Системы технологических процессов

Технологический поток выступает как целостная система, поскольку вполне однозначно просматриваются цель его функционирования и необходимость управления им. Кроме того, поток имеет определенную структуру и распределяется на ряд подсистем. Он имеет иерархическое строение, а состояние его элементов и подсистем непрерывно изменяется, поэтому для технологического потока характерны закономерности целостных систем.

Поток движется слева направо, причем он образуется множеством видов исходного сырья и материалов, а выход имеет, как правило, один. За пределы системы из подсистем выводятся различные отходы и влага.

Подсистемы представляют собой совокупность от двух до пяти технологических операций. Операции состоят из одного или нескольких типовых процессов. Входящий в операцию поток дозируется и претерпевает различные физические, химические и биохимические превращения. Операция – минимальный носитель качества технологии, т. е. элемент системы. Вместе с тем, она сама может рассматриваться как система, но другого качества. Выход последней операции каждой подсистемы представляет собой точку контроля качества соответствующей части технологического потока с целью управления им.

Функциональная организация технологической системы. На основании функционального анализа различных технологических операций, выполняемых для преобразования потребительских свойств исходного сырья сначала в свойства определенных полуфабрикатов, а затем в потребительские свойства готовой продукции, в составе любой технологической системы можно выделить три типа подсистем, начиная с конца линии:

А – для изготовления готовой продукции из окончательного полуфабриката;

В – для получения окончательного полуфабриката из промежуточных полуфабрикатов;

С – для образования промежуточных полуфабрикатов из исходного сырья.

Такое группирование технологических операций обусловлено различием и особенностями функциональных задач технологических операций, входящих в состав соответствующей подсистемы.

Отличительные особенности подсистем А, В и С. При функционировании подсистемы А нормативные значения потребительских свойств готовой продукции получаются в результате преобразования окончательного полуфабриката с определенными технологическими свойствами. Отличительная особенность окончательного полуфабриката – соответствие состава и строения конкретному наименованию готовой продукции. Поэтому каждой подсистеме А в составе технологической системы поточной линии должна предшествовать подсистема В, обеспечивающая получение окончательного полуфабриката из промежуточных полуфабрикатов.

Подсистема В является наиболее ответственной (центральной) в любой технологической системе. При всем многообразии свойств промежуточных полуфабрикатов в подсистеме В должен образовываться окончательный полуфабрикат, строение и состав которого не подлежат в дальнейшем пересмотру или корректировке. Если изменения показателей свойств окончательного полуфабриката превышают допустимые значения, то получается либо дефектная продукция, либо продукция другого наименования.

В обоих случаях цель функционирования технологической системы поточной линии не будет достигнута.

Подсистема С предназначена для подготовки исходного сырья
к переработке, а также для такого преобразования потребительских свойств сырья, чтобы обеспечить эффективное извлечение полезных веществ и оптимальные условия для получения требуемого состава и строения промежуточных полуфабрикатов.

Число подсистем в составе технологической системы линии и конкретные задачи их функционирования зависят от способа преобразования исходного сырья и вида выпускаемой продукции. При переработке сырья методом разборки в состав системы входит обычно одна подсистема С, а число подсистем A и В равно числу видов выпускаемой готовой продукции, включая вторичное сырье, направляемое на другие предприятия. Линии, предназначенные для выпуска готовой продукции методом сборки исходного сырья, как правило, содержат по одной подсистеме А и В, ачисло подсистем С зависит от числа промежуточных полуфабрикатов, из которых необходимо собрать окончательный полуфабрикат.

Подсистемы А, В и С – это те структурные единицы, взаимодействие которых определяет качественные особенности, присущие данной технологической системе. В свою очередь, структурными единицами этих подсистем являются элементы технологической системы – технологические операции, образованные последовательностями процессов.

При учете сложности технологической линии, большого числа и разнообразия машин, аппаратов и других устройств, входящих в состав линии, очевидна объективная необходимость объединения отдельных единиц оборудования в комплексы. Такие комплексы, с одной стороны, можно рассматривать как самостоятельные составные части линии, а с другой стороны, процессы, реализуемые этими комплексами, являются составной частью (подсистемой) единой технологической системы – технологического потока линии.

Контрольные вопросы и задания

1. Почему за элемент технологической системы принята технологическая операция?

2. Каким образом «устроен» и организован технологический поток как система процессов?

3. Какими факторами характеризуется целостность технологического потока?

4. Каков порядок разделения технологического потока в процессе его системного анализа?

5. Каковы особенности моделирования строения и функций технологического потока как системы процессов?

6. Какие аспекты технологического потока подчеркиваются при рассмотрении его как целостной системы процессов?

7. Каковы разновидности функциональной организации технологических систем?

8. Какие этапы включает в себя системное исследование?

9. В чем заключаются отличительные особенности подсистем А, В и С?