- * Технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта предмета торговли или совершенствования действующего технологического процесса в соответствии с достижениями науки и техники.
- * Технологический процесс разрабатывается для предметов торговли, конструкция которых отработана на технологичность.
- * Технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивать повышение эффективности труда и качества предметов торговли, сокращение трудовых и материальных издержек на его реализацию.
- * Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового технологического процесса, а при их отсутствии на основе использования ранее принятых прогрессивных решений, содержащихся в действующих единичных технологических процессов изготовления аналогичных предметов торговли.
- * Технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности, промышленной санитарии и охране окружающей среды.
Структура технологического процесса
Развитие технологии машиностроения на отдельных этапах характеризовалась до недавнего прошлого глубокой индивидуализацией, как конструктивных форм деталей машин, так и методов их изготовление, что заставляло решать в процессе производства ряд весьма сложных технологических задач.
До начала XIX в. производство значительного числа машиностроительных заводов носило индивидуальный и мелкосерийный характер. Только на отдельных, главным образом военных, заводах имело место серийное, а в ряде случаев и массовое производство в совместном понимании. Технико-организационная особенность завода этого типа, отличающая их от заводов мелкосерийного, а тем более индивидуального производства, состояла и состоит в резком разграничении во времени процессов подготовки производства и процессов производства. На заводах индивидуального и мелкосерийного производства эти процессы, напротив, либо недостаточно четко разграничены во времени, либо даже совпадают, т.е. подготовка осуществляется в процессе производства.
Сущность технической организации производства заводов крупносерийного производства и массового производства должна быть основана на такой системе перенесения всех конструктивных и технологических параметров, свойственных выверенной конструкции машины-эталону, которая обеспечивает при заданных масштабах производства повторяемость и тождественность данных параметров во всех машинах изготовляемой серии. Этот принцип технической организации производства является характерным и решающим для предприятий с крупными масштабами производства, и степень (полнота) его соблюдения отличает предприятия данного типа от индивидуального и мелкосерийного производства, базирующихся на частных технологических решениях.
Стремление к общению частных технологических решений получило свое первоначальное выражение в возникновении идеи типизации технологических процессов.
Основное направление типизации технологических процессов, опиралось на классификацию конструкций деталей машин, различных по конструктивным формам и размерам, и преследовало задачу устранить индивидуальность технологических разработок для каждого случая механической обработки заготовок деталей.
Такое направление имело целью значительно упростить систему технической организации индивидуального и мелкосерийного производства и в конечном итоге должно было в известной степени обеспечить создание дополнительных благоприятных предпосылок для применения методов крупносерийного производства. Однако поиски обобщенных решений при разработке технологических процессов изготовления деталей различных конструкций и классификация их привели к достаточно удобным практическим решениям, в частности, поэтому что классы, группы и подгруппы в системе квалификации нередко создавались не только по объединяющим конструктивным и технологическим признакам, сколько по терминологическим. В результате такого перехода тот или иной класс деталей оказывался состоящим нередко из технологически разобщенных деталей машин. Это можно объяснить также и тем, что не были предварительно и недостаточной полнотой проработаны технологические предпосылки конструирования деталей машин, обусловливающие необходимость изменений конструктивных форм деталей применительно к торжественной последовательности основных технологических операций.
Совершенно естественно, что на основе квалификации существующих конструкций деталей машин, сложившихся в ряде случаев еще в те времена, когда никаких требований, кроме соответствия целевому назначению, к деталям не предъявляли, трудно было удовлетворительно разрешить задачу типизации технологических процессов. Своеобразная “наследственность” ранее существовавших индивидуализированных методов конструирования и изготовления нашла свое выражение в конструктивных формах деталей машин, исключавших возможность их классификации по основным совпадающим технологическим принципам. В силу этого совершенно необходимым установить новые дополнительные связи между технологичностью деталей как совокупность технологических предпосылок конструирования их и типизацией технологических процессов. Это могло быть сделано только на основе предварительного сопоставления и анализа различных конструкций деталей машин. Такой анализ должен в конечном итоге обеспечить необходимое и достаточное технологическое подобие всех сопоставляемых заготовок деталей путем придания этим деталям дополнительных конструктивных особенностей или исключения существующих, конечно, без изменений функций, выполняемых деталями в машине.
Технические предпосылки конструирования заготовок деталей машин применительно к обобщению частных решений - типизации технологический процессов - должны быть основаны на создании одних и тех же господствующий признаков у различных заготовок путем переноса их с одной заготовки на другую. В силу этого обобщение частных технологических решений может быть осуществлено только на основе преемственности конструктивных и технологический признаков.
Отсюда возникает представление о технологическом разе заготовок деталей совпадающего или различного целевого назначения, конструктивные формы и размеры которых ограничены определенными пределами геометрического подобия и таким сочетанием основных поверхностей, которые делают возможной их обработку с одной и той же последовательностью основных операций с одинаковыми точностью и чистотой. процесс технологический отдых
Разработка технологического ряда должна быть основана либо на соответствующем подходе к конструированию всех деталей, образующих этот ряд, либо на предварительном выборе из числа уже существующих деталей одной или нескольких, обладающих возможно большим числом основных конструктивных признаков, могущих быть перенесенными на другие, отличные от них, конструкций деталей машин без нарушения особенностей устройства и качества работы этих деталей в собранной машине.
Все технологические процессы, спроектированные для таких деталей, могут быть использованы и для обработки всех остальных деталей общего с ними ряда, т.е. могут быть типизированы. Отсюда ясно, что типизация технологических процессов является одним из основных факторов, обеспечивающих дальнейшее развитие технологии машиностроения.
Требования безопасности
, предъявляемые к производственным процессам, регламентируются ГОСТ 12.3.002 ССБТ "Процессы производственные. Общие требования безопасности
".
Согласно указанному стандарту безопасность производственных процессов должна быть обеспечена:
– использованием производственных помещений, удовлетворяющих соответствующим требованиями комфортности работающих;
– оборудованием производственных площадок (для процессов, выполняемых вне производственных помещений);
– обустройством территории производственных предприятий;
– использованием исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, комплектующих изделий (узлов, элементов) и т.п., не оказывающих опасного и вредного воздействия на работающих. При невозможности выполнения этого требования должны быть приняты меры, обеспечивающие безопасность производственного процесса и защиту обслуживающего персонала;
– применением производственного оборудования, не являющегося источником травматизма и профессиональных заболеваний;
– применением надежно действующих и регулярно проверяемых контрольно-измерительных приборов, устройств противоаварийной защиты, средств получения, переработки и передачи информации;
– применением электронно-вычислительной техники и микропроцессоров для управления производственными процессами и системами противоаварийной защиты;
– применением быстродействующей отсекающей арматуры и средств локализации опасных и вредных производственных факторов;
– рациональным размещением производственного оборудования и организацией рабочих мест;
– распределением функций между человеком и машиной (оборудованием) в целях ограничения физических и нервнопсихических (особенно при контроле) перегрузок;
– применением безопасных способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;
– профессиональным отбором, обучением работающих, проверкой их знаний и навыков безопасности труда в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004;
– применением средств защиты работающих, соответствующих характеру проявления возможных опасных и вредных производственных факторов;
– осуществлением технических и организационных мер по предотвращению пожара и (или) взрыва и противопожарной защите по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010;
– обозначением опасных зон производства работ;
– включением требований безопасности в нормативно-техническую, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, соблюдением этих требований, а также требований соответствующих правил безопасности и других документов по охране труда;
– использованием методов и средств контроля измеряемых параметров опасных и вредных производственных факторов;
– соблюдением установленного порядка и организованности на каждом рабочем месте, высокой производственной, технологической и трудовой дисциплины.
Производственные процессы
должны быть пожаро- и взрывобезопасными в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 и НПБ 5-2000, не сопровождаться загрязнением окружающей среды (воздуха, почвы, водоемов) и распространением вредных факторов выше предельно допустимых норм.
Требования безопасности к конкретным производственным процессам разрабатывают на основе Законодательства о труде, санитарного законодательства, норм и правил и ГОСТ 12.3.002 с учетом анализа данных производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, а также прогнозирования возможности предупреждения возникновения опасных и вредных производственных факторов во вновь разрабатываемых или модернизируемых процессах, в том числе предусматривающих использование промышленных роботов, гибких производственных систем, роторных линий и т.п.
Требования безопасности
должны устанавливаться:
– в стандартах ССБТ, нормах технологического проектирования (НТП), в текстовой части технологических карт по ГОСТ 3.1120-83, правилах техники безопасности, инструкциях, памятках и других документах требований безопасности к технологическим процессам;
– в стандартах любых видов на конкретные производственные процессы или на совокупность процессов, обладающих общностью этих требований.
Все эти требования к производственным процессам (видам работ) закладываются при их проектировании и реализуются при организации и проведении технологических процессов. При этом они должны предусматривать следующее:
– устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, ком-плектующими изделиями (узлами, элементами), готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;
– замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;
– комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
– герметизацию оборудования или создание в оборудовании повышенного или пониженного давления;
– применение средств защиты работающих;
– разработку обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию внешней и внутренней диагностики на базе ЭВМ;
– применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;
– применение безотходных технологий замкнутого цикла производств, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся иcточником вредных производственных факторов;
– использование системы оборотного водоснабжения;
– использование сигнальных цветов и знаков безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026;
– применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предотвращения монотонности, гиподинамии, чрезмерных физических и нервно-психических перегрузок;
– защиту от возможных отрицательных воздействий природного характера и погодных условий.
Требования безопасности к технологическому процессу
(виду работ) включают в нормативно-техническую и техноло-гическую документацию.
Кроме того, должны быть учтены и другие требования, в частности:
– требования к производственным помещениям, которые должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, не превышать допустимых нормативных значений по уровням опасных и вредных производственных факторов в помещениях и на рабочих местах, обеспечивать эвакуацию людей при пожарах и авариях и соответствовать требованиям безопасности при устройстве инженерных сетей;
– требования к производственным площадкам на территории производственного предприятия. Производственные (рабочие, монтажные и др.) площадки, на которых выполняются работы вне производственных помещений, и территория производственного предприятия должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, правил и норм, утвержденных органами государственного надзора; норм технологического проектирования. Технологические и транспортные коммуникации, проходы и проезды, расположенные на территории предприятия, должны соответствовать требованиям обеспечения безопасности людей, находящихся на этой территории. Предприятия должны быть обеспечены пожарной техникой для защиты объектов и пожарными водоемами. Размещение на территории производственного предприятия технологических установок, производственных и вспомогательных зданий административно-хозяйственного назначения должны обеспечивать максимально возможное снижение тяжести последствий при авариях (взрывах, пожарах) технологических установок;
– требования к исходным материалам. Исходные материалы, заготовки, полуфабрикаты не должны оказывать вредного действия на работающих. При использовании в технологическом процессе новых исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, а также при образовании промежуточных веществ, обладающих опасными и вредными производственными факторами, работающие должны быть заранее информированы о правилах безопасного поведения, обучены работе с этими веществами и обеспечены соответствующими средствами защиты. Использование новых веществ и материалов разрешается только после утверждения в установленном порядке соответствующих гигиенических нормативов.
Требования к размещению производственного оборудования и организации рабочих мест должно обеспечивать безопасность и удобство его эксплуатации, обслуживания и ремонта с учетом:
– снижения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений;
– безопасного передвижения работающих (а также посторонних лиц), быстрой их эвакуации в экстренных случаях, а также кратчайших подходов к рабочим местам, по возможности, не пересекающих транспортные пути;
– кратчайших путей движения предметов труда и производственных отходов с максимальным исключением встречных грузопотоков;
– безопасной эксплуатации транспортных средств, средств механизации и автоматизации производственных процессов;
– использования средств защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов;
– рабочих зон (рабочих мест), необходимых для свободного и безопасного выполнения трудовых операций при монтаже (демонтаже), обслуживании и ремонте оборудования с учетом размеров используемых инструментов и приспособлений, мест для установки, снятия и временного размещения исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, а также запасных и демонтируемых узлов и деталей;
– площадей для размещения запасов обрабатываемых заготовок, исходных материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, отходов производства, нестационарных стеллажей, технологической тары и аналогичных вспомогательных зон;
– площадей для размещения стационарных площадок, лестниц, устройств для хранения и перемещения материалов, инструментальных столов, электрических шкафов, пожарного инвентаря и аналогичных зон стационарных устройств;
– площадей для размещения коммуникационных систем и вспомогательного оборудования, монтируемого на заданной высоте от уровня пола или площадки подпольных инженерных сооружений (коммуникаций) со съемными или открывающимися ограждениями и аналогичными зонами коммуникаций;
– разделения на роботизированных участках рабочих зон промышленных роботов и обслуживающего персонала.
Требования к хранению и транспортированию исходных материалов
, готовой продукции и отходов производства, которые предусматривают:
при хранении – применение способов, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
использование безопасных устройств для хранения;
механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.
при транспортировании – использование безопасных транспортных коммуникаций;
применение средств транспортирования, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
механизацию и автоматизацию транспортирования;
использование средств автоматического контроля и диагностики для предотвращения образования взрывоопасной среды.
Требования к профессиональному отбору
и проверке знаний работающих, к которым предъявляются требования соответствия их физиологических, психофизиологических, психологических и, в отдельных случаях, антропометрических особенностей характеру работ. Проверка состояния здоровья работающих должна проводиться как при допуске их к работе, так и периодически. Лица, допускаемые к участию в производственном процессе, должны иметь профессиональную подготовку (в том числе по безопасности труда), соответствующую характеру работ. Организация обучения и проверки знаний работающими требований безопасности труда должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004.
Требования к применению средств защиты работающих
, которые должны обеспечивать:
удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;
снижение уровня вредных факторов до допустимых величин:
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы;
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, возникающих при нарушении технологического процесса.
Требования к обозначению опасных зон
. Опасные зоны на территории предприятия, транспортных путях, переходах, в производственных зданиях и сооружениях, на рабочих площадках, рабочих местах должно быть обозначены соответствующими знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026.
Специальные требования безопасности к отдельным производственным процессам устанавливаются соответствующими стандартами подсистемы 3 ССБТ. Например, ГОСТ 12.3.042 ССБТ "Деревообрабатывающие производства. Общие требования безопасности
", ГОСТ 12.3.011 ССБТ "Лесопиление. Требования безопасности
", ГОСТ 12.3.015 ССБТ "Работы лесозаготовительные. Требования безопасности
" и т.д.
Цель и задачи занятия
Цель занятия - освоить методику составления технологической схемы
2.Выбрать схему армирования ВКМ
3.Выполнить конструкторско-технологическую проработку изделия из
4.Выбрать технологический процесс изготовления изделий из ВКМ
5.Составить технологическую схему процесса
Введение
В существующих учебниках и специальных изданиях чаше всего приводят описания известных технологических схем, т.е. последовательность операций и аппаратов, через которые протекает сырье, превращаясь в конечный продукт, дают режимы (давление, температура и т.д.), приводят данные о размерах и мощности оборудования, экономическую информацию. Однако отсутствуют данные о том, как создавался технологический процесс, какие ступени развития прошел, какие показатели стремились достичь и каких достигли. Все эти вопросы входят в стратегию разработки технологического процесса. Эмпирически сложившаяся методология создания технологического процесса включает последовательное выполнение работ на различных стадиях (этапах). Разработку начинают с поисковых исследований, лабораторных исследований, проектирования и конструирования пилотных установок, их эксплуатации и получения исходных данных для проектирования укрупненного производства. В эту последовательность вписываются этапы создания опытных партий продуктов, их испытаний и методик анализа, оценки у потребителя, экономический анализ и создание систем автоматического регулирования и управления. Поэтому основная задача технолога - научиться хорошо разбираться в научных и технических вопросах, совокупность которых определяет содержание любого технологического процесса, научиться мыслить категориями цельного процесса с учетом требований к качеству технологических разработок. Технолог-разработчик должен хорошо разбираться в современных тенденциях развитии технологии, что крайне важно для правильной постановки задачи при выборе направления работ, при определении технических решений в ходе разработки процесса. Только при такой постановки вопроса с учетом стратегии разработка технологических процессов возможно разработать эффективную технологическую схему практически любого производства, в том числе и производства изделий из ВКМ.
Теоретическая часть
Технология производства любого вида продукции - это совокупность всех операций, которые проходит сырье до получения из него целевого продукта. Совокупность последовательных операций, протекающих в соответствующих машинах и аппаратах (оснащенных средствами контроля и управления) при соблюдении технологических режимов, в сочетании с подробным их описанием, называют технологической схемой.
Как правило, разработку технологической схемы проводят под конструкцию конкретного изделия, которое должно отвечать определенным требованиям. В случае незначительных изменений в конструкции известного изделия производят корректировку и уточнения отдельных этапов и операций технологического процесса и технологической схемы. При создании изделий из новых материалов и принципиально новой конструкции разработку технологической схемы процесса производства изделий из ВКМ осуществляют согласно схемы (см. рис. 3).
При разработке технологической схемы необходима тесная взаимосвязь этапов с целью их корректировки и уточнения при конструировании ВКМ, изделий из него, выборе технологии и аппаратурном оформлении всего технологического процесса. Естественно, на первой стадии возможна только принципиальная разработка технологической схемы, заключающаяся в схематичном изображении отдельных операций предполагаемого технологического процесса без указания используемого оборудования, режимов и т.д.
Рис. 3. Разработка технологической схемы производства изделий из КМ
Стройная и полная технологическая схема может быть получена при последовательном решении задач каждого этапа, взаимного согласования полученных результатов, их уточнения и корректировки и оформлении комплекта технологической документации.
В соответствии с техническим заданием (ТЗ) проводят предварительную проработку нескольких вариантов конструкции изделия.Для каждого варианта конструкции производят выбор ингредиентов КМ, совместное сочетание которых позволит создать КМ с заданным уровнем механических свойств.
Выбор ингредиентов и их возможных сочетаний производят в соответствии с методическими указаниями к лабораторной работе по курсу «Строительная механика» (Метод., указания: Богатеев Г.Г. «Изучение прочностных характеристик элементов строительных конструкций из ВКМ в зависимости от технологических факторов» - Казань, КГТУ, 1998 г.).
Выбор ингредиентов КМ
Основными характеристиками для выбора волокнистого материала являются относительная стоимость С=Ц-р/0в и удельные прочность-oVp и упругость Е в /р (Ц -цена, р - плотность волокнистого наполнителя, -с в и -Е в - прочность при растяжении и модуль упругости соответственно).
С учетом комплекса требований ТЗ и при C=min, -ав/р = п1ах и Ев/р=тах осуществляют выбор наполнителя.
При выборе геометрической формы наполнителя учитывают их влияние на распределение нагрузки в композиции, на механизм разрушения КМ, а также учитывают размеры и конструкцию изделия, условия эксплуатации и др.
Для изделий малой толщины и сплошной конфигурации предпочтительнее использовать высокодисперсные наполнители (порошки и т.д.), т.к. они легко распределяются в связующем.
В случае использования волокнистого наполнителя (волокна, нити, жгуты) прочность наполнителя в изделии используется максимально.
Замена монолитных волокон полыми (капилярными) позволяет резко увеличить прочность и жесткость изделий присжатии иизгибе, однако их использование в изделиях, работающих на растяжение, не эффективно.
(при растяжении)
(при сжатии)
где - толщина слоя связующего между волокнами;
Относительное удлинение при разрыве матрицы и волокна соответственно;
Разрушающее напряжение при сжатии однонаправленного КМ;
G - модуль сдвига связующего.
При создании КМ с требуемыми выбор оптимального соотношения ингредиентов осуществляют по зависимостям:
,
где и V B - пределы прочности и объемная доля волокон в КМ;
Предел текучести матрицы;
И Е м - модуль упругости волокна и матрицы соответственно.
Для полной реализации механических свойств волокон в КМ необходимо соблюдение условия
Определение оптимальной степени наполнения производят из соотношений или по номограмме (см. рис. 4).
Диаметр волокна,мкм
Рис. 4. Зависимость толщины пленки связующего от диаметра волокон
при однонаправленном расположении волокон и различной
степени наполнения.
и
,
Где - минимальная толщина прослойки связующего между волокнами;
D - диаметр волокна;
V BV - объемное содержание волокон;
Коэффициент капиллярности; d н
И - внутренний и наружный диаметры полого волокна.
Выбор схемы армирования осуществляют на основании данных о распределении силового поля и характера нагружения, направлений и значений действующих сил, углов армирования и количество волокон в каждом направлении.
В общем случае при выборе схем армирования придерживаются следующих принципов:
-ориентация элементарных волокон или нитей в КМ одномерна в направлении вектора приложенной нагрузки;
-объемное содержание волокон должно быть большим и стремиться к своему предельному значению;
-волокна в системе равнонагружены и работают одновременно;
Число перекрещивающихся слоев (для многослойных КМ) должно быть одинаковым;
-волокна (слои) должны быть качественно склеены между собой.
При использовании в качестве наполнителей тканых материалов в основном придерживаются вышеприведенных принципов. При этом учитывают (для конкретных условий эксплуатации КМ) и вид прилагаемой нагрузки (растяжение, сжатие, изгиб, кручение).
Таким образом, выбирая форму, размеры и материал наполнителя, можно получить достаточно точные данные о том, из какого материала должен быть второй компонент КМ.
Выбор матрицы (связующего). Полимерная матрица является важнейшим компонентом КМ, определяющим его технологические и эксплуатационные свойства. В качестве матрицы в КМ используют отверждаемые эпоксидные, полиэфирные и др. термореактивные смолы, а также полимерные термопластичные материалы. Матрица (связующая композиция) должна обладать определенным комплексом свойств, среди которых можно выделить:
Наличие реакционно-способных функциональных групп (-С-С-,
-СООН,-SН и др.) О
Достаточная для переработки вязкость;
Хорошая смачивающая способность по отношению к материалу наполнителя и хорошая адгезия;
Адгезия матрица - наполнитель должна быть больше когезионной прочности связующего;
Обладать высокой скоростью отверждения;
Не выделять при отверждении низкомолекулярных побочных продуктов;
Должна обеспечивать идеально-упругое поведение материала КМ и др.
Для улучшения физических, механических, технологических и специальных характеристик КМ в состав связующего вводят наполнители, добавки, пластификаторы. Пластификаторы, в свою очередь, должны обладать следующими основными свойствами:
Способностью совмещаться с полимерами;
Малой летучестью;
Способностью проявлять пластифицирующее действие при повышенной температуре;
Химической стойкостью, которая должна быть не ниже, чем у пластифицируемого полимера;
Не должны экстрагироваться из полимера.
Такая последовательность выбора ингредиентов КМ позволяет проектировать и создавать композиционные материалы с заданными свойствами, выбирать прогрессивные технологические процессы переработки КМ в изделия.
Матричными материалами могут быть металлы и их сплавы, органические и неорганические полимеры, керамика и другие вещества. Одним из основных требований, предъявляемых матричным материалам, является условие непрерывности по всему объему КМ.
Другой компонент - наполнитель является прерывным, разделенным в композиции и считается усиливающим или армирующим.
Такими компонентами чаще всего являются тонкодисперсные порошкообразные частицы или волокнистые материалы различной природы.
КМ характеризуется следующими признаками:
Состав и форма компонентов КМ определены заранее;
Компоненты, присутствуют в количествах, обеспечивающих заданные свойства материала;
Материал является однородным в макромасштабе и неоднородными в микромасштабе (компоненты различаются по свойствам, между ними существует явная граница раздела).
При использовании в КМ высокодисперсных наполнителей, которые хаотически располагаются в материале, механические свойства таких материалов одинаковы во всех направлениях. Такие материалы называют изотропными.
Ориентирование наполнителя (обычно волокнистого) обуславливает анизотропию свойств (т.е. различие механических свойств материала в разных направлениях).
При однонаправленной ориентации волокон КМ можно считать трансверсально-изотропными; они имеют плоскость изотропии yz, перпендикулярную направлению армирования вдоль оси х (рис. 5).
Рисунок5-Модель однонаправленного(трансверсально-изотропного)композиционного пластика с основными схемами распределения напряжений
Другой разновидностью ориентированных КМ являются ортотропные материалы, армируемые волокнами или тканями с продольно-поперечной укладкой (рис. 6). В этих КМ образуются три взаимно ортогональные плоскости симметрии механических свойств (ху, xz, zy).
В общем случае композиционные материалы представляют собой гетерогенные системы, состоящие из двух или более фаз, между которыми есть четкая граница раздела. Каждый компонент в КМ сохраняет свои индивидуальные свойства и имеет свое конкретное назначение. Как правило, матрица воспринимает нагрузку и передает ее наполнителю.
Варьируя типом наполнителя и матричного материала, их взаимодействием и схемой расположения в КМ, можно получать изделия с заданным сочетанием механических свойств (рис. 7).
Рис. 7. Новый комплекс свойств КМ
На заключительной стадии из нескольких отбирают один из вариантов изделия с соответствующими ингредиентами КМ и производят отработку конструкции изделия на технологичность, т.е. производят конструкторско-технологическую проработку. Такую проработку производят в соответствии с ГОСТ (14.201-73), который устанавливает основные задачи, последовательность их решения, систему технологичности изделия и стадии их определения.
Конструирование изделия - это комплексное решение системы взаимосвязанных и взаимообусловленных задач, связанных с обеспечением:
Конструктивно-геометрической определенности (задачи синтеза
конфигурации изделия);
Механической организации (разработка несущей конструкции изделия);
Технологичности изделия;
Вибростойкости и ударопрочности;
Химической стойкости к агрессивным средам и т.д.
Технико-экономической эффективности и конкурентоспособности.
Изделие из ВКМ может быть представлено как система деталей определенного функционального назначения. Некоторые детали системы могут быть выполнены из металлов, другие - из неметаллических материалов (керамика, полимеры и др.), а основные детали - из ВКМ.
Затем производят рационализацию и оптимизацию конструкции изделия, т.е. производят ее совершенствование.
Для окончательного варианта конструкции производят технико-экономическую оценку.
Выбор технологического процесса получения ВКМ и переработки его в изделие осуществляют с учетом природы и структуры выбранных ингредиентов КМ, видом используемого полуфабриката (препрега), конструкции изделия, метода формования и обработки, назначением изделия и условиями его эксплуатации.
При разработке и выборе технологического процесса необходимо соблюдение общих требований, а именно:
1. Равномерно распределять волокна (жгуты) в матрице, с заданным шагом, геометрией ячейки и характером армирования.
2.Обеспечивать прочную адгезионную связь между наполнителем и матрицей, а также между матричными слоями.
3.Полностью уплотнять КМ (если к изделию не предъявляют специальных требований).
4.Сохранять целостность волокон и их исходной прочности.
5.Обеспечивать возможность последующей сварки, пайки, склеивания и клепки.
С этой целью производят выбор последовательности выполнения технологических операций в соответствующих аппаратах (установках) и составляют принципиальную схему технологического процесса производства КМ и переработки его в изделия.
Выбранная технологическая схема должна удовлетворять комплексу требований, а именно, быть:
Передовой;
Экономичной;
Обеспечивать выпуск высококачественной продукции, конкурентоспособной на рынке и т.д.
Основой технологической схемы производства является разрабатываемый технологический процесс. Глубина и достаточная полнота разработки выбранного процесса позволяет определить типы и количество оборудования, потребное количество основных и вспомогательных материалов, топлива, всех видов энергии, рабочей силы, необходимые площади, типы и размеры зданий, сооружений и т.д.
Технологическая подготовка включает:
1.Разработку технологических процессов (операций) и определение их последовательности.
2.Выбор и расчеты оборудования и установления режимов их работы.
3.Определение потребной технологической оснастки, проектирование и изготовление специального инструментария.
4.Систему организации рабочих мест и транспортирования сырья, материалов или обрабатываемой продукции.
5.Разработку прогрессивных норм затрат рабочего времени, сырья, материалов, энергии и т.д.
6.Проектирование организации технического контроля.
Принципы выбора форм технологических документов
Всякое материальное производство - это процесс создания материальных благ, представляет собой естественное условие человеческой жизни и является материальной основой других видов деятельности.
Промышленное производство складывается из циклов. Производственный цикл - период времени от запуска исходного сырья, материалов, полуфабрикатов в производство по установленному на данном предприятии технологическому процессу до полного изготовления и сдачи продукции на склад, потребителю. Производственный цикл определяется для деталей, составных частей и изделия в целом и характеризуется длительностью цикла и структурой цикла, т.е. имеется в виду соотношение между длительностями операций и временем перерывов в цикле.
Промышленное изделие - изделие, изготовленное промышленным способом на основе серийной технологии, обладает относительно устойчивой формой и свойствами законченного продукта (т.е. не является сырьем, заготовкой, элементом конструкции).
Для промышленного производства изделий разрабатывают комплекты технологической документации в соответствии с выбранным технологическим процессом.
Выбор технологической документации применительно к условиям конкретного производства обусловлен следующим:
Типом и видом производств;
Стадией разработки документации;
Выбором технологического процесса для изготовления изделия и его составных частей (в том числе и ремонта);
Наличием отдельных видов специфического оборудования.
В свою очередь выбор состава форм технологических документов зависит от объема выпуска продукции и ее номенклатуры. Для предприятий с небольшим объемом производства разработку технологического процесса выполняют на формах маршрутных карт, а также в виде технологических инструкций.
Маршрутные карты используют на рабочих местах вместе с конструкторской документацией.
Предприятия, отличающиеся большим объемом выпуска изделий, используют, как правило, операционную технологию - подробное описание выполняемых действий каждого исполнителя на рабочем месте.
Документы общего назначения
Технологическая инструкция предназначена для описания технологических процессов, повторяющихся при изготовлении или ремонте изделий, правил эксплуатации средств технологического оснащения.
К таким документам относят, прежде всего, титульный лист и карту эскизов.
К документам специального назначения относят: маршрутную карту, карту технологического процесса, операционную карту, карту типовой операции и т.д.
Маршрутная карта - предназначена для маршрутного или маршрутно-операционного описания технологического процесса или указания
полного состава технологических операций при операционном описании изготовления или ремонта изделия (его составных частей), включая контроль и
перемещение по всем операциям различных технологических методов в тех
нологической последовательности с указанием данных об оборудовании,
технологической оснастке, материальных затратах, нормативных и трудовых
затратах.
Технологическая оснастка - совокупность приспособлений для установки и закрепления заготовок и инструментов, выполнения сборочных операций, а также для транспортирования заготовок, деталей или изделий.
Карта технологического процесса - предназначена для операционного описания технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта, с указанием переходов, технологических режимов и данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах.
Операционная карта - предназначена для описания технологической операции с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах (применяют при разработке единичных технологических процессов).
Карта технологической информации - предназначена для указания дополнительной информации, необходимой при выполнении отдельных операций (технологических процессов) и связанной с применением уникальных средств технологического оснащения, прогрессивных методов изготовления или ремонта изделия.
Маршрутное описание техпроцесса - сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.
Маршрутно-операционное описание техпроцесса - сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.
Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемого на одном рабочем месте.
Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.
Технологическое проектирование начинают с разработки маршрутной технологии, т.е. с установления последовательности выполнения основных операций и использования групп оборудования. По маршрутной технологии за каждым участком закрепляют обрабатываемые в нем виды продукции и составляют спецификации потребных для их изготовления (обработки) оборудования и материалов.
Вслед за маршрутной (в разделе технико-технологические расчеты) разрабатывают более детальную пооперационную технологию. Важнейшим требованием к технологическому процессу является ее единство, т.е., начиная от подготовки сырья и материалов и заканчивая выпуском продукции все процессы производства должны быть связаны в единую технологию. Соблюдение этого требования является основой высокопроизводительной работы проектируемого промышленного предприятия.
Практическая часть
Выбор и составление принципиальной и технологической схемы осуществляют в соответствии с требованиями ТЗ к изделию, а также с учетом результатов выбора ингредиентов КМ и возможных и рациональных технологий его создания и переработки.
ИЗ всего имеющегося парка оборудования, используемого для получения ингредиентов ВКМ, их подготовки к процессу создания ВКМ и получения из него полуфабрикатов, производят выбор наиболее экономичных и производительных установок (стандартного оборудования), потенциально пригодных для осуществления технологического процесса.
За основу технологического процесса выбирают схему процесса, проверенного производственной или опытной практикой. Для наглядности и облегчения работы целесообразно составить черновую маршрутную технологию в виде схемы с указанием на каждой операции применяемого оборудования по существующему техпроцессу, заданной суточной производительности и предлагаемые изменения в технологическом процессе.
Технологическую схему производства составляют, начиная с фазы получения ингредиентов КМ или их подготовки, и заканчивают операцией укупорки изделия и поставкой потребителю. На последующих этапах в результате технологических и технических расчетов технологическая схема может быть уточнена и несколько видоизменена.
Описание технологической схемы должно быть кратким и четким. В нем должны быть указаны последовательность производственных операций, схемы переходов обрабатываемых материалов с операции на операцию, и указаны отличительные особенности предлагаемой технологической схемы производства. В описании необходимо также указать - что дает такое (такие) нововведение с точки зрения улучшения технологического процесса, повышения производительности и улучшения качества изделий, уменьшения экономических затрат, улучшение санитарно-гигиенических условий производства, экологичности и т.д.
При проектировании новых производств разработчик должен самостоятельно разработать всю технологическую схему производства, опираясь на знания, полученные за время обучения в университете и при прохождении производственной практики на предприятиях отрасли.
При разработке технологических схем производства необходимо предусмотреть все основные мероприятия по реконструкции действующих установок и операций:
1. Обеспечение технического прогресса внедрением прогрессивных технологических процессов.
2. Интенсификация технологических процессов и всего производства за счет использования новых высокопроизводительных видов оборудования, модернизации существующего оборудования, а также за счет применения более мощных агрегатов и узлов технологических установок.
2.Повышение качества продукции.
3.Внедрение комплексной механизации трудоемких работ на всех основных и вспомогательных операциях, а также комплексной автоматизации всех производственных процессов.
4.Обеспечение безопасных условий труда и т.д.
Если изменений, вносимых в технологическую схему известного производства, много, то необходимо свести их после детального обоснования в таблицу по примерно следующей схеме (форме):
Таблица 1-Перечень изменений, вносимых в технологическую схему производства
С учетом изложенные положений и требований составляют принципиальную технологическую схему (каркас), на которую на последующих занятиях на основании выполненных исследований, выбора и расчетов оборудования, материального баланса и др. будут нанесены конкретные данные по каждой операции, тип и количество оборудования, нормы расхода, загрузки и потери сырья и материалов, контролируемые параметры технологического процесса и их техническое оснащение средствами автоматизации, регулирования и управления и т.д.
После уточнения и согласования с преподавателем разработанная принципиальная технологическая схема должна быть защищена авторами на практическом занятии.
При оформлении текстового материала необходимо соблюдение соответствующих ГОСТ.
1. Цель и задачи занятия.
2.Технология производства, технологическая схема производства изделий.
3.Основные задачи технолога.
4.Принципиальная схема разработки технологической схемы производства изделия из ВКМ.
5.Конструирование изделия и отработка его на технологичность.
6.Основные требования, предъявляемые к технологическому процессу на стадии его разработки.
7.Технологическая подготовка производства.
8.Маршрутная, пооперационная технология.
9.Основные принципы создания передовых технологий.
2.1. При предоставлении услуг технологические процессы организуются в соответствии с ГОСТ 12.3.002, ГОСТ Р 51303, ГОСТ Р 51304, СанПиН 2.3.5.021-94, технической и эксплуатационной документацией заводов-изготовителей, содержащей требования безопасности труда при производстве работ.
2.2. Безопасность технологических процессов должна быть обеспечена:
- выбором безопасных торгово-технологических процессов (видов работ), приемов и режимов работы и порядка обслуживания производственного оборудования и средств механизации;
- использованием помещений, удовлетворяющих соответствующим требованиям безопасности и комфортности рабочих мест;
- применением безопасного производственного оборудования;
- рациональным размещением основного и вспомогательного оборудования и организацией рабочих мест;
- применением безопасных способов хранения и транспортирования товаров;
- оборудованием погрузочно-разгрузочных площадок и площадок складирования (для процессов, выполняемых вне торговых и складских помещений);
- обустройством территорий организаций торговли;
- обозначением опасных зон производства работ;
- проведением мероприятий по ограничению ручных работ и работ, связанных с подъемом и перемещением тяжестей;
- применением средств защиты работников, соответствующих характеру проявления возможных опасных и вредных производственных факторов;
- осуществлением технических и организационных мер по предотвращению пожаров и (или) взрывов и по противопожарной защите;
- соблюдением установленного внутреннего трудового распорядка, производственной и технологической дисциплины;
- профессиональным отбором, обучением работников, проверкой их знаний и навыков по безопасности труда;
- включением требований безопасности труда в нормативную, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, соблюдением этих требований, а также требований соответствующих правил и норм по охране труда.
2.3. В технологической документации учитываются требования государственных и отраслевых стандартов, норм, правил по охране труда, в которых приводятся:
- опасные и вредные производственные факторы, источники их возникновения и предельно допустимые значения;
- порядок установки и съема деталей, загрузки и выгрузки используемого оборудования;
- требования пожаро- и взрывобезопасности, безопасной эксплуатации и обслуживания торгово-технологического оборудования и технических средств.
2.4. В качестве меры, исключающей непосредственный контакт работников с товарами, которые могут оказать на них вредное воздействие при погрузке (выгрузке), размещении их на хранение и подготовке к реализации, следует применять коллективные и индивидуальные средства защиты, специальную одежду, предусмотренные соответствующими правилами и нормами, а также имеющимися в организации инструкциями для работников отдельных профессий (видов работ).
2.5. Для сокращения продолжительности воздействия на работников вредных производственных факторов следует:
- соблюдать правила хранения товаров (кислоты, растворители, ацетон, сухие краски и другие аналогичные товары должны храниться в прочной, плотно закрытой таре, не допускающей их распыления и испарения);
- соблюдать правила подготовки товаров к продаже (дефростация мясных, рыбных и др. товаров) и правила продажи товаров;
- применять средства механизации при транспортировании охлажденных и замороженных продуктов;
- размещать хранящиеся в холодильных камерах товары в заранее определенных местах;
- оборудовать рабочие места вентиляцией (при работе с ядохимикатами, товарами бытовой химии и т.п.).
2.6. Для ограничения тяжести и снижения напряженности труда работников необходимо внедрять научную организацию труда в торговле.
2.7. Для снижения физической нагрузки работников необходимо:
- осуществлять переноску тяжестей в соответствии с существующими нормами;
- принимать меры по внедрению достижений в области механизации тяжелых и трудоемких работ, поддержанию в исправном состоянии оборудования, инструментов, приспособлений и инвентаря;
- обеспечивать соответствие количества и видов средств механизации товарному профилю и объему работ;
- внедрять технологические карты грузопотоков, обеспечивать кратчайшие маршруты для перемещения товаров и тары от одного рабочего места к другому;
- принимать меры по улучшению планировки, оснащенности и обслуживания рабочих мест;
- оборудовать места выполнения погрузочно-разгрузочных работ разгрузочными рампами, уравнительными поворотными площадками, лифтами, подъемниками, переходными мостиками;
- осуществлять вертикальную транспортировку товаров и тары с помощью грузовых лифтов;
- применять электропогрузчики, грузовые лифты, краны-штабелеры электрические, краны мостовые электрические, электротележки, средства непрерывного транспорта. Предусматривать совместное использование напольного аккумуляторного транспорта и грузовых тележек.
2.8. Для снижения утомляемости, профилактики заболеваемости работников следует:
- оборудовать рабочие места продавцов стульями или откидными сиденьями для кратковременного отдыха;
- оборудовать рабочие места контролеров-кассиров, кассиров, укладчиков-упаковщиков стульями с подлокотниками и сиденьем, регулируемым по высоте;
- принимать меры по обеспечению работников специальной обувью с ортопедическими стельками.
2.9. С целью снижения нервно-эмоциональной напряженности работников в крупных организациях рекомендуется организовать и оборудовать комнату психологической разгрузки.
2.10. Для контроля и управления технологическими процессами на линиях, состоящих из нескольких последовательно установленных одновременно работающих конвейеров или конвейеров в сочетании с другими машинами (линия для упаковки гастрономических товаров, линия для комплектования заказов и т.п.), приводы конвейеров и всех машин должны быть сблокированы так, чтобы в случае внезапной остановки какой-либо машины или конвейера предыдущие машины и конвейеры автоматически отключались, а последующие продолжали работать до полного схода с них транспортируемого груза.
2.11. При возникновении ситуаций, которые могут привести к аварии или другим нежелательным последствиям, на отдельных технологических операциях и в производственных помещениях необходимо предусматривать следующие способы уведомления:
- холодильные камеры с температурой 0 град. C и ниже оборудовать системой светозвуковой сигнализации "человек в камере", сигнал от которой должен поступать в помещение с постоянным круглосуточным дежурством персонала;
- оборудование для нагрева и кипячения оснащать системой световой сигнализации, которая предупреждает о нарушении его работы;
- сигнальные устройства, предупреждающие об опасности, следует выполнять и располагать так, чтобы их сигналы были хорошо различимы и слышны в производственной обстановке всеми лицами, которым угрожает опасность.
Лекция 1б. Основные принципы и методика проектирования береговых и плавучих рыбообрабатывающих предприятий.
Строительство и реконструкция промышленных предприятий, в том числе рыбообрабатывающих заводов (комбинатов) осуществляется по проектам, разрабатываемым соответствующими проектными организациями (институтами).
Под проектированием понимается разработка комплексной технической документации (проекта) содержащей технико-экономические обоснования, расчеты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства или реконструкции зданий и сооружений или их комплексов.
Основным документом для разработки проекта завода является задание на проектирование, которое составляет заказчик проекта совместно с проектной организацией.
Задание на проектирование является неотъемлемой частью контракта на разработку проекта. Значения показателей, которые приведены в задании, носят ограничивающий характер (не более или не менее каких-то величин). При дальнейшем проектировании показатели стараются приблизить к указанным значениям в задании на проектирование. Рекомендуемый состав задания на проектирование следующий:
- основание для проектирования (решение совета директоров, конкурс на размещение заказов по оказанию услуг для федеральных нужд, приказ директора и т.д.);
- вид строительства (новое строительство (новостройка); реконструкция; техническое перевооружение; расширение действующего предприятия)*;
- цель и задачи проектирования (определяются в соответствии с видом строительства), - место строительства (устанавливается при наличии нижеуказанных документов**);
- стадийность проектирования (одностадийная для технологически несложных объектов);
- требования по вариантной и конкурсной разработке (внедрение вариантного проектирования, позволяющего сравнить разные варианты технологического и объемно-планировочного решения);
- особые условия строительства (при наличии таковых);
- основные технико-экономические показатели (согласно таблицы 1);
- требования к качеству, конкурентоспособности и экологическим параметрам продукции (продукция более дешевая, чем у действующих предприятий подобного типа, или продукция должна иметь лучшее качество, более длительные сроки хранения, оригинальную упаковку и т. п.);
- требования к технологии (применения передовых технологий, высокопроизводительных агрегатов и эффективных конструктивных решений);
- режим работы предприятия (одно-двух- трех-сменный);
Требования к архитектурно-строительным, объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий и сооружений (отказ от излишеств в архитектурном оформлении зданий и сооружений);
- выделение очередей и пусковых комплексов, требования ПО перспективному расширению предприятия (не требуется для технологически несложных объектов);
- требования и условия к разработке природоохранительных мер и мероприятий (необходимость строительства очистных сооружений, возможность использования существующих, оценка направления движения воздушных масс и т.д.);
- требования к режиму безопасности и гигиене труда;
- требования по ассимиляции производства;
Требования по разработке инженерно-технических мероприятий гражданской обороны и мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций;
- требования по выполнению опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ;
- состав демонстрационных материалов.
Каждый из разделов задания на проектирование может состоять изряда подразделов. В зависимости от вида строительства и объемаработ некоторые рекомендуемые разделы в задании на проектирование могут отсутствовать.
Задание на проектирование должно содержать технико-экономическое обоснование (ТЭО) целесообразности намеченного строительства или реконструкции. В таблице 1 приведен примерный перечень подразделов для раздела «Основные технико-экономические показатели» задания на проектирование.
После разработки, согласования и утверждения задания на проектирование и заключения контракта приступают к разработке проекта.
Таблица 1 - Основные технико-экономические показатели
№п/п | Наименование показателей | Единица. измерения | Значение показателя |
Годовой выпуск готовой продукции в ассортименте в натуральном выражении, не менее: | т(муб) | ||
Общая площадь участка, не более | га | ||
Коэффициент застройки, не менее | коэфф. | 0,25 | |
Коэффициент использования участка | коэфф. | 0,4-0,55 | |
Периодичность работы (круглогодично, сезонно) | |||
Удельный расход на единицу мощности, не более: | |||
электроэнергии | кВт/час | ||
воды | куб. м. | ||
холода | кВт/час | ||
природного газа | тыс. куб. м. | ||
мазута | т | ||
угля | т | ||
Общая численность работающих, не более | чел. |
Наряду с составлением технического задания на проектирование должны быть подготовлены следующие документы:
Решение местного органа исполнительной власти о предварительном согласовании места размещения объекта;
Акт выбора земельного участка для строительства и прилагаемые к нему материалы:
Технические условия на присоединение проектируемого объекта к источникам
снабжения, инженерным сетям и коммуникациям;
Сведения о проведении с общественностью обсуждения о строительстве объекта;
Исходные данные на оборудование, в том числе индивидуального изготовления;
Материалы инвентаризации, оценочные акты и решения органов местной администрации о сносе и характере компенсации за сносимые здания и сооружения;
Заключение о качестве воды и другие сведения о характере социально-экономической обстановки, природных условий (почвенно-климатических и др.), состоянии природной окружающей среды, источников ее загрязнений и т. п.;
Обмерочные чертежи существующих на участке строительства зданий и сооружений,
подземных и наземных сетей и коммуникаций;
Техническая нормативная документация на продукцию предприятия;
Заключения и материалы, выполненные по результатам обследования действующих предприятий, конструкций зданий и сооружений;
Технологические планировки действующих цехов, участков со спецификацией оборудования и сведениями о его состоянии, данные об условиях труда на рабочих местах;
Другие материалы.
В сложившихся условиях роль проектно-конструкторских организаций по реконструкции существующих или созданию новых производств постепенно возрастает. Поэтому требуются высококвалифицированные специалисты в области проектирования рыбоперерабатывающих производств, которые должны уметь решать следующие задачи:
- разработки безотходных и малооперационных ресурсосберегающих технологий;
- использования в проектах агрегатированного, высокопроизводительного оборудования;
- повышения коэффициента использования оборудования;
- замены простого оборудования на автоматическое и введения на этой основе многостаночного обслуживания;
- применения в проектах трудосберегающих продуктов.
Перечисленные задачи не отражают полного перечня вопросов, который возникает при проектировании. Однако решение их способствует снижению себестоимости продукции. Следует помнить, что решение только технологических задач не позволит в дальнейшем реализовать проект. Необходимо решать вопросы промышленного строительства, санитарии, техники безопасности, защиты окружающей среды и ряд других. Рассмотрим более подробно некоторые из перечисленных выше задач, возникающих при проектировании.
Разработка безотходных, малооперационных, ресурсосберегающих технологий требует от проектировщика знаний в области существующих технологических схем производства и технологических процессов, а также оборудования, необходимого для аппаратурного оформления производственных линий. Например, если при производстве пресервов «филе-кусочки в различных соусах и заливках» использовать совмещенный с размораживанием посол, то по сравнению с технологией, в которой применен посол рыбы, разделанной на филе, имеют место завышенные расходы электроэнергии, воды, соли, обслуживающего персонала. Занимаемая площадь под оборудование увеличится примерно вдвое.
Увеличения выхода продукции при прочих равных условиях можно достичь, если заменить в технологии производства консервов из копченой рыбы операцию горячего копчения на операцию холодного копчения. Применяемое оборудование также влияет на технологию, как и выбор технологии на соответствующий подбор оборудования. Например, применяя конвейерные аппараты для получения готовых копченых изделий или полуфабрикатов для консервов из копченой рыбы, можно значительно уменьшить количество технологических операций, а сам процесс производства будет полностью механизирован.
Безотходность производства может быть достигнута переработкой отходов на кормовые и технические продукты и т. п.
Использование в проектах агрегативного, высокопроизводительного оборудования , в котором один человек управляет несколькими операциями, способствует значительному сокращению трудозатрат. Например, операции загрузки сельди, отрезания головы, хвостового плавника, удаления внутренностей, хребтовых и реберных костей, а также снятия кожи можно осуществить, используя разделочно-филетировочный комплекс VMK. В этом случае оператор только наблюдает за правильностью ведения процесса. Эти же операции можно выполнить с использованием трех последовательно установленных машин: разделочной, филетировочной и шкуросъемной. Причем в каждую из машин рыбу придется загружать вручную.
Повышение коэффициента использования оборудования будет способствовать снижению себестоимости продукции. Нецелесообразно, чтобы производительность машины значительно превышала производительность линии на данной операции, так как чем выше производительность машины, тем больше ее стоимость. Следует отметить, что при увеличении производительности машины на порядок ее стоимость может возрасти на два порядка.
Замена простого оборудования на автоматическое и введение на этой основе многостаночного обслуживания способствует снижению численности обслуживающего персонала. Однако такая замена будет целесообразна при больших производительностях. Следует помнить, что при выпуске рыбной продукции из всех затрат наибольшими является стоимость сырья, затем - затраты на воду, пар, электроэнергию, отопление. Затраты же на заработную плату обычно не превышают 8-15% от себестоимости продукции. Поэтому иногда некоторые технологические операции целесообразно выполнять вручную, если при этом экономится сырье или же когда стоимость заменяющего оборудования несоизмеримо велика по сравнению с мощностью предприятия.
Применение в проектах трудосберегающих продуктов способствует повышению конкурентоспособности предприятий в условиях рыночной экономики. Трудосберегающие продукты адекватны по своему назначению традиционным рыбным продуктам, пользующимся спросом у населения, но позволяют более широко, чем традиционные, применять в производстве технические средства и на этой основе снижать трудозатраты. Примером трудосберегающего продукта могут быть шпроты, в которых у кильки не удален хвостовой плавник. Особенно в дореформенные годы были распространены шпроты, в которых у кильки был удален хвостовой плавник. Шпроты из кильки с хвостовым плавником вытеснили аналогичный продукт из кильки без хвостового плавника, так как трудозатраты при производстве шпрот из кильки с хвостовым плавником значительно ниже, а вкусовые качества находятся на одном уровне.
Важной задачей при проектировании рыбоперерабатывающих производств является также механизация и автоматизация управления технологическими процессами и управления производством в целом.