Специализированные пакеты для управления технологическими процессами в металлургии реферат

Обновлено: 05.07.2024

На всех современных предприятиях из металлургической промышленности в настоящее время проводится полная модернизация производственных мощностей и технологических процессов. А это влечет за собой необходимость внедрения автоматизированной системы управления. Особенно это касается заводов по обработке черных и цветных металлов.

Главной отличительной особенностью всех автоматизированных систем, которые внедряются на заводы черной и цветной металлургии, это системный подход всех происходящих процессов в рамках предприятия. К ним относят теплотехнические, экологические, металлургические и управленческие процессы. Например, очень важно построить не только управление тепловыми процессами, но и обеспечить их оптимальное, бесперебойное протекание. Это в свою очередь существенно повышает качество выпускаемого продукта, экономит расходы и увеличивает производительность. Это касается вопроса эффективности работы металлургического предприятия, то он напрямую связан с обеспечением экологической безопасности для окружающей среды. Никакие выгоды не могут быть оправданы возможными негативными последствиями деятельности предприятий этой отрасли. Итак, автоматизированная система должна непременно работать не только над повышением эффективности работы предприятия, но и над снижением вредных выбросов, в число которых входят оксиды азота, технологическая пыль, оксиды углерода, сыры и т.д.

Задачи автоматизированной системы управления в металлургической промышленности:

  1. Установка и настройка рациональных режимов работы предприятия и каждого его отдельного технологического процесса.
  2. Поддержание исправной работы заданного режима деятельности предприятия.
  3. Повышение качества выпускаемого продукта за счет снижение затрат, аварийных ситуаций, простоев и других неблагоприятных факторов.

Было доказано на опыте, что автоматизация режима функционирования нагревательных устройств уменьшает реальный расход энергетического топлива примерно на десять процентов.

В металлургической промышленности оправдано введение комплексной автоматизации, которая позволяет подчинить единому управленческому центру все сферы деятельности предприятия. Это касается отдела поставки сырья, системы загрузки компонентами доменной печи, выпускных линий, учетной сферы, технического контроля и т.д.

  1. Автоматизированная система управления коксохимического производства.
  2. Автоматизированная система управления агломерационно-известкового производства.
  3. Автоматизированная система управления доменного цеха, состоящего из нескольких печей одновременно.
  4. Автоматизированная система управления сталеплавительного производства.
  5. Автоматизированная система управления прокатного производства.
  6. Автоматизированная система управления штамповочного и метизного производства.

Автоматизация предприятий цветной металлургии затрагивает следующие технологические процессы:

  1. Автоматизация технологических процессов алюминиевой отрасли.
  2. Автоматизация технологических процессов медной отрасли.
  3. Автоматизация технологических процессов титано-магниевой отрасли.
  4. Автоматизация технологических процессов оловянной отрасли.
  5. Автоматизация технологических процессов свинцовой отрасли.
  6. Автоматизация технологических процессов никель-кобальтовой отрасли.

Из полученного опыта уже давно доказано, что автоматизация технологических процессов на предприятиях цветной и черной металлургии должна не только повысить качество выпускаемого продукта, но и снизить затраты на оплату обслуживающего персонала, повысить производительность и эффективность хозяйствующего объекта за счет снижения случаев простоя, аварийных ситуаций, а также создать современное экологически безопасное производство. На настоящее в данной отрасли применяют только самые новейшие разработки в области технологий автоматизированного управления. Используют иногда даже самые смелые, нестандартные методы и стратегии решения поставленных задач. Для этого предприятие отбирает только самых опытных и высококвалифицированных сотрудников. Разрабатывается в основном искусственный интеллект управления ходом всех событий на предприятиях металлургической промышленности.

Система мониторинга газовой безопасности

Любое металлургическое предприятие имеет определенный вред для работы на нем обслуживающего персонала. Для того, чтобы обеспечить наибольшую безопасность работы горнодобывающей отрасли, внедряется специальная система измерения концентрации газов, возникающих в результате различных технологических процессов переработки материалов. Это касается работы таких установок на заводе, как подогревательные колодцы, кислородные конверторы, печи разогрева и т.д.

Пользователь через интерфейс пользователя общается с базой знаний.

БД хранит факты (результаты измерения составов, технологических параметров процессов и т.д.).

Знания – закономерности, связывающие факты.

МСППР и экспертные системы являются наиболее высоким уровнем информационных технологий для управления технологическими процессами. Создание таких технологий требует значительных усилий, в том числе с участием специалистов предметной области.

