Технологический процесс. Скучные два слова? Только на первый взгляд. На самом деле, именно технологический процесс, как стержень, проходит через всю историю человеческой цивилизации.
Вспомните первобытные орудия труда, изобретение колеса и пороха, станок во времена промышленной революции. Что это, как не постепенное совершенствование технологических процессов, благодаря которому человек овладевал огнем, металлами, энергией?
И сегодня, в век высоких технологий, именно оптимизация технологических процессов позволяет добиваться фантастических результатов во всех сферах — от наноиндустрии до освоения космоса.
Давайте разберемся, что же такое технологический процесс, как устроен этот важнейший инструмент человеческого прогресса.
Оглавление
- Понятие технологического процесса.
- Цели и задачи технологического процесса.
- Структура и составные части технологического процесса.
- Принцип научной обоснованности.
- Принцип системности и комплексности.
- Принцип экономической эффективности.
- Принцип оптимальности параметров.
- По отраслевому признаку.
- По степени механизации и автоматизации.
- По типу производства и др.
- Техническое задание.
- Технологические расчеты параметров.
- Выбор оборудования и оснастки.
- Планирование операций и переходов.
- Разработка технической документации.
- Технологические операции и их классификация.
- Транспортные и вспомогательные операции.
- Контрольные операции.
- Цели и задачи оптимизации.
- Методы оптимизации техпроцессов.
- Показатели эффективности техпроцессов.
Технологический процесс — основа организации производства
Технологический процесс представляет собой последовательность взаимосвязанных производственных операций, выполняемых в строгом соответствии с установленным регламентом.
Технологический процесс включает комплекс мероприятий по обработке исходных материалов с помощью различного оборудования, оснастки, инструментов, трудовых и энергетических ресурсов. Целью техпроцесса является изменение физико-химических свойств, формы, размеров, внешнего вида материалов для получения готовой продукции, отвечающей заданным требованиям.
От того, насколько правильно спроектирован и организован технологический процесс, напрямую зависит эффективность работы предприятия. Рациональный техпроцесс обеспечивает высокое качество выпускаемой продукции, производительное использование оборудования, экономное расходование материалов, оптимальную загрузку рабочей силы.
Научная организация технологического процесса позволяет добиться снижения трудоемкости и материалоемкости продукции, сокращения производственного цикла, повышения производительности труда. Поэтому изучение принципов проектирования и оптимизации техпроцессов имеет большое значение для практики.
Технологический процесс: основные понятия и определения
Понятие технологического процесса
Технологический процесс — это совокупность последовательных действий по преобразованию исходного сырья или материалов в готовую продукцию с помощью различных средств труда.
По данным исследований, более 70% успеха предприятия напрямую зависит от того, насколько эффективно организован технологический процесс.
Цели и задачи технологического процесса:
- Изготовление продукции в соответствии с требованиями технической документации
- Обеспечение заданных объемов производства
- Соблюдение требуемого уровня качества продукции
- Снижение трудоемкости и материалоемкости
- Повышение производительности труда
Структура и составные части технологического процесса:
Элементы техпроцесса
- Предметы труда
- Средства труда
- Трудовые ресурсы
- Энергетические ресурсы
- Технологическая документация
- Методы и приемы выполнения операций
- Технологические режимы
- Контроль качества продукции
Таким образом, технологический процесс представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов, направленных на преобразование исходных материалов в готовую продукцию.
Технологический процесс: принципы организации
| Принцип | Сущность | Результат применения |
|---|---|---|
| Научная обоснованность | Опора на объективные закономерности | Повышение эффективности техпроцесса |
| Системность | Комплексный подход | Согласованность всех элементов |
| Экономическая эффективность | Достижение оптимальных затрат | Снижение себестоимости продукции |
| Оптимальность параметров | Выбор рациональных режимов | Улучшение качества продукции |
Принцип научной обоснованности.
Этот принцип означает, что технологический процесс должен разрабатываться на строгой научной основе с учетом объективных закономерностей данной отрасли технологического процесса.
Например, в химической промышленности технологический процесс проектируется с учетом особенностей протекания химических реакций технологического процесса. А в машиностроении — исходя из свойств обрабатываемых материалов технологического процесса.
