Структура и виды производственных процессов

Сельскохозяйственные производственные процессы в отличие от промышленных процессов имеют особенности:

- необходимость выполнения работ в строго установленные оптимальные агротехнические сроки;

- изменчивость в широком диапазоне физико-механических свойств обрабатываемых материалов и природно-производственных условий работы машин и агрегатов;

- необходимость выполнения большинства работ перемещающимися по полю машинно-тракторными агрегатами, необходимость доставки к ним большого количества технологических материалов;

- взаимосвязанность работы разнотипных машин и агрегатов при выполнении полевых работ.

Производственный сельскохозяйственный процесс (процесс производства продукта) – это совокупность естественных (биологических) и технологических процессов. Он отличается большим разнообразием и имеет закономерности, которые необходимо учитывать при соответствующих расчетах. Кроме того, сельскохозяйственные производственные процессы характеризуются активным воздействием больших масс техники и людей на окружающую среду. Поэтому, начиная от создания машин и агрегатов и заканчивая их производственной эксплуатацией, необходимо учитывать экологические требования.

Технологический процесс – совокупность сельскохозяйственных работ (технологических операций), направленных на обработку или переработку материала с помощью рабочих органов машины с целью изменения его свойств до желаемого состояния.

Любой технологический процесс характеризуется качественными, энергетическими и экономическими показателями.

Качественные показатели устанавливают на основе требований агротехники (глубины обработки почвы, заделки семян, нормы высева, высоты среза и т. п.). На каждый агронорматив имеются допуски, т. е. разрешенные отклонения в ту или иную сторону.

Энергетические показатели – это расход механической энергии на выполнение соответствующего процесса.

Экономические показатели оценивают производительность, затраты средств и труда при осуществлении конкретного процесса.

Для каждого технологического процесса устанавливают численные значения указанных ранее показателей. Их несоблюдение ведет к снижению урожая, возрастанию материальных и трудовых затрат.

Структурная схема операций и процессов сельскохозяйственного производства показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Структура производственного процесса

Сельскохозяйственную работу как элемент технологического процесса подразделяют на технологические операции: основную, вспомогательную и, при необходимости, транспортную.

Операция – это воздействие на обрабатываемый материал или объект (почву, поле, хлебную массу). Все операции можно сгруппировать в три группы: основные (технологические), транспортные, вспомогательные.

Основная технологическая операция характеризует воздействие технических средств на объект обработки и обеспечивает изменение состояния, положения или свойства обрабатываемого материала (среды).

Вспомогательная операция обеспечивает или облегчает выполните основной. Она включает подготовительно-заключительные операции (подготовку агрегата и поля к работе, приемку и сдачу выполненной работы) и сопутствующие (регулировку машин, комплектование агрегатов, контроль качества основной операции, выгрузку (загрузку) технологических емкостей агрегата и т. п.).

Транспортная операция занимает особое место в технологическом процессе. При обслуживании конкретной сельскохозяйственной работы (подвоз семян, удобрений, рабочей жидкости и т.п.) считают вспомогательной транспортной операцией.

Перемещение больших масс продукции сельскохозяйственного производства к местам хранения или переработки (перевозка зерна на элеваторы, свеклы на сахарный завод, органических удобрений на поля и т. п.) – считают основной транспортной операцией.

Связи между операциями бывают двух типов: жесткие – разгрузка материала от одного звена служит одновременно загрузкой материалов другого звена; слабые – разгрузка одного звена является загрузкой второго звена, но между этими операциями существует разрыв во времени.

Производственные процессы часто представляют в виде структурной схемы, где операции изображают прямоугольниками, в каждый из которых заносят все операции, выполняемые одним агрегатом, а связи между ними указывают стрелками.

Если вместо операций в прямоугольники вписать технические средства (агрегаты) для их выполнения, то получим технологическую линию, а если в схеме технологической линии указать количество агрегатов на каждой операции, то получим производственную линию.

Виды процессов в зависимости от характера движения обрабатываемого материала: монотонный, непрерывно-пульсирующий, прерывно-поточный и последовательный.

Монотонный процесс характеризуется непрерывным движением обрабатываемого материала. При этом количество и качество материала в отдельных звеньях процесса остаются постоянными в любой момент времени. Например, вспашка, лущение и т.д.

Непрерывно-пульсирующий процесс – это процесс, в котором материал, непрерывно двигаясь, накапливается в одном звене и порцией передается другому. Например, уборка зерновых, когда зерно накапливается в бункере комбайна до его заполнения, а затем перегружается в кузов транспортного средства. К таким процессам относятся уборочные, посевные, посадочные и т. п.

Прерывно-поточный (смешанный) процесс характеризуется тем, что группы жестко связанных операций разделены во времени, т. е. имеют слабые связи. Например, уборка корнеплодов сахарной свеклы по перевалочной технологии состоит из двух групп жестко связанных операций; выкопка корнеплодов и доставка их на край поля; погрузка из бурта и транспортировка их к месту переработки.

Последовательный процесс – это процесс с разделенными во времени операциями, характеризующийся наличием слабых связей. Например, лущение стерни, внесение удобрений, вспашка зяби и т. д.

Стадии проектирования производственных процессов.

Первая стадия. Разработка проектного задания (бизнес-план):

- обоснование исходных данных (объем производства, урожайность, объем поставок, кадры, наличие техники – все с учетом прогнозов);

- обоснование технологии процесса (перечня технологических операций с нормативами);

- предварительная экономическая оценка.

Вторая стадия. Технический проект:

- проектирование технологии процесса (обоснование совокупности и последовательности операций – разработка технологической схемы процесса, разработка технологических линий типа линии на основе проектирования операционных технологий);

- расчет производственных линий и их звеньев.

Третья стадия. Рабочий проект:

- разработка технологических и операционных карт и рабочих чертежей;

- проектирование материально-технического обеспечения (объемов семян, удобрений, топливно-смазочных материалов, ТО и т. п.);

- разработка организации процесса (уборочно-транспортный комплекс, отряды и звенья, режим труда и отдыха).