Система технологій

Приклад: виробництво аміаку прямим синтезом азоту і водню, яке відбувається з виділенням теплоти:

N2 + 3Н2 2NНз + Q (виділення теплоти)

Ця реакція - поворотня. Щоб зрушити процес праворуч, тобто в напрямку одержання аміаку, треба або знизити температуру (тобто відбирати тепло і реакція буде продовжуватися), або підвищити тиск (це рівнозначно підвищенню концентрації реагуючих речовин), що буде сприяти утворенню більшої кількості аміаку [Див. принцип Ле Шательє].

Безповоротні хімічні реакції відбуваються в один бік. Таких хімічних реакцій більшість.

3.1.4. Плазмені процеси.

Плазма - це високоіонізований газ, що складається з позитивно і негативно заряджених часток (іонів і електронів) та нейтральних атомів і молекул. Оскільки кількість позитивних і негативних часток у плазмі приблизно однакова - то плазма є електронейтральною. Але на відміну від звичайних газів плазма яскраво світиться, має електропровідність і активно взаємодіє з магнітним полем. Прикладом плазми є звичайне полум'я, блискавка тощо.

Плазма умовно поділяється на низькотемпературну і високотемпературну. Низькотемпературна плазма утворюється при t=103105К, а високотемпературна - при t =105108 К. Плазмохімічні процеси можливі при сильному нагріванні речовин, в результаті чого відбувається розпадання атомів на елементарні заряджені частки. Одержують плазму в спеціальних агрегатах - плазмотронах - шляхом створення електричної дуги, при ядерних реакціях тощо.

У промисловості низькотемпературна плазма утворюється в плазмотронах і використовується для хімічного синтезу неорганічних і органічних сполук, створення композиційних матеріалів, виплавлення сталі, нанесення важкоплавкого покриття на поверхні, для виробництва скла, для одержання мілкодисперсних порошків тощо. Плазмені процеси застосовуються для отримання ацетилену С2Н2 з природного газу, що на 90-98 % складається з метану CH4, для добування технічного водню, для прямого синтезу оксиду азоту NO (при температурі 3000о С) і подальшого одержання аміаку тощо.

Плазма, як джерело теплової енергії, використовується в різноманітних процесах зварювання, напилювання, різання тощо.

Природним джерелом високотемпературної плазми є сонце і зірки. Штучна високотемпературна плазма утворюється в спеціальних установках і утримується надпотужним магнітним полем. З високотемпературною плазмою пов'язуються надії на побудову плазмених реакторів, які повинні забезпечити одержання великої кількості енергії шляхом здійснення прямого синтезу водню.

3.2 Класифікації технологічних процесів за організаційними і технічними чинниками

1. За способом організації всі технологічні процеси поділяються на періодичні (дискретні), безперервні і комбіновані.

У періодичних процесах сировина подається в агрегат періодично, порціями, і готова продукція також виходить періодично - порціями (партіями). При цьому відзначається суворе чергування робітників і допоміжних (холостих) ходів.

Недоліком періодичних процесів є простоювання устаткування при завантаженні-розвантаженні сировини, матеріалів і готової продукції. Тому такі процеси мають більш низьку продуктивність. Поширені в машинобудуванні, при виробництві заготовок, коксу в коксових батареях, у будівництві і видобувних галузях тощо.

У безперервних процесах сировина подається в агрегат безперервно і готова продукція також виходить безперервно. Тобто тут неможливо розмежувати робочий і холостий хід. Наприклад, розливання металу безперервним способом, виробництво цементу тощо. До переваг безперервних процесів можна віднести відсутність простоювання агрегатів під час їх завантаження і розвантаження, більш високу продуктивність, високий рівень автоматизації виробництва тощо. Такі процеси дуже широко застосовуються в хімічній промисловості.

В комбінованих процесах можливі такі різновиди:

- сировина подається в агрегат безперервно, а продукція виходить порціями,

- сировина подається порціями, а продукція виходить безперервно. Тобто або на вході, або на виході можна чітко виділити робочий і допоміжний хід.

Приклади комбінованих процесів: доменний процес одержання чавуну, виробництво електроенергії на теплових електростанціях тощо. Застосовуються в металургії, машинобудуванні, у харчовій промисловості.

2. За кратністю обробки сировини і матеріалів всі технологічні процеси поділяються на процеси з відкритою, замкненою (закритою) або комбінованою схемою.

Якщо сировина перетворюється в готову продукцію в агрегаті за один цикл обробки, то такий техпроцес здійснюється за відкритою схемою. Наприклад, виробництво сталі в конверторах.

Якщо сировина перетворюється в готову продукцію в агрегаті за декілька циклів обробки (тобто сировина не встигає пройти обробку за один цикл і її необхідно повертати знову в агрегат), то такий техпроцес здійснюється за замкненою (закритою) схемою.

Наприклад, виробництво поліетилену високого тиску [-CH2-CH2-]11 з етилену (С2Н4), коли за один цикл тільки 20 % етилену перетворюється в поліетилен. Тому етилен, який не пройшов реакцію, після очищення знову подається в реактор для здійснення процесу полімеризації.

Ще один приклад - каталітичний крекінг нафтопродуктів, коли каталізатор постійно повертається в агрегат після очищення його поверхні від вуглецю (С). Каталітичний крекінг - це розщеплення вуглеводнів [вуглеводень - це складна об'ємна формула з'єднань СН2 і СН3] при наявності каталізатора:

С10Н22 C5H12 ( пентан )+ C5H10 (пентен)

Замкнена схема організації техпроцесу забезпечує менші витрати сировини і більш високу якість продукції.

В тому випадку, коли основна сировина за час перебування в агрегаті проходить повну обробку за один цикл, а допоміжні матеріали, що приймають участь в техпроцесі, можуть використовуватися багаторазово, то схема організації техпроцесу будується за комбінованою схемою. Тобто готова продукція вивантажується, а допоміжні матеріали після доробки знову напрямляються в агрегат для повторного використання.

Наприклад, виробництво сірчаної кислоти нітрозним способом, коли оксид сірки (сірчистий газ) SO2 проходить обробку за відкритою схемою, а оксид азоту NO - за замкненою:

SО2 + NО2 = SO3+ NO

2NO + О2 = 2NO2

SО3+Н2О =Н2SO4

Примітка:

Оксид - складна речовина, що складається з 2-х елементів, один із яких - кисень у ступені окислення 2;

SO2 - оксид сірки () - сірчистий газ;

NO2 - оксид азоту () або діоксид азоту;

SO3 - оксид сірки (), що розчиняючись у воді, дає сірчану кислоту;

NO - оксид азоту (II).