Соблюдение принципа научной обоснованности технологического процесса позволяет оптимизировать технологический процесс и повысить эффективность производства технологического процесса на 15-20%.
Принцип системности и комплексности технологического процесса
Этот принцип технологического процесса подразумевает рассмотрение технологического процесса как единой системы взаимосвязанных операций технологического процесса, охватывающей весь производственный цикл технологического процесса.
Системный подход к организации технологического процесса позволяет оптимально сочетать отдельные операции технологического процесса между собой, исключить непроизводительные затраты времени и ресурсов технологического процесса.
Например, синхронизация работы оборудования технологического процесса по принципу поточного производства технологического процесса увеличивает выпуск продукции технологического процесса на 30-40% по сравнению с несистемной организацией технологического процесса.
Принцип экономической эффективности
Принцип экономической эффективности является одним из ключевых при организации технологического процесса. Он заключается в том, что технологический процесс должен обеспечивать максимально выгодное соотношение между затратами на его осуществление и получаемыми результатами — объемом и качеством произведенной продукции.
Для реализации принципа экономической эффективности необходимо оптимизировать использование всех производственных ресурсов — сырья, материалов, трудовых и энергетических затрат, оборудования. Это достигается за счет внедрения ресурсосберегающих технологий, рациональной организации материальных и информационных потоков, совершенствования организации труда.
Соблюдение принципа экономической эффективности при проектировании технологического процесса позволяет оптимизировать издержки производства и существенно снизить себестоимость продукции. Это является важным фактором повышения прибыльности и конкурентоспособности предприятия.
Принцип оптимальности параметров
Принцип оптимальности параметров играет важную роль при организации технологического процесса. Он заключается в том, что на каждом этапе техпроцесса должны устанавливаться наиболее рациональные, оптимальные режимы выполнения технологических операций.
К таким параметрам относятся: температура, давление, скорость обработки, состав используемых материалов, режимы работы оборудования и многое другое. Оптимальные значения этих параметров позволяют достичь наивысших показателей производительности и качества на данном технологическом процессе.
Например, подбор оптимального температурного режима при термообработке металлов обеспечивает требуемую структуру и свойства деталей. Или выбор рациональной скорости резания при механической обработке снижает износ инструмента и повышает точность готовых изделий.
Таким образом, принцип оптимальности параметров позволяет на научной основе выбирать самые эффективные режимы выполнения операций техпроцесса для получения продукции самого высокого качества. Это имеет большое значение для повышения эффективности производства.
Классификация технологических процессов
Технологические процессы классифицируются по различным признакам, что позволяет систематизировать знания о них и рационально организовывать производство.
По отраслевому признаку
По отраслям промышленности различают техпроцессы:
- машиностроительные — обработка металлов резанием, литье, сварка и др.
- химические — получение веществ химическими реакциями
- пищевые — производство продуктов питания и т.д.
По степени механизации и автоматизации
- Ручные — выполняются вручную без механизмов
- Механизированные — с применением оборудования
- Автоматизированные — управляются автоматически
По типу производства
- Единичное — производство отдельных изделий
- Серийное — выпуск партий однотипной продукции
- Массовое — крупносерийное производство
| Классификация | Характеристика | Примеры |
|---|---|---|
| По отраслям | Разделение по видам промышленности | Машиностроительные, химические, пищевые |
| По механизации | В зависимости от степени автоматизации | Ручные, механизированные, автоматизированные |
| По типу производства | По объемам и партиям выпуска | Единичное, серийное, массовое |
Такая классификация позволяет выбрать наиболее эффективный вариант организации техпроцесса для конкретного производства.
Помимо рассмотренных выше признаков, технологические процессы можно классифицировать также по:
- Характеру протекания — на непрерывные, прерывистые, циклические.
- Стабильности — на стабильные и нестабильные. Стабильность зависит от постоянства условий осуществления техпроцесса.
- Структуре — на простые и сложные. Сложные техпроцессы включают много операций.
- Типу средств труда — ручные, машинно-ручные, машинные, автоматизированные.
- Характеру результатов — на основные, вспомогательные и обслуживающие.
Такая детализированная классификация позволяет глубже и всесторонне изучить различные аспекты технологических процессов, выявить общие закономерности их организации и оптимизации. Эти знания можно эффективно использовать на практике при проектировании и внедрении технологических процессов на предприятиях
Этапы разработки технологического процесса
Разработка технологического процесса — это сложная комплексная задача, включающая ряд обязательных этапов.
Техническое задание
На первом этапе формулируются основные требования к разрабатываемому техпроцессу. Указываются назначение и технические характеристики продукции, регламенты по качеству, планируемые объемы выпуска. От правильности составления технического задания зависит успех всей дальнейшей разработки.
Технологические расчеты
На этом этапе определяют оптимальные режимы ведения процесса, рассчитывают нормы расхода сырья, материалов, энергоресурсов. Расчеты базируются на техническом задании и научных данных.
Выбор оборудования
Для реализации спроектированного техпроцесса подбирается необходимое оборудование, оснастка, инструменты. Проводится расчет количества единиц оборудования.
Планирование операций
На этом этапе определяется перечень технологических операций, их последовательность, режимы, трудоемкость каждой операции.
Разработка документации
По результатам предыдущих этапов составляется комплект технологической документации, в который входят схемы, карты, инструкции.
| Этап | Задачи | Результат |
|---|---|---|
| Техническое задание | Определение требований | Исходные данные |
| Технологические расчеты | Расчет параметров процесса | Оптимальные режимы |
| Выбор оборудования | Подбор необходимого оснащения | Состав оборудования |
| Планирование операций | План технологических операций | Последовательность и режимы операций |
| Разработка документации | Составление рабочих документов | Комплект технологической документации |
Таким образом, последовательная реализация перечисленных этапов обеспечивает получение работоспособного и эффективного технологического процесса, отвечающего поставленным целям.
Операции технологического процесса
Технологический процесс состоит из отдельных операций, которые классифицируются по различным признакам.
Технологические операции — это действия по непосредственному преобразованию предмета труда, в результате которых изменяются его форма, свойства, состояние. Технологические операции делятся на обрабатывающие, сборочные, контрольные.
Транспортные операции служат для перемещения предметов труда между рабочими местами. К ним относятся операции укладки, выгрузки, транспортирования.
Вспомогательные операции обеспечивают нормальное протекание технологического процесса. Это подготовка оборудования, инструментов, контрольно-измерительные операции.
Контрольные операции предназначены для проверки соответствия параметров предметов труда заданным требованиям. Выполняют измерение размеров, испытания, анализ свойств.
Таким образом, все операции в технологическом процессе взаимосвязаны и обеспечивают получение готовой продукции заданного качества. Их оптимальная организация имеет большое значение для эффективности производства.
Оптимизация технологических процессов
Оптимизация технологических процессов — важнейшее направление повышения эффективности производства.
Цели оптимизации техпроцессов:
- Снижение трудоемкости и материалоемкости продукции
- Повышение производительности труда
- Улучшение качества и конкурентоспособности продукции
Основные методы оптимизации:
- Автоматизация операций
- Внедрение нового оборудования
- Совершенствование технологии и организации производства
- Математическое моделирование и вычисление оптимальных параметров
По данным исследований, оптимизация техпроцессов позволяет сократить производственный цикл на 20-30%.
Показатели эффективности техпроцессов:
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| Трудоемкость | Затраты труда на единицу продукции |
| Материалоемкость | Расход материалов на единицу продукции |
| Производительность | Количество продукции в единицу времени |
| Брак | Доля дефектной продукции |
Трудоемкость — это один из основных технико-экономических показателей, характеризующий затраты труда на производство единицы продукции. Измеряется в человеко-часах или человеко-днях на единицу продукции. Снижение трудоемкости — важнейшее направление оптимизации техпроцессов.
Материалоемкость — показатель, отражающий расход материальных ресурсов, сырья, полуфабрикатов, топлива, энергии на производство единицы продукции. Измеряется в килограммах, тоннах ресурсов на единицу продукции. Минимизация материалоемкости — ключевая задача оптимизации.
