Основы лазерной технологии.

Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча и большой концентрацией энергии. Диаметр луча составляет 0,01 мм, температура – 6000-8000°С.

Лазерные технологии можно разделить на 2 вида: с использование маломощных лазеров и использование лазеров большой мощности.

В первом используется чрезвычайно тонкая фокусировка лазерного луча и точное дозирование энергии как в импульсном, так и в непрерывном режиме. Это небольшие газовые лазеры импульсно-периодического действия и твердотелые лазеры на кристаллах граната с примесью неодима.

Области применения: для выполнения тонких отверстий в рубиновых и алмазных камнях для часовой промышленности, для записи и воспроизведения информации, в медицинских обследованиях и лечении, для резки и сварки миниатюрных деталей в микроэлектронике и электровакуумной промышленности, для маркировки миниатюрных деталей, для автовыжигания цифр, букв, изображений для нужд полиграфической промышленности, для изготовления интегральных схем. Также применяются для измерений шероховатостей поверхностей и др.

Ко второй группе относятся мощные газовые лазеры.

Области применения: резка и сварка толстых стальных листов, поверхностная закалка, направление и легирование крупногабаритных деталей, очистка от поверхностных загрязнений, резка мрамора, гранита, раскрой тканей, кожи и др. При лазерной сварке металлов достигается высокое качество шва и не требуется применение вакуумных камер. Применяется в машиностроении, автомобильной промышленности, производстве строительных материалов. Лазерная сварка дает возможность избежать деформации свариваемых деталей. Производительность агрегатов лазерной сварки в 5-8 раз выше, чем у современных сварочных автоматов. Лазерные технологии также обеспечивают поверхностное упрочнение деталей, что позволяет увеличить срок службы изделий в 8-10 раз. Применение лазерной технологии дает большой эффект при изготовлении деталей с особо высокими требованиями к качеству и точности и при получении изделий с особыми характеристиками.

Революционный путь развития ТП и его характеристика.

Революционное развитие технологичес-кого процесса предусматривает такое видоизменение рабочего хода, которое обеспечивает снижение совокупных трудозатрат, то есть повышение производительности труда.

Путь революционного развития является самым радикальным с позиции повышения значения показателя уровня технологии. Принципиальным отличием эволюционного и революционного раз-вития по сравнению с рационалистичес-ким выступает эффект роста показателя уровня технологии. Можно отметить, что эволюционному и революционному развитию технологического процесса отвечает динамике неограниченного снижения трудозатрат.

Сформулируем варианты возможного видоизменения рабочего хода при революционном развитии технологичес-кого процесса: ускорение либо замедле-ние; замена на новый.

Ускорение и замедление рабочего хода имеет ту же цель - снижение трудо-затрат. Ускорение рабочего хода может достигаться путем: повышения техно-логических свойств предмета труда (нагрев металла перед ковкой), повышения технологических возмож-ностей инструмента (повышение крас-ностойкости резца), внешнего воздей-ствия (различные виды облучения, ката-лизаторы и т.д.). Замедление рабочего хода, как правило, обеспечивается при использовании природных явлений и эффектов (естественная сушка).

Сократить долю рабочего хода по аналогии с сокращением вспомогатель-ных действий не представляется воз-можным. Это равносильно сокращению цикла обработки, в итоге предмет труда не претерпевает всего объема требуемых изменений.

Замена рабочего хода на новый означает переход на новую технологию. Чтобы выявить источники нового вида рабочего хода необходимо установить: чем предопределяется вид воздействия на предмет труда? Предмет труда обрабатывают так, как он это позволяет. Наличие определенных свойств в предмете труда ведет к выработке способов его переработки. Например, резанием обрабатывают твердые материалы, высушивают посредством нагрева пористые материалы. Следовательно, новый вид рабочего хода может быть основан на использовании ранее незадействованных свойств предмета труда.

Эволюционный путь развития ТП.

Эволюционное развитие технологического процесса предусматривает такое видо-изменение вспомогательных технологи-ческих действий, которое обеспечивает снижение совокупных трудозатрат, то есть повышение производительности труда.

Экономический эффект от эволюционного развития может быть достаточно весом, так как вспомогательных действий в структуре технологического процесса гораздо больше, чем рабочих. Если мысленно вычленить рабочие ходы из технологических операций, то в структуре технологического процесса останется множество только вспомо-гательных действий.

Уровень технологии при эволюционном развитии повышается, что объясняется качественным изменением вспомогательных технологических действий.

Приведем перечень видоизменений вспомо-ательных действий, которыми может быть обеспечено эволюционное развитие:

ускорение либо замедление; уменьшение доли; полное исключение.

Казалось бы ускорение и замедление альтернативные понятия, которые исклю-чают друг друга. Но, с учетом того, что указанные процедуры являются лишь средством снижения трудозатрат, а не самоцелью, можно с их помощью повышать экономичность технологического процесса. Ускорение технологических действий общеизвестно.

Уменьшение доли вспомогательных дейс-твий (длины пространственного переме-щения) достигается рациональным разме-щением технологического оборудования. В пределе вспомогательные действия могут быть исключены полностью, ведь они не преобразуют сырье в продукт. Часто это нельзя достичь технически, но к этому нужно стремиться.

Модели и методы оценки ТП.

Уровень технологии представляет собой некое свойство каждого технологического процесса, которое изначально присуще только ему. Это свойство предопределяется (обосновывается) как идеей (на стадии разработки) технологического процесса, так и технической реализацией этой идеи.

Уровень технологии является количественной и качественной оценкой технологического процесса. Качественно уровень технологии (У) формируется на стадии разработки (идеи) технологического процесса и характеризуется минимумом рабочих и вспомогательных действий (ходов) на производство продукции. С количественной стороны (У) характеризуется способностью технологического процесса выпускать продукцию с наименьшими затратами. Уровень технологии (У) при рационалистическом пути развития технологического процесса, когда в ходе его совершенствования не изменяется сущность технологического процесса, остается неизменным.

Определим У из функции рационалистического развития процесса:

dL=K*dB/L^m , L = √У^.В, У = L² / В .  

Учитывая, что L = Q/n, а В = Фт/п , получим:

У = Q /п ^. п/Фт = Q/n ^. Q/Фт = Lж ^. Lп

Таким образом, уровень технологии определяется произведением производительности живого и прошлого труда и представляет собой обобщенную эффективность технологического процесса с точки зрения независимо осуществляемого переноса живого и прошлого труда. При выборе из двух и более процессов, производящих одинаковую продукцию (на стадии разработки) следует выбирать тот технологический процесс, в котором общие затраты живого и прошлого меньше ( Тс = Тж + Тп min), а уровень технологии больше (У mах).

Оценка по уровню технологии более точно определяет перспективу (преимущества) развития, то есть динамику изменения технологического процесса, когда на начальном этапе внедрения преимущества новой технологии не очевидно или даже пока хуже, чем старой технологии.

Уровень технологии позволяет сравнивать любые технологические процессы.

Так, по уровню технологии можно сравнить степень совершенства технологии производства тракторов и сукна, а также любой продукции не зависимо от того в какой отрасли промышленности он используется. Это открывает новые возможности в управлении развитием народного хозяйства, особенно в условиях самостоятельного хозяйствования.

Уровень технологии представляет собой универсальную оценку любого технологического процесса, образующегося произведением удельных показателей производительности (эффективности)затрат живого и прошлого труда (в любом технологическом процессе есть затраты живого и прошлого труда).