Архитектура современных аппаратных и программных средств.

Информационные технологии основаны на применении компьютерной техники. Т.о. необходимо иметь определённые знания, касающиеся архитектуры аппаратных и программных средств.

Компьютер – это прибор для автоматизации, создания, хранения, обработки и транспортировки информации.

Работа компьютера основана на последующем выполнении определенных операций, предписанных программой. Таким образом, использование компьютерной техники означает использование аппаратных и программных ресурсов. С одной стороны компьютер – электронное устройство для обработки информации, но без наличия программы ничего не делает. С другой стороны, программа предписывает последовательность действий, но реализуется на определенном устройстве.

Концепция персонального компьютера (ПК) означает, что пользователь компьютера решает задачи предметной области, не обладая знаниями в области программирования и компьютерной техники, то есть без помощи дополнительного персонала.

ПК имеет три основные части:

3. Периферийные устройства

Эти части ПК, будучи электронными устройствами, связаны между собой системой шин. Шина – набор электрических проводников. Назначение электрических сигналов на шине, их электрические характеристики стандартизированы. Таким образом, использование стандартной шины делает аппаратную часть компьютера открытой архитектурой , то есть в компьютерную систему, как в целостное устройство, могут объединяться три составляющих различных производчиков и изготовителей.

Совместимость составляющих компьютера означает, что они совместимы функционально, электрически и конструктивно.

Основной узел – процессор . Его функция – исполнение программ, которые хранятся в памяти. В современных ПК процессор выполнен на одном кристалле, то есть это специализированная микросхема, такое устройство называется микропроцессором . Процессор общается с памятью, взаимодействует так же и с периферийными устройствами этот обмен осуществляется с помощью шины. Объем информации очень значительный. Для обращения к элементам информации требуется определенный адрес, который задается в виде двоичного числа. Чем больше разрядов в двоичном адресе, тем больше элементов памяти может быть задействовано. Основным свойством является разрядность шины. Большинство современных ПК используют 32-х разрядную шину.

Производительность процессора определяется числом элементарных действий в секунду, которые он способен выполнять. Таким элементарным действием может быть чтение, запись и т. д. Для каждой операции требуется определенное время. Время в компьютерной системе должно быть синхронизировано. Для выполнения элементарного действия требуется определенный квант времени – такт. Чем короче такт, тем больше операций в секунду будет выполняться.

Второй важнейшей характеристикой процессора является тактовая частота. Тактовые частоты наиболее распространенных процессоров: 1,5…3 ГГц.

Назначение памяти – хранение данных и программ.

Всю память можно разделить на две части:

Внутренняя память выполнена на специализированных микросхемах, имеет относительно небольшой объем, но имеет высокое быстродействие. Память организована таким образом, что информация хранится в виде двоичных слов (8 разрядов), любое слово байт. Важнейшей характеристикой памяти является ее объем.

Внутренняя память компьютера делится на:

· ROM (Read Only Memory)- предназначена только для чтения.

· RAM (Random Access Memory) – память с произвольным доступом.

ROM (ПЗУ – постоянные запоминающие устройства) – хранит некоторые программы, записанные на этапе изготовления компьютера, и предназначены, в основном, для запуска компьютерной системы. Объем примерно 64 Мб.

RAM (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) – основная часть информации размещается в ОЗУ примерно 512 Мб.

ПЗУ – энергонезависимая часть памяти, там информация хранится после выключения компьютера.

Горюнова Марина Владимировна


Оскольский политехнический колледж

Математические модели являются основой функционирования автоматизированных систем управления и представляют собой упрощение реальной ситуации. Создание моделей помогает избежать полного перебора вариантов при проектировании и выборе оптимальных режимов работы оборудования и технологических процессов за счет использования вычислительной техники.

Система управления ЭВМ

Состав ЭВМ, применяемой в системе автоматизации, зависит от характера ее использования. Различают два варианта использования: информационный (обработка информации) и управляющий.

