Тема 10. ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИИ

Показатели технического прогресса

Основные направления научно-технического прогресса

Научно-технический прогресс и научно-техническая революция

Научно-технический прогресс (НТП)– это процесс непрерывного развития науки, техники, технологии, совершенствования предметов труда, форм и методов организации производства и труда. Он выступает так же как важнейшее средство решения социально-экономических задач, таких, как улучшение условий труда, повышение его содержательности, охрана окружающей среды, а в конечном счете- повышение благосостояние народа. Этот процесс обеспечивает повышение производительности труда так как он тесно связан с развитием науки. Научно-технический прогресс имеет большое значение и для укрепления обороноспособности государства.

Научно-технический прогресс в своем развитии проявляется в двух взаимосвязанных и взаимозависимых формах- эволюционной и революционной.

Эволюционная форма научно-технического прогресса характеризуется постепенным, непрерывным усовершенствованием традиционных технических средств и технологий, накоплением этих усовершенствований. Такой процесс может длиться достаточно долго и обеспечивать, особенно на начальных его этапах, существенные экономические результаты.

На определенном этапе происходит накопление технических усовершенствований. С одной стороны, они уже недостаточно эффективны, с другой,- создают необходимую базу для коренных, принципиальных преобразований производительных сил, что обеспечивает достижение качественно нового, более высокой производительности общественного труда. Такая форма развития научно-технического процесса называется революционной.

Таким образом, научно-техническая революция (НТР) - качественно новый этап в научно-техническом прогрессе (НТП), Она является его сердцевиной, ядром. НТР имеет характер скачка, как в познании законов объективного мира, так и в практической деятельности. Этот скачок связан с превращением науки в непосредственную производительную силу общества.

Современная научно-техническая революция базируется на достижениях науки и техники. Она характеризуется использованием новых источников энергии, широким применением электроники, разработкой и применением принципиально новых технологических процессов, прогрессивных материалов с заранее заданными свойствами. Все это, в свою очередь обеспечивает быстрое развитие отраслей, определяющих техническое перевооружение народного хозяйства. Таким образом, проявляется обратное влияние научно-технической революции на ускорение научно-технического прогресса. В этом взаимосвязь и взаимозависимость научно-технического прогресса и научно-технической революции.

Научно-технический прогресс в любой его форме играет определяющую роль в развитии и интенсификации промышленного производства. Он охватывает все звенья процесса, включающего фундаментальные, теоретические исследования, прикладные изыскания, конструкторско-технологические разработки, создание образцов новой техники, ее освоение и промышленное производство, а также внедрение новой техники в народное хозяйство.

Развитие техники и технологии связано с ростом производительности труда. Поэтому повышение производительности труда является главным решающим критерием технического прогресса.

НТП в промышленности развивается по следующим направлениям:

Ø электрификация;

Ø комплексная механизация и автоматизация производства;

Ø химизация производства.

Важнейшим направлением НТП, базой для всех других направлений является электрификация. Она представляет собой процесс широкого внедрения электроэнергии как источника питания производственного силового аппарата в технологические процессы, средства управления и контроля хода производства. На ее основе осуществляется комплексная механизация и автоматизация производства, внедряется прогрессивная технология. Электрификация обеспечивает в промышленности замену ручного труда машинным, расширяет воздействие электроэнергии на предметы труда.

Особенно велика эффективность применения электрической энергии в технологических процессах, технических средствах автоматизации производства и управления, инженерных расчетах, обработке информации, в счетно-вычислительных работах и т.д. Эффективным является применение лазерной техники в технологических процессах. Лазеры широко используются для резки различных материалов, сварки металлов, сверления отверстий и термообработки. В медицине и на их основе созданы различные установки и инструменты. Базой электрификации в промышленности служит дальнейшее развитие электроэнергетики, изыскание новых источников электрической энергии.

Комплексная механизация и автоматизация производства на современном этапе является одним из важнейших направлений НТП. Это широкое внедрение взаимосвязанных и взаимодополняющих систем машин, аппаратов, приборов, оборудования на всех участках производства, операциях и видах работ.

Это направление способствует интенсификации производства, росту производительности труда, сокращению доли ручного труда в производстве, облегчению и улучшению условий труда, снижению трудоемкости продукции.

Под термином «механизация» понимается главным образом вытеснение ручного труда и замена его машинным в тех звеньях, где он еще до сих пор остается.(вспомогательные, погрузочно-разгрузочные, подъемно-транспортные и складские работы).

Предпосылки механизации были созданы еще в период мануфактур, начало же ее связано с промышленным переворотом, который означал переход к фабричной системе капиталистического производства, опирающейся на машинную технику.

В процессе развития механизации проходила несколько этапов: от механизации основных технологических процессов, отличающихся наибольшей трудоемкостью, к механизации практически всех основных технологических процессов и частично вспомогательных работ.

Следующий этап развития - комплексная механизация.

При комплексной механизации ручной труд заменяется машинным комплексно на всех операциях технологического процесса не только основных, но и вспомогательных. Комплексная механизация в большей степени, чем некомплексная, содействует интенсификации технологических процессов и совершенствованию производства. Но и при комплексной механизации остается ручной труд.