3. За напрямками теплових і матеріальних потоків техпроцеси бувають: односторонні, зустрічні і перехресні (змішані).

Односторонній процес - це такий технологічний процес, коли сировина подається в агрегат, поступово нагріваючись спеціальним тепловим потоком. Тобто сировина і тепловий потік рухаються в одному напрямку. Такий тепловий потік призводить до сушіння матеріалів, змішування газів, рідин тощо. Широко застосовується в різноманітних технологіях, де потрібний нагрів матеріалів.

Зустрічний процес - коли потік матеріалів і тепловий потік рухаються назустріч один одному, тобто сировина і тепло взаємодіють. Для таких процесів характерна висока швидкість реакції і більш активний теплообмін. Застосовуються при виробництві кислот, мінеральних добрив тощо.

Перехресний (змішаний) процес - коли матеріальні і теплові потоки взаємодіють один з одним або перпендикулярно [перехресний процес], або під кутом [змішаний процес]. Використовуються при виробництві сірчаної кислоти, міді, бездоменному виробництві сталі, гашеного вапна (або гідрооксиду кальцію) Са(ОН)2 тощо.

4. За агрегатним станом реагуючих речовин технологічні процеси поділяються на гомогенні і гетерогенні.

Гомогенні - це такі процеси, в яких реагуючі речовини знаходяться в одному агрегатному стані: твердому, рідкому або газоподібному. Наприклад, при з'єднанні оксиду сірки () SO2 (сірчистий газ) з киснем при наявності каталізатора - платини -утвориться оксид сірки () SO3:

2SO2 +O2 2SO3 +Q (реакція обернена з виділенням тепла).

Гетерогенні - це такі процеси, в яких реагуючі речовини знаходяться в різних агрегатних станах: газоподібному і рідкому, газоподібному і твердому, рідкому і твердому тощо.

Наприклад, виробництво сірчаної кислоти, коли оксид сірки SO3 [який знаходиться у твердому стані при температурі нижче 16оС) розчиняється у воді:

SO3 + Н2О = H2SO4 + Q (реакція проходить з виділенням тепла)

5. За тепловим ефектом техпроцеси поділяються на екзотермічні й ендотермічні.

Екзотермічні процеси протікають з виділенням теплоти. Тому при їхньому здійсненні необхідно організувати відведення тепла за допомогою води, повітря тощо. Наприклад, виробництво сірчаної кислоти, виробництво гашеного вапна:

Са + Н2О Са(ОН)2 +Q.

а також звичайне горіння:

С (вуглець) + O2 = СO2 (вуглекислий газ) + Q

Ендотермічні процеси протікають при поглинанні теплоти. Тобто для здійснення таких процесів необхідно підводити тепло у зону реакції. Наприклад, випалювання вапна з вапняку (карбонату кальцію):

СаСО3 + Q (t 900 оС) Са + СO2

Примітка:

СаО - оксид кальцію,

СО2 - вуглекислий газ.

3.3. Класифікація технологічних процесів в залежності від чинників, що впливають на хід їх протікання

За чинниками, що впливають на хід протікання і якість техпроцесів, можна виділити:

Термічні процеси - це такі техпроцеси, основним чинником протікання яких є наявність теплоти. До термічних процесів належать такі процеси, які протікають при температурі 1000 оС і вище. Термічні процеси лежать в основі виробництва чавуну, сталі, більшості видів кольорових металів, цементу, мінеральних добрив, коксу, керамічних виробів тощо. В процесі нагрівання вихідної сировини і матеріалів відбувається зміна їх структури, хімічного складу і властивостей, що сприяє протіканню технологічних процесів.

Прикладом є термічний крекінг нафтопродуктів. Термічний крекінг - це розщеплення вуглеводів (нафти) під впливом високих температур, при наявності яких з молекул граничного вуглеводню С10Н22 утворюються молекули пентану С5Н12 і пентену С5Н10.

У ряді випадків теплота є додатковим стимулятором протікання техпроцесів. Наприклад, при каталітичному крекінгу нафти реакція відбувається при наявності каталізатора, який і визначає хід техпроцесу. Хоча тут також застосовуються високі температури, але такий процес не належить до термічного.

Термічні процеси мають визначені недоліки. Зокрема, підвищена температура призводить до прискорення протікання побічних реакцій, в результаті яких утворюється побічна продукція, що погіршує якість основної. Крім того, для проведення таких реакцій необхідне спеціальне жаростійке устаткування.

Процеси під тиском - це такі техпроцеси, основним двигуном яких є тиск.

Якщо для протіканні техпроцесу застосовується тиск нижче атмосферного, то такі процеси мають назву процесів низького тиску або вакуумних. Типові процеси: напилювання тонких плівок при виробництві інтегральних мікросхем, пакування продуктів харчування, очищення розплавлених металів і сплавів від розчинених у них газів (кисню, азоту, водню) тощо. Саме вакуум дає можливість різноманітним домішкам залишати матеріали, в результаті чого утворюються надчисті хімічні речовини, напівпровідникові матеріали, фармацевтичні препарати тощо.

Якщо для протікання техпроцесу застосовується тиск вище атмосферного, то такі процеси мають назву процесів при високому тиску. Підвищений тиск доцільно застосовувати в тому випадку, коли хімічна реакція призводить до зменшення кількості молекул отриманої продукції в порівнянні з кількістю молекул реагуючих речовин. В цьому випадку підвищений тиск дозволяє підвищити концентрацію реагуючих речовин і зрушити реакцію в потрібний бік, а також істотно скорочує час протікання технологічних операцій.

Наприклад, синтез аміаку з азоту і водню, що здійснюється при наявності підвищеного тиску. Ця реакція є поворотньою. Саме підвищений тиск дозволяє підвищити концентрацію реагуючих речовин і зрушити реакцію в бік одержання (синтезу) аміаку:

N2 + 3 Н2 2 NН3 + Q

Характерною рисою процесів при високому тиску є те, що підвищення тиску завжди супроводжується підвищенням температури. При дуже високих температурах (2400 0С) і тиску 2,5 млн. атмосфер (або 25 000 мега-Паскаль) в спеціальних реакторах здійснюється виробництво з графіту штучних діамантів.

Характерними процесами, що протікають при високому тиску, є кування, штампування, вальцювання металів та ін.