ЭВМ, работающие в информационном режиме, выполняют большой объем вычислений, связанных с использованием основных операций, поэтому в их состав дополнительно включают арифметические процессоры, дополнительные запоминающие устройства, периферийные и согласующие устройства. В управляющем варианте, помимо функций обработки данных, которые выполняются в информационном варианте, ЭВМ решает задачи управления: пуск и останов промышленных объектов, оптимизацию работы установки в соответствии с принятым критерием, формирование и выдачу управляющих воздействий, идентификацию объектов управления, обмен информацией с ЭВМ высших уровней иерархической системы управления. ЭВМ, работающие в управляющем режиме, имеют более сложную структуру и состав, чем информационные ЭВМ, за счет увеличения главным образом номенклатуры и числа периферийных устройств. Эти ЭВМ должны работать в реальном масштабе времени, то есть в темпе с процессом. Современные ЭВМ систем автоматизации обычно классифицируют по двум признакам: по степени универсальности и по вычисленным возможностям и габаритам.

МикроЭВМ отличаются от миниЭВМ как техническими параметрами (меньшей длиной слова и объемом памяти), так и особенностями программирования и применения. МикроЭВМ – это конструктивно завершенное вычислительное устройство, его основные блоки БИС МП, БИС ЗУ БИС УВВ реализовали па минимальном числе БИС. Структура систем управления с использованием средств вычислительной техники. Применение УВМ охватывает большие области: УУ для измерительной аппаратуры, автоматы для испытания схемных вариантов, бортовые ЭВМ в транспортных средствах, установки контроля и наблюдения на электростанциях, УВМ для организации дорожною движения, УВМ для проведения производственных и технологических процессов и т.д. В соответствии с объемом задач, решаемых при автоматизации, функции, возложенные на УВМ, и их конструктивное решение очень разнообразны. В задачах автоматизации очень часто требуется меньше вычислять и больше логически связывать. По основным выполняемым функциям УВМ подразделяются на УВМ контроля, управления ТП, управления производствами, а по типам использования – на бортовые ЭВМ, вычислительные устройства, УУ. УВМ коммутируют и обрабатывают потоки информации, поступающие от трех источников: – протекающего процесса (данные о состоянии процесса); – обслуживающего персонала (данные управления); – вышестоящей диспетчерской или координирующей ЭВМ (данные связи). Эти информационные связи обусловливают две расширенные возможности УВМ по сравнению с ЭВМ, используемыми для других целей. Во-первых, связь с измерительными и исполнительными звеньями процесса требует специальных аппаратных устройств. Эти аппаратные устройства носят название периферийных устройств ПУ. Во-вторых, по скорости обработки данных вычислительное устройство должно быть подчинено временному растру (темпу) протекающего реального технологического процесса, чтобы в соответствующих фазах процесса произвести необходимые измерения и контроль, а также выдать переключающие и управляющие команды. Эта обработка данных процесса в реальном масштабе времени требует специальной организации программирования. Поэтому можно сделать вывод, что УВМ является цифровым вычислительным устройством с периферийными устройствами для приема данных процесса и выдачи командных сигналов, в реальном масштабе времени, с гибким программированием для решения различного рода задач.

Режимы использования ЭВМ к АСУ ТП

В АСУ ТП находят применение как УВМ широкого назначения, так и узкоспециализированные. УВМ широкого назначения обладают универсальностью внутри класса решаемых задач и независимостью от физической природы и назначения ОУ. Эти УВМ могут выполнять различные функции:

УВМ централизованного контроля предназначены для автоматического приема информации от ОУ, преобразования ее по заданному алгоритму, сигнализации об отклонениях контролируемых величин от заданных значений, выдачи информации в виде удобном для оператора, или кодировании информации для передачи ее в систему управления высшего уровня.

УВМ первичной переработки информации применяют для выполнения всех функций машин централизованного контроля, а также дополнительно используются для предварительной обработки поступающей информации и формирования обобщенных показателей ОУ для выдачи оператору или в систему управления высшего уровня.

Информационные УВМ используют для выполнения всех функций УВМ первичной обработки информации и выработки рекомендации для оператора с целью реализации оптимального управления.

УВМ непосредственного управления применяют для выполнения всех функций по сбору, контролю, первичной обработке информации, выполнению математических и логических операций с целью выработки управляющих воздействий и передачи их на ОУ или в систему нижнего уровня.

Узкоспециализированные УВМ предназначены для решения весьма ограниченного круга задач или даже одной задачи в определенной области. Применение их для решения других задач, не предусмотренных при разработке, как правило, невозможно, либо сопряжено со значительным изменением в конструкции машин. Свойства:

  • алгоритм управления относительно несложен и невелик по объему;
  • УУ должно обладать повышенной надежностью;
  • алгоритм же должен существенно изменяться в процессе эксплуатации;
  • на габариты и потребляемую мощность УВМ наложены жесткие ограничения.

