15. Биологические процессы, используемые в технологии

Биологические процессы, подсмотренные человеком в природе и реализованные в промышленном производстве, называются биотехнологическими. Биотехнология представляет собой совокупность промышленных методов, в которых используются живые организмы и биологические процессы для производства различных продуктов. Она включает в себя: традиционную биотехнологию, основанную на реализации процессов брожения; современную биотехнологию, реализованную в процессах микробиологического синтеза, генетической и клеточной инженерии, белковой инженерии. К достоинствам биологических процессов относится то, что они используют возобновляемое сырье (биомассу), протекают при комнатной температуре, нормальном давлении, с меньшим числом технологических стадий и их отходы возможны для последующей переработки. Основным процессом, используемым в традиционной биотехнологии, является брожение. Брожение (ферментация) – процесс расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, на более простые соединения под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. Этот процесс может осуществляться в организме животных, растений и многих микроорганизмов как с участием кислорода (аэробный), так и без участия молекулярного кислорода (анаэробный процесс). Известны различные типы брожения. Они классифицируются чаще всего по производимым конечным продуктам (спиртовое - протекает в несколько стадий и используется для промышленного получения этила для алкогольных напитков, в виноделии, пивоварении, при подготовке теста в хлебопекарной промышленности, молочнокислое- имеет большое значение при получении различных молочных продуктов, квашении овощей, силосовании кормов для животных, пропионово-кислое- используется в молочной промышленности для изготовления многих твердых сыров, метановое- встречается в природе в заболоченных водоемах, используется в промышленности и бытовых очистных сооружениях для обезвреживания органических веществ сточных вод; образующийся при этом метан в смеси с углекислым газом используется в качестве топлива; и д.р.) и протекают в основном анаэробно.

16.Эволюция развития и понятие технологических систем

Технологическая система-это совокупность технологических и производственных процессов, предметов труда, средств производства, работников и т.д., объединенных производственными связями с целью выпуска готовой продукции. Свойства технологических систем:- целостность; -иерархичность; -изменение в процессе развития; -эволюция развития.

Первой исторической формой систем технологических процессов были цехи ремесленников, объединявшие работников одной специальности. Если до появления цеховых структур ремесленники работали в разных помещениях, самостоятельно, то в цехе – в одном помещении, совместно. Принципиальных изменений в технологическом процессе изготовления продукта при переходе к цехам ремесленников не произошло. Эффект такого объединения сказался на повышении производительности труда. Каждый ремесленник в цехе выполнял весь комплекс работ, необходимый для выпуска продукта, осуществлял свой технологический процесс. Такую структуру технологических систем принято называть параллельной. На следующем историческом этапе появилось мануфактурное производство, основанное на общественном разделении труда. Таким образом, вся совокупность технологических действий, которую в цехе выполнял один ремесленник, была расчленена на части (технологические операции), каждую из которых выполнял отдельный работник. При этом отдельные технологические операции были связаны материальными потоками предмета труда: продукт предыдущей операции становился предметом труда для последующей и т.д. Соответствующую технологическую структуру называют последовательной.

Мануфактурное производство создало благоприятные условия для разработки и использования первых образцов техники. Технологические операции по сравнению с технологическим процессом в целом значительно упростились. Малое количество и постоянная повторяемость движений стали причиной изобретения первых простейших механизмов.

Машинное производство возникло в результате промышленного переворота во второй половине 18 века. На смену человеку, вручную приводящему в действие инструмент, пришли машины и механизмы. Затем появились современные организационные формы технологических систем (фабрики и заводы), сочетающие в себе параллельные и последовательные структуры.

Следующий этап исторического развития систем технологических процессов – возникновение промышленных объединений, отраслей народного хозяйства, монополий, концернов. Последние образовали структуры наиболее высокого уровня – народно-хозяйственного комплекса государства.

17.Понятие о технологической системе, ее признаки. Классификация технологических систем.

Технологическая система-это совокупность технологических и производственных процессов, предметов труда, средств производства, работников и т.д., объединенных производственными связями с целью выпуска готовой продукции. Объект может рассматриваться как система, если обладает следующими признаками:

1) является подсистемой для системы более высокого уровня;

2) состоит из иерархии подсистем более низкого уровня;

3) существует системообразующий параметр, определяющий объединение элементов в целое;

4) существуют или заданы связи между элементами системы;

5) с внешним окружением система взаимодействует как единое целое;

6) при изменении внешних условий или внутреннего состояния сама система не изменяется.

Технологические системы классифицируются по следующим признакам:

- по структуре (параллельные, последовательные и комбинированные);

- по виду связей между элементами различают системы с материальными и информационными связями (потоками)

-по уровню иерархии или масштабности (технологический процесс, производственный цех, производственное предприятие, отрасли, отраслевые комплексы, народнохозяйственные комплексы, государства);

-по уровню автоматизации (механизированные, автоматизированные, автоматические технологические системы);

-по уровню специализации (специальные, специализированные, универсальные технологические системы).