Донецкий государственный университет управления, 2003

Содержание

МОДУЛЬ 1

системы ТЕХНОЛОГИй ОТРАСЛЕЙ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СФЕРЫ

ВВедение.......................................................................................................... 3

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ

1.1. Понятие о технологии.................................................................................. 5

1.2. Отрасли промышленности и их классификация..................................... 6

1.3. Понятие о производственном и

технологическом процессах........................................................................ 7

1.4. Экономическая оценка
технологического процесса...................................................................... 11

1.5. Типы производств и их основные
технологические признаки....................................................................... 13

ГЛАВА 2. СЫРЬЕ, ТОПЛИВО, ВОДА И ВОЗДУХ В
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

2.1. Определение сырья и его классификация............................................... 15

2.2. Обогащение сырья...................................................................................... 16

2.3. Качество сырья и современные
технологические процессы....................................................................... 22

2.4. Виды и основные характеристики топлива............................................ 24

2.5. Основные источники и характеристики воды........................................ 28

2.6. Классификация вод..................................................................................... 30

2.7. Очистка и обезвреживание воды.............................................................. 31

2.8. Воздух в технологических процессах.................................................... 34

ГЛАВА 3. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЙ В ЭНЕРГЕТИКЕ

3.1. Основные виды и источники энергии.................................................... 37

3.2. Система технологий тепловых электростанций................................... 37

3.3. Система технологий ГЭС.......................................................................... 45

3.4. Система технологий АЭС и проблемы
радиационной защиты............................................................................... 48

3.5. Биохимические источники энергии......................................................... 55

3.6. Экологически чистые нетрадиционные
системы технологий энергетики.............................................................. 55

3.7. Солнечные электростанции...................................................................... 57

3.8. Геотермальные электростанции............................................................... 58

ГЛАВА 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОБЫВАЮЩЕЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ

4.1. Определение добывающей промышленности....................................... 61

4.2. Разновидности природных ресурсов и
способы эксплуатации................................................................................ 62

4.3. Добывающие предприятия и их
отличительные особенности.................................................................... 65

4.4. Технологический и жизненный циклы
добывающих предприятий........................................................................ 67

4.5. Горно-геологические условия разработки
полезных ископаемых................................................................................. 68

ГЛАВА 5. ДОБЫЧА УГЛЯ

5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства................................................... 73

5.2. Способы добычи угля............................................................................... 75

5.3. Технология очистных работ..................................................................... 80

5.4. Комплексная механизация добычи угля................................................. 85

5.5. Вспомогательные технологические процессы...................................... 87

5.6. Использование угля................................................................................... 88

ГЛАВА 6. ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА

6.1. Особенности нефти и ее использование................................................ 90

6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин........................................ 92

6.3. Извлечение нефти на поверхность.......................................................... 97

6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов................... 100

6.5.Технология добычи газа.......................................................................... 102

ГЛАВА 7. Система ТЕХНОЛОГИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ

7.1. Понятие о металлургическом заводе

и комбинате................................................................................................ 108

7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна......................................... 109

7.3. Технология выплавки чугуна................................................................. 110

7.4. Продукция доменного производства.................................................... 113

7.5. Технология производства стали............................................................. 116

7.6. Прокатное производство......................................................................... 130

7.7. Цветная металлургия............................................................................... 136

7.8. Технология порошковой металлургии................................................. 138

ГЛАВА 8. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

8.1. Понятие о машиностроительном комплексе....................................... 142

8.2. Понятие о технологии машиностроения.............................................. 144

8.3. Литейное производство........................................................................... 146

8.4. Обработка металлов резанием............................................................... 151

8.5. Прогрессивные методы обработки металлов...................................... 158

ГЛАВА 9. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЙ ХИМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ

9.1. Понятие о химическом производстве................................................... 163

9.2. Технология коксохимического производства...................................... 164

9.3. Технология переработки нефти............................................................. 171

9.4. Производство аммиака, азотной кислоты
и минеральных удобрений..................................................................... 176

ГЛАВА 10. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И
ИЗДЕЛИЯ ИЗ НИХ

10.1. Свойства строительных материалов................................................... 187

10.2. Производство цемента и его разновидности..................................... 194

10.3. Производство гипса и извести............................................................. 197

10.4. Производство безобжиговых каменных материалов....................... 199

10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них................... 200

ГЛАВА 11. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЙ СТРОИТЕЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА

11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов.................... 203