Виды обеспечения информационных систем и систем управления с ЭВМ.

Современная автоматизированная система управления представляет собой совокупность программно-технических и информационных средств, методов и персонала, обеспечивающих достижение объектом управления определенной цели. Система управления характеризуется наличием математического, программного, информационного, технического, эргономического и других видов обеспечения.

Математическое обеспечение системы управления включает в себя совокупность математических соотношений, описывающих поведение реального объекта управления, (моделей технологических процессов, моделей знаний, моделей данных, моделей принятия решений и др.), совокупность алгоритмов, обеспечивающих сбор, обработку и хранение априорной и текущей информации, анализ поведения управляемого объекта, выработку и передачу управляющих воздействий. Сюда могут быть отнесены алгоритмы ввода и обработки исходных данных, имитационного моделирования и другие. Основу математического обеспечения системы управления составляют математические модели объекта и процессов управления, а также модели банков данных и информационных процессов, сопровождающих работу системы.

Программное обеспечение по своему содержанию включает в себя совокупность программ планирования и проведения эксперимента, имитационного моделирования, обработки и передачи данных, интерпретации результатов, анализа технических характеристик объекта моделирования, расчета управляющих воздействий, принятия решений. Кроме того, в программное обеспечение входит комплекс программ администрирования самой системы управления и сетевое программное обеспечение, а также язык заданий системы.

Информационное обеспечение включает в себя банки данных системы, средства и технологию их организации и реорганизации, методы логической и физической организации данных, формы выходных документов, описывающих процесс и результаты функционирования системы и объекта управления.

Техническое обеспечение системы управления включает в себя, прежде всего средства вычислительной техники и связи, а также компьютерные сети, средства для сбора (приборы и датчики), ввода, вывода и передачи данных, проведения эксперимента. К техническому обеспечению предъявляются весьма серьезные требования по надежности функционирования, так как сбои и отказы технических средств могут вызвать ошибки в управлении, что, в конечном счете, может привести к аварии на производстве.

Эргономическое обеспечение системы управления представляет собой совокупность нормативно-технических и организационно-методических документов, используемых на всех этапах взаимодействия человека с системой. Эти документы (в электронных версиях или на бумажных носителях) используются на всех стадиях разработки и эксплуатации систем управления.

Структурная схема АСУ ТП.

АСУ ТП строится на базе управляющих вычислительных машин (УВМ), включенной в контур управления. Структура УВМ во многом подобна структуре ЭВМ. Ядро системы также составляет процессор с различным набором элементов главной памяти (ОЗУ и ПЗУ). Характерной особенностью можно считать наличие специальных блоков связи с объектом УСО, а также специализированных пультов оператора-технолога ПОТ, периферийных пультов и табло индикации. Интерфейс – логическая связь между взаимодействующими частями машины - выполняется либо с помощью специальных схем сопряжения, либо с использованием мультиплексных и селекторных каналов ввода-вывода информации.

Присутствие в структуре УВМ специального датчика реального времени (таймера) обязательно, т.к. в УВМ реализуется обработка информации в реальном масштабе времени или в темпе с автоматизируемым технологическим процессом.

В наиболее общем виде структура АСУ ТП представляет собой замкнутую систему управления.

Часто УСО для ввода-вывода информации выполняется комбинированным. Технологический процесс характеризуется следующими группами параметров:

  1. Измеряемые параметры y1, у2 … уn к которым относятся:
  • измеряемые, но нерегулируемые параметры, зависящие от внешних факторов, (характеристики исходного продукта и т.д.);
  • выходные параметры, характеризующие качество продукции;
  • выходные параметры, по которым непосредственно или путем расчета определяется эффективность производственного процесса (производительность, удельный расход, экономичность) или ограничения, которые наложены на условия его протекания (температура, давление, вводимая мощность).
  1. Регулируемые параметры х1, х2 … хn, которые могут изменяться соответствующими исполнительными механизмами, регуляторами и т.д.
  2. Случайные возмущения, к которым относятся нерегулируемые и неизмеряемые параметры f1, f2 … fn (химический состав сырья, изменяющиеся со временем характеристики оборудования).

