Структура технологического процесса. Технологические процессы с дискретными и непрерывными циклами

Любой технологический процесс можно рассмотреть как систему более мелких технологических процессов или как часть более сложного технологического процесса.

Например, технологический процесс сборки двигателя автомобиля можно разделить на более мелкие системы сборки блока цилиндров, кривошипно-шатунного механизма и др. С другой стороны сам технологический процесс сборки двигателя является частью технологического процесса сборки автомобиля в целом.

Сложный технологический процесс состоит из: элементарных технологических процессов, технологических операций, технологических и вспомогательных переходов, рабочих и вспомогательных ходов.

Элементарный технологический процесс, который при дальнейшем упрощении теряет свои характерные признаки.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством используемого сырья, применяемого оборудования и характером воздействия на сырье.

Технологический переход (Тех.П) - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого оборудования и инструмента, режимов работы оборудования и местом воздействия на сырье.

Вспомогательный переход (Всп.П) - часть технологической операции, которая в отличии от технологического перехода не связана с воздействием инструмента на исходное сырье, но необходимая для выполнения технологического перехода (например, установка детали, включение станка, снятие детали и др.)

Рабочий ход (Рх) - элементарное звено технологического перехода, характеризуемое однократным воздействием инструмента на сырье, приводящее к изменению его состояния (формы, размеров, свойств).

Вспомогательный ход (Вх) - часть технологического перехода,

характеризуемого однократным действием, не приводящим к изменению состояния сырья.

Структура технологического процесса представлена на рис. 1.

Проиллюстрируем выше изложенное на примере технологического процесса обработки материалов резанием, включающего технологические операции: точения, сверления, фрезерования. В свою очередь, простейшая операция, например, сверление, включает в себя технологический переход (непосредственно сверление) и вспомогательные переходы (установка обрабатываемой детали, инструмента, включение станка, снятие детали после обработки). Технологический переход сверления, в свою очередь, включает - один рабочий ход (снятие стружки и образование отверстия в детали) и два вспомогательных хода (подвод сверла к детали и отвод сверла в исходное положение после получения отверстия).

Рис. 5. Структура технологического процесса

Необходимо отметить, что особенностью технологических операций в некоторых технологических процессах может быть неполный набор их составных элементов (например, отсутствие вспомогательного перехода - в станках автоматах), а для некоторых технологий совмещение по времени вспомогательного хода с рабочим.

Основополагающим звеном в технологическом процессе является рабочий ход - то элементарное звено воздействия на сырье, которое характеризует сущность технологического процесса.

По способу организации технологические процессы делятся на две группы:

1. Процессы с дискретными технологическими циклами характеризуются последовательным проведением всех стадий процесса в одном агрегате. Он образуется при наличии регулярного чередования рабочих и вспомогательных ходов с четким разграничением их по времени реализации. Например, при обработке материалов резанием происходит установка детали на станке, ее обработка, контроль, снятие и так далее с последующими деталями; при обжиге кирпича или термообработке стали, проводимых в печах периодического действия.

Чаще всего технологические процессы с дискретными циклами реализуются в машиностроении, добывающих отраслях промышленности, капитальном строительстве и т.д.

2. Процессы с непрерывными технологическими циклами не имеют резко выраженного чередования во времени рабочих и вспомогательных ходов (характеризуются одновременным выполнением рабочих и вспомогательных ходов), сырье непрерывно вводится в технологический процесс и готовый продукт выдается непрерывно.

Технологические процессы с непрерывными технологическими циклами реализуются в химической промышленности, металлургии, энергетике и т.д.

Наиболее экономичным видом процессов являются непрерывные, имеющие преимущества перед периодическими (дискретными):

отсутствие простоев, вызываемых загрузкой сырья и выгрузкой готовой продукции;

возможность максимальной механизации и автоматизации процесса;

создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов в металлургии);

облегчение работы оборудования (отсутствие режимов его частого пуска);

повышение качества выпускаемой продукции за счет обеспечения постоянства заданных технологических параметров (температура, давление);

высокая производительность непрерывных технологических процессов.

Использование непрерывных технологических процессов нецелесообразно только при малых масштабах производства, при получении опытных партий.