2.4. Границы рационалистического развития технологических процессов

Характерной чертой и особенностью рационалистического пути развития технологических процессов является его ограниченность, о чем мы отметили выше.

Как определить этот предел, эту границу, переход к которой фактически будет означать топтание на месте даже при увеличении технологической вооруженности технологического процесса?

Теория технодинамики дает ответ на этот вопрос.

На основании методологии технодинамики получено принципиаль­ное ограничение, связывающее наращивание затрат прошлого труда с затратами живого труда. Оно показывает, что сам технологический процесс в своей сути предопределяет максимально допустимый уровень затрат прошлого труда и что без существенного изменения характера технологического процесса наращивание технологической вооружен­ности не должно выходить за пределы этого уровня.

Изобразим графически траекторию рационалистического разви­тия технологического процесса. Согласно модели рационалистичес­кого развития:

(2.8)

Тогда в координатах L (производительность труда) и В (технологическая вооруженность) модель рационалистического развития будет выглядеть так как показано на рисунке 2.2.

Δ В В max Δ В В В

Рис. 2.2. Траектория рационалистического развития

Таким образом, предельное значение технологической вооруженности труда достигается при обеспечении равенства L=B max. Дости­жение предела эволюционного развития в этом случае позволяет произвести следующую подстановку:

(2.9)

Откуда получаем:

(2.10)

В этой зависимости проявляется еще одна сторона экономической сущности показателя уровня технологии - он является количест­венным измерителем максимально эффективной технологической воору­женности для технологического процесса, характеризующегося данным уровнем технологии.

Иными словами, участок 1 траектории представляет собой экономически эффективную часть рационалистического развития технологического процесса (L >В) .

Участок 2 траектории рационалистического развития технологического процесса представляет собой неэффективную часть развития (LB).

На графике четко видно, что на втором участке траектории значительное приращение технической вооруженное В, обеспечи­вает незначительное увеличение производительности L.

В то же время аналогичное приращение технической вооружен­ности В, на первом участке обеспечивает значительный рост производительности труда (ΔL1ΔL2).

Итак, мы определили границу эффективного рационалистического развития технологического процесса. На этом рационалистическое развитие исчерпывает свою прогрессивность. Для дальнейшего со­вершенствования технологического процесса необходимо переходить на его эвристическое развитие.

Таким образом, предельное значение технологической вооруженности труда достигается при обеспечении равенства L=B max. Дости­жение предела эволюционного развития в этом случае позволяет произвести следующую подстановку:

ЛЕКЦИЯ 3. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Динамика развития реального технологического процесса

В условиях работы предприятия на полном хозрасчете и самофинансировании знание состояния технологической части производства позволит определять конкретные направления и объемы финансирования для развития производства. При этом, в случае необходимости - вкладывать деньги в научно-исследовательские и опыт­но-конструкторские работы. Но вкладывать деньги не вообще (предполагая, что когда-нибудь это даст какую-нибудь отдачу), а в науч­но-техническое развитие конкретного технологического процесса, рационалистическое развитие которого уже исчерпало свои возмож­ности и требует кардинальных изменений, то есть эвристического развития.

Таким образом, обеспечить научно-техническое развитие конк­ретного технологического процесса можно лишь, изучая динамику это­го процесса, то есть последовательное изменение его состояния.

В общем случае динамику конкретного технологического процес­са удобно изучать и анализировать в системе координат L-B, то есть в координатах, которыми определяется модель рационалистичес­кого развития.

Пусть сложная ломаная линия на рисунке 3.1 изображает последовательное состояние какого-либо технологического процесса.

Рис. 3.1. Динамика развития реального технологического процесса

Если рассмотреть точку 1, которая соответствует некоему реальному состоянию технологического процесса, то ясно, что в данное состояние этот процесс пришел развиваясь рационалисти­ческим путем в соответствии с кривой с уровнем технологии У 1 .

Далее на участках 1-2 и 2-3 процесс развивался рационалисти­чески, и уровень технологии его оставался неизменным.

На участке от т.3 до т.7 технологический процесс претерпел этап эвристического развития. При этом уровень технологии уве­личился от значения У₁ до значения У₂ .

Следует отметить, что при эвристическом развитии наблюда­лись локальные участки снижения уровня технологии, что могло быть связано, например, с несовершенством новой технологии на этапах внедрения. Но в целом, эвристический скачок поднял уровень тех­нологии процесса на более высокую ступень.

В последующем происходило рационалистическое развитие но­вого технологического процесса с уровнен технологии У₂ .

Итак, модель, которая связывает производительность труда любого технологического процесса с его технологической вооруженностью, то есть затратами живого и прошлого труда, позволяет определить нам стратегию развития технологического процесса.