На вход УВМ от соответствующих датчиков поступает измерительная информация о текущих значениях параметров y1, у2 … уn, х1, х2 … хn. Вычислительная машина обрабатывает эту информацию в соответствии с принятым законом управления (алгоритм управления программой, заложенной в памяти ЭВМ), определяет величины управляющих воздействий, которые необходимо приложить к ИМ для изменения регулируемых параметров х1, х2 … хn с тем, чтобы управляемый процесс протекал оптимальным образом. Датчики вырабатывают информацию в непрерывной форме, в непрерывной форме к ИМ должны подводиться управляющие воздействия. Поэтому для связи УВМ с датчиками используются УСО включающие АЦП, а для связи с ИМ используются УСО включающие в свой состав ЦАП.

Для нагрева металла перед прокаткой на сортовых и листо­прокатных станах широко распространены методические печи.

Дополнительная информация

Продвижение заготовок, размеры которых составляют: тол­щина 0,06—0,4, ширина 0,06—1,85 и длина 1,0—12,0 м, осуще­ствляется с помощью толкателей. Металл в своем движении по­следовательно проходит зоны печи: методическую (зону предва­рительного подогрева), сварочные (нагревательные) и томильную (зону выдержки). Продукты сгорания движутся навстречу металлу. Количество зон определяется заданным температурным режимом нагрева.

В сварочной зоне происходит сжигание топлива, температура в ней постоянна по длине. В методической зоне происходит утилизация тепла уходя­щих газов, и ее температура снижается к окну посада. Задачей нагрева является получение допустимого перепада температур по сечению заготовки при заданной конечной температуре поверх­ности. Для уменьшения величины перепада необходимо прибли­жать температуру сварочной зоны к конечной температуре поверх­ности, а для увеличения интенсивности нагрева необходимо стре­миться к увеличению температуры этой зоны. Это противоречие разрешается при трехзонном режиме, где появляется специальная томильная зона, в которой поддерживают постоянную темпера­туру, более низкую, чем в сварочной зоне: на 30—50° С выше не­обходимой температуры металла, и в которой происходит выравнивание температур по сечению. В ряде случаев при нагреве мас­сивных заготовок на печах предусматриваются нижние сварочные зоны, которые позволяют интенсифицировать процесс за счет двустороннего нагрева металла. Методические печи являются агрегатом непрерывного действия с распределенными по длине и постоянными во времени темпера­турным и тепловым режимами (при определенной производитель­ности).

Отопление печей осуществляется смешанным газом с теплотой сгорания 5—8 МДж/м3 (1200--2400 ккал/м3), природным газом или мазутом. Тепловая мощность современных крупных методи­ческих печей достигает 150 МВт (150 млн. ккал/ч), производитель­ность 100 т/ч и выше.

Температура нагрева металла зависит от марки металла и со­ставляет для рядовых марок стали 1200—1250° С. Для более глу­бокой утилизации тепла на печах устанавливают рекуператоры: керамические и металлические — для подогрева воздуха, металли­ческие — для подогрева низкокалорийного газа.

Прокатный стан обслуживается несколькими печами, из кото­рых нагретый металл через окно выдачи поступает на общий рольганг и подается к стану. Методические печи работают в условиях переменной производительности стана, изменяющихся параметров загружаемого металла: температуры, размеров, марки. Задача управления процессом нагрева металла в методических печах заключается в выборе и поддержании режима работы, обес­печивающего получение металла заданного качества с минимально возможным удельным расходом топлива в условиях переменной производительности агрегата. Температура в зонах печи измеряется термопарами 1-1, работающими в комплекте с потенциометрами 1-2. Напряжение выходных ферродинамических преобразователей потенциометров суммируется с напряжением, снимаемым с ферро-динамического дистанционного задатчика ДЗФМ-1 1-3, которым устанавливается заданная величина температуры. Алгебраическая сумма напряжений поступает на вход И-регулятора 1-4. При несоответствии между заданным и фактическим значением температуры от регулятора исполнительному механизму 1-8 , через усилитель (1-7) поступает сигнал на открытие или закрытие регулирующей за­слонки 1-9 на зональном подводе газа. Управление системой осуществляется ключами (1-5,1-6).Система регулирования соотношения газ—воздух по зонам печи .Расходы газа и воздуха в томильной зоне контролируют диафрагмами (2-1,2-2) и дифманометрами (2-3,2-4) и вторичными самопишу­щими приборами ВФСМ-10 (2-5,2-6). Заданное значение величины со­отношения устанавливается задатчиком ДЗФМ-5 2-7. Разность между текущим и заданными значением соотношения поступает на вход регулятора 2-8, который через усилитель 2-11 воздействует на исполни­тельный механизм 2-12, связанный с регулирующей заслон­кой ДГ-550 2-13 на воздухопроводе. Для сварочных зон схемы регу­лирования соотношения выполнены аналогично. Давление контролируется отборным устройством 3-1, манометром 3-2 и вторичным самопишущим прибором 3-3. Заданное значение этого давления устанавливается за­датчиком ДЗФМ-4 3-4. Разность между текущей и заданной величинами давления на вход регулятора 3-5, который воз­действует на исполнительный механизм 3-9 дымового шибера 3-10. Величина давления фиксируется на вторичном самопишу­щем приборе -ВФСМ-10 3-3. Качество регулирования давления в печи хорошее.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ СПО ЙОШКАР-ОЛИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Группа: Проект защитил с