11.2. Общие принципы организации строительства.................................. 215

11.3. Современные методы производства

основных строительных работ............................................................. 216

ГЛАВА 12. Системы ТЕХНОЛОГИй ВАЖНЕЙШИХ
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

12.1. Технология производства сахара........................................................ 220

12.2. Технология производства кефира....................................................... 228

12.3. Технология производства муки........................................................... 233

12.4. Технология производства растительных масел................................ 236

МОДУЛЬ 2

системЫ ТЕХНОЛОГИй ОТРАСЛЕЙ
НЕПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СФЕРЫ

ГЛАВА 13. НАУКА И НАУЧНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ

13.1. Понятие науки......................................................................................... 249

13.2. Национальная Академия наук (НАН) Украины................................ 249

13.3. Научные степени, ученые и
академические звания............................................................................. 250

13.4. Типовая структура научно-
исследовательского института (НИИ)................................................ 253

13.5. Формирование тем научных исследований....................................... 253

13.6. Технология научных исследований.................................................... 255

ГЛАВА 14. системы ТЕХНОЛОГИй
КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

14.1. Водоснабжение населенных пунктов................................................. 257

14.2 Канализация населенных пунктов........................................................ 263

14.3. Теплоснабжение жилых помещений,
учреждений, заведений......................................................................... 271

14.4. Газоснабжение населенных пунктов................................................... 284

14.5. Электроснабжение населенных пунктов............................................ 298

ГЛАВА 15.БЫТОВОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ НАСЕЛЕНИЯ

15.1. Технология пошива одежды в ателье................................................. 305

15.2. Технология изготовления
трикотажных изделий............................................................................ 310

ГЛАВА 16. ТРАНСПОРТ И СВЯЗЬ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

16.1. Транспорт населенных пунктов........................................................... 322

16.2. Связь населенных пунктов................................................................... 326

Литература................................................................................................. 340

ВСТУПЛЕНИЕ

Человечество вступило в XXI век – век глобализации, информатизации и глубоких перемен. Благодаря ускоренному развитию в новом столетии образования, науки, техники и новейших технологий, современные компании превращаются во владельцев мощного интеллектуального капитала, создают новые исключительные возможности и долговременные ценности.

Рынок приемлет наукоемкую, высокоинтеллектуальную, эффективную и экологически безопасную технологию, способную обеспечить значительное повышение производительности труда, снижение эксплуатационных затрат, энергопотребления, высокие конкурентные свойства производимой для заказчиков продукции.

В этих условиях со стороны потребителей растут требования к продукции передовых предприятий Украины. И выход здесь один – поиск новых исключительных возможностей, развитие корпоративной науки, внедрение новейших технологий, создание новой конкурентоспособной продукции с лучшими потребительскими свойствами и ценностными характеристиками, повышение качества сервисного обслуживания, производительности труда, значительное сокращение затрат.

Главная цель любой фирмы в условиях рыночной экономики – прибыль. В соответствии с этой целью руководителями фирм (менеджерами) в большинстве случаев являются люди с подготовкой в области менеджмента, экономики, финансов, иногда и с юридическим образованием.

Готовя инженеров-экономистов (фактически менеджеров) для плановой экономики, вузы давали им хорошую техническую и технологическую подготовку. В условиях же рыночной экономики такая подготовка должна быть усилена, поскольку менеджеру в рыночной системе отводятся более ответственные должности, и он часто должен сам решать многие технические и технологические вопросы без привлечения специалистов. Поэтому в учебных планах подготовки менеджеров значителен удельный вес технических дисциплин.

В условиях современной рыночной экономики техническая подготовка менеджеров должна стать более универсальной, так как теперь менеджер готовится для работы не в одной отрасли, например, машиностроении, а во всех производственных или непроизводственных отраслях.

Рыночная экономика не позволяет готовить узконаправленного специалиста. По окончании обучения менеджер попадает на рынок труда, и чем более он универсален, тем больше у него шансов получить работу.

Таким образом, при подготовке менеджеров приходится, с одной стороны, учитывать необходимость достаточно хорошего знания техники и технологии отрасли, где он будет работать, а с другой – подготовить специалиста-универсала, конкурентоспособного на рынке труда.

При решении этой задачи необходимо учитывать особенность того или иного региона и универсальность определенной отрасли. Так, основу промышленности Донецкого региона составляет добывающая, металлургическая, химическая промышленность, теплоэнергетика и машиностроение.