Тактику развития технологического процесса определяют конк­ретно варианты: эволюционный или революционный пути развития.

3.2. Эволюционный путь развития технологических процессов, его характеристика

Использование в производстве рационалистических решений, совершенствующих вспомогательные ходы технологического процесса представляет собой эволюционный путь его развития.

Таким образом, конкретными условиями реализации эволюционного пути развития технологических процессов являются:

• ускорение вспомогательного хода;

• уменьшение доли вспомогательного хода;

• исключение вспомогательного хода или совмещение его с рабочим во времени (предел повышения эффективности технологического процесса эволюционным путём).

Рассмотрим основные направления эволюционного развития технологических процессов:

• совершенствование орудий труда;

• рост мощности машин и агрегатов;

• переход от создания отдельных машин к разработке и внедрению их систем;

• механизация и автоматизация трудоёмких видов производства;

• возрастающее использование приборов и средств автоматизации, вычислительной техники, АСУП.

Основой эволюционного развития является постоянное совершенствование орудий и средств труда, что не только улучшает качество продукции, снижает расход энергии, сырья, но и повышает произво­дительность труса за счет ускорения вспомогательных ходов.

2. Революционный путь развития технологических процессов и его характеристика

Мы выяснили, что в ходе рационалистического развития происходит прямая замена живого труда трудом механизмов, то есть прош­лым трудом, при этом в самом технологическом процессе совершенст­вуются только лишь вспомогательные элементы, сущность рабочих ходов не меняется.

Таким образом, эвристическое развитие связано с переходом на более высокий уровень технологии. Но при этом возможны следующие варианты. В первом варианте при переходе на более высокий уровень технологии сразу же реализуется снижение затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, то есть осуществляется скачкообразное революционное развитие технологического процесса. В дальнейшем, при эволюционном развитии этого нового технологического процесса будет достигнута экономическая целесообразная для данного процес­са производительность. Во втором варианте после перехода на технологию с более высоким уровнем не происходит одновременного снижения затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, а даже возможно временное повышение их, что, казалось бы позволяет сделать вывод об отсутствии какого-либо развития, но если проследить за дальнейшим эволюционным развитием этого нового технологического процесса, то видно, что по мере совершенствования он быстрее достигнет высоких показателей и выйдет на экономически целесообразную производительность, которая будет выше, чем в исходном технологическом процессе.

В данном случае проявляется еще одна закономерность революционного пути развития - положительный эффект от такого развития полностью реализуется только в ходе последующего эволюционного развития ново­го технологического процесса с более высоким уровнем технологии. Это обстоятельство хорошо объясняет несовершенство и сложность но­вых прогрессивных технологий, и ту быстроту, с которой они развивают­ся и становятся эффективными. В этих процессах изначально заложены значительно большие потенциальные возможности, чем в процессах, ко­торые они заменяют. Необходимо только большее или меньшее по продолжительности эволюционное развитие для того, чтобы эти потенциаль­ные возможности полностью проявились.

Таким образом, уровень технологии является показателем прогрессивности замены одной технологии на другую, а такие принципиальной оценкой так называемого эвристического скачка.

Эвристический скачок обуславливает такое развитие технологического процесса, при котором происходит переход с одного уровня технологии на другой при изменении (ускорении) рабочего хода.

3.4. Модели и методы оценки научно-техничес­кого развития технологических процессов

Научно-техническое развитие технологических процессов обуславливает интенсивное развитие экономики.

К сожалению, основным препятствием на, пути к. интенсивному развитию производства является отсутствие адекватной теории планирования научно-технического развития производства.

До сих пор целью развития производства у нас является обеспечение количественного выпуска продукции, а не обеспечение качественного улучшения технологии её изготовления.

В настоящее время можно выделить три основных подхода к изучению научно-технического развития производства, описанию технологий и их развития:

- экономический подход;

- технократический или пифагорейский подход;

- системный подход.

Наиболее важным направлением экономического подхода к изу­чению научно-технического развития производства является разра­ботка методов оценки эффективности отдельных технических меро­приятий на основе сравнения соответствующих затрат и результа­тов.

Практическое использование методологии экономического подхода для оценки научно-технического развития технологических процес­сов имеет ряд недостатков:

1) сложно выбрать комбинацию затрат (факторов производства), полностью определяющих развитие технологического процесса;

2) возникают трудности при анализе производств, выпускающих различную продукцию (необходим механизм сопоставления или цена);

3) производственные функции могут только фиксировать существовав­шую в прошлом зависимость выходного параметра производственной системы (например, производительности) от какого-либо входно­го параметра (например, фондовооруженности) или группы факто­ров;

4) производственная функция не содержит как такового понятия технологии и описывает научно-техническое развитие абстрактно, независимо от содержания и технологической специфики.