Основы исследовательской деятельности

Содержание

Глава 1. Закономерность развития технологического процесса………………. 3

Глава 2. Технико-экономические показатели технологических процессов……. 5

Глава 3.Структура технических систем …………………………………………. 7

Список использованных источников ……………………………………………..10

Технологический процесс составляет основу любого произ­водственного процесса, является важнейшей его частью, свя­занной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию. Технологический процесс включает в себя ряд ста­дий ("стадия" — по-гречески "ступень"). Итоговая скорость процесса зависит от скорости каждой стадии. В свою очередь, стадии расчленяются на операции. Операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабо­чем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, ору­дий труда и характером воздействия на предмет труда.

Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. В соответствии с этим технологическая операция может слу­жить элементарным технологическим процессом. Элементар­ный технологический процесс - это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере характер­ных признаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядную структуру технологического процесса можно пред­ставить на примере простой операции, обладающей одним ра­бочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и пере : ходов, обеспечивающих ее протекание.

Развитие технологических процессов, а также их важнейшие технико-экономические показатели и построение технических систем происходит в соответствии с определенными закономерностями, которые будут рассматриваться в данной работе, невзирая на скудность информационного поля, вызванного недостаточной степенью изученности данной проблематики.

1. Закономерность развития технологического процесса

В рамках простого технологического процесса имеет место однозначная зависимость между эвристичностью развития этого процесса и ростом его уровня технологии. С одной сто­роны, прогрессивные изменения или замена рабочего хода тех­нологического процесса вызывают увеличение уровня техно­логии, с другой, рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по эвристическому пути.

Если система технологических процессов состоит из не­скольких простых процессов, то такая зависимость уже не будет иметь места в виду того, что рост уровня технологии систем происходит не только в результате изменения рабочих ходов, но и в результате изменения пропорций технологичес­ких процессов, составляющих систему. Поэтому, чтобы опре­делить границу между эвристическим и рационалистическим путями развития и выявить особенности эволюционного и ре­волюционного развития, оптимизируют пропорции составля­ющих системы и проводят экономический анализ.

Любая система технологических процессов количественно может быть оценена максимумом своей производительности при неизменных уровнях технологии составляющих. Рост уровня тех­нологии, обеспечивающий повышение производительности, явля­ется результатом какой-либо рационализации технологических процессов системы. В данном случае качественного изменения в рабочем ходе технологического процесса не происходит, уровни технологии составляющих системы неизменны. В силу объектив­ных причин технологического характера или причин, связанных с ограниченностью финансовых, сырьевых, трудовых ресурсов, от­дельные составляющие системы могут не соответствовать степени рационалистического развития, обеспечивающей оптимальную производительность системы. Дальнейшее развитие технологичес­кой системы путем оптимизации пропорций становится возмож­ным только за счет реализации потенциальных возможностей дан­ного технологического процесса, в результате чего будет, достигнут максимальный (потенциальный) уровень технологии в данной системе при неизменных условиях ее составляющих. Этот уровень технологии является верхней границей. Ее достижение будет озна­чать, что последующий прирост уровня технологии данной систе­мы может быть получен только в результате кардинальных перестроек ее рабочих ходов, т.е. при эвристическом развитии.

Потенциальный уровень системы обозначают У. Рост ве­личины У считается признаком эвристического развития сис­тем технологических процессов и показывает не только уве­личение реальной производственной системы, но и откры­вающиеся возможности для роста производительности труда и оптимизации структуры составляющих системы с помощью: вложений, направленных на их рационалистическое разви­тие. Необходимым и достаточным условием эвристического развития технологической системы является рост уровня тех­нологии хотя бы одного из составляющих технологических процессов, входящих в состав системы.