Каталітичні процеси - це такі техпроцеси, які протікають при присутності спеціальної речовини - каталізатора.

Каталізатор - це речовина, яка беручи участь в одній з стадій реакції, у кінцевій продукції в реакцію не вступає і після закінчення реакції залишається незмінною. Застосування каталізатора дозволяє прискорювати або уповільнювати хід протікання хімічної реакції. Каталізатори бувають:

- твердими: мідь (Сu), срібло (Ag), платина (Pt), хром (Сг), оксид ванадію V2O5, оксид алюмінію Аl2О3 та ін.;

- рідкими: сірчана кислота Н2SО4, фосфорна кислота Н3РO4 та ін. кислоти і луги.

Каталітичні процеси застосовуються для одержання водню, аміаку, сірчаної і азотної кислоти, органічних кислот, полімерів, виробництва ліків тощо.

Каталітичні процеси бувають гомогенні і гетерогенні.

Гомогенні процеси - коли реагуючі речовина і каталізатор знаходяться в одному агрегатному стані. Наприклад, виробництво етилового спирту (або етанолу) з етилену при застосуванні каталізатора - сірчаної кислоти (так званий метод гідратації алкенів при наявності каталізатора):

С2Н4+Н2О (+Н2SO4)=Н3С-СН2OН (етанол)

Недолік гомогенного каталізу - це складність виділення каталізатора з кінцевої продукції.

Гетерогенні процеси - коли реагуючі речовини і каталізатор знаходяться в різних агрегатних станах. Реагуючі речовини часто знаходяться в рідкому або газоподібному стані, а каталізатор - в твердому. Процес гетерогенного каталізу складається з декількох фаз. Спочатку відбувається дифузія (переміщення) реагуючих речовин до поверхні каталізатора, потім - відбувається адсорбція (тобто поглинання) їхньою поверхнею каталізатора з утворенням нестійких з'єднань типу “реагент-каталізатор“, далі відбувається перегрупування атомів з утворенням нових з'єднань типу “нова речовина-каталізатор“, далі - десорбція готової продукції з поверхні каталізатора, і нарешті, дифузія готової продукції від поверхні каталізатора в зону виходу. Швидкість кожної стадії залежить від температури, тиску, концентрації речовин, часу контакту речовин тощо.

Електрохімічні процеси - це такі техпроцеси, під час яких відбувається перетворення електричної енергії в хімічну і навпаки. Так, якщо електричну енергію у вигляді постійного струму за допомогою електродів ввести в хімічні розчини (електроліти), то позитивні і негативні іони, які знаходяться в електролітах, почнуть упорядковано рухатись. Продукти протікання таких окислювально-відновних реакцій виділяються на електродах. На анодах йде процес окислювання, тому що відбувається віддача електронів, а на катоді - процес відновлення, тому що здійснюється приєднання електронів до іонів. Реакції окислювання-відновлення, які протікають на електродах у розчинах або розплавах електролітів під час пропускання через них електричного струму, мають назву електролізу.

В даний час електроліз широко застосовують у хімічній і металургійній промисловості для одержання водню, кисню, хлору, їдкого натрію, їдкого калію, міді, цинку, вісмуту, свинцю, нікелю, кобальту, алюмінію, магнію, літію та ін. металів. У металообробці електроліз застосовується для нанесення покриття з чистих металів і сплавів на поверхню металевих виробів.

З іншого боку, занурення пластин металів у розчини окремих електролітів призводить до того, що відбувається обернена реакція, тобто іони металів переходять у розчин, у результаті чого металеві пластини набувають електричного потенціалу. Це явище дало можливість створити гальванічні елементи (батарейки) і акумулятори, які є джерелами електричного струму.

Біохімічними називають такі технологічні процеси, які відбуваються під дією мікроорганізмів. Мікроорганізми - це переважно одноклітинні організми, до яких належать різноманітні бактерії і грибки.

До переваг біохімічних процесів відносять те, що вони протікають при невисоких температурах і тиску, потребують нескладного за конструкцією устаткування тощо. Основним видом біохімічних процесів є бродіння.

Бродіння - це такий процес, коли в результаті впливу на органічні речовини тих або інших мікроорганізмів безпосередньо утворюються напівфабрикати або готова продукція. Розрізняють молочнокисле, масляно-кисле і спиртове бродіння.

Молочнокисле бродіння засноване на діяльності молочнокислих бактерій. Застосовується в харчовій промисловості для виробництва кефіру, сиру, при квашенні капусти, помідорів, огірків тощо.

Маслянокисле бродіння відбувається під дією масляно-кислих бактерій. В процесі бродіння крохмалю, цукру тощо одержують ацетон, бутиловий спирт тощо.

Спиртове бродіння засноване на використанні дріжджів, які належать до класу грибків. Під їх дією з цукрових речовин утворюється спирт, гліцерин тощо. Спиртове бродіння застосовується при виробництві хліба, вина, етилового спирту тощо.

Біохімічні процеси є основою біотехнологій (див. главу 6).

Радіаційно-хімічні процеси - це такі техпроцеси, які протікають під впливом іонізуючих випромінювань: , в частинок, нейтронів, протонів, -випромінювання тощо.

Джерелом одержання цих випромінювань є ядерні реактори, прискорювачі елементарних частинок, радіоактивні ізотопи тощо. Сутність процесу:

- заряджені частинки стикаються з молекулами речовини, в результаті чого молекули одержують енергію і збуджуються, а заряджені частинки втрачають свою енергію;

- збуджені молекули розпадаються, створюючи нові іони, атоми тощо;

- знов створені активні частки взаємодіють між собою, створюючи нові молекули.

Особливістю радіаційно-хімічних процесів є висока швидкість протікання (тому що молекули речовини одержують велику енергію) і низькі температури. Радіаційно-хімічні процеси застосовуються для органічного синтезу (тобто "зшивання" макромолекул і утворення високомолекулярних з'єднань, яких немає в природі), для виробництва каучуку, поліетиленових плівок, труб, технічних масел, ядохімікатів тощо, для очищення стічних вод.

Фотохімічні процеси - це такі техпроцеси, що виникають і протікають під впливом світла.

Сутність процесу: молекули речовини поглинають фотони світла, збуджуються, розпадаються на атоми або іони (заряджені молекули), далі відбуваються процеси утворення нових молекул.

Фотохімічні процеси поділяються на 3 групи.

