• * 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.

К атегория:

Нарезание резьбы

Требования к технологическому процессу и основные этапы его разработки

Любой технологический процесс должен отвечать следующим требованиям.
1. Он должен обеспечивать получение изделий в заданном количестве и заданного качества.
2. Из всех возможных вариантов технологического процесса (а одно и то же изделие можно изготовить с помощью нескольких различных техпроцессов) следует выбрать тот, который обеспечивает максимальную производительность труда, наивысшее качество изделия, требует для его реализации минимальных затрат труда и материалов, оказывает наименьшие вредные воздействия на окружающую среду.
3. Технологический процесс следует разрабатывать на основе имеющихся типовых или групповых технологических процессов. Типовым технологическим процессом называют такой процесс, который применяют для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типизация технологических процессов позволяет значительно сократить количество разнотипного оборудования, инструмента и приспособлений, используемых в инструментальных цехах.
4. Технологический процесс должен полностью соответствовать требованиям безопасности труда и промышленной санитарии.

Технологический процесс слесарной обработки включает в себя следующие этапы: анализ чертежа детали; выбор заготовки; выбор технологических баз; составление маршрута обработки заготовки; проектирование операций.

Анализ чертежа детали, подлежащей изготовлению, - первый и один из наиболее ответственных этапов. На этом этапе знакомятся с назначением, конструкцией и потребным количеством деталей, с требованиями, предъявляемыми к ее изготовлению и эксплуатации, оценивают технологичность детали.

Основное внимание уделяют анализу технологичности детали. Технологичной считается такая конструкция детали, которая позволяет изготовить деталь с высокими производительностью и качеством при минимальных затратах времени и средств, необходимых на технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт этой детали.

Отработка конструкции детали на технологичность - сложный процесс, требующий большого опыта, знаний и творческого подхода. В частности, необходимо оценить, насколько обоснована точность изготовления детали. Ведь чем точнее обработка, тем выше затраты. Поэтому выбранная точность изготовления детали должна строго соответствовать требуемым условиям работы детали в процессе ее эксплуатации. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов, что позволяет использовать для ее изготовления стандартный инструмент и приспособления, уменьшить число их типоразмеров. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения для ее изготовления типовых и групповых технологических процессов.

Выбор исходной заготовки и способа ее получения производят только после отработки изделия на технологичность. Заготовкой называют предмет труда, из которого путем изменения формы, размеров, свойств поверхности или материала получают деталь. Чем ближе свойства заготовки к свойствам детали, тем меньше потребуется времени и средств на ее обработку. Однако чем ближе по своим свойствам заготовка к детали, тем она дороже. Поэтому можно считать, что заготовка выбрана правильно только в том случае, если суммарные затраты на ее изготовление и обработку являются минимальными.

Вид заготовки определяется материалом детали, потребным количеством этих деталей, конфигурацией и размерами детали. В инструментальном производстве применяют разнообразные материалы - стали, чугуны, цветные металлы и сплавы, металлокерамику, пластмассы и др. Все они имеют различные химические, физические, механические и технологические свойства. Например, заготовки из стали, большинства цветных металлов и сплавов могут быть получены обработкой давлением (прокаткой, штамповкой, ковкой), а заготовки из чугуна - отливкой.

Инструментальное производство машиностроительных предприятий носит мелкосерийный и единичный характер. Это определяет и тип заготовок, используемых при изготовлении различных инструментов и приспособлений.

Штампованные и литые заготовки скоб и шаблонов применяют в условиях специализированных предприятий для больших партий изделий. Большинство деталей мелких штампов изготовляют из проката. Сложные корпусные детали изготовляют из сварных заготовок.

Наиболее широко в инструментальных цехах машиностроительных предприятий используют заготовки из проката: круглые, квадратные, шестигранные прутки; трубы; полосы; ленты; плиты. Для деталей, работающих в особо тяжелых условиях (например, штампов горячей штамповки), применяют поковки простейшей формы, так как они обладают высокой прочностью.

Выбор технологических баз. Технологической базой называют поверхность, ось или точку, принадлежащие заготовке и используемые для определения ее положения в процессе обработки.

Каждое свободное абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно трех координатных осей: оно может вращаться относительно каждой из осей и перемещаться параллельно каждой из них.

Для того чтобы в процессе обработки заготовка не изменяла своего положения, необходимо лишить ее всех шести степеней свободы. Следовательно, для этого требуется шесть опорных точек 1-6. Для размещения этих точек на заготовке обычно выбирают три поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей. Тогда доступ к остальным поверхностям остается свободным и их можно обрабатывать.

К заготовке прикладывают силы, которые обеспечивают постоянный контакт опорных точек заготовки и приспособления при ее обработке. Эти силы называют силами закрепления.

Наряду с технологическими у заготовки имеются и измерительные базы. Ими могут быть поверхности, оси, точки или сочетания поверхностей. Относительно измерительных баз определяют положение других поверхностей заготовки (например, при разметке).

Рис. 1. Схема базирования заготовки на шесть точек

Базовые поверхности обрабатывают первыми. Их качество определяет точность положения заготовки в приспособлении.

Для достижения высокой точности обработки следует соблюдать принцип постоянства баз. Это значит, что на различных операциях в качестве технологических и измерительных баз необходимо, по возможности, использовать одни и те же поверхности и даже одни и те же участки поверхностей. Предпочтительно также, чтобы установочные и измерительные базы совпадали, т. е. их функции выполняли одни и те же поверхности.

Если возможно, технологические и измерительные базы следует совмещать с конструкторскими (сборочными) базами. Ими являются поверхности детали, которые определяют ее положение относительно других деталей в собранном изделии.

Составление технологического маршрута обработки заготовки - ответственный этап проектирования технологического процесса. Технологическим маршрутом называют последовательность прохождения заготовки детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта. Основными задачами этого этапа являются: определение последовательности операций или уточнение последовательности операций по типовому технологическому маршруту; определение состава средств технологического оснащения.

Средствами технологического оснащения называют совокупность орудий производства, необходимых для выполнения технологического процесса. Средства техноло-нического оснащения включают в себя технологическое оборудование и технологическую оснастку. Технологическое оборудование - это те средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материал или заготовку, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. Технологическая оснастка включает те средства технологического оснащения, которые дополняют оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относят приспособления для установки заготовки и инструмента.

Технологический маршрут слесарной обработки можно условно разделить на несколько частей.

1. Операции подготовки заготовки под обработку. К ним относят правку заготовки, обработку базовых поверхностей, разметку и соединение нескольких заготовок под совместную последующую обработку. При высоком качестве заготовок операцию правки исключают. Если нет возможности производить совместную обработку заготовок, в технологический маршрут не включают и операцию по их соединению.

2. Операции обработки заготовки. На стадии разработки маршрута выбирают методы обработки каждой поверхности, технологическое оборудование, режущий инструмент, технологическую оснастку и контрольно-из-мерительный инструмент.

3. Операции термической обработки и покрытий. При проектировании маршрута обработки указывают только место и вид термической обработки. Саму технологию термической обработки разрабатывают специалисты в этой области. Вид термической обработки оказывает влияние на выбор методов последующей обработки поверхностей заготовки. Например, закаленную заготовку нельзя обрабатывать сверлением, зенкерованием, развертыванием и другими методами лезвийной обработки.

4. Контрольные операции. Обычно качество детали контролируют после ее окончательной обработки. Для ответственных, дорогих изделий в технологический маршрут включают контроль после наиболее ответственных операций обработки.

Технологический маршрут слесарной обработки проектируют в такой последовательности: сначала выбирают технически возможные методы обработки каждой поверхности в отдельности; затем формируют возможные варианты операций; на основе анализа затрат по различным вариантам выбирают наиболее экономичный вариант маршрута обработки. При выборе технологических методов руководствуются следующими правилами.

1. Сначала назначают метод конечной обработки, который должен обеспечивать качество поверхности, заданное чертежом детали. Затем последовательно назначают предшествующие ему методы обработки.

2. Предшествующий метод обработки должен обеспечивать минимально необходимый припуск на последующую обработку.

3. Каждый последующий метод обработки должен быть точнее предыдущего, так как его применение обусловлено необходимостью уменьшить погрешность предыдущей обработки.

4. Обработку возможно большего числа поверхностей одной заготовки рационально осуществлять одним и тем же методом.

5. Виды и число методов обработки должны обеспечивать наиболее экономичный переход от поверхностей заготовки к поверхностям детали при заданном качестве.

При проектировании операций руководствуются следующими соображениями.

1. Операцию формируют по общности метода обработки. Это значит, что в операцию объединяют изготовление тех поверхностей, для которых был выбран один и тот же метод обработки или методы, близкие по принципу формообразования. Это дает возможность выполнять операцию на одном оборудовании. Методы обработки, основанные на различных принципах формообразования, нельзя объединять в одну операцию (например, опиливание и шлифование, сверление и вырубку).

2. На одной операции стремятся обработать поверхности с приблизительно одинаковыми требованиями к их качеству. Например, нерационально черновое и чистовое шлифование проводить на одной операции, так как для чернового шлифования можно использовать менее точный станок, а для чистового - более точный.

3. Для каждой операции выбирают средства технологического оснащения - оборудование, инструмент, приспособления.

Оборудование выбирают в соответствии с назначенным методом обработки, размерами заготовки, точностью обработки, размером партии и др.

Режущий инструмент должен соответствовать выбранному методу обработки, типу обрабатываемой поверхности, требуемому качеству обработки и стандартному типоразмеру. В инструментальном производстве часто для конкретной работы изготовляют нестандартный инструмент; однако таким путем следует идти только в том случае, когда это действительно необходимо и оправдано.

При выборе приспособления учитывают характер технологической операции, габарит изделия, тип заготовки, схему базирования и закрепления заготовки, тип оборудования, точность обработки, размер партии и др.

Средства контроля выбирают с учетом характера контролируемого параметра (геометрический размер, форма, шероховатость и т.д.), номинальных размеров контролируемого параметра и допусков на него, допустимой погрешности измерения, массы и габарита изделия, условий рабочего места (температура, влажность), повреждаемости контролируемой поверхности, формы выдачи результатов контроля, доступности места контроля, наличия на предприятии необходимого и наиболее рационального средства.

После выполнения всех указанных работ получают документ, который является сокращенным описанием технологического процесса - всех операций в последовательности их выполнения. Этот документ называют маршрутной картой. При единичном производстве на этом проектирование технологического процесса часто и заканчивают. Детали каждой операции прорабатывает сам исполнитель работы на основе своего опыта и квалификации.

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.

При
проектировании, организации и осуществлении технологических процессов для обеспечения безопасности должны предусматриваться следующие меры: устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями (узлами, элементами), готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие; замена 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; комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов; герметизация оборудования или создание в оборудовании повышенного или пониженного (фиксируемого по прибору) давления (по сравнению с атмосферным); применение средств защиты работающих; разработка 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 источником вредных производственных факторов; использование системы оборотного водоснабжения; использование сигнальных цветов и знаков безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76; применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предотвращения монотонности, гиподинамики, чрезмерных физических и нервно-психических перегрузок; защита от возможных отрицательных воздействий природного характера и погодных условий.
Требования к производственным помещениям. Производственные помещения должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил.
Уровни опасных и вредных производственных факторов в производственных помещениях и на рабочих местах не должны превышать величин, определяемых нормами.
Производственные помещения должны быть оборудованы таким образом, чтобы обеспечивалась эвакуация людей при пожарах и авариях в соответствии со СНиП 21.01-97.
Устройство инженерных сетей производственных помещений по условиям их эксплуатации должно соответствовать требованиям безопасности.
Требования к исходным материалам. Исходные материалы, заготовки, полуфабрикаты не должны оказывать вредного действия на работающих. При необходимости использования исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов, которые могут оказывать вредное действие, должны быть применены соответствующие средства защиты 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. Размещение производственного оборудования должно обеспечивать безопасность и удобство его эксплуатации, обслуживания и ремонта с учетом: снижения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов до значений, установленных стандартами ССБТ, санитарными нормами; 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.
Размещение производственного оборудования, коммуникаций, исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях (на производственных площадках) не должно создавать опасных и вредных производственных факторов.
Размещение производственного оборудования и коммуникаций, которые являются источниками опасных и вредных производственных факторов, расстояние между единицами оборудования, а также между оборудованием и стенами производственных зданий, сооружений и помещений должно соответствовать действующим нормам технологического проектирования, строительным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке.
Рабочие места должны иметь уровни и показатели освещенности, установленные действующими строительными нормами и правилами.
Организация рабочих мест должна отвечать требованиям безопасности с учетом эргономических требований, устанавливаемых в государственных стандартах на конкретные производственные процессы, производственное оборудование и рабочие места.

Согласно ГОСТ 12.3.002 «Процессы производственные. Общие требования безопасности» безопасность производственных процессов обеспечивается:

Выбором применяемых технологических процессов, приемов, режима труда и порядка обслуживания производственного оборудования;

Выбором производственных помещений (уровни опасных и вредных производственных факторов в которых не должны превышать установленных санитарно-гигиеническими нормами величин);

Выбором производственных площадок (для процессов выполняемых вне производственных помещений);

Выбором исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов (исходные материалы, заготовки и полуфабрикаты не должны оказывать вредного воздействия на работающих, а при необходимости их использования должны применяться соответствующие средства защиты работающих);

Выбором производственного оборудования;

Безопасным размещением производственного оборудования и организацией рабочих мест;

Механизацией и автоматизацией производственного процесса;

Выбором способа хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;

Профессиональным отбором и обучением работающих (лица, допускаемые к участию в производственном процессе должны соответствовать физиологическим, психофизиологическим, психологическим, а также антропометрическим особенностям характеру работы; периодически проверять состояние здоровья; иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работ; обладать знаниями требований безопасности);

Применением средств защиты которые обеспечивают: удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны, снижение уровня вредных производственных факторов до установленных санитарно-гигиенических нормативов, защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, как при нормальных технологических режимах, так и при возникающих нарушениях технологического процесса.

Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными и не должны загрязнять окружающую среду выбросами вредных веществ.

Требования безопасности к технологическим процессам. Проектирование, организация и проведение технологических процессов должно предусматривать:

Устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное воздействие;

Замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями при которых эти факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью;

Комплексную механизацию, автоматизацию и дистанционное управление технологическими процессами и операциями;

Герметизацию оборудования;

Применение средств коллективной защиты работающих;

Рациональную организацию труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничения тяжести труда;

Своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;

Систему контроля и управления технологического процесса, обеспечивающую защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;

Своевременное удаление и обезвреживание отходов производства.

Устранение непосредственного контакта работающих с вредными веществами. В химической промышленности большинство технологических процессов исключает непосредственный контакт работающих с перерабатываемыми материалами, так как технологические процессы проводятся в герметически закрытой аппаратуре и капсулированном оборудовании. Кроме этого технологические процессы ведутся при дистанционном управлении и с применением средств механизации.

Для повышения безопасности предусматривается замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов на процессы и операции при которых данные факторы обладают меньшей интенсивностью . Так безопасность операций транспортирования вредных и пожароопасных веществ можно повысить переведя твердые вещества (аммиачную селитру, серу, едкий натр и др.) в растворы, суспензии или расплавы, которые можно передавать по трубопроводам; сыпучие вещества целесообразно передавать пневмотранспортом; а сухое измельчение твердых тел заменять мокрым размолом.

Механизации, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами. Это требование обеспечения безопасности технологических процессов играет большую роль в коренном улучшении условии труда, работающих на химических предприятиях.

Механизация технологических процессов позволяет заменить операции, выполняемые вручную, машинами и механизмами, тем самым уменьшить опасности, связанные с ними. Механизация вредных и опасных технологических процессов освобождает рабочего от выполнения тяжелых, утомительных и монотонных операции, уменьшает время контакта с вредными и опасными веществами.

Наиболее перспективна в химической промышленности механизация таких операций, как загрузка в аппараты и выгрузка из них сырья и готовой продукции; удаление и транспортирование отходов; затаривание и складирование, отбор проб и проведение различных замеров в аппаратах и емкостях.

Автоматизация технологических процессов - более высокая ступень обеспечения безопасных условий труда на производстве, является одним из самых прогрессивных направлений новой техники и играет существенную роль в обеспечении безопасности технологических процессов. В автоматизированном производстве значительно уменьшается количество выделяющихся в воздух производственного помещения вредных и пожароопасных паров, газов и пылей.

Автоматизация дает возможность управлять также такими технологическими процессами, которые вследствие их вредности, опасности или недоступности исключают непосредственное обслуживание человеком.

Дистанционное управление облегчает труд человеку и выводит его из опасной зоны, если эта зона не может быть изолирована. В химической промышленности наиболее широко применяется пять систем дистанционного управления: механическое, пневматическое, гидравлическое, электрическое и комбинированное.

Герметизация оборудования - одно из основных условий обеспечения безопасности технологических процессов. Особое значение она имеет при переработке токсичных и пожаро-, взрывоопасных сред, так как их утечка в окружающую среду может привести к профессиональным отравлениям, пожарам и взрывам.

Наиболее частыми причинами нарушения герметичности являются неплотности в соединениях деталей оборудования. Устранение или уменьшение степени неплотности достигается применением уплотнителей. Выбор тех или иных видов уплотнений определяется требуемой степенью герметизации и условиями эксплуатации оборудовании, в том числе давлением среды, температурой, скоростями движения и др.

15.3 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

Для современного уровня развития химической промышленности характерна комплексная автоматизация производства и централизация управления, так как большая часть технологических, процессов потенциально опасна.

Дли автоматизации производственных процессов используют средства автоматического контроля и сигнализации, защиты и блокировки, управления и регулирования.

Значительные отклонения от заданных технологических параметров - температуры, давления и уровня продукта в аппарате, концентрации и процентного соотношения реагирующих веществ, очередности или времени загрузки реагентов - могут принести к крупным авариям, пожарам и взрывам.

Безопасность многих химических процессов (нитрования, хлорирования, сульфирования, окисления органических веществ) зависит от правильного дозирования реагирующих веществ, непрерывного перемешивания и поддержания заданной температуры.

Неравномерность загрузки, недостаточное перемешивание и охлаждение неизбежно приводят к появлению местных зон с высокой концентрацией и температурой, что сопровождается бурным окислением сырья, выделением значительного количества побочных газообразных продуктов и может привести к взрывам. Для многих отраслей промышленности характерно тепловое проявление химических реакций при процессах, т. е. выделение значительного количества тепла. К таким процессам относятся адсорбция, растворение, нитрование, галогенирование, алкилирование, щелочное плавление, сульфирование, полимеризация, окисление и т. п.

Многие реакции указанных процессов, сопровождаемых значительными тепловыми эффектами, при недостаточном отводе тепла из зоны реакции могут заканчиваться пожаром или взрывом, так как реагирующие и получающиеся вещества в большинстве случаев легковоспламеняющиеся горючие жидкости или газы, или вещества, бурно взаимодействующие при повышенных температурах.

Кроме того, скорость возникновения и распространения аварийного состояния во многих технологических, особенно химических процессах такова, что только специальные автоматические устройства и приборы могут надежно защитить их и своевременно локализовать возможную аварию, взрыв или пожар.

Автоматический контроль предельных значений технологических параметров, сигнализация, защита, управление различными процессами и их регулирование обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию установок, дают возможность исключить или своевременно предупредить перегрев или прогар аппаратов, их разрыв при избыточных давлениях, утечку продукта, образование взрывоопасных концентраций в аппаратах и помещениях, разложение веществ со взрывом или образованием пожароопасных побочных продуктов и самовозгорающихся соединений и т. п.

Приборы автоматического контроля регистрируют параметры технологического процесса и подают сигнал об их нарушениях. Это дает возможность обслуживающему персоналу своевременно принять необходимые меры и ввести процесс в безопасный режим. Ha химических предприятиях широко применяют три вида технологической сигнализации: контрольную, предупредительную и аварийную.

Контрольную сигнализацию применяют для автоматического извещения о работе и останове отдельных механизмов и машин, o положении запорных органов на коммуникациях.

Предупредительную сигнализацию применяют для автоматического извещения обслуживающего персонала о возникновении опасных изменений технологического режима, т. е. о достижении крайних, предельных значений технологических параметров, дальнейшее отклонение которых может привести к аварии, пожарам и взрывам.

Аварийная сигнализация служит для извещения обслуживающего персонала об аварийном отключении оборудования. Устройства аварийной сигнализации обычно связаны с системой защиты и блокировки. К аварийной сигнализации относится и специальная автоматическая пожарная сигнализация.

Приборы автоматической защиты сигнализируют об опасностях, связанных с отклонением от нормального хода рабочего процесса. При достижении предельных значений контролируемых параметров частично или полностью останавливают процесс, прекращают подачу сырья или теплоносителя, стравливают избыток паров и газов в атмосферу, открывают спускные устройства для отвода продукта или обеспечивают другие меры ликвидации опасности возникновения пожара, взрыва и аварии. Таким образом, эти приборы, не регулируют технологический процесс, но вмешиваются в него при критическом значении параметров без участия человека. Приборы автоматической защиты часто объединяют с устройствами предупредительной автоматической сигнализации. Эти приборы широко используют для защиты электрических машин и сетей от последствий коротких замыканий и перегрузок, предотвращения перегрева и повышения давления компрессорных установок, для предотвращения переполнения горючими жидкостями технологических аппаратов и образования взрывчатых концентраций в аппаратах и помещениях; для локализации развития пожара по вентиляционным и технологическим коммуникациям, автоматического тушения пожаров и т. п.

Автоматическая блокировка относится к особому виду автоматической защиты, она служит для предупреждения возможности неправильных или несвоевременных включений и отключений машин и аппаратов, в результате которых могут произойти аварии, пожары и взрывы.

Автоматическая блокировка широко применяется для предупреждения образования взрывоопасных концентраций в технологических установках, в производственных помещениях, в которых выделяются вредные и взрывоопасные пары и газы (блокировка газоанализаторов с вентиляционными установками) и т. п.

Блокировку применяют как при ручном, так и при автоматическом управлении, блокируя действия исполнительных органов, обеспечивающих включение последующих операций только после завершения предыдущих.

Автоматическое управление обеспечивает включение аппаратов или агрегатов, их остановку, торможение, реверсирование и строгое соблюдение последовательности операций по заранее заданной программе. Роль человека при этом заключается только в посылке начального (пускового) импульса.

Автоматическое управление чаще всего бывает дистанционным, оно обеспечивает согласованную и надежную работу оборудования, требуемые условия безопасности, а также исключает пожарную опасность.

Приборы автоматического регулирования обеспечивают поддержание без участия человека заданных параметров технологических процессов, не допускают их отклонения в ту или иную сторону от заранее установленного безопасного значения и тем самым исключают возможность возникновения пожаров и взрывов.

В тех случаях, когда заданное значение регулируемой величины изменяется во времени по известному заранее закону, применяют программное регулирование.

Предупреждение аварий средствами автоматического контроля , защиты и блокировки.

Основными элементами любых схем автоматического контроля (рис. 9.2, а) являются: чувствительные воспринимающие элементы (датчики), линия связи (капилляр, электропровод), контрольно-измерительное (воспроизводящее) устройство, сигнальное контактное устройство и сигнальные лампы, звонки, сирены. Чувствительный - элемент устанавливают в аппарате или любой контролируемой зоне.

Датчик (чувствительный элемент) воспринимает изменения температуры, давления, уровня или другой контролируемой величины и по линии связи 2 передает соответствующие импульсы контрольно-измерительному устройству 3, которое фиксирует (показывает, записывает) эти изменения. Если приборы снабжены сигнальными устройствами 4, то при крайних критических значениях параметров сигнальные устройства замыкают сигнальные сети и включают лампы, звонки, сирены 5.

Основные элементы схем автоматической защиты (рис. 9.2, б) чувствительные элементы (датчики), линии связи, измерительное и сигнальное устройство или преобразователь энергии, сигнальные лампы, исполнительные органы, запорные, отсекающие или стравливающие органы.

При этой схеме в случае предельного отклонения в защищаемом аппарате какого-то параметра чувствительный элемент передает соответствующий импульс (пневматический, механический, электрический) измерительному устройству 3, сигнальному устройству 4 или преобразователю энергии 8 (преобразователь электрической энергии в пневматическую или пневматической в электрическую).

Измерительное устройство фиксирует величину параметра, сигнальное устройство обеспечивает подачу светового или звукового сигнала 5 и включение электрических сетей исполнительных органов 6. Исполнительные органы вызывают соответствующее перемещение запорных, отсекающих или стравливающих органов 7. Таким образом, схема защиты обеспечивает прекращение подачи продукта или теплоносителя в аппарат 9, стравливание или аварийный слив продукта через стравливающие органы 7.

Такая защита особенно характерна для химических предприятий (процессы нитрования, галогенирования, сульфирования, полимеризации, окисления и т. п.).

Основные элементы схем автоматической блокировки те же, что и в схемах защиты, но отличие состоит в характере их взаимодействия.

Например, по одной из таких схем (рис. 9.2, в) специальное устройство 8 блокирует действия двух исполнительных органов 6, что обеспечивает включение последующей операции только после завершения предыдущей. Если регулирующий прибор 3 через сигнальное устройство 4, исполнительный орган 6 и регулирующий орган 7 включил систему охлаждения и через некоторое время дал команду на проведение следующей операции, например, подачу какого-то сырья, но реакционная смесь еще не охладилась, то блокирующее устройство 8 не пропустит импульс на второй исполнительный орган 6 и регулирующий орган 7 не откроется, а следовательно, подачи сырья не произойдет.

Схемы блокировки, как правило, индивидуальны и мало похожи одна на другую, но сущность их действия аналогична во всех случаях.

Обеспечение надежности систем автоматики. Для повышения безопасности ведения некоторых технологических процессов в случае выхода из строя какого-либо элемента системы автоматики или отклонения параметра на опасную величину, в системе регулирования процесса следует предусматривать:

независимые, но параллельно работающие системы регулирования и защитных блокировок;

схемы блокировок, предотвращающих пуск установки до нажатия кнопки. Такие схемы исключают возможность аварий на производстве в результате самовольных выключений блокировок персоналом;

автоматические управление, в котором предусмотрено последовательное срабатывание защитных блокировок для остановки опасных производств с многостадийными технологическими процессами;

срабатывание системы защиты при поступлении сигнала от одного из датчиков взаимозависимых параметров, например, давление и расход потока, соотношение и температура процесса, температура и давление в аппарате;

установка нескольких параллельно работающих датчиков на каждый наиболее важный технологический параметр для сокращения случаев отказа, а также ложного срабатывания системы защиты при возникновении неисправности самого датчика. Выбор числа датчиков и схемы работы защитных устройств зависит от особенностей данного процесса.