Рост уровня технологии системы технологических процес­сов в результате наращивания уровня технологии ее составля­ющих является процессом сложным. Потенциальный уровень системы изменяется пропорционально приросту уровня техно­логии технологического процесса и его удельному весу в общем, производстве. Повышение реального уровня технологии сис­темы зависит еще и от степени рационалистического развития ее составляющих и имеет тенденцию к замедлению в том слу­чае, когда эвристическое развитие не в достаточной степени подкрепляется рационалистическим развитием составляющих. Наиболее эффективным будет наращивание уровня техно­логии в технологических процессах, которые, во-первых, ха­рактеризуются наибольшим удельным весом в суммарной производительности системы и, во-вторых, являются хорошо развитыми в рационалистическом плане, но обладают относи­тельно низким уровнем технологии. Системы технологичес­ких процессов неоднородны по восприятию эволюционного и революционного путей развития. Поэтому возможно, основы­ваясь на выявленных закономерностях, определить условия развития компонентов системы.

В случае, когда имеются в виду незначительные рациона­лизации технологического процесса на уровне отдельных предприятий, можно ограничиться максимизацией эффектив­ности непосредственных затрат. Когда речь идет о глобальных перестройках в технологии производства какого-либо продук­та (или группы продуктов), то наибольшую важность приоб­ретают вопросы пропорционального и оптимального развития всех составляющих системы технологий.

Эвристическое развитие технологической системы (ком­плекса, отрасли, под отрасли) может осуществляться за счет со­ответствующим образом организованного рационалистического развития ее элементов. Однако уровень технологии благодаря росту технологической вооруженности может расти не более чем до средневзвешенного уровня технологии элементов техно­логической системы. Очевидно, что сама возможность увеличения уровня технологии системы за счет технологической вооруженности возникает только как следствие роста уровней технологии элементов системы.

2. Технико-экономические показатели технологических процессов

Уровень технологии любого производства оказывает ре­шающее влияние на его экономические показатели, поэтому выбор оптимального варианта технологического процесса должен осуществляться исходя из важнейших показателей его эффективности; производительности, себестоимости и ка­чества производимой продукции.

Производительность — показатель, характеризующий количество продукции, изготовленной в единицу времени.

Себестоимость — совокупность материальных и трудо­вых затрат предприятия в денежном выражении, необходи­мых для изготовления и реализации продукции. Такая себестоимость называется полной. Затраты предприятия, не­посредственно связанные с производством продукции, назы­ваются фабрично-заводской себестоимостью. Соотношение между различными видами затрат, составляющих себестоимость, представляет собой структуру себестоимости.

Все затраты, необходимые для изготовления продукции, делятся на четыре основные группы:

1) затраты, связанные с приобретением исходного сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, топлива, воды, электроэнергии;

2) затраты на заработную плату всего числа работников;

3) затраты, связанные с амортизацией.

4) прочие денежные затраты (цеховые и общезаводские расходы на содержание и ремонт зданий, оборудования, тех­нику безопасности, оплата за аренду помещений, оплата про­центов банку и т.д.)

При составлении калькуляции себестоимости единицы продукции применяют расходные нормы по сырью, материа­лам, топливу и энергии в натуральных единицах, а затем пересчитывают в денежном выражении.

Соотношение затрат по различным статьям себестоимости зависит от вида технологического процесса. Например, в ме­таллургии при производстве металлов главными затратами являются затраты на энергию (так, в производстве алюми­ния эти затраты составляют 50% себестоимости). В боль­шинстве же химических процессов, особенно в производ­стве продуктов органического синтеза, полимеров и др., важнейшей статьей себестоимости служат затраты на сырье (около 70%)

Доля заработной платы в себестоимости продукции тем ниже, чем выше степень механизации и автоматизации труда, его производительность.

Амортизация составляет примерно 3 — 4% себестоимости и зависит от стоимости оборудования, его производительности, организации работы предприятия (отсутствие простоев).

Различают основные затраты (на основные материалы, технологическое топливо, энергию, покупные полуфабрика­ты, зарплату основных рабочих) и затраты, связанные с об­служиванием процесса производства и управлением.

Анализ структуры себестоимости необходим для выявления резервов производства, интенсификации технологических процессов. Основными путями снижения себестоимости при сохранении высокого качества продукции являются: экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии; применение высокопроизводительного оборудования; повышение уровня технологии.

В соответствии с методикой оценки качества промышленной продукции установлено семь групп показателей качества.

Показатели назначения, которые характеризуют полезный эффект от использования продукции по назначению и обусловливают область ее применения;

1. Показатели надежности — безотказность, сохраняе­мость, ремонтопригодность, долговечность (ресурс, срок службы);

2. Показатели технологичности характеризуют эффектив­ность конструкторских и технологических решений, обеспечи­вающих высокую производительность труда при изготовлении и ремонте продукции (коэффициент сборности, коэффициент расхода материалов, удельные показатели трудоемкости);

3. Показатели стандартизации и унификации показывают степень использования стандартизированных изделий и уровень унификации составных частей изделий;

4. Эргономические показатели учитывают комплекс гиги­енических, антропологических, физиологических, психологических свойств человека, проявляющихся в производствен­ных и бытовых процессах;

5. Эстетические показатели характеризуют такие свойст­ва продукции, как оригинальность, выразительность, соот­ветствие стилю, среде и т.п.;

6. Патентно-правовые показатели, характеризующие сте­пень патентоспособности изделия в стране и за рубежом, а также его патентную чистоту;

7. Экономические показатели, отражающие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию изделий, а также экономическую эффективность эксплуатации. Экономические показатели играют особую роль: с их помощью оценивают качество, надежность, ремонтопригодность продукции.

3. Структура технических систем

Общественное производство характеризуется набором технологий, используемых отраслями. Отрасль, в свою очередь, можно рассматривать как набор однородных технологий с различными интенсивностями их применения. Подобно тому, как отрасли образуют в народном хозяйстве тесно связанные блоки (комплексы), технологии соединяются в более или менее крупные системы. Такие системы связаны изнутри по­токами средств производства, которые для одних технологий представляют собой продукты (отходы) производства, а для других служат ресурсами.

Системой называется совокупность, образованная из ко­нечного множества элементов, между которыми существуют Определенные отношения. Элемент может одновременно яв­ляться системой меньших элементов. Система может быть разделена на подсистемы различной сложности.

Классификация технологических систем:

четыре иерархических уровня технологических систем: технологический процесс, производственное подразделение, предприятие, отрасль промышленности;

три уровня автоматизации: механизированные системы, автоматизированные и автоматические;

три уровня специализации: специальная технологическая система, т.е. система, предназначенная для изготовления или ремонта изделия одного наименования и типоразмера; специализированная, т.е. предназначенная для изготовления или ремонта группы изделии; универсальная система, обеспе­чивающая изготовление изделий с различными конструктив­ными и технологическими признаками.

По мере развития и изменения технологических связей меня­ется и организационная структура системы управления ими. Например, первоначальный цех видоизменяется в мануфак­туру с последовательными технологическими процессами. По мере дальнейшего развития производства роль первоначаль­ного цеха уже играют участки (параллельное соединение) с однородным оборудованием. Отсюда можно сделать следующие выводы:

1) организационные структуры управления являются от­ражением структур технологических систем;

2) технологические связи первичны относительно органи­зационных;

3) технологические процессы и их системы строятся по своим законам, организация и управление производством призваны обеспечить их функционирование и развитие.

Следовательно, зная объективные закономерности разви­тия технологических систем, можно создать и оптимальную систему управления ими.

Итак, перечисленные уровни управления (вертикальные связи) образуются на основе чередующихся последовательных и параллельных связей технологических структур и отражают их диалектическое единство и противоречие. По мере формирования управленческого уровня в соответствии с тем или иным типом технологических связей ослабевают и обрываются связи другого типа. Структуру системы управления формируют технологические связи, наиболее сильные на данном уровне. Система управления должна меняться вместе с изменением технологических связей, а само управление должно наиболее полно использовать внутренние закономерности научно-технического развития технологических систем. Недоучет взаимосвязи технологических и организационных структур влечет за собой существенные нарушения в производственной деятельности .

1. Анчишкин А. И. Наука. Техника. Экономика. - М.: Экономика, 1986. - 215с.

2. Васильева И. Н. Экономические основы технологического развития. - М.: Банки и Биржи, 1995. - 165 с.

3. Глазьев С. Ю. Экономическая теория технического развития. М.: Наука, 1990. - 241 с.

4. Организационно – экономические проблемы НТП /Под ред. Бялковской В.С. - М.: Высшая школа, 1990. - 298с.

5. Бляхман Л. С. Экономика, организация управления и планирование НТП. М.: Высшая школа, 1991. - 228 с.

6. Дворцин М.Д. Основы теорий научно-технического развития произ­водства. М.: Изд. МИНХ им. Г.В.Плеханова, 1988. — 251с.

Читайте также: