Структура и организация технологических процессов
При производстве продукции труд затрачивается на выполнение технологических действий. На уровне технологического процесса всю совокупность действий можно подразделить на функциональные и вспомогательные также как мы это делали на уровне производственного процесса.
На структуру и содержание технологического процесса оказывают влияние две группы факторов.
1. Исполнителями и проектировщиками любой технологии являются люди. Они создают технологии с позиции принципов и закономерностей человеческой деятельности. Как известно, закономерности деятельности людей изучает наука психология. Она выделяет основные принципы деятельности:
· деятельность есть процесс последовательного получения требуемого результата;
· деятельность всегда имеет цель и мотивы;
· деятельность строится из элементарных базовых действий, объединяющихся в образования разной иерархии.
Все выше перечисленные принципы деятельности человек переносит в технологию. Это образует «человеческое» в технологии. Этим все технологии схожи между собой. Поэтому здесь мы имеем дело с тем общим, одинаковым, повторяющимся, что есть в технологиях разного рода.
2. Каждый технологический процесс основан на естественном природном процессе (физическом, химическом и т.д.), который имеет свои объективные закономерности, свою логику. Поэтому содержание и последовательность технологических действий (этапов) предопределяются названными выше закономерностями естественных природных процессов. Это индивидуальное, специфическое, особенное в технологиях. Этим технологии отличаются друг от друга.
Следовательно, человек привносит в технологии их этапность, целенаправленность, иерархичность структуры, а естественный процесс, на котором они основаны, - содержание, последовательность, внутреннее взаимовлияние названных этапов технологии.
Изготовление продукции связано с требуемым изменением предмета труда. Такое изменение происходит в результате различных воздействий на предмет труда. Рассмотрим составляющие части и материальные средства элементарного акта преобразования сырья в продукцию.
Материальным средством воздействия на предмет труда является инструмент (резец, пламя и т.д.). Причем инструмент не обязательно представляется в вещественном виде, часто инструментом могут быть различные физические поля: гравитационное, магнитное и т.д.
При воздействии на предмет труда инструмент должен как можно дольше сохранять свои свойства, а предмет труда как можно быстрее и легче видоизменяться. Но, например, в химико-технологических процессах порой сложно отличить предмет труда и инструмент. Если в реакцию вступают два вещества, то они оба и воздействуют друг на друга и преобразуются, т.е. обладают свойствами сырья и инструмента. Поэтому химико-технологические процессы в этом плане характеризуются своими специфическими особенностями.
Начнем исследование структуры технологического процесса с самого низкого иерархического уровня.
Для преобразования сырья в продукт на него воздействуют инструментом (резцом, молотом, физическим полем, теплотой и т.д.). Акт воздействия инструмента на предмет труда называют рабочим ходом - это функциональное звено элементарного цикла изготовления продукта. В процессе изготовления продукции имеется и вспомогательное звено. До осуществления рабочего хода необходимо обеспечить пространственное совмещение инструмента с предметом труда - это действие называют вспомогательным ходом. Из отмеченного следует, что характер вспомогательного хода функционально зависит от вида рабочего, хотя предшествует ему во времени.
Рабочий и вспомогательный ход могут многократно повторяться путем чередования во времени, например, при обработке детали на станке. Совокупность рабочих и вспомогательных ходов образует элемент более высокого иерархического уровня в структуре технологического процесса - технологический переход. Для реализации технологических переходов необходимо выполнить свою группу вспомогательных действий - вспомогательные переходы. В свою очередь технологические и вспомогательные переходы объединяются в технологические операции, из которых складывается технологический процесс.
Таким образом, по функциональному признаку в структуре технологического процесса выделяют рабочие и вспомогательные действия. От того, кто или что является исполнителем технологических действий, существенно зависит затратность технологии. Как уже отмечалось, технологические действия выполняют работники (ручное производство) и (или) машины (машинное производство). Однако имеется и третий субъект, способный выполнять технологические действия бесплатно. Это природные силы и явления. Очевидно, что чем больше природных явлений «задействовано» в технологии, тем выше ее экономичность, идеальность. Идеальная технология позволяет обеспечить выпуск продукта практически при нулевых затратах. Простейший пример - использование солнечной энергии для сушки фруктов. В то же время очевидно и то, что не везде могут быть использованы природные явления, но к этому нужно стремиться.
Отличительной чертой технологической операции является ее реализация на определенном виде технологического оборудования. Если предмет труда перемещается на другой вид оборудования, то это свидетельствует, как правило, о переходе на другую технологическую операцию.
Характерной чертой технологического перехода выступает постоянство режима обработки предмета труда. При его смене, соответственно, изменяется технологический переход.
Главной чертой рабочего хода является вид элементарного воздействия инструмента на предмет труда. Именно рабочий ход предопределяет все достоинства и недостатки технологического процесса.
Вся вышеперечисленная иерархия технологических действий включает рабочие и вспомогательные действия, на выполнение которых необходимы затраты труда. Именно поэтому экономить труд можно только путем целесообразного видоизменения рабочих и вспомогательных действий.
Необходимо отметить, что, кроме рабочих и вспомогательных технологических действий, в некоторых случаях присутствует также ряд обслуживающих действий. К ним относятся действия по обслуживанию оборудования, контролю качества продукта, ремонту оборудования, техническому испытанию изделий и др. Группа обслуживающих действий не участвует в непосредственном процессе преобразования предмета труда в продукт. Поэтому в строгом смысле эти действия не относятся к технологическим. Обслуживающие действия разного вида можно рассматривать как некоторые специфические виды самостоятельных технологических процессов, которые имеют свои цели. В соответствии с приведенными выше примерами это: техническое обслуживание, контроль продукта и технологического процесса, ремонт, технические испытания изделий и др.
По организации технологических действий в пространстве и времени различают дискретные (прерывные) и непрерывные технологические процессы.
Дискретные процессы характеризуются чередованием во времени вспомогательных и рабочих технологических действий. Например, когда имеется единица технологического оборудования, и циклы загрузки-выгрузки и переработки сырья чередуются.
Непрерывные процессы, наоборот, характеризуются одновременным выполнением рабочих и вспомогательных действия. При этом используется так называемое непрерывное оборудование, например: доменная печь, печь обжига кирпича и т.д.
Одновременность выполнения технологических действий в непрерывных процессах достигается тем, что в стадии переработки находится несколько порций или единиц сырья (в дискретных процессах - одна порция или единица).
Дискретные и непрерывные процессы имеют свои достоинства и недостатки, предопределяющие области их применения.
Так, дискретные процессы «растянуты» во времени, но компактны в пространстве. Поэтому целесообразны при малых объемах производства, занимают малые производственные площади. Непрерывные процессы «компактны» во времени, но растянуты в пространстве, поэтому выгодны в массовом производстве, создают благоприятные условия для механизации и автоматизации.
Выше отмечалось, что снижение трудозатрат в технологическом процессе требует некоторого целесообразного видоизменения технологических действий (за исключением возможности взаимозамещения живого и прошлого труда). Рассмотрим закономерности такого видоизменения и закономерности взаимозамещения двух видов труда.