Алейникова Г.М. Системы технологий: общие положения, технология туристической деятельности

Подождите немного. Документ загружается.

Классификация видов и методов интенсификации технологических

процессов приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Классификация методов интенсификации технологических процессов

Методы интенсификации разделяются на два структурных уровня:

макро- (действие на частицы вещества, т.е. группы молекул или атомов) и

микроскопический (ионно-молекулярный, межмолекулярный, атомный). На

макроуровне применяются гидродинамические и тепловые воздействия.

Остапчук М.В., Рыбак А І.Система технологій (за видами діяльності): Навч.посібник. –

К.: ЦУХ, 2003. – С.65.

Увеличение движущей

силы

Увеличение поверхности

контакта

Увеличение кинетических

коэффициентов

Увеличение разности

концентрации ∆С

Повышение разности

парциальных давлений ∆Р

Увеличение разности

температур ∆Т

Создание взвешенного

кипящего слоя

Перемешивание твердой фазы

Изменение концентрации

тве

дой фазы

Увеличение соотношения

ск

ростей фаз

Активация поверхности

Изменение структуры

твердой фазы

Увеличение соотношения

скорости фаз

Увеличение турбулентности

течения

Увеличение шероховатости

поверхности

Ионизированный рабочий

агент

Электрическое и магнитное

поле

Ультразвук, вибрация

и другие виды возбуждения

Процессы переноса осуществляются за счет конвекции, при которой проис-

ходит обтекание макрочастиц твердого материала с возможным регулирова-

нием скорости. Математически эти процессы описываются системой диффе-

ренциальных уравнений с граничными и начальными условиями, лимити-

рующими область протекания процесса. В них используются также постоян-

ные кинетические коэффициенты, характерные для конкретной среды и про-

цесса.

В технологических схемах давление изменяется для интенсификации

выпаривания, ректификации, гидролиза полисахаров в масложировом, крах-

мально-патоковом и других производствах. Изменение температуры исполь-

зуют главным образом в сушильных, сорбционных (поглотительных) и де-

сорбционных (выделение поглощенного компонента) установках. Скорость

сушки продуктов определяется потенциалом, равным разности температур

сухого (t

) и мокрого (t

) термометров:

Е = t

–t

. (3.4)

Поэтому с повышением температуры сушимого продукта потенциал

процесса возрастает. Согласно второму закону термодинамики количество

возможной работы в такой системе увеличивается с ростом разности темпе-

ратур.

Повышение температуры приводит к увеличению констант скорости

реакций, коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи, массообмена, диффу-

зии и др. Для любого процесса существует свой предел повышения темпера-

туры.

В технологических процессах увеличение поверхности контакта на

границе двух фаз (твердой – газовой; твердой – жидкой) достигается пере-

мешиванием в так называемом взвешенном или кипящем слое, образуемом за

счет пропускания газа или жидкости снизу вверх через слой зернистого ма-

териала с такой скоростью, при которой его частички пульсируют в потоке

газа или жидкости в пределах взвешенного слоя. Такая интенсификация тех-

нологического процесса широко применяется при сушке, например, пищевых

продуктов, при очистке газов и жидкостей.

3.4. ПРИНЦИП ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Принцип повышения коэффициента использования оборудования оз-

начает, что с единицы поверхности или объема аппарата необходимо полу-

чить максимальный выход продукции. Безусловно, это достигается за счет не

только рабочих характеристик оборудования, но и организации производства

(ликвидация простоев и аварийных остановок, полная загрузка рабочего объ-

ема аппарата и др.). Важным мероприятием является рециркуляция потоков

продуктов и рабочих материалов для наилучшего использования, например,

теплоты или повышения выхода конечного продукта в химических процес-

сах. Из смеси, выведенной из реактора, выделяются конечные продукты, а

промежуточные или начальные вновь возвращаются в реактор. В сложных

процессах возможно использование промежуточных емкостей или сборников

меньших размеров, возможно также разделение на параллельные линии, что

позволяет обеспечить экономию основного рабочего материала и энергии.

Кроме того, необходимо соизмерять скорости протекания различных техно-

логических операций в каждом аппарате при наличии их батареи. В цикле

лимитируется время протекания самой короткой операции. В беспрерывных

процессах важным является правильное обоснование мощности аппарата,

межоперационные емкости обычно устраиваются на случай аварийных си-

туаций, например для выведения из аппарата реагентов. В прерывных про-

цессах, происходящих в нескольких технологических линиях или аппаратах,

необходимо применение программного автоматического управления.

Основные требования к машинам и аппаратам для повышения эффек-

тивности их использования и обеспечения заданного качества продукции:

1) максимальная технологическая продуктивность и высокая произво-

дительность;

2) наибольший выход полезного продукта и возможность выведения

сопутствующего полезного или вредного компонента при оптимальных па-

раметрах рабочего процесса: давления, температуры, скорости рабочих ком-

понентов или отдельных механизмов, концентрации компонентов и др.;

3) снижение затрат энергии на дробление, перемешивание, транспор-

тировку компонентов и рациональное использование подведенной энергии;

4) обеспечение постоянного режима работы, безопасности процесса,

надежности управления;

5) низкая стоимость аппарата, его ремонта, надежность работы, воз-

можность автоматизации управления, что требует их оснащения приборами

контроля основных параметров режима работы.

3.5. ПРИНЦИП ОПТИМИЗАЦИИ ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ОПЕРАЦИЙ

Этот принцип заключается в такой последовательности операций, ре-

жимов работы, применяемых устройств, коммуникаций, средств автоматиза-

ции, которые обеспечивают выполнение технологического процесса для по-

лучения заданных количественных и качественных показателей при мини-

мальных затратах на производство. Он должен закладываться еще при проек-

тировании технологической системы. При этом необходимо принимать оп-

тимальный вариант размещения и компоновки элементов систем, предусмат-

ривающий:

– минимальную протяженность коммуникаций;

– возможность использования естественных перепадов высот для

транспортировки жидкостей, сыпучих материалов под собственным весом;

– минимизацию холостых ходов и маршрутов передвижения, напри-

мер, при осмотре достопримечательностей на туристическом маршруте или

перевозке материалов и товаров от складских помещений до цеха и др.;

– соблюдение последовательности выполнения всех операций, преду-

смотренной данным технологическим процессом и обеспечивающей безо-

пасность обслуживающего персонала и надежность работы всех механизмов

и аппаратов (безаварийность);

– размещение соответствующего оснащения на оптимальном рас-

стоянии при выполнении однотипных операций в нескольких циклах.

Методы оптимизации позволяют находить оптимальное решение

обычно по одному критерию. При необходимости учета нескольких критери-

ев чаще всего принимают компромиссный вариант, например, с помощью

методов квалифметрии. Наиболее применима формализация соотношений

между критериями по методу Парето, согласно которому решение считается

оптимальным, если значение какого-либо критерия можно улучшить за счет

снижения значений остальных критериев. Метод Парето определяет правило

выбора преимущества одних критериев над другими по формальным призна-

кам.

При ограниченном количестве вариантов возможна оценка каждого с

последующим их сравнением обычно при несложных вычислениях по стан-

дартным программам с переборкой возможных вариантов. Такая аналитиче-

ская оптимизация при возможности математического описания процесса по-

зволяет значительно сократить объем экспериментальных исследований, тре-

бующих, как правило, обычно значительных материальных затрат и времени.

Оптимизация технологических процессов обычно связана с оптимиза-

цией системы управления как техническими операциями, так и экономиче-

скими показателями. Управляемым называется процесс, если имеется воз-

можность воздействовать на его протекание, например, путем изменения фи-

зических параметров (температура, давление, напряжение и т.д.). В экономи-

ческих процессах воздействие заключается в перераспределении денежных

средств и материалов на отдельных стадиях производства для обеспечения

выпуска продукции в определенном объеме и требующегося качества и, в

конечном счете, для получения максимальной прибыли.

Многофакторность также требует оптимизации управления экономиче-

скими процессами с использованием различных методов оптимизации. Ряд

задач экономического управления был рассмотрен в курсе «Исследование

операций», например применение методов линейного программирования для

нахождения минимума или максимума линейной функции с несколькими пе-

ременными, имеющими начальные и граничные условия, которые определя-

ют область существования принятой зависимости и называются системой ус-

ловий функционирования принятой математической модели.