Здесь достаточно развита непроизводственная сфера, занимающаяся оказанием услуг населению. Поэтому при технологической подготовке менеджеров, экономистов и финансистов за основу целесообразно брать указанные отрасли.

Цель данного курса – научить будущего специалиста использовать полученные знания в процессе учета, контроля и анализа хозяйственной деятельности, финансирования и кредитования.

Курс лекций разбит на темы, в которых рассматриваются конкретные технологии в различных отраслях промышленности. В конце каждой темы приведены задания и вопросы для обсуждения.

МОДУЛЬ 1

СИСТЕМЫТЕХНОЛОГИЙ ОТРАСЛЕЙ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СФЕРЫ

ГЛАВА 1. ВСТУПЛЕНИЕ К ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Понятие о технологии

Технология – это процесс последовательного изменения состояния, свойств, формы или размера предметов труда, который осуществляется при изготовлении продукции.

Технологией называют науку, изучающую способы и процессы получения и переработки продуктов природы в предметы потребления и средства производства.

Понятие " технология" прежде всего, следует связывать с экономической деятельностью человеческого общества, направленной на приспособление и изменение предметов внешней природной среды для удовлетворения своих потребностей.

Следовательно, в экономике реализация технологий происходит в триаде составных производства: труд, носителем которого есть человек, предмет труда и средства труда. В зависимости от предмета и средств труда само понятие " технология" приобретает определенный смысл. Так, если предметом труда является объект природы, который средствами общественного труда перерабатывается на продукт потребления или товар, то имеем промышленную технологию. Если же предметом труда является сама структура промышленной технологии, которую изучают с целью усовершенствования или создания новых видов промышленной технологии, то имеем дело с научной технологией.

Различают промышленную технологию механическую, химическую и др.

Механическая технология изучает такие процессы переработки сырья и материалов в изделия, при которых изменяются физические, механические свойства, но при которых, как правило, не происходит изменения состава и внутренней структуры веществ. Так, из древесины изготовляют мебель, из металла штамповкой и резанием – детали машин и аппаратов и т.д.

Химическая технология изучает процессы переработки, в результате которых происходят глубокие изменения состава, внутреннего строения и свойств веществ. Так, например, в результате переработки природных газов, нефти, углей получают удобрения, пластические массы, химические волокна и другие продукты, имеющие состав, строение, свойства, совершенно отличные от исходных веществ.

На современном этапе развития науки и техники технология приобрела новое содержание. Из науки описательной она превратилась в точную науку, имеющую свои закономерности, представляющую собой синтез инженерных дисциплин, опирающихся на мощный фундамент физики, химии, механики, теплотехники, экономики, вычислительной техники.

Использование научных достижений в технологии позволяет создавать наиболее прогрессивные производственные процессы и оптимальные условия для их осуществления.

Разнообразие производств обусловливает разнообразие видов технологии и, следовательно, требует от руководителей разносторонних технических знаний и умения быстро ориентироваться в сложных условиях современного производства. Знание технологии позволяет руководителям выявлять пути рационального использования имеющихся резервов и роста производства, внедрения в производство научно-технических достижений, выбирать наиболее эффективные способы использования сырья, материалов, топлива и электроэнергии. Руководитель должен смотреть вперед, в сторону прогресса техники, иначе он окажется отстающим.

1.2. отрасли промышленности и их классификация

Отрасль промышленности – это совокупность предприятий, характеризующихся единством экономического назначения производимой продукции, однородностью перерабатываемого сырья, общностью технологических процессов и технической базы и профессиональными кадрами.

Объединение нескольких специализированных отраслей промышленности представляет собой комплексную отрасль (черная металлургия, электро– и теплоэнергетика, машиностроение и т.д.).

В промышленности бывшего СССР насчитывалось 227 крупных отраслей, которые по классификации статистики были объединены в 18 комплексных укрупненных отраслей. В Украине определено 18 отраслей.

В зависимости от экономического назначения продукции различают отрасли, производящие средства производства (группа А), и отрасли, производящие предметы потребления (группа Б).

Отрасли промышленности по характеру воздействия на предмет труда делятся на добывающие и обрабатывающие. Первые заняты добычей природного сырья (угля, торфа, природного газа, руд черных и цветных металлов), вторые – переработкой продукции добывающих отраслей промышленности и сельского хозяйства.

