Государственный
Тема 1. Современные формы организации производства в АПК
жүктеу/скачать 2.65 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Вопросы для самоконтроля по теме
- Тесты по теме
| Тема 1. Современные формы организации производства в АПК. Характерной тенденцией в развитии любой отрасли промышленности, в том числе и пищевой, является концентрация производства, механизация и автоматизация процессов на базе новейших информационных технологий, поиск путей оптимальных методов переработки, обеспечивающих безотходность производства. Такой подход позволяет снизить затраты без ухудшения качества продукции.
Пищевая промышленность представляет собой комплекс целого ряда отраслей, объединённых одной целью – изготовление высококачественной продовольственной продукции. Определяющим отличительным фактором является сырьё: продукты сельского хозяйства, животноводства и морепродукты. Структура пищевой промышленности отражена на схеме рис.1. Выбор оптимальных вариантов технологических процессов получения пищевых продуктов является сложной инженерной задачей, поскольку связан с сезонным непостоянством параметров, а также с тем, что научные подходы к его решению еще недостаточно разработаны. Оптимальный вариант обработки должен, прежде всего, учитывать сущность процессов, реализуемых в используемых машинах и аппаратах, а также специфику физико-химических свойств, обусловливающих качество готовых продуктов. Рис.1. Схема отраслевой структуры пищевой промышленности Организация работы современных пищевых производств базируется на трех основных принципах: применения поточных линий, использовании прогрессивных технологий, комплексной автоматизации и механизации. Основными признаками поточного производства являются непрерывное перемещение перерабатываемого сырья и полуфабрикатов по технологической линии, причем в нём предусматривается разделение общего технологического процесса на согласованные отдельные операции, одновременное выполнение которых рационально осуществлять на различных машинах. При выборе и проектировании оборудования поточных линий необходимо учитывать не только возможность изменения типоразмеров выпускаемых пищевых изделий, но также и изменения специализации оборудования, т.е. предусматривать возможность гибкой переналадки оборудования и универсальность применения проектируемых линий. Особенно это важно для предприятий небольшой мощности. На крупных же предприятиях лучше устанавливать специализированные линии, каждая из которых должна выпускать изделия нескольких определенных типоразмеров. При проектировании и организации поточных линий необходимо ориентироваться на минимальное число машин. В этом случае один сложный агрегат будет стоить меньше, чем несколько простых машин. При этом производительность каждого последующего вида оборудования должна быть выше предыдущего или равна ей. Используется три основных способа создания поточных линий: из новых специализированных машин, на которых заранее отработаны технологические процессы; из модернизированного, ранее действовавшего оборудования; из отдельных типовых машин. Кроме основных способов на практике применяются и их комбинированные варианты. При выборе оптимального варианта машин в поточной линии следует учитывать не только их производительность, стойкость, но и затраты на производство единицы продукта, размеры занимаемой машиной площади (с учетом площади, требуемой на ее обслуживание), износостойкость и надежность различных узлов оборудования (предельный срок работы с сохранением требуемых параметров). Оптимизация проектирования поточных линий включает и показатели технологичности, составляющих машин, т.е. должны учитываться затраты на их изготовление, включая расходы на материалы, установку машин в помещении, а также издержки на их эксплуатацию. Технологичность изготовления оборудования и линий определяется общей трудоемкостью и в заметной мере связана со степенью унификации и нормализации узлов, серийностью производства. Оптимизация выбора машин предусматривает и требование строгого соответствия допусков деталей машин государственным стандартам, позволяющим легко заменять детали и узлы машин при их выходе из строя. Для повышения износостойкости деталей и узлов следует использовать прогрессивные методы упрочнения материалов (термомеханическую обработку, различные физико-химические методы упрочнения поверхности: цементацию, азотирование, хромирование и титанирование, напыление металлов на поверхности рабочих органов и др.). Еще одним общим и обязательным требованием при выборе машин является обеспечение безопасной их эксплуатации. Сюда включают и требования соблюдения предельных уровней шумов и вибрации оборудования. Для этого необходимо использовать шумопоглощающие материалы, а в случае невозможности, предусматривать в конструкциях машин специальные шумозащитные устройства. В пищевой промышленности при выборе оптимальных вариантов машин, прежде всего, следует учитывать влияние методов обработки продуктов на их физико-химические свойства, и как следствие, качество готовой продукции. Повышение скорости переработки сырья и продуктов в той или иной машине не только увеличивает износ деталей оборудования, но, что главное, может ухудшать качество продукта, поскольку выбранные режимы могут не соответствовать физико-химическим и реологическим свойствам данного пищевого продукта. Поэтому оптимальной является скорость переработки сырья и полуфабрикатов, при которой суммарная величина расходов, отнесенная к единице готовой продукции (себестоимость) была бы минимальной, или доходность была бы максимальной. Поэтому, при разработке оборудования следует различать два конкурирующих фактора. Первый связан с дифференциацией операций, а второй с их концентрацией. В первом случае операции последовательно выполняются на отдельных машинах, а во втором случае операции стремятся выполнить многими рабочими органами на одной машине. Концентрация операций на одной машине позволяет не только повысить производительность машины, но и увеличить съем продукции с одного квадратного метра площади предприятия. При этом следует учитывать, что чрезмерная концентрация может ухудшить условия обслуживания, особенно санитарную обработку машин. Кроме того, концентрация увеличивает стоимость машин и время, затрачиваемое на их создание. Важным условием успешности применения поточных линий является синхронизация работы входящих в них машин. Для этого длительность операций, выполняемых разными машинами, должна быть либо одинаковой, либо кратной, и соответственно должна быть согласована с производительностью машин. При примерно одинаковой производительности входящих в линию машин, более целесообразно применять сквозную однопоточную компоновку машин, с транспортирующими устройствами, передающими полуфабрикат от одной машины к другой. При существенно различной производительности машин применяют разветвляющиеся и сходящиеся многопоточные линии с параллельной работой агрегатов. При большом числе машин, входящих в поточную линию, целесообразно формировать линии с нежесткой связью между отдельными машинами и разделение линий на отдельные участки. При этом работу этих независимых участков необходимо автоматизировать, для обеспечения единого действия всего потока. Обычно при делении линий на участки, в местах деления предусматривается расположение промежуточных емкостей с полуфабрикатами, позволяющими непрерывно питать последующие машины линии в случае остановки машин предыдущих участков. Бункеры- накопители сырья или полуфабрикатов в автоматизированных поточных линиях делят на транзитные и складские. В транзитных бункерах- накопителях весь запас имеющихся полуфабрикатов необходимо передавать на следующую машину для дальнейшей переработки или финишной операции. Складские бункеры-накопители включаются на расход лишь при отказе работы предыдущего звена или на накопление при отказе последующего участка поточной линии. Деление поточной линии с промежуточными бункерами-накопителями должно проводиться так, чтобы длительность простоев и, следовательно, сокращение производительности на этих участках были одинаковы. Для поточных линий, применяемых в машиностроении разработаны методики оценки величин необходимых запасов, для обеспечения настройки автоматических линий и на непрерывную работу и расчет необходимых объемов бункеров-накопителей. Но, в пищевой промышленности такие расчеты затруднены, поскольку время, требуемое для расхода сырья или полуфабрикатов из накопителей, часто не согласуется со временем допустимым для выдержки пищевого продукта в бункере накопителе без потери качества продукта. Как видно из изложенного в данной теме материала, формирование эффективных поточных линий является сложным процессом. Поэтому при решении указанных проблем используется специальный системный подход, при котором учитывается взаимное влияние машин на конечный результат. [5, с. 27-33]. Системой принято называть упорядоченное множество разнородных элементов, взаимосвязанных между собой, так что они образуют единство, общие свойства которого больше, чем просто сумма отдельных свойств, составляющих его элементов. Элементы в системе могут быть детерминированными (между которыми связь однозначна) и стохастическими (с вероятностным характером связей). Внутри системы создаются подсистемы, т.е. части, которым свойственны определенные (но не все) свойства целой системы. Технологическая система состоит из отдельных, но различных элементов, объединенных в «качественные узлы», образующие автономные, т.е. отдельно управляемые подсистемы. При системном подходе необходимо устанавливать законы, позволяющие объединять эти узлы. Но, процессу объединения или интегрирования должен предшествовать так называемый системный анализ. Смысл его заключается в определении роли и места каждого элемента системы в целостной системе. В частности, при рассмотрении поточных линий нужно определить назначение и место каждой машины или узла в этой линии. Обычно достаточно разделения системы на три подсистемы (комплексы оборудования - А, В и С), взаимосвязанные между собой. Первая подсистема С включает комплекс оборудования для получения промежуточного полуфабриката. Вторая подсистема В – это комплекс оборудования для получения окончательного полуфабриката из промежуточных полуфабрикатов. Третья