Утверждено зав. кафедрой

менеджмента и маркетинга

_____________________

Семинарское занятие № 1(Л № 1,2)

Тема: Основные понятия дисциплины «Система технологий промышленности»

Вступление

Основные вопросы

1. Общая характеристика дисциплины «Система технологий в промышленности».

2. Эволюция технологий и технологических укладов.

3. Промышленные технологии и технологические процессы

4. Самостоятельная подготовка

Организация производственного процесса (1.Желібо Є.П., Анопко Д.В., Буслик В.М., Авраменко М.А., Петрик Л. С., Пирч В.П. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч.посібник. – К.: Кондор, 2005. – 716 с.)

Темы рефератов:

1. Наука и техника

2.Стратегия технологического развития Украины

Литература

Основная:

1.Боровский Б.И., Тимченко З.В. Методические указания по изучению дисциплины «Основы отраслевых технологий» - Симферополь, 2000. - 108 с.

2. Деречин В.В. Системи технологій. – Одеса: Латстар, 2002. – 300 с.

4.Дудко П. Д. Системы технологий.- Харьков, 2003. – 336 с.

5.Збожна О. М. Основи технологій. – Тернопіль: Карт-Юланш, 2002.- 486 с.

6.Желібо Є.П., Анопко Д.В., Буслик В.М., Авраменко М.А., Петрик Л. С., Пирч В.П. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч.посібник. – К.: Кондор, 2005. – 716 с.

Дополнительная:

7.Мусский С. А. Сто великих чудес техники.- М., 2001.- 432 с.

8.Рублюк О. В., Панчук В. Г. Системи технологій: Конспект лекцій. – Івано-Франковск, 2001. – 168 с.

Вступление

Курс «Система технологий в промышленности» является общеобразовательной дисциплиной в процессе подготовки специалистов экономического профиля. Изучение этого курса даст возможность овладеть знаниями о современных технологических процессах, их комплексном использовании в отдельных производствах и отраслях промышленности; при этом сформировать понимание связи технологий и экономических дисциплин, поскольку важнейшие технико-экономические показатели производства определяются на основе данных систем технологий.

В настоящее время технология промышленного производства - самостоятельная отрасль знаний, накопившая теоретический и практический материал. В технологии переплетаются знания физики, химии, математики, механики, кибернетики и экономических дисциплин. Экономист должен знать закономерности и направления развития отраслей промышленности, владеть некоторыми техническими знаниями. Экономист, недостаточно знающий производство, оперируя только экономическими показателями, не может принять верное решение. Только при хорошем знании производства можно сделать правильный анализ деятельности предприятия с целью повышения эффективности общественного производства при наименьших затратах сырья, энергии и трудовых ресурсов.

Целью данного семинарского занятия является закрепление и углубление знаний полученных на лекциях. А именно, уяснение предмета, целей и теоретических основ дисциплины «система технологий в промышленности», рассмотрение эволюции технологий и технологических укладов. А также закрепить знания о промышленных технологиях, их видах, особенностях организации производственного процесса и технологического процесса как его составной части.

А также определить уровень знаний и качество самостоятельной подготовки студентов по данной теме и на основе анализа уровня подготовки побудить их к более эффективной и целеустремленной работе.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Сформировать систему знаний о технологиях, видах промышленных технологиях;

Сформировать представление об эволюции технологий и технологических укладов;

Развить память и умственные способности

1 Общая характеристика дисциплины «Система технологий в промышленности ».

Технологией называют науку о получении сырья и изготовлении из него определенной продукции.

Переделывать сырье на продукцию можно разными способами. Следовательно, каждый способ - это отдельная технология, по которой производят определенный вид продукции.

Один и тот вид продукции можно получить разными способами, то есть по разными технологиями . Например , бензин можно получить дистилляцией нефти и крекингом катализа нефтепродуктов.

В современных технологиях широко используют научные достижения механики, химии, физики, теплотехники, электротехники и других наук. В наше время технология стала обширной отраслью знаний - она изучает и разрабатывает промышленные способы получения разных видов продукции.

Выбор технологии зависит не только от вида сырья и продукции, которую производят на предприятии, но и от ее количества. Например, комбайн , автомобиль или другую машину можно собрать из отдельных деталей на небольшой площади сборочного цеха. Когда идет речь о сотнях тысяч комбайнов, автомобилей и других машин в год, то необходимо создать мощные конвейерные линии (англ « conveyer » от « convery » - перевозить, перемещать), к которым из всех цехов в определенной последовательности будут поступать детали и узлы.

На предприятии, какую бы продукцию не производили, все подчинено технологии. Следовательно, технология является основой производства, выбор технологи и соблюдения ее требований являются залогом снижения себестоимости производимой продукции и высокого качества.

Технология (от. греч. techne - искусство, ремесло, мастерство, умение и loqos- слово, наука, знание, учение) - наука о ремесле. В широком понимании технология представляет собой совокупность знаний, сведений о последовательности отдельных производственных операций в процессе производстве чего-либо. В свою очередь, промышленная технология - это совокупность способов обработки или переработки материалов, изготовления изделий, проведения разных производственных операций и тому подобное.

Предметом дисциплины «Система технологий в промышленности» являются технологии промышленных отраслей народного хозяйства.

Цель – сформировать систему теоретических и практических знаний по основам технологий отраслей промышленности.

Изучение курса "Системы технологий в промышленности" дает возможность решить следующие задачи :

Сформировать представление об основных средствах и предметах труда, которые используются в технологиях основных производственно-хозяйственных комплексов;

Знать сущность технологий производства;

Усвоить основы стандартизации, структурные элементы технического регламента и основные естественные законы, которые используются в технологических системах;

Умело обосновывать технико-экономические показатели, учитывая влияние на них основных параметров технологических процессов;

Знать основы современного состояния и тенденции развития технологий важнейших отраслей экономики Украины;

Оценивать современное состояние и тенденции развития важнейших отраслей мировой экономики и знакомиться с перспективными инновациями.

Главное задание системы технологий в промышленности как науки - это определение физических, химических и других закономерностей с целью использования в производстве наиболее эффективных технологических систем.

Системный подход - один из наиболее перспективных научных направлений в технологии, поскольку именно к категории больших систем принадлежат большинство систем промышленных технологий.

Система (от греч. systema - целое, составленное из частей, объединение) - это совокупность взаимоувязанных элементов, которые составляют определенную целостность, единство. Системами являются, например, техническое оборудование, которое состоит из отдельных узлов и деталей, живой организм, образованный совокупностью клеток и тому подобное.

Общность технологий , которые используются в той или другой сфере, дает возможность отдельным отраслям промышленности объединяться в группы и рассматривать их как отдельные подсистемы в системе промышленных технологий. При такой классификации в промышленности можно выделить следующие основные виды технологий :

- добывающие технологи - решают вопрос добычи полезных ископаемых;

- технологии первичной переработки (технологии обогащения) - их реализация дает возможность получить обогащенное сырье;

- технологии переработки - в результате их реализации получают материалы для обрабатывающих производств;

- технологии обработки - дают возможность из материалов получить готовую продукцию;

- информационные технологии - обеспечивают согласованное действие основных промышленных технологий, их функционирование в системе.

Таким образом , дисциплина «система технологий в промышленности» является отраслью знаний, которая изучает и разрабатывает промышленные способы получения разных видов продукции.Главное ее задача как науки - это определение физических, химических и других закономерностей с целью использования в производстве наиболее эффективных технологических системИзучение отраслевых технологий и их отдельных процессов дает возможность объективно оценивать техническую, экономическую и финансовую деятельность предприятий.

2 Эволюция технологий, технологические уклады

Жизненные потребности людей были определяющими и закономерными стимулами развитию технологий. Самыми давними технологиями можно считать:

обработку камня, дерева, шкурок и других материалов каменными ножами и рубилами (около 800000 г. до н. э.); использование огня для обработки пищевых продуктов, обогрева жилья (около 500000 г. до н. э.); изготовление сплошных колес из дерева и телег, посуды из глины с использованием гончарного круга, металлургия меди (около 4000 г. до н.э.). Историческое развитие человеческой цивилизации непосредственно связано с технологической эволюцией, которая опирается на накопленную человечеством совокупность естественно научных знаний и, в свою очередь, порождает новые отрасли науки и техники, формирует материальную и информационную базу для последующего развития.

Таким образом, технологии являются продуктом и источником развития цивилизации.

Потребности общества были и остаются главным определяющим стимулом развития технологий, технологических систем и технологических укладов, которые стали формироваться в конце XVII ст., - в начале XVIII ст.

Начиная с конца XVII ст., мировой технико-экономический развитие можно условно рассматривать как эволюционное изменение технологических укладов (ТУ) - конгломератов объединенных производств, которые охватывают замкнутые производственные циклы единого технического уровня.

Каждый ТУ имеет сложную структуру; ядро ТУ создают базовые технологии, которые являются основой технологических систем.

Зарождение новое ТУ проходит в недрах старого, и в своем последующем развитии он постепенно формирует свое ядро. ТУ имеют свои фазы: фаза роста, фаза формирования, фаза зрелости, фаза упадка.

Начиная с промышленной революции в Англии (конец XVII ст.), в мировом технико-экономическом развитии можно выделить действие пяти ТУ , которые последовательно изменяли друг друга.

Первый ТУ ( 1790-1830 гг.) - технологические лидеры Англия, Франция, Бельгия.

Ядро ТУ - текстильная промышленность, текстильное машиностроение, производство чугуна, обработка железа, строительство магистральных каналов, водяные двигатели.

Ключевой фактор - текстильные машины, хлопок, чугун.

Основные преимущества - механизация производства и его концентрация на фабриках, что обеспечивало рост производительности труда, масштабов и прибыльности производства.

Второй ТУ (1830-1880 гг.) - технологические лидеры Англия, Франция, Бельгия, Германия, США.

Ядро ТУ - производство стали, электроэнергетика, тяжелое машиностроение, неорганическая химия, строительство железных дорог, верстато-инструментальная промышленность, черная металлургия.

Ключевой фактор - паровые двигатели, верстат, уголь, железнодорожный транспорт.

Основной преимущества - рост масштабов и концентрация производства на основе механизации труда с широким использованием паровых двигателей.

Третий ТУ (1880-1940 гг.) - технологические лидеры Германия, США, Англия, Франция, Бельгия, Швейцария, Нидерланды.

Ядро ТУ - электронное, электротехническое и тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, линии электропередач, кораблестроительство, неорганическая химия.

Ключевой фактор - электродвигатели, широкое использование стали. Основные преимущества - повышение разнообразия и гибкости производства на основе использования электродвигателей, роста качества продукции, стандартизация производства.

Четвертый ТУ (1940-1980 гг.) - технологические лидеры страны Европейской ассоциации мирового торговли, Канада, Австралия, Япония, Швеция, Швейцария.

Ядро ТУ - автомобилестроение, самолетостроение, тракторостроение, цветная металлургия, синтетические материалы, органическая химия, добыча и переработка нефти, строительство автодорог.

Ключевой фактор - двигатели внутреннего сгорания, энергоемкие технологии, энергия, нефть.

Основные преимущества - массовое производство серийной продукции с использованием конвейерных технологий, стандартизация производств, расселения людей в пригородных зонах.

Пятый ТУ (1980-2040 (прогноз) гг.) - технологические лидеры Япония, США, Германия, Швеция, страны ЕС, Китай, Корея, Австралия.

Ядро ТУ - электронная промышленность, вычислительная техника, программное обеспечение, средства телекоммуникации, оптические волокна, робототехника, авиакосмическая промышленность, новые керамические материалы, информационные услуги.

Ключевой фактор - микроэлектронные компоненты.

Новые секторы, которые формируются, - биотехнологии, космическая техника, нанотехнологии но др.

Основные преимущества - индивидуализация производства и потребления, и уничтожение гибкости и расширение разнообразия производства, автоматизированное управления производством, деурбанизация производства и населения на основе новых транспортных и телекоммуникационных технологий.

В структуре пятого ТУ постепенно зарождается ядро шестого ТУ - биотехнологии, космическая техника, нанотехнологии но др. Современным прогрессивным технологиям присущи такие черты:

- малостадийность процессов, что предусматривает сочетание в одном агрегате нескольких технологических процессов, которые раньше использовались в отдельных машинах или аппаратах;

- малоотходность производства и комплексное использование сырья;

- высокий уровень комплексной механизации и автоматизации производства;

- использование современных средств микроэлектроники для интенсификации и контроля производства;

- гибкость производства - его способность быстро перестройства на выпуск новых видов продукции;

- ресурсосбережение , что гарантирует возможность производить конкурентоспособную продукцию с низкой себестоимостью и высокой прибыльностью но др.

Возможности роста эффективности производств определяются прежде всего научно-техническим прогрессом.

Таким образом, определяющими и закономерными стимулами развития технологий являются жизненные потребности людей, то есть технологии являются продуктом и источником развития цивилизации. Любая технология имеет свой жизненный цикл, какой непосредственно влияет на прибыльность предприятий, ВВП и развитие экономики в целом.

Если какое-то производство использует лишь одну технологию, то ему на стадии упадка этой технологии угрожает убыточная деятельность и банкротство.

В соответствии с ориентацией экономического развития России на инновационную основу, указаниями президента РФ о необходимости активизации работы по внедрению инноваций во все отрасли народного хозяйства, необходимо активизировать работу по внедрению в сельскохозяйственное производство нетрадиционных перспективных инновационных направлений развития.

Необходимость этого объясняется следующим. В развитии сельскохозяйственного производства, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения Россия существенно отстала. Поэтому для восстановления сельскохозяйственного производства на основе технологического перевооружения нам необходимо воссоздавать машинно-тракторный парк на новой технической основе с использованием новейших разработок в области механизации производственных процессов.

Новые технологические и технические решения в этой области в основном направлены на достижения мирового уровня. Необходимо уяснить, что в рамках нынешнего направления технического развития и разделения труда, навязанного миру процессом глобализации, мы находимся в сложном положении, так как ограниченность ресурсов не позволяет вести исследовательские и опытно-конструкторские разработки на уровне ведущих мировых фирм, а многие наши заводы находятся в таком состоянии, что им трудно вести конкурентную борьбу с отлаженным и эффективно работающим производством развитых, в промышленном отношении, стран. Нам необходимо работать на опережение, работать над созданием принципиально новых технологий и средств механизации, к которым миру еще предстоит прийти.

Как известно, существует категория так называемых прорывных (закрывающих) технологий и средств их реализации, появление которых делает ненужными и устаревшими огромное количество традиционных технологий. Так, появившийся автомобиль сделал ненужными целые процветающие отрасли, связанные с перевозками на конной тяге.

Осознавая это, властители сегодняшнего мира препятствуют разработке таких технологий в других странах (и даже в собственной), так как эти более прогрессивные технологии способны разрушить привычную и подконтрольную им систему. К примеру, ряд проектов по термоядерной энергетике в США был свернут под давлением нефтяных компаний. Казалось бы, парадокс: США, импортирующие нефть из вечно неспокойного Персидского залива, должны быть заинтересованы в появлении новых источников более дешёвой энергии. Но с точки зрения ТНК переход с углеводородов (добычу и цены на которые они контролируют) на другие, более прогрессивные источники энергии, есть безусловное для них зло, так как ведёт к смене лидеров в мировой экономике. Подобное наблюдается и в нашей стране. Так, разработанный нашими учёными аквазин (смесь бензина с эмульгированной водой и стабилизирующими присадками) не внедряется в производство, хотя позволяет экономить до 10% и более бензина. Прекращены работы по использованию эффекта Коэндзе для создания подъёмной силы. Эти примеры можно продолжить.

Значительная часть таких технологий и технических средств их реализации была разработана в СССР, но не используется или уже перекуплена и используется развитыми странами. Прорывные технологии – только они способны перевести наше и общечеловеческое развитие на качественно иной уровень.

В настоящее время значительное число таких нетрадиционных перспективных технологий и средств их реализации (на различных уровнях разработки) имеется в НИИ, учебных заведениях, а также в активе изобретателей и исследователей энтузиастов. Причем, они находятся в законсервированном виде, так как вести работу по ним (по известным причинам) у исследователей нет возможности. Зачастую эти разработки попадают в руки иностранных фирм и отечественных спекулянтов технической документацией и идеями.

Эвристическими методами, мониторингом публикаций и методами прогнозирования нами выделены нижеизложенные направления такой работы по инновационному развитию механизации сельскохозяйственного производства для внедрения в него прорывных (закрывающих) технологий.

В области тракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Разработка гибридных двигателей для тракторов и автомобилей на основе комбинирования принципов действия двигателя внутреннего сгорания, двигателя Стирлинга и паровой машины. Чтобы совместить в одном двигателе работу на основе смешанного цикла (для дизеля) или изохорного (для бензиновых двигателей) с циклом паровой машины, необходимо впрыскивать в цилиндры ДВС воду, то есть использованием её как рабочего тела. Для этого могут использоваться отдельные цилиндры, расположенные между цилиндрами, работающими на углеводородном топливе, или в каждый цилиндр поочередно может подаваться топливо, а в конце следующего такта сжатия – вода. Для дизелей можно использовать двухкомпонентные форсунки или насос-форсунки, предназначенные для подачи в цилиндр второго топлива совместно с дизельным. Для реализации преимуществ этой схемы потребуется изменить работу системы газораспределения, так как для работы цилиндров в режиме паровой машины в них не желательно подавать воздух, хотя на первом этапе с целью меньшего объема переоборудования существующих ДВС этого можно и не делать.

Возможна и другая схема подачи воды в цилиндры – в каждый цилиндр в конце такта расширения, что приведет к увеличению давления, будет способствовать догоранию CO и более быстрому очищению цилиндра от отработанных газов.

Для использования теплоты отработавших газов следует иметь в виду разработку термоэлектрических источников получения энергии.

При использовании хотя бы 50% теплоты, теряемой в системе охлаждения и с отработанными газами, эффективный КПД двигателя увеличивается в два раза. Так что реализация этого направления даст значительный эффект (уменьшение в 2 раза потребления топлива; уменьшение вредного воздействия на окружающую среду) при незначительном изменении конструкции или переоборудовании двигателей. Представляет интерес разработка сфероидальных ДВС.

Существенно повысить КПД паровой машины можно, если совместить преимущества Стирлинга и ДВС (горячий цилиндр) и паровой машины (рабочее тело – вода). В такой паровой машине легко осуществляется цикл двойного действия, что дополнительно повысит её показатели.

Разработка методов использования в составе углеводородных топлив эмульгированных добавок, в частности воды, что по разным оценкам даёт экономию топлива до 10% и более.

Исследование и разработка рабочих органов, действующих на обрабатываемую среду деформациями, которым она сопротивляется слабее всего. Это обработка почвы с использованием растяжения по схеме (рис. 1) (исследованная нами машина МПР), увеличение сепарирующей способности молотильного аппарата (рис. 2 и 3), обмолот скрученного колоса прокатыванием срезанной массы между двумя поверхностями, скорости которых различны, в направлении, перпендикулярном продольной оси колоса. Для этого необходимо осуществить направленную подачу срезанного хлебостоя в зону обмолота. Такую подачу неполеглого и неспутанного хлебостоя могут осуществлять жатки с полотенными транспортёрами. При подаче в зону обмолота колосовой части стеблей, создаётся возможность отделения зерна от стебля, за счёт деформации кручения колоса, сепарации зерна из зоны разрушения, без воздействия обмолачивающих рабочих органов на солому.

Рисунок 1. Схема работы МПР: 1 – лемех; 2,4 – верхний и нижний роторы; 3,5 – пальцы роторов.

Рисунок 2. Схема молотильного аппарата зерноуборочных комбайнов с планками подбарабанья, расположенными по направлению касательных к окружности барабана: 1 – окружность барабана по концам бичей; 2 – касательные к окружности барабана; 3 – планки подбарабанья.

Рисунок 3. Схема молотильного аппарата со струнным подбарабаньем: 1 – окружность барабана по концам бичей; 2 – корпус подбарабанья; 3 – тонкие натяжные стержни, планки или струны.

Исследование нетрадиционных рабочих органов сельскохозяйственных машин: безвальных спирально-винтовых (рис. 4) и гибких (рис. 5), на основе которых, может быть создана новая система машин.

Рисунок 4. БСВ молотильно-сепарирующее устройство с аксиальной подачей: 1 – БСВ цилиндрический обмолачивающий сепарирующий и транспортирующий РО; 2 – дека-решето; 3 – наружный кожух; 4 – барабан; 5 – опорные ролики; 6 – кольцо; → – поступление зерносоломистой массы в МСУ; ○→ – движение зерна и сбоины; -→ – соломы.

Рисунок 5. Цилиндрическая гибкая сепарирующая поверхность с участком обратной кривизны: 1 – поверхность с постоянным радиусом; 2 – участок обратной кривизны; 3 – нажимной валик; 4 – жесткий цилиндр; 5 – поддерживающий ролик; М – подача массы; Мп – выделение проходовой фракции; Мс – выделение сходовой фракции.

Уменьшение вредного воздействия на почву ходовых систем применением тонкостенных шин высокого давления, которые должны иметь небольшие гистерезисные потери, а также шин на основе спирально-винтовых элементов.

В области растениеводства.

При районировании и адаптации к нашим климатическим условиям стевии, сахаристость которой на единицу массы в 1 миллион раз больше сахарной свеклы, необходимо разработать комплекс машин для её возделывания и уборки, а также для переработки её в сахаристую массу. При потере в результате адаптирования к нашим природным условиям её сахаристости даже в 1000 раз, стевия является перспективной, легко возделываемой культурой. К тому же она является диетическим продуктом и обладает лечебными свойствами. Таким образом, она может явиться заменой сахарной свекле, что даёт огромной эффект при её возделывании, переработке и потреблении.

При реализация давней идеи академика Н.В. Цицина по созданию пшенично-пырейного гибрида, вероятно, будет необходимо усовершенствовать в основном зерноуборочный комбайн для обмолота мелкосемянного зернового вороха с более прочными связями зерновок со стеблем в колосе.

Целесообразно развернуть работу по приспособлению культурных растений к средствам механизации, по поводу чего неоднократно высказывался А.А. Дубровский. Так, выведение сортов картофеля с прочными столонами даст возможность убирать его тереблением за ботву, что значительно упростит картофелеуборочные комбайны.

В области кормопроизводства.

Разработка промышленной технологии изготовления и применения биологически активного препарата (БАП) из отходов древесного сырья и мочевины. БАП стимулирует аппетит, повышает иммунитет животных и человека, способствует подавлению различных инфекций. Эта работа велась ранее различными энтузиастами, в том числе авторами данной статьи в ЗАО ПР «Васильевское». О её результатах имеются акты, свидетельствующие о высокой эффективности БАП. Результаты освещались в местной прессе. БАП может использоваться также как безопасный препарат для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и иммунитета к болезням.

В области земледелия.

Разработка технологической документации и рекомендаций по широкому распространению беспахотного органического земледелия, сберегающего (и даже увеличивающего, в отличие от пахотных технологий) плодородие почв, сберегающего влагу (что особенно важно в условиях глобального изменения климата), сберегающего дизельное топливо, затраты труда и другие ресурсы при возделывании любых сельскохозяйственных культур.

В области животноводства.

Разработка технологической документации и рекомендаций по широкому распространению ресурсосберегающих технологий производства молока, выращивания ремонтного молодняка, откорма скота на мясо в условиях беспривязного содержания на свежем воздухе в физиологических группах, кормления полнорационными кормовыми смесями по индивидуальным рецептам для групп, добровольного доения или доения в доильном зале, автоматизированного учета хозяйственно-полезных свойств для целей производства и селекционно-племенной работы.

В области немеханических воздействий.

Разработка приборов и устройств, для изучения и использования электромагнитных информационных излучений растений и материалов для подавления сорняков, усиления роста, повышения урожайности и изменения свойств сельскохозяйственных материалов.

Перечисленные методы находятся на разной стадии разработки и требуют серьезного анализа и апробации. В связи с этим необходимо также усилить работу и по прогнозированию тенденций развития и эффективности различных инновационных методов. Целесообразно создать банк данных перспективных направлений инновационных исследований, с включением в него предлагаемых нами, другими организациями и исследователями, направлений и результатов работы. Такая работа может эффективно проводиться только при координации со стороны Министерства сельского хозяйства, РАСХН и ведущих научных организаций России. Было бы целесообразно собрать и обобщить имеющиеся разработки, составить из них банк данных с целью определения приоритетности разработки и необходимости привлечения к этой работе различных организаций (НИИ, ГСКБ, учебных заведений, фирм и т.д.).

Кузьмин М.В., д.т.н., профессор кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка ФГОУ РГАЗУ;
Тараторкин В.М., профессор, заместитель директора ФГУ «Российский центр сельскохозяйственного консультирования».

Представляет собой процедуру, в рамках которой функции контроля и управления, выполнявшиеся человеком, передаются приборам и устройствам. За счет этого существенно повышается результативность труда и качество продукции. Кроме этого, обеспечивается сокращение доли рабочих, привлеченных к разным промышленным сферам. Рассмотрим далее, что собой представляют автоматика и автоматизация производственных процессов.

Историческая справка

Самостоятельно функционирующие приборы - прообразы современных автоматических системы - стали появляться еще в древности. Однако до самого 18 столетия была широко распространена кустарная и полукустарная деятельность. В этой связи такие "самодействующие" устройства не получили практического применения. В конце 18-го - начале 19-го вв. произошел резкий скачок объемов и уровня производства. Промышленная революция создала предпосылки для усовершенствования приемов и орудий труда, приспособления оборудования для замены человека.

Механизация и автоматизация производственных процессов

Изменения, которые вызвала коснулись в первую очередь дерево- и металлообработки, прядильных, ткацких заводов и фабрик. Механизация и автоматизация активно изучались К. Марксом. Он видел в них принципиально новые направления прогресса. Он указывал на переход от использования отдельных станков к автоматизации их комплекса. Маркс говорил о том, что за человеком должны закрепляться сознательные функции контроля и управления. Работник становится рядом с производственным процессом и регулирует его. Главными достижениями того времени стали изобретения русского ученого Ползунова и английского новатора Уатта. Первый создал автоматический регулятор для питания парового котла, а второй - центробежный контроллер скорости паровой машины. Достаточно продолжительное время оставалась ручной. До внедрения автоматизации замена физического труда осуществлялась посредством механизации вспомогательных и основных процессов.

Ситуация сегодня

На современном этапе развития человечества системы автоматизации производственных процессов основываются на использовании компьютеров и различного программного обеспечения. Они способствуют сокращению степени участия людей в деятельности или полностью исключают его. В задачи автоматизации производственных процессов входит повышение качества выполнения операций, сокращение времени, которое на них требуется, снижение стоимости, увеличение точности и стабильности действий.

Основные принципы

Сегодня средства автоматизации производственных процессов внедрены во многие сферы промышленности. Независимо от сферы и объема деятельности компаний, практически в каждой из них используются программные устройства. Существуют различные уровни автоматизации производственных процессов. Однако для любого из них действуют единые принципы. Они обеспечивают условия для эффективного выполнения операций и формулируют общие правила управления ими. К принципам, в соответствии с которыми осуществляется автоматизация производственных процессов, относят:

1. Согласованность. Все действия в рамках операции должны сочетаться друг с другом, идти в определенной последовательности. В случае рассогласованности вероятно нарушение хода процесса.
2. Интеграция. Автоматизируемая операция должна вписываться в общую среду предприятия. На той или иной стадии интеграция осуществляется по-разному, однако суть этого принципа неизменна. Автоматизация производственных процессов на предприятиях должна обеспечивать взаимодействие операции с внешней средой.
3. Независимость исполнения. Автоматизируемая операция должна осуществляться самостоятельно. Участие человека в ней не предусматривается, или оно должно быть минимально (только контроль). Работник не должен вмешиваться в операцию, если она осуществляется согласно установленным требованиям.

Указанные принципы конкретизируются в соответствии с уровнем автоматизации того или иного процесса. Для операций устанавливаются дополнительные пропорциональности, специализации и так далее.

Уровни автоматизации

Их принято классифицировать в соответствии с характером управления компании. Оно, в свою очередь, может быть:

1. Стратегическим.
2. Тактическим.
3. Оперативным.

Соответственно, существует:

1. Нижний уровень автоматизации (исполнительский). Здесь управление касается регулярно совершаемых операций. Автоматизация производственных процессов ориентирована на исполнение оперативных функций, поддержание установленных параметров, сохранение заданных режимов работы.
2. Тактический уровень. Здесь обеспечивается распределение функций между операциями. В качестве примеров можно привести планирование производства или обслуживания, управление документами или ресурсами и так далее.
3. Стратегический уровень. На нем осуществляется управление всей компанией. Автоматизация производственных процессов стратегического назначения обеспечивает решение прогнозных и аналитических вопросов. Она необходима для поддержания деятельности высшего административного звена. Этот уровень автоматизации обеспечивает стратегическое и финансово-хозяйственное управление.

Классификация

Автоматизация обеспечивается за счет использования разнообразных систем (OLAP, CRM, ERP и пр.). Все они разделяются на три основных типа:

1. Неизменяемые. В этих системах последовательность действий устанавливается в соответствии с конфигурацией оборудования либо условиями процесса. Она не может изменяться в ходе операции.
2. Программируемые. В них возможно изменение последовательности в зависимости от конфигурации процесса и заданной программы. Выбор той или иной цепочки действий осуществляется посредством специального набора инструментов. Они читаются и интерпретируются системой.
3. Самонастраиваемые (гибкие). Такие системы могут осуществлять выбор нужных действий по ходу работы. Изменения конфигурации операции происходит в соответствии с информацией о течении операции.

Все эти типы могут использоваться на всех уровнях отдельно либо в комплексе.

Виды операций

В каждой экономической отрасли присутствуют организации, выпускающие продукцию или предоставляющие услуги. Их можно разделить на три категории в соответствии с "удаленностью" в цепи переработки ресурсов:

1. Добывающие или производящие - сельскохозяйственные, нефтегазодобывающие предприятия, например.
2. Перерабатывающие природное сырье организации. При изготовлении продукции они используют материалы добытые или созданные компаниями из первой категории. К ним, например, относятся предприятия электронной, автомобильной промышленности, электростанции и так далее.
3. Обслуживающие компании. Среди них - банки, медицинские, образовательные учреждения, предприятия общепита и пр.

Для каждой группы можно выделить операции, связанные с предоставлением услуг или выпуском продукции. К ним относят процессы:

1. Управления. Эти процессы обеспечивают взаимодействие внутри предприятия и способствуют формированию отношений компании с заинтересованными участниками оборота. К последним, в частности, относят надзорные органы, поставщиков, потребителей. В группу бизнес-процессов входят, например, маркетинг и продажи, взаимодействие с покупателями, финансовое, кадровое, материальное планирование и так далее.
2. Анализа и контроля. Эта категория связана со сбором и обобщением сведений о выполнении операций. В частности, к таким процессам относят операционное управление, контроль качества, оценку запасов и пр.
3. Проектирования и разработки. Эти операции связаны со сбором и подготовкой исходных сведений, реализацией проекта, контролем и анализом результатов.
4. Производства. Эта группа включает в себя операции, связанные с непосредственным выпуском продукции. К ним относят, в том числе, планирование потребности и мощности, логистику, обслуживание.

Большая часть этих процессов сегодня автоматизирована.

Стратегия

Необходимо отметить, что автоматизация производственных процессов отличается сложностью и трудоемкостью. Для достижения поставленных целей необходимо руководствоваться определенной стратегией. Она способствует улучшению качества выполняемых операций и получению от деятельности желаемые результаты. Особое значение сегодня имеет грамотная автоматизация производственных процессов в машиностроении. Стратегический план можно коротко представить следующим образом:

Преимущества

Механизация и автоматизация различных процессов позволяет значительно повысить качество товаров и управления производством. Среди прочих преимуществ следует назвать:

1. Увеличение скорости выполнения повторяющихся операций. За счет снижения степени участия человека одни и те же действия могут осуществляться быстрее. Автоматизированные системы обеспечивают большую точность и сохраняют работоспособность вне зависимости от продолжительности смены.
2. Повышение качества работы. При снижении степени участия людей уменьшается или исключается влияние человеческого фактора. Это существенно ограничивает вариации выполнения операций, что, в свою очередь, предотвращает множество ошибок и повышает качество и стабильность работы.
3. Увеличение точности управления. Использование информационных технологий позволяет сохранять и учитывать в дальнейшем больший объем сведений об операции, чем при ручном контроле.
4. Ускоренное принятие решений при типовых ситуациях. Это способствует улучшению характеристик операции и предотвращает несоответствия на следующих этапах.
5. Параллельность выполнения действий. дают возможность осуществлять несколько операций в одно время без ущерба для точности и качества работы. Это ускоряет деятельность и улучшает качество результатов.

Недостатки

Несмотря на очевидные преимущества, автоматизация может быть далеко не всегда целесообразной. Именно поэтому перед ее осуществлением необходим всесторонний анализ и оптимизация. После этого может сложиться так, что автоматизация не потребуется или будет невыгодна в экономическом смысле. Ручное управление и выполнение процессов может стать более предпочтительным в следующих случаях:

Заключение

Механизация и автоматизация, несомненно, имеют огромное значение для производственной сферы. В современном мире все меньше операций выполняется вручную. Однако и сегодня в ряде отраслей не обойтись без такого труда. Автоматизация особенно эффективна на крупных предприятиях, где выпускается продукция для массового потребителя. Так, например, на автомобильных заводах в операциях участвует минимальное количество людей. При этом они, как правило, осуществляют контроль за ходом процесса, не участвую в нем непосредственно. Модернизация промышленности в настоящее время идет очень активно. Автоматизация производственных процессов и производств считается сегодня наиболее эффективным способом повышения качества продукции и увеличения объема ее выпуска.

УДК 334.716

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОДХОД ВНЕДРЕНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗВИТИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО

ПРОИЗВОДСТВА

И.А. Тронина, O.A. Свечникова

В условиях интенсивного развития экономики отечественным производителям необходимо ориентировать свою деятельность на оптимизацию производства на основе комплексного интегрированного подхода, используя который фирма будет иметь шанс успешно конкурировать на российском и международном рынках в производстве высококачественной и перспективной продукции.

Ключевые слова: интегрированный подход, высокие технологии, промышленное производство.

Стабильное социально-экономическое положение в большей сте-пени определяется уровнем и качеством развития промышленно -экономических систем, функционирующих на территории России. В то же время для эффективного функционирования и устойчивого развития региональных промышленно-экономических систем требуется не только наличие оптимальной стратегической программы, но и присутствие в составе этой программы инновационно-технологической компоненты. Необходимость усиления инновационно-технологической компоненты экономики предполагает поиск современных форм решения проблем ры-ночной координации и взаимодействия экономических субъектов. В настоящее время такие формы уже имеют место в регионах, где протекают процессы отраслевой и межотраслевой интеграции хозяйствующих субъектов, формируются различные союзы региональных промышленноэкономических систем. Закономерно, что региональному уровню управления в разработке и реализации инновационно-технологических программ отводится важная роль связующего звена между макро- и микроэкономическим уровнями .

Рост уровня знаний и навыков в экономическом развитии регионов привело к возникновению концепции региональных инновационнотехнологических систем с применением интегрированного подхода.

В современной рыночной экономике имеют место различного рода интеграционные процессы, появляющиеся как реакция промышленных предприятий на ужесточение конкуренции и давление окружающей социально-экономической и технологической среды. Активные хозяйствующие субъекты осуществляют поиск и организуют сотрудни-чество с различными бизнес-партнёрами, как в технологическом, так и финансовом аспектах. Наряду с этим такое сотрудничество позволяет использовать налаженные межотраслевые связи и современные техно-

логии и опыт бизнес-партнеров, имеющих необходимые ресурсы и возможности для осуществления высокотехнологичной деятельности, позволяющей повысить гибкость и научный потенциал, снизить общие издержки, разработать согласованные стратегические программы, получить высокую инновационную ренту, создать устойчивые конкурентные преимущества .

Инновационная активность промышленно-интегрированных структур позволяет повышать уровень их модернизационных способностей и возможностей в условиях научно-технологического прогресса, ориентированного на внедрение высоких технологий в деятельность промышленно-экономических систем.

Российский рынок промышленности в целом имеет существенный потенциал для устойчивого технологического развития и роста. В настоящее время у российской продукции, с одной стороны, заметно улучшилось качество отдельных видов оборудования. Но, с другой стороны, повышение качества привело к росту цен.

Однако, кроме положительных тенденций в промышленности, экспертами отмечаются и негативные аспекты, требующие привлечения внимания, как бизнес-структур, так и государственных учреждений:

Потеря ряда традиционных рынков сбыта;

Импортозависимость промышленных отраслей от специализированных технологий и наукоемкой продукции;

Существование политики двойных стандартов по отношению к российским производителям (более «мягкие» требования к импортному оборудованию);

Относительно низкое качество материалов и комплектующих российского промышленного производства.

Исходя из этого, стратегическими целями российской промышленно-экономической системы являются формирование инновационнотехнологической структуры, расширение объемов производства и повышение уровня конкурентоспособности. В условиях интенсивного развития отечественного производства, с целью достойно противостоять иностранным конкурентам, необходимо выпускать современную и высокотехнологичную продукцию.

Только благодаря интегрированному подходу фирма будет иметь шанс успешно конкурировать на российском и международном рынках в производстве высококачественной и перспективной продукции.

На высокотехнологичных предприятиях, как правило, осуществляется активная инновационная деятельность, позволяющая расширять и создавать новые рынки сбыта, и наиболее эффективно использовать ресурсы. Результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, внедряемые на высокотехнологичных предприятиях, способствуют развитию промышленных отраслей и экономики в целом. Необходимость

функционирования высокотехнологичного сектора региональной экономики сопряжена с необходимым совершенствованием уровня управления промышленным производством.

Большинство организаций промышленности, в том числе относящихся к высокотехнологичным комплексам, предпочитают заниматься продуктовыми инновациями, т.е. закупкой готового оборудования, используя НИОКР главным образом в действующем производстве. Доля исследований новых разработок в затратах на технологичные инновации в нашей промышленности составила в 2012 г. примерно 17%, тогда как в большинстве стран членов Европейского союза - от 33 до 75%. Для современной структуры высокотехнологичных отраслей и сфер России характерны многие диспропорции, слабая развитость или полное отсутствие многих элементов. Эти диспропорции сформировались в ходе экономической трансформации ввиду нехватки инвестиционных ресурсов и просчетов в проведении экономических реформ .

На рисунке 1 представлена продукция высокотехнологичного производства.

В современных условиях добиться успеха могут лишь предприятия, занимающие лидирующее положение на мировом рынке по производству высокотехнологичных продуктов. В этой связи для современных компаний важнейшей задачей является определение факторов, обуславливающих достижение лидерства на рынке.

Сравнительный анализ высокотехнологичных предприятий России проводился по следующим группам показателей :

1) показатели, характеризующие качество используемого оборудования:

Адаптированность оборудования к местным условиям, долговечность, надежность и универсальность;

Соответствие оборудования российским и международным стандартам;

Наличие мощной инженерно-конструкторской базы с лабораторным оборудованием и контрольно-измерительной аппаратурой;

2) показатели, характеризующие производственный потенциал предприятий:

Высокая степень автоматизации в управлении производством;

Расположение производств на территории России и за рубежом;

Рис. 1. Продукция высокотехнологичного производства

Характеристика качества технологического процесса производства продукции;

3) показатели, характеризующие человеческий потенциал предприятий:

Обеспеченность предприятия подготовленными кадрами и соответствующей инфраструктурой;

Наличие высококвалифицированного персонала;

Привлечение зарубежных специалистов;

Обучение технического персонала за рубежом;

4) показатели, характеризующие ценовую политику предприятия:

Финансовые возможности;

Наличие господдержки;

Заключение выгодных контрактов с крупнейшими интегрированными компаниями.

Результаты исследования позволили выделить отраслевых лидеров российского промышленного рынка в сфере машиностроения, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Отраслевыелидерыроссийского промышленногорынка в сфере машиностроения

Наименование предприятия Значимые условия, формируемые позиции лидерства

«Сен-Гобен» Мировой лидер в производстве тепло- и звукоизоляционных решений, обеспечивающих эффективную защиту от холода и шума, повышающих комфорт в доме и способствующих энергосбережению. 1-е место в мире по производству тепло- и звукоизоляционных материалов, чугунных труб, гипсокартона и гипсовых смесей. 1-е место в мире в сфере высокотехнологичных материалов. 1-е место в Европе и 2-е место в мире по производству плоского стекла для строительства и автомобилестроения и специальных применений.

ОАО «ГМС Насосы» ИПГ «Гидравлические машины и системы» является одной из лидирующих российских организаций в области производства широкой номенклатуры насосного оборудования с использованием высоких технологий в блочно-модульном исполнении. Обладает мощной инженерно-конструкторская базой с лабораторным оборудованием и контрольно-измерительной аппаратурой. На предприятии действует автоматизированная система проектирования и управления технологическими процессами. ОАО «Группа ГМС» занимает ведущее место в рейтинговом списке крупнейших предприятий России «Эксперт - 400». Лидерство обеспечивается за счет значительных вложений в НИОКР, использования высокотехнологичных машиностроительных и приборостроительных мощностей, привлечения талантливых специалистов со всего мира, эффективного менеджмента и агрессивного маркетинга.

Промышленная группа «Генерация» Один из крупнейших российских производителей и поставщиков теплоэнергетического, нефтехимического, нефтегазового, газового, в том числе бурового, оборудования с производственными мощностями в России, Румынии и Украине. Производство оборудования ПГ «Генерация» соответствует международным стандартам качества. Продукция предприятий промышленной группы «Генерация» хорошо известна на рынке и по праву зарекомендовала себя как надежная, удобная в эксплуатации и экологически безопасная. Постоянный мониторинг рынка нефтегазового и теплоэнергетического оборудования, сотрудничество с иностранными производителями позволяет ПГ «Генерация» предоставлять заказчикам широкий ассортимент технических и проектных решений.

В этой связи выделим основные критерии достижения лидерства на рынке промышленных производителей, использующих интегрированнотехнологический подход:

Наличие широкой номенклатуры производимой продукции;

Наличие развитой инженерно-конструкторской базы с

Лабораторным оборудованием и контрольно-измерительной аппаратурой;

Наличие автоматизированных систем проектирования и управления технологическими процессами;

Значительные вложения в НИОКР;

Соответствие выпускаемой продукции международным стандартам качества;

Соблюдение принципов экологического менеджмента.

В ходе проведенного исследования можно отметить, что в целях обеспечения лидерства промышленного предприятия на рынке производимая продукция должна отвечать запросам рынка и соответствовать мировым стандартам качества. На предприятиях должна быть четко сформированная опытно-конструкторская и инженерно-технологическая база, которая позволяет обеспечить тотальный контроль производства продукции. В этой связи важнейшим условием является наличие специализированных компьютерных систем на предприятии, которые прослеживают весь цикл изделия при их производстве. Например, применение PLM-метода, который представляет собой стратегию производства промышленных изделий с применением комплексной компьютеризации, которая базируется на едином представлении информации об изделии (продукте) на всех стадиях его жизненного цикла, и современной единой электронной среды «Technologies» для совместной работы специалистов и подразделений предприятия, которые обеспечивают решение главной задачи: производство и реализации продукции.

Для обеспечения лидерства промышленных предприятий необходимо применение эффективных управленческих технологий. В частности, ряд предприятий нефтегазового машиностроения успешно используют производственную систему «Бережливое производство». Бережливое производство (или производственная система «Lean», «Кайдзен», «Toyota Production System») - это способ организации производства, включающий в себя оптимизацию производственных процессов, ориентацию на потребности заказчика, улучшение качества и экономию до 10% годового оборота компании за счет сокращения издержек . Основная задача каждого предприятия не только выстоять в сложных условиях, но и продолжать развиваться.

В связи с высокотехнологичным развитием промышленных систем на основе комплексного интегрированного подхода к производству выпускаемого оборудования, к управлению системой маркетинга и менеджмен-