1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах

Производственный процесс – это совокупность действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию, соответствующую своему назначению. Производственный процесс на предприятиии требует различных действий: поставки сырья, ремонта обрудования, обучение персонала, обеспечения санитарно-гигиенических и экологических мероприятий. Все такие действия могут быть разными и осуществлятся, в зависимости от возникающих потребностей, в разное время и обеспечиваться различными мероприятиями, в результате реализации которых решается та или другая проблема. Таким образом, производственный процесс состоит из материального и энергетического обеспечения, транспортных и складских операций, ремонтных работ и технико-экономического управления производством.

В любом производственном процессе можно выделить основные и вспомогательные процессы. Процессы производства, обеспечивающие превращение сырья и материалов в готовую продукцию, называются основными. Вспомогательные процессы обеспечивают изготовление продукции, используемой для обслуживания основного производства (например, изготовление инструментов, оснастки и т.д.).

Технологический процесс – это часть производственного процесса, непосредственно связанная с последовательным превращением предмета труда в продукт производства. Он осуществляется в установленном порядке, на определенном обрудовании при установленном количестве и качестве сырья, при установленных технологических параметрах (температуры, давления, времени и др.). Он формируется под действием объективных факторов: социального устройства общества, его экономики, соответсвующих сырьевых ресурсов, научного уровня и практического опыта руководителей и исполнителей производства (рис.1.1).

Различие технологических процессов обусловлено разнообразием продуктов производства, сырья, исходных материалов, способов производства, приемов и методов работы и других специфических факторов.

Никто в процессе производства не имеет права на свой рассудок нарушать установленный порядок технологического процесса, ибо это есть закон производственного процесса. Все положения такого порядка строго определены и описаны в специальном документе – технологическом регламенте. Выполнение требований технологического регламента является обязательным. Следовательно, технологический регламент – это основной технологический документ, который определяет режим и порядок проведения операций технологического процесса. Для каждого нового производства он разрабатывается научно-проектными организациями отрасли или непосредственно предприятием или с участием научно-проектных учреждений, на основании патентов и лицензий. Еще до внедрения в производство проект технологического регламента рассматривается на ученом совете научного учереждения или технического совета предприятия, после чего утверждается лично руководителями этих учреждений и предприятий.

Любые полезные изменения действующего технологического регламента еще до их внедрения в производство должны утверждаться указанными лицами.

Каждый технологический регламент состоит из титульного листа, на котором указано наименование технологического процесса, название преприятия, подпись руководителя и печатать предприятия, должности и подписи, ответственных за разработку процесса лиц.

За титульным листом помещается перечень разделов технологического регламента, к которым, как правило, входят такие:

1. Общая характеристика производства.

2. Характеристика продукции, исходного сырья и вспомогательных материалов.

3. Рецептура и материальные расчеты.

4. Схема материальных потоков.

5. Описание операций технологического процесса.

6. Технологическая схема.

7. Нормы рабочего времени.

8. Возможные нарушения процесса и способы его устранения.

9. Характеристика отходов производства.

10. Материальный баланс операций и всего технологического процесса.

11. Метрологическое обеспечение технологического процесса.

12. Охрана труда.

13. Средства обеспечения соблюдения экологических норм производства.

14. Спецификация (перечень и характеристика) технологического оборудования.

15. Спецификация контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации технологического процесса.

16. Перечень обязательных инструкций.

По способу организации химико-технологические процессы (ХТП) подразделяются на периодические, непрерывные и комбинированные. В периодических процессах сырье вводится в реактор определенными порциями, а также дискретно из реактора извлекается целевой продукт R после завершения цикла (рис. 1.2, а). В непрерывных процессах сырье подается в реактор постоянным потоком. За время пребывания в реакторе оно превращается в целевой продукт, который непрерывно выводится из реактора (рис. 1.2, б).

Рис. 1.2. Схемы – ХТП, отличающихся по способу организации:

а – периодических; б – непрерывных; в-д – комбинированных

Комбинированные процессы могут характеризоваться непрерывным поступлением сырья и периодическим отводом продукта (рис. 1.2, г), периодическим поступлением сырья и непрерывным отводом продукта (рис. 1.2, в), периодическим поступлением одного из исходных видов сырья и непрерывным – другого (рис. 1.2, д) и т.д.

По кратности обработки сырья различают процессы с разомкнутой (открытой), замкнутой (закрытой) и комбинированной схемами. В процессах с открытой схемой сырье за один цикл пребывания в реакторе превращается в целевой продукт (рис. 1.3, а). В процессах с закрытой схемой требуется многократное пребывание сырья в реакторе до того, как оно полностью превратится в целевой продукт (рис. 1.3, б).В комбинированных процессах основное сырье может превращаться в целевой продукт за один цикл, а вспомогательные материалы А2 использоваться многократно (рис. 1.3, в).

Рис. 1.3. Схемы – ХТП, которые отличаются по кратности
обработки сырья:

а – открытые; б – закрытые; в – комбинированные

1.4. Экономическая оценка технологического процесса

С точки зрения технологии экономика – это система сбалансированных денежных и материально-энергетических потоков конверсии природных ресурсов в потребительную стоимость. Но прежде чем начнет действовать производство, необходимо вложить определенные денежные средства всей организации. Движение денежных и материально-энергетических потоков схематически изображено на рис.1.4. Из рисунка следует, что денежные и материально-энегетические потоки направлены навстречу друг другу. При этом денежные потоки опережают материально-энергетические. Денежный поток рассредоточен, а материально-энергетический однонаправлен. Характерные особенности приведенной схемы:

1) денежные и материально-энергетические потоки направлены навстречу друг другу. При этом денежные потоки опережают материально-энергетические, играя роль инфраструктуры производства;

2) трансформация природных ресурсов (сырья) в потребительскую стоимость происходит на стадиии технологического превращения;

3) рациональное использование природных ресурсов, эффективность природоохранных мероприятий и экономическая эффективность системы конверсии зависят от научно-технического уровня технологического процесса.

Показатель экономической эффективности технологического процесса должен учитывать все виды затрат. Таким обобщающим показателем является себестоимость продукции – одна из важнейших экономических категорий.

Рис.1.4. Система экономики: денежные и материально
энергетические потоки конверсии природных ресурсов в
потребительскую стоимость

Себестоимость – это совокупность материальных и трудовых затрат предприятия на изготовление и реализацию продукции, выраженных в денежной форме. Затраты предприятия, непосредственно связанные с производством, называются фабрично-заводской себестоимостью продукта. Основные статьи затрат, из которых слагается фабрично-заводская себестоимость продукции: 1) сырье, полуфабрикаты и основные материалы, непосредственно участвующие в химических процессах производства; 2) топливо и энергия для технологических целей; 3) заработная плата основных производственных рабочих; 4) амортизация – отчисления на возмещение износа основных производственных фондов: зданий, сооружений, оборудования и др.; 5) цеховые расходы, включая затраты на содержание и текущей ремонт основных производственных фондов (в том числе заработную плату вспомогательных и ремонтных рабочих, а также заработную плату административно-управленческого персонала цеха, расходы на охрану труда и технику безопасности); 6) общезаводские расходы.

С себестоимости основного продукта обычно снимается стоимость побочных продуктов, получаемых из того же сырьтя. Соотношение затрат по статьям себестоимости различно для отдельных производств.

Изучение структуры себестоимости продукции необходимо для выявления резервов производства и интенсификации технологических процессов. Важнейшим резервом снижения себестоимости продукции при высоком ее качестве является рациональное и экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии и высокопроизводительной техники. Совершенствование техники и технологии должно способствовать снижению себестоимости и увеличению выпуска высококачественной продукции.

1.5. Типы производств и их основные технологические признаки

Различают производства трех основных типов (в машиностроении): единичное, серийное и массовое.

В единичном производстве изделия изготовляются в одном или нескольких экземплярах. Выпуск одного и того же изделия не повторяется от случая к случаю. В единичном производстве производительность труда ниже, а себестоимость продукции выше, чем в производствах иных типов, поскольку они изготавливаются рабочими высокой квалификации на универсальных станках.

В серийном производстве изготовление деталей осуществляется различными по размеру партиями или сериями с периодическим их повторением. При этом различают мелкосерийное и крупносерийное производство. Серийное производство не требует высокой квалификации рабочих, т.к. ограниченная номенклатура изделий и их повторяемость способствуют быстрому приобретению трудовых навыков.

В массовом производстве изготовляются одинаковые детали или изделия в большом количестве и в течение длительного времени. Обычно при этом на каждом рабочем месте выполняется одна операция. Обработка деталей производится высокопроизводительными методами на станках и автоматах, оснащенных специальными инструментами и приспособлениями, и автоматических линиях. Массовое производство имеет самую совершенную структуру и форму организации и обеспечивает наиболее низкую себестоимость изготовления изделий.