подсистема А – это комплекс оборудования для изготовления готовой продукции из окончательного полуфабриката. Но, системный анализ это не просто деление на участки. Он должен быть проведен так, чтобы не терялась общая специфика всей системы. При проведении системного анализа работы технологических линий используются специальные графы целей и задач таких систем. Главной целью проведения системного анализа поточных линий является последующий системный синтез, то есть воссоединение в единое целое отдельных частей технологической линии. Рациональным способом синтеза технологических систем является разработка операторных моделей. Для этого сначала строят вышеприведенные графы целей и задач процесса, выделяют подсистемы и внутри каждой из подсистем рассматривают возможные решения технологических задач, имеющимися машинно-аппаратурными средствами. Далее рассматривают эффективность действия сформированных технологических систем по таким показателям как точность и устойчивость. Непрерывные процессы пищевых производств – это процессы массового производства, когда количество производимых изделий исчисляется сотнями тысяч изделий в час (например, в кондитерском производстве). Поэтому, кажущееся на первый взгляд, несущественное различие по массе, или в размерах изделий в долях процентах, может снижать производительность заверточных автоматов на 10–15%. Для расчетов точности технологического оборудования используются данные о погрешностях производства, как связанных с колебаниями в качестве сырья, так и с недоработкой технической документации. Устойчивость технологической системы – это свойство ее сохранять точность показателей качества во времени. Для оценки устойчивости используют диаграмму распределения погрешностей показателей качества. Для модернизации имеющихся технологических линий и создания, новых необходимо иметь данные о чувствительности различных элементов технологической системы, которые определяются с использованием методов математического моделирования процессов. По данным моделирования определяют наиболее чувствительный процесс технологической линии, который и должен быть модернизирован в первую очередь. При модернизации имеющихся поточных линий и создании новых, необходимо создавать такие конструкции машин и аппаратов, которые бы обеспечивали минимальный диапазон колебаний реологических свойств перерабатываемых пищевых продуктов. Это является залогом выпуска продуктов высокого качества. Сложный процесс разработки поточных и автоматизированных линий значительно облегчается при использовании систем автоматического проектирования (САПР). Вопросы для самоконтроля по теме:Какими отраслями представлена пищевая промышленность? Что такое поточная линия и как она формируется? Какие показатели технологической эффективности оборудования поточной линии должны учитываться? Как должна согласоваться производительность отдельных машин в поточной линии? Что предусматривается в конструкции линии с нежесткой связью между машинами? Какие виды бункеров-накопителей сырья или полуфабрикатов предусматриваются в автоматизированных поточных линиях? Каково назначение транзитных бункеров-накопителей? Каково назначение складских бункеров-накопителей? Что надо понимать под системой? Что представляет собой система с детерминированными связями между ее элементами? Что представляет собой система с стохастическими связями между ее элементами? Что представляет собой подсистема какой - либо системы? Тесты по теме:В чем заключаются характерные тенденции в развитии любой отрасли промышленности в АПК? 1) в концентрации производства; 2) в технологичности производства; 3) в механизации и автоматизации производства; 4) в концентрации, механизации и автоматизации технологических процессов и производства. На каких трех основных признаках базируется любое современное пищевое производство? 1) применение современного оборудования, новых технологий и системного подхода; 2) применение поточных линий, современных технологий, автоматизации и механизации производства; 3) применение нового сырья, современных технологий, автоматизации и механизации производства. Какие Вы знаете три способа создания поточных линий? из специализированных машин, из типовых машин и из агрегатов машин; из специализированных машин, из модернизированных машин и из типовых машин; 3) из типовых машин, агрегатов машин и из индивидуальных машин. Какие параметры надо учитывать при выборе оптимального варианта машины в поточной линии? 1) стоимость, производительность; 2) производительность, стоимость, надежность; 3) производительность, стоимость, надежность, размеры занимаемой площади, себестоимость выпуска изделий. Каковы цели и задачи проведения системного подхода при проектировании поточных линий? 1) определить граф целей и задач линии и построить операторную модель линии; 2) определить граф целей и задач линии, разбить линию на подсистемы, построить операторную модель; 3) определить граф целей и задач линии, разбить линию на подсистемы, построить операторную модель линии, провести системный анализ и синтез оборудования в линии. жүктеу/скачать 2.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|