До першої групи відносяться процеси, які після поглинання реагуючою речовиною світлової енергії відбуваються спонтанно. Для початку таких реакцій необхідний світловий імпульс. Ці процеси застосовуються при синтезі полімерів, виробництві хлористого водню тощо. Так, при освітленні сонячним світлом реакції між воднем і хлором, утвориться хлористий водень:

Н2 + Сl2 2НСl

До другої групи фотохімічних процесів належать такі, що потребують безперервного підведення світлової енергії. При зупинці подачі світлової енергії процеси припиняються. Такі процеси відбуваються в живих організмах, рослинах. Наприклад, процес природного фотосинтезу в рослинах пов'язаний із поглинанням світла хлорофілом і виділенням кисню (хлорофіл - зелений пігмент рослин). Іншими словами, із двоокису вуглецю (СО2) під впливом сонячного світла, що поглинається хролофілом, відбувається синтез вуглеводню і виділяється кисень.

На фотохімічних процесах цієї групи заснований принцип фотографії. Відомо, що під дією світла хлористе срібло, нанесене на плівку або папір, розпадається на срібло, яке залишається на папері, відбиваючи малюнок, і хлор, який вивітрюється в атмосферу:

2AgCl 2Ag + Cl2^

Регулювання даного процесу здійснюється часом освітлення поверхні фотоплівки. Після припинення подачі світла реакція розкладу срібла припиняється. Прояв фотоплівки проводять при червоному світлі, тому що червоний колір має саму велику довжину хвилі і найменшу енергію, недостатню для початку реакції розкладання хлористого срібла.

Змінюючи довжину світлової хвилі, можна змінювати швидкість протікання фотохімічних процесів. Наприклад, суміш H2 і Сl2 при звичайному світлі може зберігатися дуже довго, але при опроміненні суміші ультрафіолетовим світлом, яке має малу довжину хвилі і велику енергію, починається вибухоподібна реакція утворення хлористого водню.

До третьої групи належать процеси, в яких світло поглинається не реагуючою речовиною, а каталізатором, який прискорює цей процес. Такі процеси мають назву фотокаталітичних. В ролі фотокаталізаторів використовують оксиди цинку, міді, кадмію тощо. Фотокаталітичні процеси застосовуються при виробництві різноманітних органічних речовин.

Лазерні процеси - це такі процеси, що здійснюються за допомогою застосування спеціального джерела монохроматичного випромінювання - лазера. Основним елементом лазера є робоче тіло і система збудження. Робоче тіло може знаходитися у твердому, рідкому або газоподібному стані. Найбільш часто застосовують тверді лазери, що виготовляють із монокристалів штучного рубіна, скла тощо.

В якості системи збудження застосовується наповнена ксеноном спіральна лампа, у середину якої поміщається рубінове тіло лазеру. Лампа живиться від спеціальної батареї конденсаторів і під час їхньої розрядки періодично спалахує. При цьому відбувається збудження атомів тіла лазеру, у кристалі накопичується енергія, яка визволяється шляхом випромінювання потоку світла, що має однакову довжину хвилі. Хвилі складаються, забезпечуючи тим самим найбільшу потужність випромінювання.

В даний час лазери застосовуються як новий вид універсального інструменту для опрацювання різноманітних матеріалів, включаючи металеві, керамічні та ін. Лазери дуже широко використовується в локації, системах передачі інформації, телебаченні, медицині, для синтезу нових матеріалів, виготовлення мікросхем тощо.

Ультразвукові процеси - це такі техпроцеси, які відбуваються під впливом механічних коливань з частотою понад 20 тисячі Гц. Такі коливання мають назву ультразвукових.

Джерелом ультразвукових коливань є тіла, частота коливань яких перевищує 20 тис. Гц. Одержання ультразвукових коливань засновано на таких фізичних явищах, як магнітострикція, п'єзоелектричному ефекті та ін.

Магнітострикція - це зміна розмірів феромагнітних матеріалів, які знаходяться у магнітному полі. Звідси зрозуміло, що розташувавши залізний, нікелевий або сталевий стержень у змінне магнітне поле, можна домогтися зміни розмірів цих стержнів, і як наслідок - виникають ультразвукові коливання.

П'єзоелектричний ефект виникає тоді, коли кварцова пластинка поміщається в електричне поле. При зміні величини напруги електричного струму відбувається зміна розміру пластини кварцу, у результаті чого виникають ультразвукові коливання.

Ультразвукові коливання мають такі особливості. Вони відбиваються від перешкод, які існують на їхньому шляху, їх можна збирати в пучки і спрямовувати на об'єкти. Попадаючи на поверхню речовини, такі коливання частково відбиваються, а частково проникають у цю речовину і поглинаються, впливаючи на процеси, що протікають у цій речовині, значно прискорюючи їх.

В даний час ультразвукові процеси застосовуються в техпроцесах дубління шкір (прискорюючи їх), при виробництві цементу, забезпечуючи більш якісне подрібнення цементного клінкера (цементний клінкер - це напівфабрикат у вигляді гранул, що одержується при випалі тонко подрібненої суміші вапняку з глиною).

У харчовій промисловості ультразвукові процеси застосовуються при виготовленні овочевих консервів, пюре, майонезу, кремів, маргарину, сиру тощо.

Дуже широко ультразвукові процеси застосовуються для сушіння матеріалів, причому при звичайній температурі.

Нове застосування ультразвука - це виявлення дефектів у деталях. Розповсюджуючись у металі і натрапивши на перешкоду, ультразвук відбивається, показуючи на телеекрані місце дефекту.

За допомогою ультразвуку відбувається очищення поверхонь від пилу і бруду перед нанесенням на них покриття або проведення пайки. Ультразвук застосовується для захисту днищ судів від обростання черепашками, для очищення вихлопних газів від шкідливих домішок. Так, при виробництві сірчаної кислоти за допомогою ультразвука уловлюють сірчистий газ, що повертається в технологічний процес. Ультразвук використовується у військових цілях для пошуку підводних човнів противника.

Тема 4. Техніко-економічна оцінка рівня технологічних процесів

Рівень технології будь-якого виробництва дуже впливає на кінцеві результати роботи того або іншого підприємства і якість виробленої продукції. У загальному випадку для оцінки рівня технології застосовуються різноманітні технічні й економічні показники, які можна об'єднати в такі групи:

1. Технічні показники, що оцінюють індивідуальні особливості конкретного техпроцесу.

2. Показники, що оцінюють собівартість продукції, виробленої за допомогою даної технології.

3. Показники, що оцінюють якість продукції, виробленої за допомогою даної технології.