Такая оценка реально действует только в случае отсутствия коренных изменений в самом технологическом процессе (иными сло­вами, когда уровень технологии процесса неизменен). Однако оцен­ка будущего по прошлому опыту при условии его неизменности в ус­ловиях научно-технического развития не может быть признана приемлемым подходом.

С целью определения конкретного технологического содержания научно-технического развития выделяется подход, основанный на анализе технологических процессов с помощью изобретательской дея­тельности. Такой подход получил название технократического (пифагорейского).

Основной отличительной особенностью технократического подхо­да является представление научно-технического развития как про­цесса реальной замены старой технологии новой.

Однако при таком подходе экономические аспекты, а также спе­цифика отдельных технологий остаются в стороне. как и при экономическом подходе, при технократическом про­исходит чрезмерное абстрагирование от конкретных свойств объекта, экономические аспекты изобретательской деятельности не рассматриваются, а специфика отдельных технологий не раскрывается.

Эти причины делают невозможным эффективное управление внедрением новой техники на базе технократического подхода, который отражает главным образом возникновение, а на развитие новой технологии.

Системный подход к описанию научно-технического развития технологических процессов утверждает, что это развитие подчиняется своим внутренним закономерностям, определение которых позволит выявить основные направления этого развития.

Этот подход по сравнению с экономическим и технократическим подходами имеет ряд преимуществ:

1). количественные параметры, позволяющие отразить функциональные характеристики технологии, четко определены и могут быть объективно измерены;

2). эти параметры ориентированы на управление производством;

3). подход позволяет дифференцированно оценивать влияние различ­ных усовершенствований на развитие технологического процесса (эволюционное и революционное развитие).

ЛЕКЦИЯ 4. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

4.1. Понятие систем технологий и среды технологии

Сфера материального производства характеризуется набором технологий, которые образуют более или менее крупные системы. Говорить о том, что отдельно взятые технологии образуют систему, заставляют, по крайней мере, следующее обстоятельство. Всегда можно найти совокупность технологий, которые можно соединить изнутри потоками средств производства, которые для одних представляют конечные или побочные продукты, и в то же время для других технологий являются исходными ресурсами. Например, чтобы сделать станок, надо получить металл. А чтобы получить металл, нужно добыть руду.

Таким образом, в производственной сфере технологии взаимозависимы и образуют систему технологических процессов.

Прежде чем говорить о закономерностях формирования систем технологических процессов, следует раскрыть понятие система, технологическая система.

Система (греч.) – целое, составленное из частей, множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом.

Из этого определения следует 2 вывода:

1). любая система характеризуется совокупностью, набором каких-либо элементов;

2). элементы системы взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Опираясь на эти выводы можно сделать вполне обоснованное предположение: если закономерности формирования, функционирования и раз­вития отдельно взятого технологического процесса определяются сущностью его рабочих и вспомогательных ходов, то закономерности формирования, функционирования и развития систем технологических про­цессов определяются, как особенностями каждой, отдельно взятой технологии, так и характером связей между отдельными элементами системы.

Необходимо отметить, что элемент какой-либо системы может сам являться системой меньших элементов, а система может быть разделена на подсистемы различной сложности (вспомним, по аналогии, структуру технологического процесса). Но в любом случае необходимо помнить, что каждая система обладает свойствами, присущими этой системе и точно ее определяющими.

Понятно, что нас будет интересовать технологическая система или система технологических процессов.

Понятие "технологическая система" определено ГОСТом 27.004-85 "Системы технологические. Термины и определения".

Технологическая система - это совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производ­ства заданных технологических процессов или операций.

Исходя, из этого определения в технологической системе можно выделить элементы (средства технологического оснащения, предметы произ­водства, исполнители), которые функционально связаны в регламентирован­ных условиях производства.

Данное определение показывает, что в принципе граница и разли­чия между операцией, технологическим процессом и системой технологических процессов достаточно условны. Однако с точки зрения управ­ления различными технологическими системами необходимо уметь выде­лять системы, отличающиеся характером формирования, функционирова­ния и развития.

Теперь более подробно остановимся на понятии "среда технологий".

В любой системе технологических процессов можно выделить отдельно взятую технологию и ее окружение, то есть другие технологии, с которыми анализируемая технология функционально связана. Совершенно очевидно, что успешность функционирования и развития отдельно взятой технологии обусловлена как научными достижениями, так и качественным совершенствованием других технологий. Таким образом, каждая отдельно взятая технология формируется, функционирует и развивается в среде других технологий.

Среда технологий оказывает значительное влияние на формирование, функционирование и развитие отдельно взятой технологии. С другой стороны сама среда технологий претерпевает изменения либо в ходе совершенствования технологий, либо в ходе изменения связей между технологиями.