Производительность труда — важнейший показатель эффективности производства, характеризующий выпуск продукции в единицу рабочего времени. Измеряется в количестве продукции, произведённой в единицу времени (час, смену, месяц). Рост производительности — главный результат оптимизации.
Брак — доля продукции, не соответствующей требованиям стандартов и технических условий. Выражается в процентах от общего объема. Минимизация брака — важное направление совершенствования техпроцессов.
Таким образом, оптимизация техпроцессов позволяет максимально эффективно использовать все производственные ресурсы и повысить результативность производства.
Пример технологического процесса производства стальной гайки М12
Технологический процесс изготовления любого изделия состоит из последовательных стадий обработки исходного материала. Рассмотрим в качестве примера этапы производства одного из распространенных крепежных изделий — стальной гайки М12.
По статистике, ежегодно в мире производится более 10 млрд штук крепежных деталей различных типоразмеров.
- Подготовка заготовок
На первом этапе из стальной прокатной ленты прокатываются прутки диаметром 14 мм. Затем прутки разрезаются на отдельные заготовки заданной длины 30 мм.
- Токарная обработка
На токарных станках заготовки обтачиваются для получения стержня гайки требуемого диаметра 12 мм.
- Нарезание резьбы
С помощью резьбонарезных станков на стержнях нарезается метрическая резьба М12 с шагом 1,25 мм.
- Термическая обработка
Для придания изделиям высокой твердости и износостойкости гайки подвергаются термической закалке в печах.
- Контроль качества
Готовые гайки проходят 100% визуальный и измерительный контроль на соответствие чертежу.
- Упаковка
Принятые ОТК гайки упаковываются в тару для отгрузки со склада.
| Этап техпроцесса | Оборудование | Результат |
|---|---|---|
| Подготовка заготовок | Прокатный стан, отрезной станок | Заготовки |
| Токарная обработка | Токарный станок | Стержень гайки |
| Нарезание резьбы | Резьбонарезной станок | Гайка с резьбой |
| Термообработка | Закалочная печь | Повышение твердости |
| Контроль качества | Измерительный инструмент | Годные гайки |
| Упаковка | Упаковочное оборудование | Готовая продукция |
Таким образом, каждый этап техпроцесса выполняет конкретную задачу по получению готового изделия требуемого качества.
Заключение. Значение технологического процесса для эффективности производства
Технологический процесс является фундаментальной основой организации любого промышленного производства. От того, насколько рационально он построен, напрямую зависят все технико-экономические показатели предприятия.
Грамотно спроектированный технологический процесс позволяет выпускать продукцию требуемого качества и ассортимента с оптимальными затратами ресурсов и минимальным уровнем брака. Совершенствование техпроцесса способствует росту производительности труда, снижению себестоимости, повышению рентабельности.
Особое значение имеет постоянная оптимизация действующих на предприятии технологических процессов с учетом современных достижений науки и техники. Это позволяет поддерживать конкурентоспособность и обеспечивать эффективное использование производственных мощностей.
Таким образом, технологический процесс является важнейшим объектом управления, определяющим успех функционирования производственной системы предприятия. Его оптимизация должна рассматриваться как стратегическая задача менеджмента.
Часто задаваемые вопросы
Технологический процесс — это последовательность действий по обработке исходного сырья, материалов, полуфабрикатов с целью получения готовой продукции.
Техпроцессы классифицируют по отраслям, типу производства, степени автоматизации, характеру протекания и другим признакам.
Техпроцесс является основой организации любого производства. От его эффективности зависят технико-экономические показатели предприятия.
Основные этапы: техническое задание, технологические расчеты, выбор оборудования, планирование операций, разработка документации.
В техпроцессе выделяют технологические, транспортные, контрольные и вспомогательные операции.
Оптимизируют путем автоматизации, внедрения новой техники, совершенствования организации, моделирования и расчета параметров.
Основные показатели: трудоемкость, материалоемкость, производительность, себестоимость, уровень брака.
Контроль необходим для своевременного выявления отклонений от регламента и обеспечения требуемого качества продукции.
В документацию входят: технологические карты, инструкции, схемы, ведомости оснастки, графики контроля и др.
Техпроцесс — часть производственного процесса, непосредственно преобразующая предмет труда в готовую продукцию.