ответы на модуль

В1. Учение В.И. Вернадского о биосфере В работах В.И. Вернадского рассматриваются компоненты биосферы, ее границы, функции живого вещества, эволюция биосферы. Ученый впервые показал, что живая и неживая природа Земли тесно взаимодействуют и составляют единую систему. Структура биосферы. В биосфере можно выделить следующие основные компоненты: живое вещество, косное (неживое) вещество, неживое биогенное вещество, биокосное вещество. Живым веществом В.И. Вернадский назвал совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли. Живое вещество имеет количественные характеристики, его можно изучать, используя математические законы. Количество живого вещества в биосфере (биомасса) - величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох. Под косным веществом В.И. Вернадский понимал такие вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют. Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами.

В2. 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.

В3. 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.

В5.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.

В6. Технология - это наука о промышленности.

В9. Понятие «технологический процесс», «технологическая операция», «технологическое движение» Слово «технология» 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.

В11. 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).

В12. 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).

В13. 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.

В15. В чем заключаются положения о технике безопасности? Безопасность - это отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба. 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. 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. 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.

В16. 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.

В18. 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.

В.20,23 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.

В26. 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.

В30. 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.

В31. 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.