Внедрение и распространение новой техники и технологии также происходит в среде технологий, которая регулирует темпы распространения новой технологии.

Нередко внедрение новой технологии тормозится из-за несовместимости с этой средой, которая, не отвечает требованиям новой технологии.

Важным свойством среды технологии является принцип технологической изолированности, согласно которому невозможно непосредственно, без значительных затрат переносить прогрессивные элементы с одной технологии на другую.

Однако с другой стороны, улучшение характеристик технологии расширяет сферу её применения и изменяет характер связей в среде техно­логий.

Анализ систем технологических процессов, выявление закономерностей их развития обеспечивает создание соответствующих управляющих воздействий на системы для их совершенствования.

Для этого необходимо знать:

- как образовались системы технологических процессов;

- какие функции им свойственны;

- какие закономерности развития им присущи.

4.2. Исторические этапы развития систем технологий

В своем развитии системы технологических процессов прошли ряд исторических этапов.

Необходимо отметить, что сами технологические процессы изготовления какой-либо продукции используются человечеством с доисторических времен (например, всеми признаками технологического процесса обладают процессы изготовления примитивных орудий труда, копий, стрел, выделки шкур животных для одежды и т.д.). Однако сознательная организация системы технологических процессов произошла в истории человечества сравнительно недавно - в средневековье. Впервые организованная сис­тема технологических процессов проявила себя в цехах ремесленников.

Цех - объединение ремесленников одной или родственных специальнос­тей.

Цеховая структура промышленного производства наибольшее развитие в Западной Европе получила в 13-14 веках. В России цеховое устройство было законодательно введено в 1722 году и просуществовало до 1917 года, когда опять- таки было отменено декретом.

По сравнению с кустарным производством появление цеховых структур было значительным шагом вперед в развитии промышленного произ­водства.

В своей мастерской мастер с подмастерьями и учениками осуществ­лял все стадии технологического процесса изготовления какой-либо продукции, используя примитивные орудия труда.

Группа ремесленников формировала систему технологических процессов и имела монопольные права на производство и сбыт продукции. Такими были цехи столяров, сапожников, кондитеров и так далее в средневековых городах.

По структуре цехи ремесленников представляли собой систему параллельных технологических процессов. Функционально цехи обеспечивали рост производительности труда и качества выпускаемой продукции, за счет передачи опыта и передовых приемов работы, применения новых технологических процессов, конкуренции.

Цеховая структура явилась важнейшим этапом совершенствования производительных сил общества.

По мере совершенствования производственных отношений и орудий труда цеховая структура переросла в простую капиталистическую кооперацию, представлявшую собой такую форму обобществления труда, при которой использовался труд наемных рабочих, выполнявших однородную работу. В простой капиталистической кооперации разделение труда отсутствовало. Организационно и структурно простая капиталистическая кооперация также представляла собой систему параллельных технологических процессов; по сути дела это было эволюционным с точки зрения технологии развитием цеховых структур.

Исчерпав, свои прогрессивные возможности, простая капиталистическая кооперация уступила место производственной мануфактуре, что является революционным этапом развития в организации систем технологических процессов.

Мануфактура (лат.) - manus- рука, factura -изготовление, это предприятие, основанное на разделение труда (пооперационная технология) и преимущественно ручной ремесленной технике.

В Западной Европе мануфактура существовала с середины 16 века до конца 18 века.

В России - со второй половины 17 века до середины 19 века.

Появление мануфактур вызвало стремительный рост производительности труда за счет рациональной организации производства.

В мануфактуре система технологических процессов организована таким образом, что каждая из операций отдельно взятого технологического процесса выполнялась на определенном месте отдельным производителем.

Работник, специализировавшийся на выполнении отдельной операции, имел возможность для её улучшения, совершенствования, что способствовало как повышению производительности труда, так и качественному проведению операции, и в целом обеспечивало качество выпускаемой продукции, при возросшем её количестве, при этом не требовалось принципиальных изменений технических идей производства.

Упрощение отдельных операций и их строгая повторяемость создали наиболее благоприятные условия для использования техники. В результате, почти при также приемах, инструменте и оснастке, что и у отдельных ремесленников, рабочие мануфактур работали со значительно возросшей производительностью труда.

По структуре производственная мануфактура представляла собой ярко выраженную систему последовательных технологических процессов.

Мануфактура способствовала углублению общественного разделения труда, подготовила переход к машинному производству.

Машинное производство - важнейшая стадия становления современного промышленного производства, оно возникло в результате промышленного переворота во второй половине 18 века. Для машинного производства характерно использование систем машин для осуществления систем технологических процессов производства промышленной продукции.

Кроме этого, с углублением общественного разделения труда ранее не обособленные производственные операции по изготовлению частичного продукта (полуфабриката) вычленялись в отдельные технологии, а полуфабрикат превращался в готовый товар.

На стадии машинного производства произошла замена мануфактуры фабричными и заводскими структурами.

Фабрика (лат. - fabrica- мастерская) - промышленное предприятие, основанное на применении системы машин.

Завод - промышленное предприятие с механизированными процессами производства.

В политэкономии понятия фабрика и завод тождественны. В историческом и технологическом аспекте заводы сформировались как промышленные предприятия, производящие, как правило, средства производства (тракторный завод), а фабрики - промышленные предприятия, производящие, как правило, предметы потребления (кондитерская фабрика). Справедливости ради следует вспомнить и про исключения (например, хлебозавод).

Этап машинного производства можно рассматривать как революционный этап в совершенствовании орудий труда (замена ручного труда ма­шинным) и как, эволюционный этап в совершенствовании организации про­изводства (как и мануфактура фабричное производство имеет ярко выра­женную преимущественно последовательную структуру систем технологи­ческих процессов, объединенных определенным видом выпускаемой про­дукции).

Следующий этап исторического развития систем технологических процессов - создание промышленных объединении и монополий, также структур наиболее высокого уровня (например, единый народно-хозяйственный комплекс).

Структура промышленных объединений в настоящее время более свой­ственна нашей стране, а монопольная структура с ее разновидностями - развитым капиталистическим странам.

В основе организации обеих структур лежат особенности формирования систем технологических процессов.

Промышленное объединение - единый производственно-хозяйственный хозрасчетный комплекс, состоящий из промышленных предприятий, научно-исследовательских, проектно-конструкторских, технологических и других , предприятий и организаций.

В состав промышленных объединений могут входит производственные объединения и комбинаты.

Производственное объединение - специализированный производствен­но-хозяйственный комплекс, в состав которого входят фабрики, заводы, научно-исследовательские, конструкторские, технологические и другие производственные единицы, не являющиеся юридическими лицами.

Комбинат - (лат. Combinat - соединенный) - объединение промышленных предприятий разных отраслей, в котором продукция одного предприя­тия служит сырьем для другого.

Монополия - (моно - один, роlео (греч.) - продаю) - промышленно-хозяйственное объединение, концентрирующее в своих руках материальные, финансовые и научно-технические ресурсы и обеспечивающее выпуск какого-либо вида продукции.

Основной, наиболее распространенной формой монополии на современном этапе развития промышленного производства является концерн.

Концерн (слово имеет английское происхождение) - одна из форм монополистических объединений, включающих самостоятельные промышленные предприятия, предприятия и организации транспорта, торговли и банковской сферы, -объединенные финансовыми связями и выпускаемой продукцией.

Уместно здесь отметить, что в отличие от наших промышленных объединений концерны и фирмы имеют финансовую независимость и возможность проведения независимой технической политики.

Систему более высокого уровня - систему промышленного производства - в развитых капиталистических странах образует совокупность конкурирующих между собой концернов, фирм и других объединений. В нашей стране системой промышленного производства наиболее высокого уровня на данный момент является единый народнохозяйственный комплекс, имеющий отраслевую структуру.

Отрасль промышленности - совокупность предприятий, характеризующихся единством экономического назначения выпускаемой продукции, однородностью перерабатываемого сырья, общностью технологических процессов, орудий труда, профессиональных кадров.

Необходимо отметить, что в настоящее время отраслевая структура промышленного производства нашей страны претерпевает значительные изменения, цель которых - выход из жесткой централизации, диктата отраслевых министерств, переход к экономической независимости производителей промышленной продукции.

Но вне зависимости от способа производства современные структуры промышленного производства представляют собой совокупность параллельных и последовательных технологических процессов, а в организации современного промышленного производства нашли свое отражение цеховые структуры и производственные мануфактуры.

4.3. Классификационные признаки систем технологий

Выше мы определили, что такое технологическая система, какими характерными признаками она обладает. Теперь нам необходимо определить, а какие вообще бывают технологические системы?

Согласно ГОСТ 07.004-85 "Системы технологические. Термины и определения" можно выделить ряд классификационных признаков, характеризующих технологические системы.

Важнейшим признаком, характеризующим технологические системы, является их структура.

По структуре различают следующие технологические системы:

- параллельные технологические системы;

- последовательные технологические системы;

- комбинированные технологические системы.

Структура технологической системы является одним из основных признаков для анализа технологических систем и определения направлений их научно-технического развития. Поэтому об особенностях структуры технологических систем мы поговорим чуть ниже подробнее.

При классификации технологических систем выделяют четыре иерархических уровня систем технологических процессов:

- операция;

- технологический процесс;

- производственное подразделение (цех);

- предприятие.

На первый взгляд операцию нельзя считать одним из иерархических уровней технологических систем.

Однако, во-первых, это не противоречат определению "технологическая система", а во-вторых, операция является совокупностью (системой) более элементарных звеньев (рабочих ходов и вспомогательных ходов).

Уровни иерархии технологических систем являются важным классификационным признаком, отражающим особенности их функционирования.

Технологические системы более высокого иерархического уровня сочетают в себе свойства составляющих их элементов, а также их собственные специфические качественные особенности, обусловленные взаи­модействием и характером связей составляющих их элементов.

Следующий классификационный признак технологических систем- уровень их автоматизации.

В соответствии с этим признаком различают три уровня автоматизации систем технологий:

- механизированная система;

- автоматизированная система;

- автоматическая система.

Механизированная технологическая система отличается использованием различных механизмов для осуществления как, рабочих, так и вспомога­тельных процессов в элементах системы. Примером механизированной технологической системы может быть участок станков машиностроитель­ного предприятия, на котором все рабочие процессы (обработка мате­риалов резанием) и частично вспомогательные процессы (например, ус­тановка и закрепление обрабатываемых деталей) выполняются при помо­щи механических устройств.

Автоматизированная технологическая система представляет собой более высокий уровень автоматизации и кроме механизации характеризуется частичным использованием автоматических устройств в функциях управления элементами технологической системы. Примером автоматизи­рованной технологической системы может служить отделение контактного окисления диоксида серы в сернокислотном производстве. В зависимости от конкретных условий проведения процесса автоматическими датчиками и устройствами изменяются параметры: расхода исходных реагентов, их температура, концентрация, регулируется отвод продукта реакции, вы­делившегося тепла и т.д. .

Автоматическая технологическая система - это наивысший уровень, представляющий собой функционирование и управление технологической системой в целом в автоматическом режиме без участия человека. К автоматической технологической системе можно отнести роботизированную конвейерную линию сборки автомобилей, синхронизация отдельных элементов которой осуществляется с помощью ЭВМ.

Следующий технологический признак систем технологий – уровень специализации. Выделяют три уровня специализации технологических систем:

- специальная технологическая система;

- специализированная технологическая система;

- универсальная технологическая система.

Специальная технологическая система предназначается для изготовления или ремонта изделия одного наименования и типоразмера. Примером специальной технологической системы может служить автосборочное предприятие, на котором из привозных узлов и деталей собираются автомобили только одной модели и модификации.

Специализированная технологическая система предназначена для изготовления или ремонта групп изделий. К специализированной технологической системе можно отнести, например, химический завод по производству различных видов минеральных удобрений.

Универсальная технологическая система обеспечивает изготовление или ремонт изделии с различными конструктивными и технологическими признаками. Примером универсальной технологической системы может служить предприятие по ремонту бытовых приборов.

Уровень специализации не является признаком первостепенной важности для анализа технологических систем и определения направлений их научно-технического развития.

По виду связи между составляющими систему элементами различают следующие технологические системы:

- с жесткой связью;

- с нежесткой связью.

Жесткая связь подсистем характеризуется немедленным прекращением функционирования технологической системы в целом при отказе, хотя одной из подсистем.

При нежесткой связи между элементами системы возможно непродолжительное функционирование системы в случае отказа одной из подсистем.

Проиллюстрируем влияние вида связи между элементами системы ее функционирование, используя отвлеченный пример. Если рассматривать автомобиль, как технологическую систему, то выход в нем из строя, например, стеклоочистителей или освещения салона в целом на функционировании автомобиля не сказывается (нежесткая связь). В то же время выход из строя из строя рулевого управления или двигателя сразу же обуславливает невозможность дальнейшей эксплуатации автомобиля (жесткая связь).

Таким образом, выделение в реальней технологической системе элементов с жесткой и нежесткой связью также оказывает большое влияние на организацию управления её техническим развитием.

4.4. Структура технологической системы производства

На практике в промышленном производстве выделяют следующие техно­логические структуры, различающиеся своим иерархическим уровнем:

- цех;

- предприятие;

- отрасль;

- макроэкономический комплекс (например, территориальный или меж­отраслевой);

- народное хозяйство в целом.

Каждая ив этих структур обладает специфичными особенностями и требует в общем случае своих методов управления развитием , однако и в этом случае можно выделить ряд закономерностей, подчеркивающих их общность. Выше мы отмечали, что развитие технологического процес­са можно осуществлять при совершенствовании составляющих его элементов (рабочих и вспомогательных ходов). С этой целью применяются тех­нические решения рационалистического и эвристического типа. Свойства элементарных технологических процессов распространяются и на тех­нологические системы более высокого иерархического уровня, которые образованы совокупностями технологических процессов.

Объединяет эти структуры и то обстоятельство, что каждая из них образована параллельными или последовательными системами технологических процессов, либо их комбинацией.

Таким образом, технологическую систему производства образуют параллельные, последовательные и комбинированные системы технологических процессов.

Выделение в системах параллельных и последовательных структур имеет важное значение для решения задач управления научно-технического развития производства.

Еще одним важным фактором в формировании технологических систем являются технологические, связи между элементами системы, а также их характер. О важности связей между элементами системы мы отме­чали выше. Теперь же мы более подробно остановимся на особенностях структуры технологических систем.

В современных параллельных технологических системах нашла свое отражение ремесленная цеховая структура.

С самого начала развития промышленных методов производства одинаковые или однотипные технологические процессы выделялись в отдельные группы.

Преимущества такого выделения:

- отсутствие зависимости элементов друг от друга;

- взаимный обмен опытом и конкуренция;

- удобство управления и обслуживания;

- более выгодное и эффективное внедрение новых технологических решений.

Все эти преимущества способствуют повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции.

Таким образом, для эффективного развития наиболее приспособлены параллельные технологические системы.

Г лавный признак параллельной технологической системы: продукция технологической системы равна сумме продукций всех составляющих её элементов (рисунок 4.1).

Рис. 4.1 Схема параллельной технологической системы

Примерами параллельных технологических систем могут служить:

-в цехе - технологические участки;

-в отрасли - однотипные предприятия.

Предприятия, объединенные в отрасли, могут значительно отличаться по номенклатуре выпускаемой продукции, но в них:

- используются однотипные технологические процессы;

- продукция, как правило, предназначена для удовлетворения одной и той же потребности.

Без технологических структур с параллельными элементами современное производство не может обойтись.

Объединение технологических процессов по принципу параллельности пронизывает весь народнохозяйственный комплекс.

На современных предприятиях цеха формируются по принципу однотипных или похожих технологий, определяющих сущность процессов в них происходящих (литейный цех, механообрабатывающий цех, сборочный цех и т.д.). В свою очередь, в каждом из цехов используются, как правило, разновидности технологии, определившей название и назначение цеха (например, в литейном цехе есть участки литья в песчано-глинистые формы, литья по выплавляемым моделям, литья под давлением и т.д.).

Предприятия в подотрасли объединяются также в параллельные технологические системы по принципу сходности их технологий. В целом, параллельные технологические системы различного иерархического уровня, несмотря на существенные отличия их от элементарных параллельных технологических процессов, обладают теми же основными свойствами и особенностями. Но при этом характер связей технологических систем определенного уровня отличается от характера связей элементов системы более низкого иерархического уровня.

Выделение последовательных технологических систем такие имеет большое значение в определении основных направлений развития производства.

Особенность последовательной технологической системы: результат одних составляющих сложной системы является предметом труда, орудем труда или средством труда для других составляющих системы (рисунок. 4.2.). Мануфактура нашла свое отражение в последовательных структурах.

Рис. 4.2. Схемапоследовательной технологической системы

Вторая особенность последовательных технологических систем в том, что выпуск продукции такой системы определяется ее лимитирующим звеном. Лимитирующее звено последовательной технологической системы - это такой её элемент, технологические возможности которого определяют выходные характеристики функционирования системы в целом.

Например, производительность сборочного конвейера и скорость его перемещения определяются скоростью и трудоёмкостью монтажа одного из элементов собираемого изделия даже в случае, если другие элементы можно монтировать и с большей производительностью.

К структурным образованиям с последовательной взаимосвязью можно отнести:

- предприятия, в которых цеха представляют собой последовательные звенья одного технологического процесса (например, на предприятиях машиностроения можно выделить такую последовательную технологическую цепочку: заготовительное производство – обрабатывающее производство - сборочное производство; на предприятиях текстильной отрасли: прядильное производство – ткацкое производство – отделочное производство и т.д.).

- сам технологический процесс, состоящий из последовательности технологических операций.

Последовательные технологические системы различного иерархического уровня отличаются друг от друга.

В случае последовательной технологической системы высокого уровня действуют такие дополнительные факторы, как связь одного элемента системы с несколькими другими; возможность в некоторых случаях использовать запасы исходных продуктов; возможность выпуска законченных продуктов, которые не используются внутри данной системы отдельными ее составляющими.

К омбинированной называется технологическая система, структура которой может быть представлена в виде объединения последовательных и параллельных систем более низкого уровня (рисунок.4.3).

Рис. 4.3. Схема комбинированной технологической системы

Такой вид системы характерен для большинства реальных технологических систем, начиная с уровня цеха.

Возвращаясь к примеру с предприятием машиностроения, в последнем можно выделить кроме цехов, последовательно связанных изготавливаемой продукцией, цеха, которые обеспечивают функционирование предприятия в целом (инструментальный цех, транспортный цех, ремонтно-механический цех и др.) и представляют собой параллельную технологическую систему.

4.5. Анализ формирования систем технологий промышленного предприятия

Основой формирования технологической структуры промышленного предприятия является производственный процесс. Важнейшей структурной единицей предприятия является производственный цех - подразделение, выполняющее определенную часть производственного процесса (основного или вспомогательного).

Каждый цех промышленного предприятия является самостоятельной технологической структурой более низкого иерархического уровня.

По характеру осуществляемых в цехах технологических процессов, их подразделяют на основные, вспомогательные, обслуживающие.

В основных цехах изготавливается продукция, характерная для профиля данного предприятия. Например, на предприятиях машиностроительного профиля к основным цехам относят заготовительные, обрабатывающие; сборочные.

Вспомогательные цеха выпускают продукцию, необходимую для осуществления технологических процессов в основных цехах (инструментальный цех, энергетический цех, ремонтно-механический и т.д.).

Обслуживающие цехи и хозяйства обеспечивают функционирование промышленного предприятия в целом (транспортный цех, складское хозяйство и т.д.).

На некоторых предприятиях имеются также опытные (экспериментальные) цехи, которые занимаются разработкой новых прогрессивных технологий, проведением экспериментальных работ в области создания новых прогрессивных технологий, проведением экспериментальных работ в области создания новых материалов, высокопроизводительного оборудования и т.д.

В свою очередь, в зависимости от типа и масштаба производства, уровня специализации цехи подразделяются на участки (преимущественно на предприятиях с дискретным производством) или отделения (на предприятиях с непрерывным производством).

Характер производства (дискретный или непрерывный) оказывает определяющее значение на процесс формирования и развития систем технологий промышленного предприятия.

Примером предприятий с преимущественно дискретным производством могут служить предприятия машиностроительного профиля.

Цеховые технологические системы предприятий машиностроительного комплекса формируются по принципу однородности технологических про­цессов или операций по изготовлению различных изделий. Например, выделяются литейные, сварочные, механические, сборочные и другие цехи. На крупных машиностроительных предприятиях возможна и большая специализация: сталелитейный цех, чугунолитейный цех, цех цветного литья и т.д.

По иерархическому признаку цеховые технологические системы подразделяются на системы производственных участков – технологические системы более низкого уровня. Например, в литейном цехе выделяются следующие участки: плавильный, заливочный, формовочный и т.д.

Выше отмечалось, что промышленное предприятие является комбинированной технологической системой. Поэтому для предприятия характерно чередование параллельных и последовательных структур.

В зависимости от типа производства (единичного, серийного, массового) это чередование четко прослеживается либо с более низких иерархических структур (участков) или со структур более высокого иерархического уровня (цехов).

Особенность формирования систем технологий на предприятиях серийного и массового производства состоит в чередовании параллельных и последовательных цеховых структур. Например, заготовительные цеха являются параллельными технологическими системами, а механические и сборочные цеха образуют последовательную технологическую структуру.

К предприятиям с преимущественно непрерывным производством относятся предприятия металлургического, химического профиля. Эти пред­приятия являются в основном последовательными технологическими струк­турами, включающими последовательный ряд взаимосвязанных технологических процессов превращения предметов труда в готовую продукцию. Це­хи и отделения, входящие в состав таких предприятий, технологически связаны с выпуском конечной продукции. Характерной особенностью дан­ной технологической системы является то обстоятельство, что продукция одного звена последовательной технологической системы служат сырьем последующего звена. В последовательных технологических системах обо­рудование располагается по ходу производственного процесса.

Совершенно очевидно, что на предприятиях с преимущественно непрерывным производством можно выделить также и параллельные техноло­гические структуры различного иерархического уровня (например, на заводе пластмассовых изделий цеха переработки термореактивных и термопластичных пластмасс, отделения по выпуску изделий различных наи­меновании и типоразмеров). На более высоком иерархическом уровне вспо­могательные и обслуживающие, цеха представляют собой также параллельную технологическую структуру .

ЛЕКЦИЯ 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

5.1. Взаимосвязь технологических и организационных структур производства

Изучая закономерности формирования систем технологических процессов, мы установили:

1). любое производство на любом уровне представляет собой систему технологических процессов;

2). технологическая система любого иерархического уровня структурно

представляет собой совокупность параллельных и последовательных

систем более низкого уровня, имеющих между собой устойчивые технологические связи;

3) по море изменения и развития технологических связей меняется организация производства и, следовательно, структура и характер управления элементами технологической системы.

Таким образом, характер формирования систем технологических процессов, а также связей между ними, имеет определяющее значение для формирования управляющих воздействий.

Отсюда можно сделать следующие выводы: