Сущность научно-технического прогресса

     Одно  из главных направлений коренных изменений в технологии – перевод  ее на использование электроэнергии в качестве рабочего контрагента, непосредственно  обрабатывающего предмет труда. В технологии, основанной на термическом воздействии на предмет труда, уже используется свойство электричества легко преобразовываться в тепловую энергию. Электротермические процессы получают широкое развитие в черной металлургии (выплавка электростали, ферросплавов), металлообработке (нагрев и плавка металлов) и сварке металлов.

     На  свойстве электричества служить  реагентом в химических процессах  основана электрохимическая технология, широко применяемая для получения  ряда цветных, легких и редких металлов (алюминия, магния, натрия, титана и др.), а также ряда органических соединений путем электросинтеза.

     Электрификация  механической технологии состоит в  том, что электричество должно вытеснить  и заменить собой рабочий инструмент механического орудия (резец в металлообработке). Электричество начнет выполнять ту же функцию, что и инструмент механического орудия, т.е. фактически воздействовать на обрабатываемый материал (электрофизическая технология). Разработаны и применяются такие виды электрофизической технологии обработки металлов, как электроискровая, электроимпульсная и электроконтактная. Начинают внедряться электрофизические методы, основанные на воздействии электрического поля и электрических зарядов на обрабатываемое сырье, электросепарация, электроформование. Эти процессы могут быть использованы в самых различных отраслях – текстильной, машиностроительной, горнорудной, промышленности строительных материалов.

     Предложен принципиально новый способ резания  материалов – при помощи лазерного  луча. Квантовые генераторы находят применение в ряде отраслей машиностроения, вытесняя механические металлорежущие станки. Разработана и начала внедряться в производство многих химических продуктов плазмоструйная технология.

     Электрификация  становится одним из главных направлений коренных преобразований технологии, потому что она обладает многими технологическими и экономическими преимуществами. Электрическая обработка повышает качество, надежность и долговечность уже известных видов продукции, позволяет создать изделия с новыми потребительскими свойствами, что расширяет рамки производства и личного потребления.

     О более широком использовании  электричества в технологических  процессах свидетельствуют следующие  данные. Если в 1928 г. на технологические  цели использовалось 2%, то сейчас – более 30% всей потребляемой в промышленности электроэнергии.

     Уровень электрификации характеризуют следующие показатели:

• общий коэффициент электрификации, который определяется как отношение электрической энергии к массе всех видов 
  энергии, потребляемой отраслью, подотраслью, объединением 
  (предприятием);
• коэффициент электрификации привода – отношение электрической энергии к массе всех видов энергии, используемых 
  для приведения в движение машин, оборудования и различных механизмов;   
• удельный вес электроэнергии, потребляемой непосредственно в технологических процессах (электролиз, электроплавка, электросварка и др.), в общем объеме электроэнергии,потребляемой на производственные нужды;
• электровооруженность труда – отношение потреблен 
  ной электроэнергии (за минусом электроэнергии, использован 
  ной на технологические цели) к числу работающих или к 
  отработанному времени за определенный период (как правило, 
  за год).

     Анализ  этих показателей в динамике позволяет  судить о развитии такого важного направления НТП, как электрификация.

     Значение  электрификации заключается в том, что она является основой для  механизации и автоматизации  производства, а также химизации  производства, способствует повышению  эффективности производства: увеличению производительности труда, улучшению качества продукции, снижению ее себестоимости, увеличению объема производства и прибыли на предприятии. Так, давно установлена прямая связь между производительностью и электровооруженностью труда. Велико значение электрификации и для решения многих социальных проблем: отопления и освещения жилых зданий, улучшения условий труда на производстве, более широкого применения самой разнообразной бытовой техники и др.

     Другим  важнейшим направлением НТП являются комплексная механизация и автоматизация производства.

     Механизация и автоматизация  производственных процессов  – это комплекс мероприятий, предусматривающих широкую замену ручных операций машинами и механизмами, внедрение автоматических станков, отдельных линий и производств.

     Механизация производственных процессов означает замену ручного труда машинами, механизмами и другой техникой.

     Механизация производства непрерывно развивается, совершенствуется, переходя от низших к более высоким формам: от ручного  труда к частичной, малой и  комплексной механизации и далее к высшей форме механизации – автоматизации.

     В механизированном производстве значительная часть трудовых операций выполняется  машинами и механизмами, меньшая  – вручную. Это частичная (некомплексная) механизация, при которой могут быть отдельные слабо механизированные звенья.

     Комплексная механизация – это способ выполнения всего комплекса работ, входящих в данный производственный цикл, машинами и механизмами.

     Высшей  степенью механизации является автоматизация производственных процессов, которая позволяет осуществлять весь цикл работ без непосредственного участия в нем человека, лишь под его контролем.

     Автоматизация – это новый тип производства, который подготовлен совокупным развитием науки и техники, прежде всего переводом производства на электронную основу, с помощью применения электроники и новых совершенных технических средств. Необходимость автоматизации производства вызвана неспособностью органов человека с нужной быстротой и точностью управлять сложными технологическими процессами. Огромные энергетические мощности, большие скорости, сверхвысокие и сверхнизкие температурные режимы оказались подвластны только автоматическому контролю и управлению.

     В настоящее время при высоком  уровне механизации основных производственных процессов (80%) в большинстве отраслей все еще недостаточно механизированы вспомогательные процессы (25–40), многие работы выполняются вручную. Наибольшее количество вспомогательных рабочих используется на транспорте и перемещении грузов, на погрузочно-разгрузочных работах. Если же учесть, что производительность труда одного такого работника почти в 20 раз ниже, чем у занятого на комплексно-механизированных участках, то становится очевидной острота проблемы дальнейшей механизации вспомогательных работ. Кроме того, необходимо учитывать то обстоятельство, что механизация вспомогательных работ в промышленности обходится в 3 раза дешевле, чем основных.

     Но  основной и самой важной формой является автоматизация производства. В настоящее  время счетно-решающие машины все  более решительно входят во все области науки и техники. В будущем эти машины станут основой автоматизации производства и будут управлять автоматикой.

     Создание  новой автоматической техники будет  означать широкий переход от трехзвеньевых  машин (рабочая машина – передача – двигатель) к четырехзвеньевым системам машин. Четвертое звено – кибернетические устройства, при помощи которых обеспечивается управление огромными мощностями.

     Основными ступенями автоматизации производства являются: полуавтоматы, автоматы, автоматические линии, участки- и цехи-автоматы, заводы- и фабрики-автоматы. Первой ступенью, представляющей собой переходную форму от простых машин к автоматическим, являются полуавтоматы. Принципиальная особенность машин этой группы заключается в том, что целый ряд функций, осуществляющихся ранее человеком, здесь передан машине, однако за рабочим еще сохраняются определенные операции, обычно трудно поддающиеся автоматизации. Высшей ступенью является создание заводов- и фабрик-автоматов, т.е. полностью автоматизированных предприятий.

     Основными показателями, характеризующими уровень механизации и  автоматизации, являются:

• коэффициент механизации производства

 

     К_мп  = V_м / V_общ, 

     Где  К_мп – коэффициент механизации производства;

     V_м – объем продукции, произведенной с помощью машин

     и механизмов;

     V_общ – общий объем выработанной продукции на предприятии;

• коэффициент механизации (автоматизации) труда (Км.т.)

 

     К_м.т. = N_м / ( N_м  + N_p), 

     где N_м – количество рабочих, занятых на механизированных (автоматизированных) работах, чел. ;

     N_p – количество рабочих, выполняющих ручные операции;

• коэффициент механизации (автоматизации) работ (Кp)

 

     К_р = V_м / V_общ, 

     где V_м – объем работ, выполненный механизированным (автоматизированным) способом;

     V_общ – общий объем работ;

• уровень автоматизации Y_a  на практике довольно часто определяют из выражения

 

     Y_a = К_a / (К_a+ К),

     где К_а – количество автоматического оборудования в штуках или

     его стоимость в рублях;

     К – количество или стоимость неавтоматического  оборудования.

     Необходимо  отметить, что этот показатель уровня автоматизации, определенный на основе сопоставления применяемого автоматического и неавтоматического оборудования, не совсем точно характеризует уровень автоматизации на предприятии.

     В определенной мере уровень механизации  производства характеризует и такой показатель, как техническая вооруженность труда (К _т.в.), который определяется из выражения 

     К _т.в. = Ф_а/N, 

     где Ф_а – среднегодовая стоимость активной части основных производственных фондов;

     N – среднесписочная численность  работников предприятия или рабочих.

     Экономическая и социальная значимость механизации  и автоматизации производства заключается  в том, что они позволяют заменить ручной труд, особенно тяжелый, машинами и автоматами, повысить производительность труда и на этой основе обеспечить реальное или условное высвобождение работников, улучшить качество производимой продукции, снизить трудоемкость и издержки производства, увеличить объем производства и тем самым обеспечить предприятию более высокие финансовые результаты, что дает возможность улучшить благосостояние работающих и их семей.

     Химизация – процесс производства и применения химических продуктов в народном хозяйстве и быту, внедрение химических методов, процессов и материалов в народное хозяйство.

     Химизация как процесс развивается по двум направлениям: применение при производстве различной продукции прогрессивных химических технологий; производство и широкое применение химических материалов в народном хозяйстве и быту.

     В общем плане химизация позволяет:

• резко интенсифицировать технологические процессы и 
  тем самым увеличить выпуск продукции в единицу времени;
• снизить материалоемкость общественного и промышленного производства. Так, 1 т пластмассы заменит 5 т металла;
• снизить трудоемкость продукции за счет внедрения робототехники;
• существенно расширить номенклатуру, ассортимент и качество выпускаемой продукции и тем самым в большей мере удовлетворить потребности производства и населения в товарах народного потребления;
• ускорить темпы НТП. Например, создание космических аппаратов вряд ли было возможным без применения легких, прочных и жаростойких искусственных материалов с заранее заданными свойствами.