3.6. ПОНЯТИЕ СОЦИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Система социального управления, направленная на достижение соци-

ального результата в обеспечении качества жизни, стимулирования труда,

развития личности, также должна базироваться на технологической прора-

ботке.

Цель социальной технологии – оптимизация управления социальными

процессами, его ориентация на социальный результат, получение экономиче-

ского и социального эффекта.

Процедуры в социальной технологии – набор действий (операций), с

помощью которых осуществляется тот или иной основной процесс, выра-

жающий суть данной технологии. Операция в социальной технологии – это

непосредственные действия по решению поставленной задачи управления.

В социальной технологии необходимы следующие операции:

– формирование социальной проблемы и ее цели;

– определение задач для ее достижения;

– разработка возможных вариантов, их обсуждение и выбор решения;

– определение оптимально необходимых операций;

– подготовка и утверждение плана действий;

– оценка объективных и субъективных факторов и условий реализации

технологий;

– определение сметы затрат;

– контроль за ходом реализации технологии, оценка ее эффективности.

Как и для других систем технологии к социальным технологиям предъ-

являются требования – простота, гибкость, надежность, экономичность, чет-

кость и эффективность управления.

3.7. ПРИОРИТЕТНОЕ РАЗВИТИЕ СОЦИАЛЬНОЙ СФЕРЫ,

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

В социальных технологиях выделяются два компонента:

1) программы, содержащие процедуры и операции;

2) сама деятельность, построенная в соответствии с этими программами.

Классификации социальных технологий осуществляются по несколь-

ким признакам: видам, уровням, схемам применения, содержанию и др.

По масштабности выделяют глобальные (общечеловеческие) пробле-

мы, применимые к обществу в целом, региональные, по различным сферам

общественной жизни, социальной структуре.

По использованию достижений науки различают технологии иннова-

ционные и рутинные. Первые направлены на осуществление нововведений

на реализацию инициатив, вызывающих качественные изменения в разных

сферах социальной жизни и приводящих к рациональному использованию

материальных, культурных и других ресурсов общества.

Социальные технологии – это совокупность воздействий, направлен-

ных на оказание помощи, поддержки и защиты всех людей, особенно «сла-

бых» слоев и групп населения.

Социальные технологии выражаются в практическом общении накоп-

ленных и систематизированных теоретических знаний, опыта, умения работы

субъектов социальной деятельности. Объекты социальной работы разнооб-

разны: старики, инвалиды, дети, бездомные, мигранты, неполные и много-

детные семьи и др.

Наряду с государством субъектами системы социального партнерства

являются профсоюзы, различные отраслевые ассоциации (союзы) предпри-

нимателей, как правило, объединяющие работодателей.

Приоритетными направлениями развития социальной сферы являются:

– акцент на работу с незащищенными слоями населения: жилищные

субсидии, обеспечение бесплатными лекарствами, льгота на проезд, санатор-

но-курортное лечение, сеть пансионатов для ветеранов, домов для престаре-

лых;

– обеспечение таких результатов реализации социальной политики го-

сударства, которые обеспечивали бы уменьшение доли населения, нуждаю-

щегося в помощи, например создание рабочих мест на предприятиях всех

форм собственности для инвалидов, организация обучения и переподготовки

профессиям, на которые есть спрос для повышения уровня занятости и сни-

жения безработицы;

– обучение и организационная помощь в открытии собственного дела;

– введение социального пенсионного страхования путем откладывания

определенной доли дохода (процентов);

– создание на всех предприятиях социального фонда для выплаты

больничных листов, декретных выплат, приобретения социальных путевок

для санаторно-курортного лечения и др.;

– развитие стратегии социального партнерства между работодателями

и наемными работниками, базирующейся на таких принципах, как взаимная

экономическая ответственность, социальная справедливость, стимулирова-

ние высокопроизводительного труда, добросовестность и уважительность в

поведении сторон. Механизм реализации этой стратегии включает правовую

базу как государственного и отраслевого уровней, так и профсоюзных объе-

динений, и договорные (контрактные) обязательства сторон;

– создание центров занятости и социальной помощи семье и детям при

администрациях государственного управления. В штате центров предусмот-

рены семейные социальные педагоги, психолог, юрисконсульт, специалист

по работе с детьми-инвалидами, аниматор и др. Сюда также можно отнести

центры планирования семьи и репродукции, создаваемые при учреждениях

здравоохранения обычно на комбинированной финансовой основе.

Социальная работа на предприятии должна осуществляться в соответ-

ствии с системой стандартов оказания услуг. Основные функции стандарти-

зации: экономическая, социальная и коммуникативная. Последняя предпола-

гает определение терминов и понятий для объективизации различных видов

восприятия информации и взаимопонимания.

3.8. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Как уже отмечалось, со второй половины ХХ в. появился ряд новых

технологий: биотехнология органического синтеза искусственных веществ с

заданными свойствами, технология искусственных конструкционных мате-

риалов, мембранная технология, технология искусственных кристаллов и

сверхчистого вещества, лазерная, ядерная, космическая технологии и, нако-

нец, информационная технология, базирующаяся на микроэлектронике.

Микроэлектроника формирует элементную базу всех современных

средств приема, передачи и обработки информации, систем управления и

связи. Она возникла первоначально именно как технология: в едином кри-

сталлическом устройстве оказалось возможным сформировать все основные

элементы электронных схем.

Важным свойством информационной технологии является то, что для

нее информация – это не только продукт, но и исходное сырье. Более того,

электронное моделирование реального мира, осуществляемое в компьютерах,

требует обработки неизмеримо большего объема информации, чем содержит

конечный результат.

Электронное моделирование становится неотъемлемой частью интел-

лектуальной деятельности человечества по созданию систем искусственного

интеллекта, распознающего образы, воспринимающего человеческую речь,

рукописный текст и т.д. Каждый успешный шаг на этом пути помогает лю-

дям понять механизм процессов, лежащих в основе нашей психики и интел-

лекта.

Информационная технология обладает интегрирующим свойством по

отношению как к научному знанию в целом, так и ко всем остальным техно-

логиям. Она является важнейшим средством реализации так называемого

формального синтеза знаний. В информационных системах на компьютерной

базе происходит своеобразный формальный синтез разнородных знаний. Па-

мять компьютера в таких системах представляет собой как бы энциклопе-

дию, вобравшую в себя знания из различных областей. Эти знания здесь хра-

нятся и обмениваются в силу их формализованности. Вместе с тем внедрение

науки в современные технологии в качестве фундаментальной основы требу-

ет таких объема и качества расчетно-вычислительной деятельности, которые

могут быть достигнуты только с использованием современных компьютеров.

Особая роль отводится всему комплексу информационной технологии

и техники в структурной перестройке экономики в сторону наукоемкости.

Кроме того, имеет место и трудосберегающий характер информацион-

ной технологии, реализующийся, в частности, в управлении многими видами

работ и технологическими операциями. Информационная технология сама

создает средства для своей эволюции. Формирование саморазвивающейся

системы – важнейший итог, достигнутый в сфере информационной техноло-

гии.

Информационная технология – это также средство создания виртуаль-

ного мира. В целом информатизация общества повышает степень биосферо-

совместимости, поскольку позволяет смоделировать состояние и изменение

техносферы и ее влияние на природную среду.

Таким образом, важнейшее значение информационной технологии со-

стоит в том, что она открывает пути научно-технического прогресса без

дальнейшего негативного давления на окружающую среду, что должно спо-

собствовать поддержанию экологического равновесия биосферы.

Информационные технологии состоят из компьютерных и телекомму-

никационных технологий. Компьютерные основаны на аппаратном и про-

граммном обеспечении и необходимы для хранения и обработки данных и

информации. Телекоммуникационные технологии также состоят из соответ-

ствующего оборудования и программного обеспечения и используются для

передачи данных и информации.

В сфере услуг значительные вложения делаются в информационные

технологии, начиная с 80-х годов. Причем, в 2001 г. около 85% всех инвести-

ций в аппаратное обеспечение было сделано в сфере услуг. Интересно отме-

тить, что хотя в производстве инвестиции в капитальные вложения и техно-

логии ведут к более высокой производительности, в сфере услуг такая связь

между вложением в информационные технологии и производительностью

или прибыльностью не прослеживается. Медленный рост производительно-

сти услуг, несмотря на значительные инвестиции в технологии, называется

«парадоксом информационных технологий». Возможные объяснения этого

парадокса:

1. Затратное и неэффективное использование информационных тех-

нологий. Несмотря на то, что последние обеспечивают очень мощные инст-

рументы для работников сферы услуг всех уровней, нет гарантий, что эти ин-

струменты используются правильно и компетентно.

2. Влияние других проблем. Информационные технологии – это всего

лишь один из факторов, влияющих на производительность, но другие про-

блемы могут вызывать снижение ее роста.

3. Устаревшие методы оценки производительности. Информационные

технологии действительно положительно влияют на производительность, но

из-за отсутствия методики оценки это влияние трудно учесть.

4. Эффект запаздывания. Возможно, что положительный эффект ин-

формационных технологий на производительность сказывается только через

определенный период времени.

5. Уровень учета. Влияние технологических расходов на производи-

тельность рассматривается на уровне фирмы, а не на макроуровне.

Поль Страссман (корпорация Xerox) отмечал, что «...Проблема заклю-

чается не в свойственных технологиям возможностях, которые не перестают

удивлять, а в управленческой неспособности персонала использовать их эф-

фективно».

Аналогичную позицию занимает Питер Друкер, один из ведущих тео-

ретиков по проблемам управления в наше время: «Ни одна новая технология

сама по себе не дает ... более высокой производительности». Помимо капита-

ла и технологии производительность «зависит от людей, которые с ними ра-

ботают, от целей, для которых они используются, и от навыков пользовате-

ля».

ТЕМА 4. СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

НА УРОВНЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

4.1. НАПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБНОВЛЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВА

Главными направлениями современных технологий являются: электро-

низация, широкомасштабная комплексная автоматизация, разработка и раз-

витие новых технологий в энергетике, в том числе нетрадиционных спосо-

бов, разработка и производство принципиально новых материалов, биотех-

нология.

1. Электронизация позволяет обеспечить все сферы производства пере-

довыми вычислительными машинами, процессорами, осуществляющими

управление технологическими процессами, контроль качества и др. Одним из

направлений является создание искусственного интеллекта, практическим

воплощением которого есть применение робототехники при аварийно-

спасательных работах (разведка в очагах поражения, тушение пожаров в не-

доступных для человека условиях), в космических исследованиях (луноход,

марсоход). Компьютерные технологии как уже отмечалось, занимают дос-

тойное место в сфере услуг и, в частности, в туристическом бизнесе. Деталь-

но эти вопросы будут рассмотрены в соответствующем разделе.

В электронной промышленности фактически уже создана унифициро-

ванная система, находящая применение в различных сферах и отраслях про-

изводства. Это новое поколение масштабных интегральных схем и оснастки

для их производства. Одна схема может содержать до миллиона транзисто-

ров при общей массе менее 1 грамма, причем она может быть как много-, так

и однофункциональной. В интегральной схеме, заключенной в кристалл, мо-

жет размещаться несколько процессоров.

Объединение процессоров нейроподобными связями, например, в кри-

сталле позволяет осуществлять распознавание образов, самонастройку, само-

диагностику и даже саморемонт системы.

Электронизация дает возможность существенно снизить материало- и

энергоемкость производства (по такому пути идет промышленность Японии),

сократить сроки реализации научных и конструкторских разработок и техни-

ческих проектов, снизить себестоимость и повысить качество продукции.

2. Широкомасштабная комплексная автоматизация включает внедре-

ние гибких производственных систем в цехах крупных производств, напри-

мер, путем использования роторно-конвейерных линий, позволяющих авто-

матически изменять часть оснастки или инструмента при необходимости пе-

реналадки линии. Такие системы находят широкое применение в пищевой

промышленности и машиностроении.

В конструкторских бюро, разрабатывающих сложные технологии (на-

пример, в ракетостроении и космических аппаратах), применяются системы