4. Показники, що оцінюють ефективність застосовуваних технологічних процесів. Такі показники враховують співвідношення витрат живої і минулої (матеріалізованої) праці, що була витрачена на розробку і здійснення технологічного процесу, і характеризують закономірності в розвитку технологічних процесів.

4.1 Технічні показники оцінки технологічного процесу

До технічних показників оцінки технологічних процесів належить велика група показників, що характеризують техпроцеси в конкретних умовах експлуатації. Технічні показники можна поділити на дві групи: конкретні технічні й узагальнені технічні.

Конкретні технічні показники - визначають винятково технічні параметри техпроцесів. Це такі показники, як тиск, температура, швидкість протікання та ін. До переваг цих показників належить те, що можна виділити конкретний техпроцес і показати його особливості в технічному плані. До недоліків можна віднести те, що важко порівнювати й оцінювати техпроцеси по їхній результативності.

До узагальнених технічних показників належать такі показники, що дозволяють оцінити результативність технологічних процесів, подають інформацію для розрахунку їхньої економічної ефективності.

Розглянемо основні узагальнені показники:

1. Коефіцієнт охоплення виробництва деталей виробу типовими технологічними процесами - Q1:

, або [1]

де:

- П - число деталей виробу, що оброблюються за типовими (тобто відомими) технологічними процесами, шт.,

- Пп - число деталей виробу, що можуть оброблюватись за типовими технологічними процесами, шт.,

- Т - трудомісткість деталей виробу, що оброблюються за типовими технологічними процесами, год. ,

- Тп - трудомісткість деталей, що можуть оброблюватись за типовими технологічними процесами, год.

Чим вище показник Q1 - тим ефективніше застосовуваний техпроцес.

2. Середній вік технологічного процесу виробництва виробу - Q1:

[2]

де - ti - період (час) використання кожного з застосовуваних техпроцесів виробництва деталей, що входять у виріб, роки,

- n - число застосовуваних техпроцесів, шт.

Чим менше коефіцієнт Q2 - тим більше удосконаленим і прогресивним вважається техпроцес.

3. Технологічна озброєність техпроцесу (ТО), що показує розмір витрат, які несе виробництво при здійсненні даного процесу, у розрахунку на одного робітника :

[3]

де:

- А - річна сума амортизаційних відрахувань від вартості застосовуваного устаткування,

- ТВ - річні поточні витрати, здійснювані в ході виконання техпроцесу,

- К - чисельність робітників, зайнятих у техпроцесі,

Показник технологічної озброєності постійно росте, що пояснюється застосуванням усе більш удосконаленого і дорогого устаткування. Чим вище цей показник, тим більш удосконаленим вважається техпроцес.

4. Рівень (коефіцієнт) ручної праці при виконанні техпроцесу - Кр.

Відомо, що за рівнем механізації й автоматизації праці всі робітники поділяються на 5 груп:

- 1 група - робота на автоматах,

- 2 група - робота, виконувана механізованим способом за допомогою машин,

- 3 група - ручне обслуговування машин (тобто робота при машинах і механізмах),

- 4 група - робота не при машинах і механізмах.

- 5 група - робота по ремонту і наладці машин.

Робітники 3, 4 і 5 груп - відносяться до робочих, зайнятих ручною працею. Робітники 1 і 2 груп - відносяться до робочих, зайнятих механізованою й автоматизованою працею.

Рівень (коефіцієнт) ручної праці Кр розраховується по формулі:

[4]

де:

- N (3-4-5) - число робітників 3, 4 і 5 груп,

- N - загальне число робітників, що виконують даний техпроцес.

5. Рівень (коефіцієнт) механізації праці при виконанні техпроцесу Км розраховується по формулі:

[5]

де:

- N (1-2) - число робітників 1 і 2 групи.

6. Рівень (питома вага) ручних робіт Qp при виконанні техпроцесу розраховується по формулі:

[6]

де:

- Тр - трудомісткість робіт, виконуваних робітниками 3, 4 і 5 груп, год.

- То - загальна трудомісткість робіт в даному техпроцесі, виконуваних робітниками всіх груп, год.

7. Рівень (коефіцієнт) механізації робіт при виконанні техпроцесу Qм:

 [7]

де: - Тр - трудомісткість робіт, виконуваних робітниками 1 і 2 групи, год.

8. Продуктивність - показує обсяг продукції в натуральному вираженні, що виготовляється в одиницю часу за допомогою застосовуваної технології.

Продуктивність техпроцесу оцінюється за продуктивністю застосовуваного устаткування.

Продуктивність устаткування буває потенційною і реальною. Потенційна продуктивність показує максимальну кількість продукції, що можна одержати за допомогою даної технології (устаткування) у найбільш сприятливих умовах її (його) використання.

Реальна продуктивність - показує реальну кількість продукції, що провадиться за допомогою даної технології в конкретних умовах виробництва. Звичайно розраховують годинну і річну продуктивність [як потенційну, так і реальну].

Годинна продуктивність (П1):

[8]

де:

-t - норма часу (у годинах) на опрацювання однієї деталі в конкретних умовах виробництва,

- k - коефіцієнт виконання норм, k=l,05 - 1,2

Річна продуктивність (П2):

, [9]

де:

- Fp - режимний фонд часу роботи устаткування за рік, год.,

- К - число календарних днів у році,

- В - число вихідних і святкових днів у році,

- р - число змін,

- Тc - тривалість зміни, год. ,

- б - утрати часу на плановий ремонт, [від 3-6 до 10-12 %].

- ko - коефіцієнт завантаження устаткування в часі.

Коефіцієнт ko враховує неминучі втрати, що виникають по технологічних і організаційних причинах. Значення що рекомендуються: 0,85 - для одиничного виробництва, 0,75 - 0,8 - для серійного виробництва, 0,7 - для масового виробництва.

4.2 Показники, що визначають собівартість продукції, виробленої за допомогою даної технології

Собівартість продукції - це виражені в грошовій формі усі витрати підприємства на виробництво та реалізацію продукції.

На підприємствах існує багато класифікацій витрат на виробництво, кожна із яких має своє призначення, позначку та несе відповідні функції.

Класифікація витрат за калькуляційними статтями - має за позначку визначити собівартість одиниці продукції. До складу цієї класифікації, яка подається в спрощеному вигляді, входять:

1. Матеріали (основні та допоміжні), сировина, покупні напівфабрикати, паливо на технологічні цілі, які використовуються для виготовлення одного виробу,

2. Основна заробітна платня основних робітників, які були зайняті виготовленням цього виробу.

3. Додаткова заробітна платня основних робітників, які були зайняті виготовленням цього виробу.

4. Нарахування на заробітну платню основних робітників, які були зайняті виготовленням цього виробу,

5. Накладні витрати, які припадають на один виріб.

6. Позавиробничі витрати, які припадають на один виріб.

Сума витрат з п. 1 по п. 5 дає нам виробничу собівартість; а сума усіх витрат з п. 1 по п. 6 дає нам повну собівартість виробу.

Класифікація витрат за методом перерахунку на собівартість одного виробу - визначає порядок розрахунку окремих витрат та їх віднесення на собівартість одного виробу. Згідно з цією класифікацією усі витрати поділяються на прямі та непрямі.

1. До прямих належать усі витрати, які прямо та безпосередньо перераховуються на собівартість одного виробу. До них відносяться витрати, позначені в пунктах 1,2,3,4.

Так, основні та допоміжні матеріали, сировина, паливо та енергія на технологічні цілі, покупні напівфабрикати розраховуються згідно з діючими нормативами або за фактичними витратами.

Основна заробітна плата основних робітників розраховується згідно з діючими розцінками за виконання технологічних операцій.

Додаткова заробітна плата основних робітників розраховується приблизно як 10-12% від основної заробітної плати основних робітників.

Нарахування на заробітну плату основних робітників розраховуються по нормативах, затверджених Урядом. Так, у 2000 році вони складали 37,5 % від суми основної та додаткової заробітної плати основних робітників.

2. До непрямих витрат належать усі витрати, які перераховуються на собівартість одного виробу умовним способом. Це, зокрема, витрати, позначені в пунктах 5 й 6. Так, витрати, позначені в п. 5 перераховуються пропорційно основній заробітній платі основних робітників, а витрати п. 6 - пропорційно виробничій собівартості.

Класифікація витрат у залежності від зміни обсягів виробництва поділяє усі витрати на умовно-змінні та умовно-постійні.

Умовно-змінні витрати (V) - це такі, які прямо пропорційно залежать від обсягу виробництва. До них практично відносяться витрати, позначені в пп. 1,2,3,4.

Умовно-постійні витрати (С) - це такі, які дуже мало, або практично не залежать від обсягу виробництва. До них практично відносяться витрати, позначені в пп. 5 й 6.

Тоді загальну повну собівартість усієї продукції (8) можна записати так:

S=V*N+C, [10]

де: V-розмір умовно-змінних витрат, грн.;

С - розмір умовно-постійних витрат, грн.;

N - обсяг виробництва продукції, шт.

Графічно це зображується так (мал. 1):

Мал. 1. Графік зміни собівартості продукції в залежності від обсягу виробництва

4.3 Якість продукції і її показники

Рівень технології можна оцінити по якості тієї продукції, що випускається за допомогою цієї технології.

Якість продукції - це сукупність властивостей продукції, що обумовлює її придатність задовольняти визначені потреби відповідно до призначення.

Властивість продукції - це об'єктивна її особливість, що виявляється при створенні цієї продукції, її експлуатації або споживанні.

Кількісна оцінка властивостей продукції провадиться за допомогою показників якості.

Якщо показники якості продукції знаходяться у встановлених межах, то продукція вважається доброякісною. Кожна окрема невідповідність показників якості продукції установленим вимогам називається дефектом. Така продукція вважається бракованою і не може використовуватися.

В даний час значення якості продукції значно зросло. Економічне значення підвищення якості продукції для суспільства в цілому складається насамперед в економії ресурсів. Наприклад, якщо з 100 кг звичайної муки випікається 91 кг хліба, то з пшениці сильних сортів - 115 кг хліба.

Для виробника - добре зроблену річ можна дорожче продати й одержати великий прибуток. Наприклад, якщо якість продукції вище світового рівня на 10 %, то ціну на таку продукцію можна підняти на 25 %. Вироби поганої якості узагалі важко продати. І зроблені витрати просто не окупляться.

Для оцінки якості продукції застосовується система показників. У найбільш загальному вигляді показники об'єднуються в 2 групи:

1. Виробничо-технічні, що характеризують продукцію в процесі її виготовлення. Це - матеріалоємність виробів, рівень механізації робіт і праці й ін., описані вище.

Матеріалоємність виробу - маса матеріалів, витрачених на виробництво 1 виробу.

Тобто це маса самої деталі + маса відходів.

-Питома матеріалоємність виробу (У)- це відношення матеріалоємності виробу до значення основного технічного показника виробленого виробу:

, [11]

де: М - матеріалоємність виробу,

N - значення основного технічного показника виробленого виробу (продуктивність, швидкодія, швидкість і т.п.). Чим менше питома матеріалоємність - тим краще.

2. Експлуатаційні - тобто такі показники, що характеризують виріб у процесі його експлуатації. До них відносяться:

1. Показники призначення - тобто такі показники, що описують (оцінюють) функції виробу в процесі його роботи. Такими показниками можуть бути: потужність, швидкість, вантажопідйомність, точність, швидкодія виробу й ін.

2. Показники надійності - характеризують надійність роботи виробу і включають:

- довговічність - показує відрізок часу, протягом якого виріб відповідає своєму призначенню (або зберігає свою працездатність);

- безвідмовність - показує можливість того, що протягом установленого терміна виріб зберігає свою працездатність. Безвідмовність 0,95 означає, що протягом установленого періоду можливість безвідмовної роботи складає 95 %.

3. Ремонтоздатність - показує пристосованість виробу до усунення несправностей.

4. Показники естетичності - показують оптимальність, виразність, цілісність конструкції. Звичайно оцінюється в балах експертами.

5. Показники ергономічності - показують відповідність виробу фізіологічним і психологічним особливостям людини. Наприклад, спроможність людини сприймати світлову або звукову інформацію і т.п.

6. Транспортабельність - показує можливість перевезення виробів визначеними видами транспорту і т.п.

7. Показники екологічності - показують вміст шкідливих речовин у виробі і т.п.

8. Показники безпеки - показують ступінь захищеності людини, швидкодія захисних пристроїв і т.п.

9. Патентно-правові показники - показують патентну захищеність виробу, його патентну чистоту і т.п. Патентна чистота - це непопадання виробу і технології під дію патентів, що діють у даний момент часу на даній території.

Патент - це охоронний документ, що дає його власнику монопольне право на користування і розпорядження на даній території даним виробом або технологією. Права, оформлені патентом, одержали назву промислової власності.

4.4 Визначення рівня якості продукції

Рівень якості продукції - це відносна характеристика якості продукції, заснована на порівнянні показників якості даного виду продукції з відповідними показниками якості іншої продукції, прийнятої в якості аналога. Є декілька підходів до проведення такої оцінки:

1. Диференційований підхід - коли здійснюється попарне порівняння одиничних показників якості даного і базового виробу і визначається індекс (І) якості по кожному показнику:

 [12]

де:

- А, В, С.... - значення співставлених показників якості, наприклад, потужності, продуктивності і т.п.

- (2) - значення окремих показників якості для даної продукції,

- (1) - значення окремих показників якості для базового варіанту.

Дані формули застосовуються, коли ріст показника якості означає поліпшення якості (наприклад, ріст продуктивності).

Варіант 2 при даному методі порівняння по кожному конкретному показнику буде краще, якщо індекс якості I по цьому показнику буде більше 1; якщо ж індекс якості буде менше 1, то кращим по даному показнику якості буде перший, тобто базовий варіант.

У результаті попарного порівняння показників якості робиться висновок, що за такими-то показниками краще продукція другого варіанта, а за такими-то показниками - краще буде базова продукція.

Примітка: Якщо ріст показника якості означає погіршення якості виробу (наприклад, ріст маси говорить про погіршення), у всіх формулах замість значень і т.п. підставляються значення і т.п.

2. Комплексний підхід - коли всі одиничні індекси якості "зв'язуються" між собою за допомогою коефіцієнтів, що визначають питому вагу цих показників у якості продукції:

[13]

де:

б, в, г - питома вага даного показника якості в загальному якість виробу; б + в +…+ г =1

Якщо К>1, то наш варіант 2 буде краще базового, якщо К<1 - то краще буде базовий варіант, тобто варіант 1.

3. Метод бальних оцінок - коли кожний параметр виробу оцінюється експертами визначеною кількістю балів, а потім підраховується їхня сума. І чим більше сума балів, тим вище клас або сорт виробу.

4. Узагальнений показник якості всієї продукції, що випускається підприємством - так званий коефіцієнт сортності продукції С:

, [14]

де:

- Цi - ціна продукції даного сорту, грн.,

- Ni - кількість виробів і -го сорту,

- Ц1 - ціна виробу 1-го сорту, грн.

Наприклад, підприємство випустило таку продукцію:

1-го сорту в кількості 10 000 шт. по ціні 25 грн., і 2-го сорту в кількості 5000 шт. по ціні 20 грн. Сортність усієї продукції складе:

5. "Прийнятний рівень якості" - це новий показник якості, що показує припустиму частку дефектів на визначене число одиниць продукції (звичайно на 100).

Наприклад, у США прийнятний показник якості для виробництва електронних елементів прийнятий від 50 до 500 дефектних одиниць на 1 млн. виробів, у той час як у Японії - цей показник не повинний перевищувати 10.

4.5 Показники, що оцінюють ефективність застосовуваних технологічних процесів

Такі показники враховують співвідношення витрат живої і минулої (матеріалізованої) праці, що була витрачена на здійснення технологічного процесу, і характеризують закономірності в розвитку технологічних процесів.

Справа в тому, що при здійсненні будь-якого техпроцесу відбувається з'єднання живої праці робітника (котрий безпосередньо працює) і матеріалізованої праці, тобто тієї вартості, що переноситься на нову продукцію раніше створеними засобами праці.

Отже, в історичному плані просліджується така тенденція: витрати матеріалізованої праці постійно збільшуються (тобто техніка стає усе більш досконала і дорожча), а витрати живої праці стають усе менше і менше (тому що росте продуктивність техніки).

І тут існує така закономірність: кожний новий техпроцес тільки тоді має право на існування, коли витрати матеріалізованої праці збільшуються в меншій степені, ніж зменшуються витрати живої праці. Іншими словами, техпроцес має право на існування тільки в тому випадку, коли сума витрат живої і матеріалізованої праці буде постійно зменшуватися.

Тема 5. Основні відомості про розробку технологічних процесів

5.1 Технологічна підготовка виробництва: сутність, етапи, системи

Технологічна підготовка виробництва (ТПВ) - це сукупність взаємозалежних робіт, що забезпечують технологічну готовність підприємства до випуску даного виду продукції. Утримання й обсяг робіт з ТПП визначається видом виробу, масштабами і типом виробництва, рівнем спеціалізації в галузі і т.п.

Технологічна підготовка виробництва складається з таких етапів (стадій) робіт:

- відпрацювання конструкції виробу і деталей на технологічність,

- розробка технологічних процесів, включаючи розробку необхідної технологічної документації;

- встановлення норм часу на виконання технологічних операцій;

- визначення норм витрати матеріалів;

- проектування, обгрунтування і виготовлення технологічного оснащення;

- наладка і впровадження техпроцесу і ін.

Існує 3 основні системи організації і управління ТПВ:

1. Централізована система - коли на підприємстві створюється єдина служба - Відділ Головного технолога - у якій виконуються всі роботи з розробки технологічних процесів. Налагодження техпроцесів ведеться безпосередньо в цехах. Застосовується в масовому виробництві.

До складу ВГТ звичайно входять такі підрозділи: бюро технічної документації, технологічний відділ, конструкторське бюро по оснащенню, бюро планування підготовки виробництва, інструментальне бюро, бюро технологічних нормативів (по витратам матеріалів), технологічні лабораторії й ін.

2. Децентралізована система - коли ВГТ виконує методичні і контрольні функції, а всі технологічні процеси розробляються безпосередньо в цехових технологічних бюро. Застосовується в одиничному виробництві.

3. Змішана система - коли повторювані процеси (які можуть бути виконані в різноманітних цехах) розробляються в ВГТ, а специфічні процеси - у цехових технологічних бюро. Застосовується в серійному виробництві.

Розробка технологічних процесів здійснюється на основі встановленої державними стандартами єдиної системи технологічної підготовки виробництва - ЄСТПВ.

ЄСТПВ - це встановлена державними стандартами система організації і управління розробкою технологічних процесів. У кожній галузі єдину систему ЄСТПВ доповнюють галузеві стандарти і стандарти підприємств, що конкретизують і розвивають окремі правила і положення ЄСТПВ.

ЄСТПВ базується на стандартах, згрупованих у такі блоки:

- Єдина система конструкторської документації - ЄСКД.

- Єдина система технологічної документації - ЄСТД.

- Єдина система класифікації і кодування техніко-економічної інформації.

Державна система забезпечення одиничності вимірів і ін.

Застосування даних стандартів дозволяє сформувати на всіх підприємствах єдиний підхід до вибору і застосування способів і засобів розробки технологічних процесів і нормативної документації.

Розробка техпроцесів починається тільки в тому випадку, якщо виріб (продукція) відпрацьована на технологічність.

5.2 Визначення технологічності виробу

Технологічність виробу - це його відповідність визначеним виробничо-технічним умовам виробництва, що дозволяє виготовити цей виріб у даних умовах виробництва з мінімальними матеріальними і трудовими затратами.

При оцінці технологічності необхідно враховувати: які потрібні заготовки і чи можна їх придбати або виготовити; яким способом треба проводити опрацювання деталей і чи є для цього необхідне устаткування й оснащення; яким способом потрібно робити складання виробів і чи можна його зробити в даних умовах; яким способом необхідно проводити контроль якості виробу, що для цього необхідно і чи можна цей контроль здійснити в даних умовах; чи можна застосувати типові технологічні процеси; чи достатня кваліфікація робітників для виробництва даного виробу і т.п.?

Для оцінки технологічності виробу (конструкції) існує ряд показників:

1. Коефіцієнт співвідношення основних і допоміжних деталей конструкції - К1:

[15]

де:

- NB, - кількість допоміжних елементів конструкції: каркас, шасі, панелі, кришки, ковпаки і т.п. - тобто такі елементи, що створюють умови для роботи основних елементів конструкції.

- No - кількість основних елементів конструкції, що безпосередньо виконують ті або інші функції.

При приблизно однаковій кількості основних і допоміжних елементів більш технологічним буде той варіант, у якого коефіцієнт K1 менше. Тобто в цьому варіанті буде менше ускладнюючих елементів.

2. Коефіцієнт спадкоємності конструкції К2 - показує частку відомих видів деталей у конструкції до загальної кількості видів деталей:

[16]

де: - N - загальна кількість найменувань деталей і вузлів у конструкції, (без урахування деталей кріплення), шт.,

- Nc - кількість відомих (стандартних) найменувань деталей і вузлів у конструкції (без урахування деталей кріплення), шт.

Чим більше коефіцієнт К2, тим більш технологічна конструкція.

3. Коефіцієнт повторюваності К3.

[17]

де:

- N - загальна кількість найменувань деталей і вузлів у конструкції (без урахування кріплення), шт.,

- Nоб - загальне число деталей і вузлів у конструкції (без урахування кріплення), шт.

Чим менше коефіцієнт К3, тим більш технологічна конструкція.

4. Коефіцієнт застосовності матеріалів К4:

, [18]

де:

- N - загальна кількість найменувань деталей і вузлів у конструкції (без урахування кріплення), шт.,

- NТ - кількість типорозмірів матеріалів, із яких виготовляються деталі, шт.

Самий гірший варіант, коли К4=1, тобто коли для виготовлення деталі одного найменування потрібний свій типорозмір. Краще буде той варіант, де К4 більше. К4=10 означає, що з одного типорозміру можна виготовить 10 найменувань деталей.

5. Коефіцієнт використання матеріалів K5:

, [19]

де -

- MГ - маса готової деталі, кг,

- М - маса заготовки, кг.

Чим вище К5 - тим більш технологічна конструкція.

5.3 Види техпроцесів і порядок їхньої розробки

У найбільш загальному випадку технологічні процеси бувають 2-х видів: індивідуальний і типовий.

Індивідуальний техпроцес - розробляється для виготовлення виробів одного найменування, типорозміру і виконання в конкретних умовах виробництва.

Типовий техпроцес - розробляється для виготовлення в конкретних умовах виробництва типового представника групи виробів, що володіють загальною конструктивно-технологічною ознакою. Типізація техпроцесів дозволяє усунути різноманіття техпроцесів і зводить їх до обмеженого числа. Тобто береться типова деталь і на неї розробляється технологічний процес. Для інших подібних деталей застосовується той же техпроцес, але з невеличкими коригуваннями. Різновидом типового техпроцесу є груповий техпроцес.

Груповий техпроцес розробляється для виробництва типового представника групи виробів, але не на конкретну базову деталь, а на умовну деталь, що містить у собі всі елементарні поверхні деталей, що входять у групу.

При розробці технологічного процесу необхідно вирішити 2 основні задачі:

- розробити фізичний (хімічний або інший) механізм перетворення матеріалів у готову продукцію,

- визначити організацію виконання техпроцесу - тобто узгоджений у просторі і в часі порядок виконання технологічних операцій, установок, позицій і переходів.

Вихідні документи для розробки техпроцесу: креслення деталей, складальні креслення, електромонтажні схеми, специфікації матеріалів, технічні умови [ТУ - це вимоги до процесу виготовлення продукції], діючі Держстандарти, обсяги виробництва, наявне устаткування, плани технічного переозброєння виробництва і т.п.

Розробка техпроцесів включає комплекс взаємозалежних робіт, таких як: вибір заготовок, вибір типового технологічного процесу (якщо він є), визначення послідовності виконання технологічних операцій, визначення необхідного устаткування й оснащення, визначення засобів контролю й іспитів, розрахунок режимів опрацювання, нормування техпроцесів (матеріали і праця), визначення професії і кваліфікації виконавців, вибір засобів механізації й автоматизації, вибір транспортних засобів для переміщення матеріалів, деталей і т.п., оформлення технологічної документації.

При розробці техпроцесу виготовлення деталі необхідно:

- вибрати заготовки: при цьому конструктивна форма заготовки повинна в максимальній степені наближатися до форми деталі. Креслення заготовки повинні відбивати всі особливості її виготовлення: нахили і радіуси заокруглення, шорсткість поверхні, точність розмірів і т.п.

- розрахувати розмір припусків - тобто величину прошарку заготовок, що знімається.

- установити структуру техпроцесів - тобто послідовності виконання технологічних операцій. При цьому необхідно керуватися такими правилами:

- наступні операції повинні покращувати якість поверхні і зменшувати похибку,

- спочатку опрацьовується поверхня, що служить базою для наступної операції,

- як правило, спочатку опрацьовуються менш точні поверхні,

- операції, на котрих можлива поява браку, варто виконувати спочатку,

- отвори треба свердлити наприкінці техпроцесу, за винятком випадків, коли вони служать базою для виконання інших операції і т.п.,