народного госпо­дарства, де впроваджуєть­ся інновація	4.1. Інновація у сфері науки 4.2. Те саме в галузі освіти 4.3. Те саме у соціальній сфері (культура, мистецт­во, охорона здоров'я т.і.) 4.4. Те саме у матеріальному виробництві (промис­ловість, будівництво, сільське господарство та ін.)
5	Сфера використання	5.1. Інновація для внутрішнього використання (на підприємстві) 5.2. Новація для накопичення на підприємстві 5.3. Новація для продажу
6	Частота використання	6.1. Одинична 6.2. Повторно використовувана (дифузія)

Продовження табл.10
1	2	3
7	Форма інновації	7.1. Відкриття, винахід 7.2. Раціоналізаторська пропозиція 7.3. Ноу-хау 7.4. Товарний знак, торгова марка 7.5. Новий документ для опису виробничих, органі­заційних, управлінських процесів, конструкції, структури, методи та ін.

Організація інноваційної діяльності передбачає впорядкування в просторі й син­хронізацію в часі проведення заходів і виконання робіт зі створення та освоєння виробництва нової чи вдосконаленої продукції. Вона включає

• використання інновацій як основи забезпечення конкурентоспроможності під­приємства, задоволення потреб споживачів;

• узгоджений розвиток усіх функціональних напрямів діяльності підприємства; / зосередження інноваційного потенціалу в обмеженому інноваційному просторі;

• організацію проведення інновацій на постійній фундаментальній основі діяль­ності підприємства;

• використання проектної форми організації інноваційної діяльності;

• фундаментальну підготовку проведення інновації;

• якісне планування інноваційних проектів;

• організацію дослідної та технічної підготовки серійного виробництва продук­ції згідно з очікуваним попитом і вибраним сегментом ринку;

• забезпечення високої ефективності інноваційних процесів.

Основу інноваційної діяльності підприємства становлять технічні інновації, загаль­на структура та пріоритетні напрями яких зображені на рис. 3.5. Організація про­ведення технічних інновацій забезпечується в межах системи створення та осво­єння нової продукції (СОНП). Розглянемо її сутність та особливості.

В існуючих ринкових умовах для забезпечення своєї конкурентоспроможності під­приємства повинні вчасно оновлювати продукцію, що випускається. У вісімдесяті роки для підвищення ефективності виробничої діяльності повсюдно впроваджува­лася система створення й освоєння нової техніки (СОНТ). Вона поєднувала в одне ціле процес наукових досліджень, конструювання, розроблення технології виго­товлення та впровадження нової продукції у виробництво і таким чином забезпе­чувала інтеграцію та значне скорочення циклу дослідження — виробництво. По суті, вже з того часу процес СОНТ — попередник сучасної системи СОНП — був інноваційною діяльністю підприємства.

Нині процес створення й освоєння нової продукції охоплює певний час життєвого циклу виробництва і продукції (див. практична робота №1 та рис. 3.1). Система СОНП вміщує науково-дослідні роботи, проектні (дослідні) конструкторські роботи, технологічну й організаційну підготовку та освоєння виробницт­ва. На більшості сучасних підприємств система СОНП є базовою функцією, що утворює цикл дослідження — виробництво, під яким розуміють тісний взаємо­зв'язок наукових досліджень і промислового освоєння. У свою чергу, промисло­ве освоєння потребує створення і постачання устаткування, технологічного ос­нащення, матеріалів і ресурсів, комплектуючих елементів, тобто великого обсягу організаційно-технічних робіт. Тому повний комплекс робіт, що спрямовані на створення та освоєння нової продукції, у сучасному розумінні передбачає поєд­нання науково-дослідних і дбсл і дно- конструкторських робіт з організаційно-тех­нологічною підготовкою й освоєнням виробництва. Розглянемо окремі етапи ро­біт, що утворюють систему СОНП.

Організація наукових досліджень, раціоналізації та винахідництва на підприємстві

Для забезпечення конкурентоспроможності нової продукції чи технології розроб­никам необхідно базуватись на останніх досягненнях науки і техніки. Тому будь-яку інновацію слід розпочинати з проведення наукових досліджень чи ґрунтуватися на останніх наукових результатах із відповідної проблеми.

1. Фундаментальні дослідження проводяться спеціалізованими науково-до­слідницькими організаціями, які здійснюють науковий пошук для виявлення нових явищ і закономірностей розвитку природи й суспільства та нових шля­хів створення й удосконалення техніки. Результатом фундаментальних до­сліджень є відкриття нових закономірностей для використання у господарсь­кій діяльності людини. Фундаментальні дослідження можуть бути теоретични­ми чи експериментальними.

Рис. 3.5. Загальні та пріоритетні напрями технічного оновлення виробництва

2. Пошукові дослідження, як правило, ґрунтуються на фундаментальних і виконуються для пошуку нових шляхів розвитку виробничої діяльності, що забезпечує значне підвищення її ефективності.

3. Прикладні дослідження провадяться на основі фундаментальних і пошукових, дають змогу вирішити конкретні наукові проблеми, які забезпечують створення нових виробів і технологій.

Фундаментальні дослідження ведуть для здобуття нових знань, що можуть не мати ринкової вартості. Тому вони фінансуються з бюджету. Пошукові та прикладні до­слідження проводяться з відповідною підприємницькою метою та фінансуються відповідними підприємницькими структурами. Наукові дослідження, що здійсню­ються за тією чи іншою проблемою, називаються темою. Розробка наукової теми проводиться за такими етапами: