Сочетание процедуры идеализации, оптимизации и развития технологии производства и технологических систем

Развитие предполагает качественное изменение имеющихся объектов, которые требует дополнительных затрат. Развитие всей технологической системы должно быть согласованным. Очевидно, что при этом рост результата должен превосходить рост затрат.

Оптимизация технологических систем предполагает получение большего результата без качественного изменения объекта и его элементов при прежних затратах за счет более умелого использования объекта оптимизации. Именно в этом заключаются основные достоинства процедуры оптимизации. Условием оптимизации является максимум системного выпуска при постоянстве затрат прошлого и живого труда в системе до и после оптимизации. Элементы системы качественно не изменяются, поэтому значения параметров уровня технологии в элементах системы также остаются неизменными. Задача оптимизации состоит в некотором оптимальном перераспределении трудозатрат между элементами системы, обеспечивающем максимизацию выпуска.

Таким образом, цель процедур оптимизации и развития одна: улучшить соотношение между затратами и выпуском, но достигается она по-разному.

Технологический процесс может быть осуществлен при различных параметрах. При этом затраты энергии, скорость процесса, а следовательно, выход продукции, затраты живого труда, материалов и т. д. различны. Совершенствование производства направлено на поиск таких режимов, при которых затраты были бы наименьшими, а выход — наибольшим. Такой поиск называется оптимизацией, а режим работы аппарата в наилучших условиях — оптимальным.

Для правильной постановки задачи оптимизации необходимо, чтобы выполнялись следующие условия:

1. существовал объект оптимизации (технологический процесс) с управляющими воздействиями (факторами), которые позволят изменять его состояние в соответствии с требованиями;

2. должна быть правильно сформулирована цель оптимизации, при этом оптимизации подвергается только одна величина;

3. оптимизируемая величина должна иметь количественную оценку. Количественная оценка оптимизируемого объекта называется критерием или параметром оптимизации.

Для оценки эффективности процесса на основании экспериментальных и теоретических исследований выводится критерий оптимизации, куда входят параметры, противоположно влияющие на процесс. Оптимизация при этом будет означать поиск компромисса между этими параметрами.

49. Понятие технологического прогресса: автоматизация и информатизация технологии производства.

Технический прогресс – это исторический процесс совершенствования орудия труда и методов производства. Этот процесс обеспечивает повышение производительности общественного труда. ТП тесно связан с развитием науки. НТР – качественно новый этап в НТП. НТР характеризуется крупнейшими скачками в совершенствование орудий труда, переходам к автоматизации.

Этапы развития технологии: 1-ый этап перехода от охоты и собирательства к сельскому хозяйству. 2-ой этап: переход к индустриальному обществу (18 век). 3-ий этап информационных технологий. 4-ый этап кибернетики (искусственного интеллекта).

Особенности современного этапа: высокий темп развития наукоемких отраслей; модернизация отраслей; разработка и внедрения сберегающих технологий; мало-безотходное производство; развитие компьютерных технологий; замена Т_ж на Т_п.

Направления НТП: 1.энергосбережение жизне-ти общества в соответствии с эколог. ситуацией. 2. освоение космоса, мир. океана и др. 3. развитие науки. 4. использование роботов, лазерных, мембранных и др. технологий. 5. электрификация пром-ти и химизация про-ва. 6. комплексная механизация и автоматизация производства.

Комплексная автоматизация предполагает такую организацию производственных процессов, которая соответствует технологии производства, а также требованиям равномерного, непрерывного и интенсивного использования всей технологической системы без участия человека при стабильном качестве выпускаемой продукции. Комплексность автоматизации проявляется в том, что она охватывает не только рабочие, но вспомогательные элементы технологического процесса.

Гибкое автоматизированное производство позволяет за короткое время при минимальных затратах на том же оборудовании, не прерывая производственного процесса и не останавливая оборудования, по мере необходимости переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры. Как высший уровень автоматизации гибкое автоматизированное производство должно включать в себя полную автоматизацию проектирования технологической подготовки производства.

Информационная технология создана для производства, передачи, отбора, трансформации и использования информации в виде звука. текста, графического изображения и цифровой информации. В основе данных систем используются компьютерные и телекоммуникационные технологии (базирующиеся на микроэлектронике), которые в свою очередь могут использоваться совместно с другими видами технологий для усиления конечного эффекта. Важнейшее значение использования информационной технологии состоит именно в том, что она открывает пути прогресса без дальнейшего наращивания материально-энергетического потребления

Генеральным направлением развития информационной технологии на современном этапе является решение задачи автоматизации всего пути от формулировки проблемы пользователем до ее решения. Поэтому создание новой технологии обработки информации на ЭВМ становится одной из центральных проблем создания искусственного интеллекта.

Концепция электронной конторы подразумевает такое учреждение, где практически все конторские, управленческие операции, включая сбор информации, ее анализ, подготовку управленческих решений в распоряжений, осуществляются с помощью электронной техники на базе децентрализованной сети рабочих мест.

50. Понятие технологического прогресса: получение и обработка новых конструкционных материалов.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ (КМ) — основные виды материалов, из которых изготовляются машины, оборудование, приборы, сооружаются каркасы зданий, мосты и другие конструкции и которые несут основную силовую нагрузку при их эксплуатации.

Конструкционные материалы классифицируются по широкому кругу признаков:

· по применяемости — в машиностроении, в строительстве;

· по природе образования — металлические, неметаллические, композиционные;

· по реакции на внешние воздействия — горючие, коррозионно-устойчивые, жаростойкие, хладостойкие;

· по свойствам, проявляемым при различных методах обработки,— пластичные, тугоплавкие, свариваемые, склонные к образованию трещин, закаливаемые и т. д.;

· по способам получения — сплавы, прессованные, катаные, тканые, формованные, пленки.

Важными показателями конструкционных материалов являются их прочностные качества — сопротивление сжатию, растяжению, работа на изгиб, выносливость при вибрационных нагрузках, а также ряд специальных свойств, учитываемых при проектировании машин, оборудования, строительных сооружений. Среди них — легкость при определенных прочностных качествах, сопротивляемость износу, электро- и теплопроводность, способность пропускать газы и др.

Технология порошковой металлургии: порошковая металлургия (ПМ) охватывает производство металлических порошков, а также изделий из них или их смесей и композиций с неметаллами.

С помощью ПМ решаются две задачи:

1)изготавливаются материалы и изделия с обычными составами, структурой и свойствами, но при значительно более выгодных экономических показателях их производства;

2) изготавливаются материалы и изделия с особыми свойствами, составом, структурой, которые недостижимы другими способами производства.

Основы плазменной технологии (метод получения). Еще одна большая группа принципиально новых технологий - плазменные, основанные на обработке исходных материалов концентрированными потоками энергии. Ныне известно более 50 таких технологий. Сформировалась и научная база этой группы технологий - плазмохимия, изучающая процессы, протекающие при среднемассовой температуре рабочего газа 8000 - 10000°С, когда вещество находится в состоянии плазмы.

Важная особенность плазменных процессов заключается в том, что при высоких температурах химические реакции идут иначе, чем обычно. А это значит, что в плазмотронах можно получать материалы с новыми свойствами, в том числе принципиально новые - композитные.

Основы радиационно-химической технологии (получение). За последние два десятилетия сформировалась новая область химической технологии - радиационно-химическая технология (РХТ).

Целью РХТ является разработка методов и устройств для наиболее экономичного осуществления с помощью ионизирующего излучения физических, химических и биологических процессов, позволяющих получать новые материалы или придавать им улучшенные свойства, а также для решения экологических проблем.

Выделим достоинства ионизирующего излучения:

-высокая энергетическая эффективность излучения, приводящая к тому, что по сравнению с традиционными видами технологии радиационная технология является в целом энергосберегающей;

-высокая проникающая способность излучения, исходя их этого, излучение наиболее эффективно использовать для обработки блочных материалов и изделий, при стерилизации биомедицинских материалов в упаковке, получении древесно-пластмассовых и бетонополимерных композиций;

-излучение представляет собой легко дозируемое средство обработки материалов и не загрязняет продукцию.

Основные преимущества РХТ можно сформулировать следующим образом:

-возможность получения уникальных материалов, производство которых другими способами невозможно;

-высокая чистота получаемых продуктов;

-смягчение условий проведения процесса (температуры, давления);

-возможность регулирования скорости процесса за счёт изменения интенсивности излучения и, следовательно, лёгкость автоматизации процесса;

-возможность замены в некоторых случаях многостадийных процессов синтеза одностадийными.

Основы мембранной технологии (обработка). Мембранная технология - новый принцип организации и осуществления процесса разделения веществ через полупроницаемую перегородку, отличающийся отсутствием поглощения разделяемых компонентов и низкими энергетическими затратами на процесс разделения.

Электрофизические и электрохимические методы обработки. Электрическими методами обработки называют группу новых методов, применяемых для целенаправленного удаления материала с обрабатываемой поверхности с целью формообразования деталей, разрезания, соединения деталей и измерения физико-механических свойств поверхности. Эти процессы осуществляются с помощью электрической энергии, вводимой либо непосредственно в зону обработки, либо при предварительном специальном преобразовании ее вне рабочей зоны в световую, акустическую, магнитную и другие виды энергии.

Основы лазерной технологии (обработка). Лазерная обработка имеет свои особенности и преимущества:

-высокая концентрация подводимой энергии в пятне нагрева и локальность обработки;

-возможность передачи энергии в виде светового луча на расстояние в любой оптически прозрачной среде;

-возможность получения импульсного (до 10–9 С) и непрерывного излучения перемещением луча с высокой точностью и скоростью

-возможность регулирования параметров лазерной обработки в широком интервале режимов;

-отсутствие механических усилий на обрабатываемый материал и независимость скорости обработки от свойств материала;

-высокая технологичность обработки и возможность её автоматизации.

Ультразвуковая обработка. Ультразвуковой метод обработки относится к электрофизическому воздействию на материал, и назван так потому, что частота воздействий соответствует диапазону неслышимых человеческим ухом звуков с частотой 16-105 кГц.