40

Крымский научный центр

НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ И

МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. В.И.ВЕРНАДСКОГО

Башта А.И.

Методические рекомендации

к изучению дисциплины «Системы технологий»

для самостоятельной подготовки

студентов факультета Управление

Утверждено к печати на заседании Научно-технического совета Крымского научного центра НАН Украины и МОН Украины Протокол № 2 от 22 января 2009 года

Симферополь 2009

ВСТУПЛЕНИЕ

Дисциплина "Система технологий" составлена в соот­ветствии с учебной программой, местом и назначением этой дисциплины в струк­турно-ло­гической схеме учебного плана, охва­тывает все разделы (темы) учебной программы, с общим количеством 108 ча­сов, предусмотренных рабочим учебным планом.

Предметом изучения "Системы технологий" является изучение типовых межотраслевых технологических процессов, их особенностей, закономерностей, общих принципов оптимизации и отыскивания новых, наиболее эффективных условий их проведения.

Междисциплинарные связи: дисциплина "Система технологий" изучается на 1 курсе для использования при совершенствовании производственных процессов организации и планировании производства.

Цель и задачи курса

Изучение типовых межотраслевых технологических процессов, их особенностей, закономерностей, общих принципов оптимизации, отыскивания новых, наиболее эффективных условий их проведения. Выбор оптимальных видов технологических процессов, сырья, энергии, топлива. Определение эффективных направлений научно-технического прогресса в промышленности.

Содержание дисциплины "Система технологий"

Тема 1. Технико-экономическое обеспечение технологических процессов

Введение. Предмет и содержание курса, его значение для подготовки экономистов и управленцев. Отрасли промышленности, их классификация. Понятие о технологическом процессе. Понятие о системах технологий и их технико-экономической эффективности. Сырье и материалы, топливо и энергия, вода в промышленности.

Тема 2. Научное обеспечение технологических процессов

Качество продукции, конкурентоспособность. Патентная чистота объектов техники. Жизненный цикл продукции. Понятие научно-технического прогресса. Техническое прогнозирование: экспертная оценка, моделирование, дерево целей.

Тема 3. Горнодобывающая отрасль

Открытые и закрытые способы добычи, экологическая специфика. Подготовка металлургического сырья к сплавке, обогащение.

Тема 4. Производство стали, прокатное производство

Коррозия металлов, виды коррозийных разрушений. Методы защиты от коррозии.

Тема 5. Химическая промышленность

Производство минеральных удобрений. Природные, синтетические полимеры. Каучук и резина. Основные технологические процессы при переработке каучука, приготовление резиновых смесей. Сущность и значение электрохимических процессов, их закономерности. Сведения о биохимических процессах, технологический процесс микробиологического синтеза

Тема 6. Строительные материалы

Природные строительные материалы, технология керамических материалов. Технология получения гипса и цемента. Стекло-сырье для производства, получение стекла и изделий.

Тема 7. Производственные и технологические процессы

Значение, виды и классификация физических процессов. Высокотемпературные и низкотемпературные процессы. Плазма и ее использование в технологии. Радиационно-химические и фотохимические процессы. Понятие о лазерах и их видах. Использование ультразвука.

Тема 8. Топливо и энергия

Топливо. Энергия, ее виды и источники. Рациональное использование энергии.

Тема 9. Сырье

Классификация сырья. Вода. Воздух. Подготовка сырья к переработке. Качество сырья и ее влияние на качество продукции. Рациональное использование сырья.

Каково содержание курса «Системы технологий»?

Технология сформировалась в конце 18 века и развивалась из прикладной в обширную науку.

Слово «технология» происходит из двух греческих слов: «технос» - «искусство», «ремесло» и «логос» - наука. Поэтому технология - это наука о промышленности.

В настоящее время технология промышленного производства - самостоятельная отрасль знаний, накопившая теоретический и практический материал. В технологии переплетаются знания физики, химии, математики, механики, кибернетики и экономических дисциплин. Поэтому современное промышленное производство требует от технологов знаний экономики, а от экономистов – знаний технологии.

Увеличение объема технической информации требует улучшения технологической подготовки. Поэтому в курсе рассматриваются основы теории технических систем, направления технического прогресса, схемы производственных процессов основных отраслей промышленности. Это обусловлено тем, что современное промышленное производство использует разнообразное сырье, многочисленные методы его переработки. В связи с этим экономисты должны быть знакомы с техническими категориями, процессами, закономерностями развития технических систем.

Технология и техника. Определение и их взаимосвязь.

Развитие техники и технологии происходит в соответствии с объективными законами окружающего мира. На совершенствование технологии оказывает влияние научно-технический прогресс. В связи с этим в технике и технологии отражается субъективная человеческая деятельность. Все факторы, влияющие на рост производственных сил человека,- квалификация, оснащенность производства, развитие науки- прямо или косвенно находят воплощение в технических средствах труда.

Наука и техника, включаясь в человеческую деятельность, становятся производственной силой. Центром производственных сил общества является сам человек.

Основную часть всей технической системы общества составляют активная производственная технология и техника. Главными стимулами развития технологии являются экономические, производственные потребности общества.

Развитие технологии испытывает влияние экономических институтов общества. В свою очередь, технология и техника оказывают влияние на общество через повышение производительности труда. Кроме того, техника и технология изменяют условия труда, быта, влияют на мышление, мировоззрение и психологию человека.

Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на экономические показатели, что требует от экономистов постоянного углубления знаний в области технологии.

Понятие «технологический процесс», «технологическая операция», «технологическое движение»

Слово «технология» в переводе с греческого «технэ» - ремесло, «логос» - наука, означает науку о производстве. Классическое определение технологии рассматривает ее как науку о способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления. Современный уровень производства вкладывает и новое содержание в понятие технологии. Поэтому технология - это наука о наиболее экономичных способах и процессах производства сырья, материалов и изделий.

Производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий труда, применяемых на данном предприятии, для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Производственный процесс невозможен без реализации одного или нескольких технологических процессов. Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая действия по изменению состояния предмета труда. В производственный процесс, кроме технического, входят и вспомогательные процессы, обеспечивающие производственный процесс в целом. Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса. Он включает в себя ряд стадий. 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 воздействий на предмет труда.

Расчленение технологического процесса позволяет выявить его элементы, протекающие наиболее медленно, оценить путь и стоимость их ускорения, проанализировать особенности затрат труда и возможные варианты его экономии. В основу классификации технологических процессов положены различные признаки. Например: вид воздействия на сырье и характер его качественных изменений, способ организации, кратность обработки сырья и др.

Классификация технологических процессов.

По характеру качественных изменений сырья технологические процессы подразделяются на: физические, механические и химические. По способу организации технологические процессы делятся на дискретные и непрерывные. По кратности обработки сырья технологические процессы подразделяются на процессы с открытой схемой и замкнутой (циркулярной).

Технологическое движение – это закономерности и пути развития технологических процессов. Исходя из технологических процессов, можно выделить два пути технологического движения – совершенствование вспомогательных ходов и совершенствование рабочего хода. Одновременно совершенствование вспомогательных и рабочих ходов можно представить как совокупность действий по этим двум направлениям, поэтому для элементарного технологического процесса такое деление на два направления представляется вполне обоснованным.

Как составляется технологический баланс?

Технологический баланс представляет собой результаты расчетов, содержащие количество введенных и полученных в производственном процессе материалов, энергии, то есть приход и расход.

Из определения следует, что технологический баланс включает материальный и энергетический балансы. При их составлении используют законы сохранения материи и энергии. В каждом материальном балансе количество введенных в производственный процесс сырьевых продуктов должно быть равно количеству основных и промежуточных продуктов, а также отходов производства. Аналогично количество введенного с исходными веществами тепла, электроэнергии должно равняться количеству энергии, уходящей с продуктами и отходами.

Сначала составляют материальный, а затем энергетический, или тепловой баланс.

Материальный баланс-это количественное выражение закона сохранения материи. Масса веществ, поступивших на технологические операции (приход), равна массе веществ, образовавшихся в результате процесса (расход).

Материальный баланс составляют по уравнениям химических реакций, при этом учитывают параллельные и побочные реакции. Побочные реакции являются следствием наличия примесей в исходном сырье. В связи с этим в материальные балансы включаются массы исходных веществ, примесей, а также массы основных, побочных продуктов и отходов.

Массы веществ отдельно находят для твердой (М_т), жидкой (М_ж) и газообразной (М_г) фазы.

М_т +М_ж+М_г=М_т^*+М_ж^*+М_г^*

Здесь М_т^*, М_ж, М_г^*- масса продуктов, получившихся в результате химической переработки.

В реальных технологических процессах не всегда существуют все фазы. Кроме того, часть продуктов остается непрореагировавшей. Это необходимо учитывать при составлении материального баланса.

Материальный баланс составляют в пересчете на единицу готовой продукции, единицу массы сырья, единицу времени.

Тепловой баланс является количественным выражением закона сохранения энергии: количество тепловой энергии , поступившей в зону взаимодействия, равно количеству энергии, вынесенной веществами из этой зоны. Уравнение теплового баланса:

Q_Ф+Q_э+Q_в=Q*_Ф+Q_n^*,

где Q_Ф - физическая теплота, поступившая в зону реакции с исходными веществами,

Q_э - теплота экзотермических и физических переходов из одного агрегатного состояния в другое.

Q_в – теплота, введенная в зону процесса и не принимающая участия в химических превращениях.

Q*_Ф – физическая теплота, выходящая из процесса с продуктами реакции.

Q_n^* - потери тепла в окружающую среду.

Результаты технологических балансов применяют при выборе рациональных схем технологического процесса, при проектировании новых производств и т.п.

Уравнение материального баланса

Материальный баланс любого технологического процесса или части его составляется на основании закона сохранения веса (массы) вещества:

ΣG_исх = ΣG_кон, (1) где ΣGисх – сумма весов (масс) исходных продуктов процесса;

ΣGкон – сумма весов (масс) конечных продуктов процесса в тех же единицах измерения.

При составлении полного баланса обычно решают систему уравнений с несколькими неизвестными. При этом могут быть использованы соответствующие формулы для определения равновесного и фактического выхода продукта, скорости процесса и т. д. Теоретический материальный баланс рассчитывается на основе стехиометрического уравнения реакции и молекулярной массы компонентов. Практический материальный баланс учитывает состав исходного сырья и готовой продукции, избыток одного из компонентов сырья, степень превращения, потери сырья и готового продукта и т. п.

В чем заключаются положения о технике безопасности?

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Техника безопасности - это комплекс средств и мероприятий, внедряемых в производство с целью создания здоровых и безопасных условий труда.

Безопасные условия труда - это условия труда, при которых воздействие на работающих вредных или опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленные нормативы.

Безопасность - это отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба.

Производственный травматизм - это совокупность несчастных случаев на производстве (предприятии).

Профессиональное заболевание - это повреждение здоровья работника в результате постоянного или длительного воздействия на организм вредных условий труда.

Гигиена труда - это система обеспечения здоровья работающих в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические и иные мероприятия.

Промышленная санитария - это комплекс мероприятий, имеющих цель довести до приемлемого уровня риск воздействия на работника неблагоприятных условий производственной среды.

Эргономика (от греческих: ergon - работа и nomos - закон) - это наука, изучающая человека в условиях производства с целью оптимизации условий труда, орудий труда и т.п., учитывая при этом антропологию, экономию сил и др.

Техническая эстетика - это наука, изучающая производственную среду с целью её гармонизации, улучшения, удобства и красоты. Техническая эстетика является теоретической основой дизайна.

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Охрана труда – залог успеха предприятия.

До недавних пор на многих отечественных предприятиях охране труда уделялось очень мало внимания. В советскую эпоху к этому вопросу относились достаточно формально, однако в ту пору многие аспекты безопасности успешно усваивались на обязательных и достаточно частых занятиях по гражданской обороне. Во времена бурного и слабо управляемого становления рыночных отношений главной своей целью руководители предприятий считали достижение максимальной прибыли в короткие сроки, а соблюдение даже элементарных норм техники безопасности отодвигалось далеко на задний план.

К сожалению, и в настоящее время многие из руководителей предприятий сохранили ранее усвоенные принципы управления, в которых охране труда отводилась второстепенная роль. Однако нынешнее поколение управленцев понимает всю важность правильного подхода к организации охраны труда на предприятии.

Почему охрана труда так важна?

В первую очередь потому, что самой высокой ценностью всегда является человек, его жизнь и здоровье. Ни размер заработной платы, ни уровень рентабельности предприятия, ни ценность производимого продукта не могут служить основанием для пренебрежения правилами безопасности и оправданием существующих угроз жизни или здоровью работников. Кроме того, в данном случае речь также идет о ценности конкретного человека как сотрудника с присущими ему знаниями, навыками и опытом.

Во-вторых, правильно организованная работа по обеспечению безопасности труда повышает дисциплинированность работников, что, в свою очередь, ведет к повышению производительности труда, снижению количества несчастных случаев, поломок оборудования и иных нештатных ситуаций, то есть повышает в конечном итоге эффективность производства.

В-третьих, охрана труда подразумевает не только обеспечение безопасности работников во время исполнения ими служебных обязанностей. На самом деле сюда также относятся самые разные мероприятия: например, профилактика профессиональных заболеваний, организация полноценного отдыха и питания работников во время рабочих перерывов, обеспечение их необходимой спецодеждой и гигиеническими средствами и даже выполнение социальных льгот и гарантий. Правильный подход к организации охраны труда на предприятии, грамотное использование различных нематериальных способов стимулирования работников дают последним необходимое чувство надежности, стабильности и заинтересованности руководства в своих сотрудниках. Таким образом, благодаря налаженной охране труда снижается также текучесть кадров, что тоже благотворно влияет на стабильность всего предприятия.

Сложность современного производства требует комплексного подхода к охране труда. В этих условиях предприятие решает следующие задачи:

• обучение работающих вопросам охраны труда;

• обеспечение безопасности производственного оборудования;

• обеспечение безопасности зданий и сооружений;

• обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты;

• обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха;

• обеспечение безопасности производственных процессов;

• нормализация условий труда и др.

Основные положения по технике безопасности:

• признание приоритета жизни и здоровья работника по отношению к результатам производственной деятельности;

• государственное управление и координация деятельности в области охраны труда, государственный надзор и контроль за соблюдением требований охраны труда;

• установление единых нормативных требований по охране труда для предприятий всех форм собственности;

• обеспечение общественного контроля за соблюдением законодательства в области охраны труда;

• обязательность расследования несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

• обучение безопасным методам труда и подготовка специалистов в области охраны труда;

• гарантирование компенсаций за вред, причинённый работникам другие принципы.

Что же такое "охрана труда", "техника безопасности", производственная санитария" и какие задачи они решают?

Под охраной труда понимается система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Говоря проще, охрана труда направлена на создание безопасных и здоровых (безвредных) условий труда для каждого работающего.

Во время работы на Вас могут оказывать неблагоприятное воздействие разнообразные опасные и вредные производственные факторы. Что же это за факторы и почему одни называются опасными, а другие - вредными?

Опасные производственные факторы – это факторы, воздействие которых на работающего в определенных условиях могут привести к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. К их числу относятся, например, такие: транспорт; повышенное скольжение (вследствие увлажнения, замасливания или обледенения поверхностей); расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола); электрический ток, замыкание которого может пройти через тело человека; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности оборудования, инструмента; ядовитые химические вещества, входящие в состав спецжидкостей и попавшие в организм человека и т. п.

Для предупреждения травмирования людей в результате воздействия опасных факторов, существует техника безопасности. Под словом техника безопасности понимают систему организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

А чем отличаются от опасных вредные факторы?

Вредные производственные факторы - это факторы, воздействие которых на работающего в определенных условиях, могут привести к заболеванию или снижению работоспособности. К вредным, например, относятся такие факторы, как: недостаточная освещенность рабочего места, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, загазованность или запыленность воздуха и т. п.

Для предупреждения заболеваемости, в том числе, профессиональной, существует производственная санитария, которая представляет собой систему организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

Таким образом, безопасные и здоровые условия труда - это такие условия, при которых исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.

Какова роль энергии в технологических процессах?

Значительный рост мирового энергопотребления является неизбежным в двадцать первом веке, особенно в развивающихся странах. Глобальное потребление энергии, по всей видимости, удвоится к середине века, даже если исходить из очень низких темпов роста. Этот рост зависит от развития мировой экономики, роста населения и стремления к более равномерному распределению потребления энергии по регионам мира. Другим важным вызовом энергетики, который будет способствовать устойчивому развитию мирового сообщества, является использование водорода, производимого из воды с применением чистых источников первичной энергии. И, наконец, обеспечение пресной водой также потребует значительных источников энергии. Позитивному решению этих проблем будет способствовать развитие ядерной энергетики. Чтобы существенно повлиять в глобальном масштабе на производство энергии, энергетическую безопасность и улучшение экологической обстановки, производство ядерной энергии должно быть увеличено к середине века в 4 – 5 раз от ныне достигнутого.

Вода и воздух в технологических процессах. Необходимость рационального использования воды. Роль воды в промышленности.

Воду используют на всех без исключения видах производства. Но для разных производств требования к воде разные.

Классификация вод. Воду разделяют по образованию и назначению.

По образованию. По этому признаку разделяют на атмосферные (выпадают на поверхность земли в виде дождя, снега и града), поверхностные (принадлежат рекам, озерам, морям, океанам, каналам, водохранилищам) и подземные (это воды родников, артезианских колодцев и т.д.).

По назначению. Согласно этому критерию разделяют на питьевую (она не должна содержать запаха, вкуса и цвета, эта вода не должна содержать больше, чем установлено нормой добавок) и промышленную (содержит добавки согласно с допустимой нормой; вода, которая используется в паровых котлах должна быть очищена от газов, содержание солей не должно превышать 0,2- 0,3 мг/ л)

Особенные требования ставят воде, которую используют в процессе производства полупроводников, люминофоров и др.

Подготовка воды к использованию. Перед использованием воду очищают, для очистки воды используют отстаивание, фильтрация, обезвреживание, смягчение, удаление солей, дегазацию и мембранизацию. Способ очистки воды используют не зависимо от ее назначения. Подготовка воды к использованию повышает ее себестоимость. После фильтрации себестоимость воды увеличивается в 2,5 раза, частичное смягчение воды в 8 раз повышает себестоимость, удаление солей и полное смягчение – 10- 11 раз.

Быстрые темпы развития промышленности привели к тому, что некоторые реки превратились в канализационные стоки, вместе с тем загрязнены моря и океаны. Большой вред водным ресурсам нашей планеты приносят добывающая, химическая, металлургическая и нефтеперерабатывающая промышленности. Особенно опасными являются соединения фосфора, хлора, свинца, меди.

Воздухом называют невидимую смесь газов, которая окружает Землю. Основными составляющими воздуха являются азот (76, 16 %) и кислород (20, 9 %). Кроме них в состав входит аргон (0, 93 %), гелий, неон, криптон, ксенон и другие инертные газы. Сейчас в состав воздуха входит большое количество газов- выбросов промышленных предприятий. Они загрязняют воздух.

В технологии воздух исполняет роль сырья, теплоносителя и охладителя. С помощью сжатого воздуха перемешивают жидкости и пульпы (лат. «pulpa» - мякоть), распыляют жидкости в реакторах и др. если воздух является сырьем , его тщательно очищают от пыли, промышленных газов и отравляющих веществ. Полученный из воздуха чистый кислород используют в процессе получения металлов и сплавов, окисления метана, получения кислот, спиртов, белково-витаминных концентратов, очищения сточных вод, в энергетике, медицине и т.д. Использование кислорода в технологии уменьшает затраты топлива и повышает продуктивность агрегатов. Азот является сырьем, из которой изготовляют минеральные удобрения, аммониак, искусственные и синтетические волокна. В среде жидкого азота измельчают твердые вещества. Такие составляющие воздуха, как азот, кислород, аргон, гелий и другие используют в криогенной технике для получения низких температур. Аргон, гелий, неон, криптон и ксенон более часто используют как защитную среду в металлургии, машиностроительстве и других отраслях производства.

Из всех природных видов сырья вода имеет самое большое значение в жизни и деятельности человека, особенно пресная, которой на Земле только 3, 5 %. Воду используют во всех сферах человеческой деятельности. Она является сырьем, растворителем, теплоносителем или охладителем. Ее используют для передачи давления, разрушения почв, добычи полезных ископаемых, транспортировки твердых веществ, приготовления еды, для питья и т.д.

Рациональное использование воды. Вода является одним из самых важных видов природного сырья. Каждый день потребности в воде увеличиваются. Расход воды на некоторых современных предприятиях составляет несколько миллионов кубических метров в сутки. К таким предприятиям относят заводы, на которых изготовляют химические волокна, пластмассы, бумагу и др. Например, для производства капронового волокна используется столько воды, сколько ее нужно для города с населением 120 тысяч. Вместе с этим данные предприятия являются источниками сильного загрязнения сточных вод. Именно поэтому основным заданием для каждого предприятия является создание замкнутых систем использования воды для своих нужд, суть которого в очищении воды, которую уже использовали в технологическом процессе. Основным заданием всех предприятий, которые используют воду, является рациональное ее использование. Для этого нужно:

• выбирать такие технологии и оборудование, которые требуют мало свежей воды и не загрязняют окружающую среду;

• регламентировать использование воды на производство единиц продукции (1т, 1м, 1л и т.д.);

• расширить использование оборотных вод;

• повысить эффективность очистки сточных вод;

• улучшить технологии с целью большего использования отходов, чтобы уменьшить потребности в очистных сооружениях.

Это очень важно, потому что расходы на постройку очистных сооружений составляют почти пятую часть стоимости строительства промышленных предприятий. Кроме этого, под их постройку выделяют большие участки земель.

Сущность и основные направления научно-технического прогресса (НТП)

НТП - это непрерывный процесс внедрения новой техники и технологии, организации производства и труда на основе достижений научных знаний.

Для него характерны следующие признаки:

- разработка и широкое использование принципиально новых машин и систем машин, работающих в автоматическом режиме;

- создание и развитие качественно новых технологий производства;

- открытие и использование новых видов и источников энергии;

- создание и широкое использование новых видов материалов с заранее заданными свойствами;

- широкое развитие автоматизации производственных процессов на базе использования станков с числовым программным управлением, автоматических линий, промышленных роботов, гибких производственных систем;

- внедрение новых форм организации труда и производства.

На современном этапе наблюдаются следующие особенности НТП:

- наблюдается усиление технологической направленности НТП, его технологической составляющей. Прогрессивные технологии сейчас - основное звено НТП и по масштабам внедрения, и по результатам.

- происходит интенсификация НТП: осуществляется рост объема научных знаний, улучшение качественного состава научных кадров, рост эффективности затрат на его осуществление и увеличение результативности мероприятий НТП.

- на современном этапе НТП приобретает все более комплексный, системный характер. Это выражается, прежде всего в том, что НТП охватывает сейчас все отрасли экономики, включая сферу обслуживания, проникает во все элементы общественного производства: материально-техническую базу, процесс организации производства, процесс подготовки кадров и организацию управления. В количественном отношении комплексность проявляется и в массовом внедрении научно-технических достижений.

- важной закономерностью НТП выступает усиление его ресурсосберегающей направленности. В результате внедрения научно-технических достижений экономятся материально-технические и трудовые ресурсы, а это является важным критерием результативности НТП.

- наблюдается усиление социальной направленности НТП, которая проявляется все в большем воздействии НТП на социальные факторы жизнедеятельности человека: условие работы, учебы, жизни.

- происходит все большая направленность развития науки и техники на сохранение окружающей среды - экологизация НТП. Это разработка и применение малоотходных и безотходных технологий, внедрения эффективных способов комплексного использования и переработки природных ресурсов, более полного вовлечения в хозяйственный оборот отходов производства и потребления.

Для обеспечения эффективного функционирования экономики необходимо проводить единую государственную научно-техническую политику. Для этого следует выбирать приоритетные направления развития науки и техники на каждом этапе планирования.

Основными направлениями НТП являются электрификация, комплексная механизация, автоматизация производства и химизация производства.

Электрификация - это процесс широкого внедрения электроэнергии в общественное производство и быт. Она является основой для механизации и автоматизации, а также химизации производства.

Комплексная механизация и автоматизация производства - это процесс замены ручного труда системой машин, аппаратов, приборов на всех участках производства. Этот процесс сопровождается переходом от низких к более высоким формам, то есть от ручного труда к частичной, малой и комплексной механизации и далее к высшей форме механизации - автоматизации.

Химизация производства - процесс производства и применения химических материалов, а также внедрение химических методов и процессов в технологию.

Приоритетными направлениями НТП на современном этапе являются: биотехнология, электрификация народного хозяйства, комплексная автоматизация, ускоренное развитие атомной энергетики, создание и внедрение новых материалов, освоение принципиально новых технологий.

НТП позволяет решить такие задачи: во-первых, именно НТП является главным средством повышения производительности труда, снижение затрат на производство, увеличение выпуска продукции и повышения ее качества. Во-вторых, в результате НТП создаются новые эффективные машины, материалы, технологические процессы, которые улучшают условия труда и снижают трудоемкость изготовления продукции. В третьих, НТП оказывает сильное воздействие на организацию производства, стимулирует рост концентрации производства, ускоряет развитие его специализации и кооперирования. В четвертых, прогресс науки и техники обеспечивает решение социально-экономических задач (занятость населения, облегчение труда и т.д.), служит более полному удовлетворению потребностей как общества в целом, так и каждого человека.

Оценка эффективности технологии

Эффективность технологических систем оценивают на основе их технико-экономического уровня, который включает оценивание технического, кадрового и организационно-экономического, технологического уровня уровней развития предметов труда.

Технологический уровень является одним из основных, так как внедрение новых технологий и технических решений, автоматизация производства обеспечивают повышение продуктивности труда (и процессов), прибыли, понижения себестоимости продукции, улучшения культуры и организации производства. Нельзя не обращать внимания на роль других факторов технологической системы – предметов труда (сырья, производимых материалов), квалифицированных кадров, прогрессивных методов организации и управления. Для полной оценки конкретных технологических систем могут быть использованы и другие показатели.

Чтоб обеспечить повышение эффективности производства, нужно создать оптимальную систему использования ресурсов и получения продукции. Также для повышения эффективности и понижения себестоимости сырье необходимо использовать экономно, рационально, важное значение имеет комплексная переработка сырья.

Понятие «сырье», «полупродукты», «материалы». Влияние сырья на выбор технологии производства и эффективность технологии.

Материал – предметы, вещества, идущие на изготовление чего-нибудь, сырье.

Сырьем называют вещество, из которого изготовляют продукцию. Например, из сахарной свеклы изготовляют сахар, из железной руды – чугун, из зерна – муку. Получается, что сахарная свекла, железная руда, зерно – это сырье, а сахар, чугун, мука – продукция. Сырье классифицируют по таким признакам как: происхождение, агрегатное состояние, важность в технологическом процессе.

По происхождению. Бывает первичное сырье – вещества природного происхождения, которые не были переработаны (минеральная, растительная, животного происхождения); искусственное сырье – продукция или полупродукция, изготовленная на другом предприятии; вторичное сырье – промышленные отходы и побочная продукция.

По агрегатному состоянию. По этому признаку сырье разделяется на твердое, жидкое и газообразное. Примером твердого сырья являются металлические руды, уголь, песок, зерно; жидкого – нефть, вода, молоко; газообразной – воздух, природные и промышленные газы.

По важности в технологическом процессе. По этому признаку выделяют на основную и вспомогательную. Основным сырьем называют такое сырье, которое является основой изготовления продукции. Например, железная руда является основой для получения чугуна, ткани – для пошива одежды. Вспомогательным сырьем называют такие составляющие сырья, которые придают продукции особенности или гарантируют нормальный ход технологического процесса. Например, смазки обеспечивают надежную работу оборудования, катализатор – нормальное прохождение технологического процесса, краски придают тканям соответственной окраски.

Качество сырья обуславливается совокупностью ее физических, механических, химических и технологических особенностей. Выбор качества сырья обуславливают режим работы и продуктивность оборудования, влияют на качество и себестоимость продукции. Например, для изготовления чугуна используют руды с разным содержанием железа. В случае большого содержания железа в руде, уменьшаются затраты на подготовку руды для переработки и затрат топлива (кокса или природного газа), увеличивается продуктивность доменной печи и наоборот, если содержание железа небольшое, то увеличиваются затраты на подготовку затраты топлива и уменьшается продуктивность печи. При использовании руд с большим содержанием примесей (фосфор, сера и др.) и породы, увеличиваются затраты топлива, флюса, уменьшается продуктивность печи, ухудшается качество чугуна. В процессе изготовления серной кислоты используют серу, сернистые минералы и выбросы газов цветной металлургии. Кислоту наилучшего качества получают из серы, для изготовления качественной продукции необходимо придерживаться таких требований: качественное сырье и топливо, усовершенствованное оборудование (агрегаты, верстаты, печи, аппараты и т.д.) и соответствующие новейшие технологии. Все эти требования взаимосвязаны.

Понятие «энергия». Виды энергии, используемой в технологических процессах

Все технологические процессы связаны с затратами или выделением энергии. Энергия нужна для транспортировки сырья и готовой продукции, для подготовки сырья к переработке, для изготовления продукции. Разные виды предприятий требуют разных видов энергии.

При изготовлении продукции используют энергию солнца, световую, тепловую, химическую, электрическую, механическую, ядерную и др.

Энергия солнца. От Солнца к Земле идет тепловой поток, энергия которого составляет 1, 5710¹⁸ кВтчас в год. Эту энергию можно использовать для нагревания воздуха, воды, помещений, высушивать сырье, опреснять морскую воду и др. Ее можно превратить в электрическую энергию.

Энергия света. Этот вид энергии приобретает большее значение в жизнедеятельности человека. Ее используют для создания фотоэлементов, фотоэлектрических датчиков, автоматов и др. С помощью этого вида энергии реализуется большое количество фотохимических процессов в химической технологии.

Тепловая энергия. Ее получают в ходе сжигания тепла. Она издавна используется для обогрева помещений, получения металлов и сплавов, сушки сырья и продукции и т.д. Тепловую энергию превращают в электрическую. Роль теплоносителей исполняют печные газы, водный пар, вода и др.

Химическая энергия. Она выделяется в процессе экзотермических реакций. Химическая энергия является источником тепла для нагревания сырья. Ее используют для проведения эндотермических процессов. Например, в процессе изготовления аммиачной селитры выделяется большое количество теплоты, которую используют для выпаривания воды и кристаллизации аммиачной селитры. Химическая энергия в гальванических элементах и аккумуляторах превращается в электрическую.

Электрическая энергия. Ее изготовляют на электростанциях. Этот вид энергии используют для проведения электрохимических (электролиз растворов и сплавов) и электротермических (нагревание, плавление и др.) процессов. В промышленности электрическую энергию используют в электрофильтрах для очищения газов от пыли, тумана и т. д. Электрическую энергию используют для освещения и получения механической и тепловой энергии.

Механическая энергия. Она нужна главным образом для измельчения, перемешивания сырья, работы компрессоров, вентиляторов, а также для транспортировки сырья и продукции.

Ядерная энергия. Этот вид энергии выделяется при разделении или соединения ядер. Умело собранную энергию используют на атомных электростанциях для получения электрической энергии.

Экологическая проблема и опыт её решения в развитых странах