Производственные технологии

   ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ




                ТЕХНОЛОГИИ




   Утверждено
   Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебника для студентов высших учебных заведений по специальностям «Экономика и управление на предприятии», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», «Товароведение и экспертиза товаров»

   Под общей редакцией Д.П. Лисовской

УДК 658.51(075.8)
ББК 30.6я73
     П80



    Авторы: Д.П. Лисовская, Е.В. Рощина, Л.А. Галун, Н.М. Кириленко

    Рецензенты: кафедра технологии пищевых производств Могилевского государственного университета продовольствия; доцент кафедры товароведения продовольственных товаров Белорусского государственного экономического университета, кандидат технических наук Б.Е. Надин

    Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.











          Производственные технологии : учебник / Д. П. Лисов-П80 ская [и др.] ; под общ. ред. Д. П. Лисовской. - Минск : Выш. шк., 2009. — 400 с.
          ISBN 978-985-06-1711-8.

          Рассматриваются естественные процессы производственных технологий, описываются технологии химической и нефтеперерабатывающей промышленности, технологии основных пищевых производств, даются сведения о прогрессивных технологиях: лазерной, ультразвуковой, мембранной, плазменной, элионной, электронно-лучевой, нанотехнологии, рассматриваются основные направления и перспектива научно-технического развития, включая вопросы экологической безопасности технологических процессов.
          Для студентов экономических и товароведных специальностей вузов, аспирантов, магистрантов. Может быть использовано специалистами.

УДК 658.512(075.8)
ББК 30.6я73


ISBN 978-985-06-1711-8

© Издательство «Вышэйшая школа», 2009

        Предисловие

   Рыночная экономика требует от различных сфер материального и нематериального производства, повышения эффективности их деятельности на основе достижений научно-технического прогресса, эффективных форм управления. Качественно выполнить эту сложную работу можно после тщательного изучения процесса производства. Только осведомленный в этой отрасли специалист (коммерсант, экономист, товаровед) может объективно оценить результаты производства, дать полезные рекомендации по их улучшению.
   Специалист должен иметь широкий кругозор, понимать научные принципы аппаратурно-технологических процессов, основные технико-экономические особенности работы оборудования и факторы, влияющие на ход процесса; уметь анализировать и выявлять резервы повышения интенсивности процессов с целью снижения расходных норм и себестоимости продукции.
   Производство является базовым звеном, основой существования любого общества независимо от вида собственности. Технология и экономика — неотъемлемые части единого механизма воспроизводства условий существования общества, а технологическое развитие производства — база экономического роста.
   Отдельные стадии технологических процессов базируются на фундаментальных законах и закономерностях химии, физики, экономической теории, социологии, экологии и других дисциплин. Это позволяет классифицировать производственные процессы по принципу аналогии и рассматривать однотипные процессы, а также методологию их проведения в специальной дисциплине «Производственные технологии». В этом курсе изучаются основные производственные процессы, типовые принципы работы.
   Постепенное накопление знаний по отдельным производственным процессам потребовало объединения разрозненных сведений, что и привело к образованию самостоятельной дисциплины.

3

   Изучение курса позволит получить представление о естественных процессах (гидрохимических, механических, тепловых, массообменных, физических, химических и биологических), технологии зерномучных товаров (мука, крупа, пищевые концентраты, хлеб, макаронные изделия), переработке картофеля, свежих овощей и плодов (сушка, замораживание, посол, квашение), крахмала и крахмалопродуктов, сахара, кондитерских товаров (шоколад, конфеты, мучные кондитерские товары), бродильных производств (этиловый спирт, водка, ликеро-водочные изделия, натуральные и специальные виноградные вина, пиво, безалкогольные и алкогольные напитки), растительных масел и маргарина, молочных продуктов (кисломолочные, сливочное масла, сыры), мясных продуктов (колбасные изделия и консервы), рыбных продуктов. Оно также дает возможность сформировать знания в области технологии химической и нефтеперерабатывающей промышленности, ознакомиться с основными направлениями и перспективами научно-технического прогресса, включая решение экологических проблем, автоматизации и информатизации производства. Из прогрессивных технологий в учебнике отражены технологии композиционных материалов, порошковой металлургии, электрофизические и электрохимические методы обработки сырья и материалов, лазерная, ультразвуковая, мембранная, радиационно-химическая, плазменная и элионная технологии, электронно-лучевая технология, технология керамитных материалов, современная биотехнология, нанотехнология.
   Курс состоит из следующих основных разделов.
   □    Естественные процессы как основа производственных технологий.
   □    Технологические схемы основных пищевых производств.
   □    Основы технологии химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
   □    Научные основы производственных технологий.
   В конце каждого раздела имеется краткий перечень вопросов.
   Учебник подготовлен в соответствии с типовой программой дисциплины «Производственные технологии» и предназначен для студентов экономических и товароведных специальностей вузов.
Авторы

4

        Введение

Общая характеристика курса
   Производственные технологии основываются на использовании современных достижений науки и техники. Это требует привлечения знаний коммерсантов, товароведов-экспертов, экономистов самого высокого уровня. Только осведомленный в этой отрасли специалист может объективно оценить результаты производства, дать полезные рекомендации по их улучшению.
   Специалист торговли должен иметь широкий кругозор, понимать научные принципы аппаратурно-технологических процессов, основные технико-экономические особенности работы оборудования и факторы, влияющие на ход процесса; уметь анализировать и выявлять резервы повышения интенсивности процессов с целью снижения расходных норм и себестоимости продукции.
   Производство в экономике является базовым звеном, основой существования любого общества независимо от вида собственности. Технология и экономика — неотъемлемые части единого механизма воспроизводства условий существования общества, а технологическое развитие производства — база экономического роста.
   Производственные технологии в большинстве своем сложны. Зачастую они представляют собой сочетание гидродинамических, тепловых, массообменных (диффузионных), биохимических, механических и других процессов. При разнообразии технологических процессов в промышленности многие из них являются общими для различных видов производств.
   Отдельные стадии технологических процессов базируются на фундаментальных законах и закономерностях химии, физики, экономической теории, социологии, экологии и других дисциплин, что позволяет классифицировать производственные процессы по принципу аналогии и рассматривать однотипные процессы, а также методологию их проведения в специальной дисциплине «Производственные технологии».


5

   В этом курсе изучаются основные производственные процессы, типовые принципы работы. Постепенное накопление знаний по отдельным производственным процессам потребовало объединения разрозненных сведений, что и привело к образованию самостоятельной дисциплины.
   Целью изучения курса является получение знаний, позволяющих обеспечить наибольший выпуск конкурентоспособной продукции при наименьших затратах труда, времени, сырья, материалов и энергии.
   Задача курса — дать представление о естественных процессах, основах технологии пищевых производств, ознакомить с прогрессивными технологиями, перспективами научно-технического развития, автоматизации производства. Важно уметь выявлять и изучать закономерности формирования, функционирования и развития производства.
   Общественная потребность в товарах вызывает потребность в процессах их изготовления, т.е. в технологиях производства. Технологии производства требуют выполнения экономических видов деятельности, являющихся управленческим видом деятельности по отношению к технологии, основой, связывающей воедино естественные, технические и экономические науки.
   Главная функция производства — обеспечение общества товарами и услугами. Производственный процесс изготовления продукта (товара или услуги) складывается из совокупности определенных материальных элементов, называемых производственной системой. Примерами производственных систем в сфере производства товаров могут служить промышленные организации; в сфере производства услуг — школы, университеты, больницы, театры и т.д.
   Совокупность действий средств производства (оборудования) и людей по преобразованию сырья (предмета труда) в готовую товарную продукцию называется производственным процессом. Для обеспечения эффективного развития производственных процессов необходимо выявлять и изучать закономерности формирования и развития производства.
   Для производства продукции выполняются как основные (функциональные), так и вспомогательные действия. К основным действиям относятся те действия, которые совершаются при преобразовании предмета труда в продукт, т.е. технология производства. Вспомогательными действиями являются опера

6

тивное управление, учет, анализ, контроль деятельности, оплата труда и т.д.
   Технологией производства управляет экономическая деятельность . Именно она способствует повышению качества и отдачи от используемой технологии. Следовательно, экономика и технология производства находятся в тесной взаимосвязи при производстве товаров.
   Понятие и предмет технологии. «Технология» (от греч. techne — мастерство, искусство и logos — учение) в буквальном переводе является наукой (учением) о мастерстве, искусстве. Учитывая то, что мастерство нематериально, то для видоизменения сырья (материальный объект) в готовый продукт необходимо иметь схему этого процесса. Реализация программы производства осуществляется исходя из уровня мастерства людей при определенных трудозатратах.
   Технология — наука, изучающая совокупность знаний (мастерства) о способах и средствах производственных процессов при обработке сырья и полуфабрикатов с целью получения готовой продукции.
   В связи с созданием определенного материального продукта технология относится к материальным технологиям в отличие от социальных технологий, создающих нематериальные блага, оказывающих услуги (образование, культура и др.). В материальных технологиях велика роль машин, а в социальных — людей, их профессиональных качеств.
   В задачи предмета технологии как науки входит изучение (анализ) содержания процессов производства товаров и услуг; взаимные внутренние связи между мастерством и трудозатратами; закономерности развития процессов производства на основе достигнутого уровня знаний человека. Цель изучения: обеспечение наибольшего выпуска качественных товаров при наименьших затратах.
   Технология постоянно развивается в связи с тем, что потребности общества преобладают над возможностью их удовлетворения имеющимися средствами производства. Внедрение достижений науки в производство является источником развития технологии.
   Технологические схемы производства товаров составляются с учетом принципов многочисленных фундаментальных и прикладных наук.

7

   Технология является источником неограниченного развития производства и общества и может быть представлена упрощенной моделью связей (рис. 1.1).


Рис. 1.1. Взаимодействие и связи в системе общественного производства

   Технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, когда исходное сырье в результате физического, механического и других воздействий превращается в пищевой продукт. При этом установлена строго определенная последовательность действий по созданию основной продукции, используя естественные (природные) процессы.
   Под основной продукцией понимаются те продукты, для получения которых создано данное производство. По окончании технологического процесса основной продукт становится товарным, имеет нормативно-техническую документацию и цену.
   В результате технологического процесса остаются вторичные материальные ресурсы (ВМР) — отходы производства и потребления, которые на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве в качестве дополнительного сырья (продукции). К вторичным материальным ресурсам не относятся возвратные отходы (повторно используемые в технологических процессах — источниках их образования без особой доработки), неизбежные технологические потери (от специфики технологии) и отбросы производства (сбросные шламы, грязь, неиспользуемые сточные воды и т.п.).
   Технологические процессы описываются материальными и энергетическими балансами.

8

   Материальный баланс отражает закон сохранения массы вещества в условиях производства. Масса сырья, поступившая для участия в технологическом процессе (£Мн), должна быть равна массе веществ (продуктов и отходов, отбросов), образовавшихся в результате технологического процесса (2Мк):
2Мн = 2Мк + 2Мп.
   При этом учитываются неизбежные технологические потери (ЕМп) — безвозвратные потери производственных веществ (испарение, усушка, распыление, угар и т.п.). В условиях пищевой промышленности все эти потери строго нормируются.
   На основании материального баланса определяют выход продукта, т.е. выраженное в процентах отношение полученного количества продукта к максимально возможному. Выход рассчитывают на единицу затраченного сырья. Материальный баланс составляют в единицах времени.
   Энергетический баланс — это количественное выражение сохранения и превращения энергии в ходе осуществления технологического процесса.
   Материальный и энергетический балансы составляются на единицу целевого продукта.
   Разновидность энергетического баланса — тепловой баланс, который в общем виде отражается следующим образом:
S Qн - S Qк + S Qп,
где Qн — количество вводимой теплоты; Qк — количество отводимой теплоты; Qп — потери теплоты.
   Вводимая в процесс теплота складывается из теплоты, поступающей с исходными материалами извне, и теплоты, возникающей в результате физических (например, экструзии) или химических превращений.
   Параметры (показатели) технологического процесса условно подразделяют на следующие группы: частные, единичные и обобщенные.
   Частные параметры позволяют сопоставить технологические процессы по выпуску одинаковой продукции по однотипной технологии. К ним относят: рецептурный состав исходного сырья, особенности использования оборудования, режимы проведения процесса (стерилизация, пастеризация, температура, давление) и т.д.
   Единичные параметры позволяют сравнивать технологические процессы при выпуске одной и той же продукции с использовани

9

ем разных технологий. К ним относят ресурсные показатели (материалоемкость, трудоемкость, энергетические затраты и др.), а также интегральный показатель (себестоимость продукции).
   Обобщенные параметры позволяют сравнивать разные технологические процессы. К ним относят в первую очередь удельные затраты живого (человеческого) труда на единицу продукции и прошлого (овеществленного) машинного труда (в денежном выражении).
   Качественную сторону технологического процесса отражает уровень технологии.
   При разработке технологии производств учитываются не только условия протекания основных процессов, формирующих свойства и качественные показатели тех или иных продуктов, но и техника осуществления этих процессов, правила безопасности, экономическая целесообразность и т.д.
   Технология считается идеальной, когда требуемые технологические действия выполняются, а затраты труда практически отсутствуют.
   Историческими этапами развития систем технологических процессов являются следующие: кустарное производство, цеха ремесленников, мануфактурное производство, машинное производство, промышленные организации, объединения, комбинаты, отрасли народного хозяйства, концерны, наднациональные объединения.
   На основе развития изобретательства, внедрения простейших механизмов, машин появились новые организационные формы, сочетающие цеховые и мануфактурные структуры — промышленные предприятия. На следующем этапе образуются структуры более высокого уровня — народнохозяйственный комплекс государства. В настоящее время технологические системы вышли за рамки государственных границ: образованы наднациональные объединения различных видов для решения общечеловеческих проблем.
   Научные основы пищевой промышленности развиваются вместе с общим развитием научной и технической мысли. Всестороннее развитие наука о процессах и аппаратах получила в трудах А. Г. Касаткина, В. В. Кафарова, А. Н. Плановского, Н. И. Гальперина, А. С. Гинзбурга, Г. Д. Кафецкого, С. М. Гребенюка и др.
   Основные направления научно-технического развития. Для развития промышленности характерны следующие тенденции: концентрация производства, механизация и автоматизация, рост производительности труда и повышение качества товаров.

10