Автоматизация производства- это применение технических средств с целью полной или частичной замены участия человека в процессах получения, преобразования передачи и использования энергии, материалов или информации.

Различают частичную автоматизацию, которая охватывает отдельные операции и процессы и комплексную, автоматизирующую весь цикл работ. В том случае, когда автоматизированный процесс реализуется без непосредственного участия человека, говорят о полной автоматизации этого процесс. При полной автоматизации функции человека выполняет машина.

Исторически автоматизация промышленного производства развивалась по двум основным направлениям.

Первое возникло в 50-х годах и было связано с появлением станков-автоматов и автоматических линий для механической обработки, при этом автоматизировалось выполнение отдельных однородных операций или изготовление крупных партий одинаковых изделий. По мере развития часть подобного оборудования приобрела ограниченную способность к переналадке на выпуск однотипных изделий.

Второе направление (с начала 60-х годов) получило развитие в таких отраслях, как химическая промышленность, металлургия, т.е. в тех, где реализуется непрерывная немеханическая технология. Здесь стали создаваться автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), которые сначала выполняли лишь функции обработки информации, но по мере развития ни них стали реализовываться и управляющие функции. Перевод автоматизации на базу современной электронно-вычислительной техники способствовал функциональному сближению обоих направлений. Машиностроение стало осваивать станки и автоматические линии с числовым программным управлением (ЧПУ), способные обрабатывать широкую номенклатуру деталей, затем появились промышленные роботы и гибкие производственные системы, управляемые АСУТП.

Комплексная автоматизация производства предполагает автоматизацию всех основных и вспомогательных процессов. Примером комплексной автоматизации может быть цех - автомат или завод автомат, оснащенный общей системой электронного управления. С помощью такого управления осуществляется контроль за ходом всех производственных процессов. При комплексной автоматизации производства используются роторные машины и линии, робототехнические комплексы и модули.

Автоматизация производства связана с внедрением вычислительной техники, которая позволит охватить комплексной автоматизацией все процессы - от научных исследований и проектирования до технологической подготовки производства и выпуска готовой продукции. (САПР-система автоматизированного проектирования конструкторских и технологических работ; САНИ - система автоматизации научных исследований и экспериментов; АСУТП - автоматизированная система управления технологическими процессами; АСУП - автоматизированная система управления производством).

Вычислительная техника все более широко используется не только для автоматизации производства, но и в самых различных его сферах. Подобное вовлечение вычислительной и микроэлектронной техники в деятельность различных производственных систем называется компьютеризацией производства. Компьютеризация- это основа технического перевооружения производства, необходимое условие повышения его эффективности. Развитие компьютеризации вызывает потребность в разработке и создании новых средств вычислительной техники. Их характерными особенностями являются формирование элементной базы на сверхбольших интегральных схемах; обеспечение производительности до 10 миллиардов операций в секунду; наличие искусственного интеллекта, что значительно расширяет возможности ЭВМ в обработке поступающей информации; возможность общения человека с ЭВМ на естественном языке путем речевого и графического обмена информацией.

В ходе развития компьютеризации- создание национальных и межнациональных коммуникационно- вычислительных сетей, что позволит обеспечить доступ к информационным ресурсам.

Химизация производства- означает процесс внедрения в различные отрасли промышленности химических технологий, новейших видов сырья и материалов. Химизация является одним из факторов ускорения НТП.

Химические методы ведения технологических процессов проникают в различные отрасли промышленности и играют важную роль в их развитии.

Химические способы переработки разных видов сырья, отходов производства дают возможность создавать новые материалы, сырьевые базы для других отраслей промышленности.

Это новые конструкционные и электроизоляционные материалы, синтетические смолы и пластмассы, расширение выпуска и повсеместного применения разнообразных химических материалов, обладающих специальными свойствами (лаки, химические добавки для модификации промышленных материалов и совершенствование технологических процессов)

Химизация производства предоставляет большие возможности для выявления внутренних резервов повышения эффективности общественного производства.

Важнейшим преимуществом химизации производства является возможность значительного ускорения и интенсификации технологических процессов, реализация непрерывного хода технологического процесса, что само по себе является существенной предпосылкой для комплексной механизации и автоматизации производства, а значит и повышения эффекта.

Химико-технологические процессы все более широко реализуются на практике. Среди них электрохимические и термохимические процессы, нанесения защитных и декоративных покрытий, химическая сушка и мойка материалов и многое другое.

Осуществляется химизация и в традиционных технологических процессах. Например, введение при закалке стали в охлаждающую среду полимеров позволяет обеспечить практически полное отсутствие коррозии деталей.

Помимо выделения основных направлений НТП принята также группировка направлений НТП по приоритетам. Приоритетными направлениями НТП являются:

v электронизация народного хозяйства - обеспечение всех сфер производства и общественной жизни высокоэффективными средствами вычислительной техники (как массовой - компьютеры, так и супер-ЭВМ с быстродействием более 10 млрд. операций в секунду с использованием принципов искусственного интеллекта), внедрение нового поколения спутниковых систем связи и т.д.);

v комплексная автоматизация всех отраслей народного хозяйства на базе его электронизации - внедрение гибких производственных систем, роторно-конвейерных линий, промышленных роботов, средств автоматизации погрузочно-разгрузочных работ;

v ускоренное развитие атомной энергетики, направленное на строительство новых атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, и сооружение высокотемпературных атомных энерготехнологических установок многоцелевого назначения;

v создание и внедрение новых материалов, обладающих качественно новыми эффективными свойствами (коррозионной радиационной стойкостью, жаропрочностью, устойчивостью к износу, сверхпроводимостью и др.);

v освоение принципиально новых технологий - мембранной, лазерной, плазменной, вакуумной, детонационной и других видов технологий;

v ускоренное развитие биотехнологии, способствующей созданию безотходных технологических процессов.

Разграничение перечисленных направлений относительно, поскольку все они отличаются высокой степенью взаимозаменяемости и сопряженности, так как прогресс в одной области опирается на достижение в других.

Так, современный уровень автоматизации производства и управления не мыслим без информационно-вычислительных устройств, которые являются основной частью АСУ; создание новых материалов невозможно без применения принципиально новых технологий их производства и обработки; в свою очередь одним из условий, обеспечивающих высокое качество новой техники, является применение новых материалов с особыми свойствами.

Классификация направлений НТП является традиционной и позволяет дать оценку уровня развития и динамики производственно-технической базы любой отрасли.

Результативность технического прогресса определяется системой показателей обобщающих (синтетических) и частных (дифференцированных).

Обобщающие - характеризуют общий уровень и динамику народнохозяйственной или локальной (по отрасли, предприятиям) результативности технического прогресса. Частные показатели оценивают степень эффективности отдельных направлений и форм технического прогресса и использования отдельных видов, применяемых ресурсов - основных фондов, живого труда, химических компонентов сырья.

К обобщающим показателям относятся:

1. Фондовооруженность труда - отношение стоимости основных производственных фондов к численности промышленно-производственного персонала;

2. Техническая вооруженность труда - отношение стоимости активной части основных фондов к численности промышленно-производственного персонала;

3. Коэффициент обновления основных фондов- отношение среднегодовой стоимости вновь введенных основных фондов к их стоимости на конец планового периода или как отношение новой производственной мощности к суммарной производственной мощности;

4. Коэффициент выбытия основных фондов - отношение стоимости основных фондов или производственной мощности, выбывающих по ветхости и износу за год к стоимости основных фондов или величине производственной мощности на начало года.

К частным показателям относятся показатели, характеризующие уровень электрификации, уровень механизации и автоматизации производства и уровень химизации производства.

Уровень электрификацииоцениваетсяследующими показателями:

v коэффициент электрификации производства - отношение количества потребленной электрической энергии ко всей потребленной энергии за год; (в т.ч. тепловой и механической);

v электровооруженность труда - отношение мощности всех установленных электрических двигателей к числу рабочих (фактически можно определять как отношение потребленной электрической энергии ко времени, фактически отработанному рабочими)

v удельный вес электрической энергии, потребленной в технологических процессах, в общем количестве потребленной электрической энергии.

Уровень механизации производстваоценивается следующими показателями:

ü коэффициент механизации производства - отношение объема продукции, выработанной с помощью машин к общему объему продукции;

ü коэффициент механизации работ - отношение количества труда (в человеко или нормо-часах) выполненного механизированным способом, к общей сумме затрат труда на производство данного объема продукции;

ü коэффициент механизации труда -отношение количества рабочих ,занятых на механизированных работах, к общей численности рабочих на данном участке, предприятии.

Уровень автоматизации производствахарактеризуют те же показатели, что и уровень механизации. Это коэффициент автоматизации производства, коэффициент автоматизации работ и коэффициент автоматизации труда. Расчет этих показателей аналогичен показателя уровня механизации, но выполняется по автоматизированным работам.

Уровень химизации производстваоценивается следующими показателями:

§ удельный вес методов в технологии производства данного вида продукции;

§ удельный вес потребляемых полимерных материалов в общей стоимости производимой готовой продукции.

Вопросы для самопроверки:

1.В чем состоит сущность НТП и НТР?

2.Какова роль НТП в развитии интенсификации производства?

3.Назовите основные направления НТП и раскройте их содержание.

4.Какие показатели характеризуют результативность НТП?

5.Что следует понимать под термином «механизация» и « автоматизация»?

6.Какие направления НТП являются приоритетными и почему?

7.Дать характеристику показателям, характеризующим основные направления НТП?

Дополнительная литература

Генкин Б.М. Экономика и социология труда. Учебник для ВУЗов.-М.:НОРМА,2001.

 

План лекции:

10.1 Производство чугуна. Исходное сырье для производства чугуна

10.2 Технология изготовления чугуна

10.3 Продукты доменной плавки и их использование

10.4 Технико-экономические показатели доменной плавки и пути интенсификации доменного процесса

10.5 Производство стали. Исходное сырье для производства стали

10.6 Сущность передела чугуна в сталь

10.7 Способы передела чугуна в сталь