«Н.М. БАГРОВ, Г.А. ТРОФИМОВ, В.В. АНДРЕЕВ ОСНОВЫ ОТРАСЛЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 2-е издание, дополненное и переработанное ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ 2010 2 ...»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ»

КАФЕДРА СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЙ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ

Н.М. БАГРОВ, Г.А. ТРОФИМОВ, В.В. АНДРЕЕВ

ОСНОВЫ

ОТРАСЛЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2-е издание, дополненное и переработанное

ИЗДАТЕЛЬСТВО

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ

ББК 30.6я Б Багров Н.М., Г.А. Трофимов, В.А. Андреев Основы отраслевых технологий: Учебное пособие.– 2-е издание, дополненное и переработанное.– СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010.– 256 с.

В учебном пособии изложены основы технологий важнейших отраслей промышленности: машиностроения, металлургии, строительства и других; даны сведения о промышленных и строительных материалах; дана краткая оценка динамики развития базовых отраслей экономики.

Учебное пособие предназначено для студентов общеэкономических специальностей, т. е. не ориентированных на какую-либо конкретную отрасль производства.

Пособие выполнено в рамках госбюджетной темы НИР "Методические основы создания и развития организационно-экономического механизма технологического потенциала экономики Российской Федерации"; научный руководитель НИР – д-р экон. наук, профессор, зав.

кафедрой систем технологий и товароведения СПбГУЭФ С.А. Уваров.

Рецензенты: д-р экон. наук, профессор В.Ф. Ершов канд. экон. наук, доцент П.И. Тишков ISBN 978-5-7310-2531- © Издательство СПбГУЭФ,

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА.

ЕГО МЕСТО В ПОДГОТОВКЕ ЭКОНОМИСТОВ

Спад производства в России, достигнув максимума в 1998 г., закончился, и начался восстановительный рост. По мере роста промышленного производства будет увеличиваться потребность в экономистах, владеющих знаниями основ технологического развития современного предприятия. Именно выпускникам экономических вузов – будущим менеджерам и предпринимателям предстоит принимать технически обоснованные решения актуальной и сложной задачи – организации технологического оснащения предприятий и роста экономики в целом.

Рост вероятности распределения молодых специалистов в производственную сферу вызывает необходимость разработки и реализации новых подходов к изучению в экономических вузах курсов, связанных с технологическим обновлением производства.

Опыт развития рыночных отношений в западных странах показывает, что вывод экономики из кризиса может быть обеспечен только на основе технологического обновления производства и формирования систем технологий, способных хорошо адаптироваться к непрерывно изменяющимся, растущим требованиям потребителей, к смене исходных ресурсов и к условиям непрерывно изменяющегося мирового технологического пространства. Реальная проблема состоит в том, что углубляющийся технологический разрыв производственной системы России и западных стран способствует тому, что многие предприятия обрабатывающей промышленности все больше теряют умение работать качественно, конкурентоспособно.

В условиях интеграции России в мировую экономику роль инновационно-технологического развития резко возрастает, так как своевременная смена технологий, в соответствии с требованиями рынка, обеспечивает конкурентоспособность страны и каждой фирмы, а научно обоснованная технологическая политика является основой их процветания. Вот почему в последнее время термин "научно-технический прогресс" часто заменяют на "научно-технологический прогресс", тем самым подчеркивая, что прогресс в развитии производительных сил общества может быть осуществлен лишь путем обновления технологических систем.

Особенностью современного этапа развития технологий является переход к целостным технолого-экономическим системам высокой эффективности, охватывающим производственный процесс от первой до последней операции и оснащенным прогрессивными техническими средствами. Особое внимание должно быть уделено финишным технологиям высокого передела. Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели, поэтому знание современных технологических процессов и тенденций их развития крайне необходимо.

Формирование специалистов, способных к качественной конкурентоспособной деятельности, возможно лишь при условии овладения выпускниками экономического вуза основ технологической культуры и технологического мышления. Технологическое мышление необходимо для общения на равных с зарубежными партнерами, для принятия решений в возможной, после окончания вуза, работе в органах законодательной и исполнительной власти, в предпринимательстве и менеджменте. Технологическая культура является прожектором в мировое технологическое пространство в процессе внешнеэкономической деятельности.

Технология присуща любой сфере человеческой деятельности, поэтому знание производственных технологий можно рассматривать как первый шаг к овладению технологиями в широком смысле этого понятия – технологией управления, предпринимательства, коммерции, логистики, маркетинга, банковскими и социальными технологиями и т.д.

Методология познания курса основана не только на изучении закономерностей формирования технологических систем как объективных условий хозяйствования, но и на изучении конкретных технологий, применяемых на современном предприятии, и перспектив их развития.

Экономисты и технологи принимают решения во взаимодействии и взаимосвязи, поэтому экономисты должны владеть языком технологического общения и технологической терминологией, понимать технологические процессы, как минимум, в пределах принятия производственных и экономических решений. Экономистам важно знать, что отклонения в процессе подготовки и принятия таких решений от объективных закономерностей формирования технологических систем могут привести к таким дорогостоящим ошибкам в управлении хозяйственными объектами, последствия которых будут трудно поправимыми.

Исследование закономерностей формирования технологических систем способствует более глубокому пониманию многих экономических дисциплин, включая организацию производства, маркетинг, логистику, бухгалтерский учет и др., так как любой экономический процесс так или иначе связан с технологией производства соответствующих материальных благ или услуг.

Система технологий предприятия или комплекса предприятий (концерна, холдинга, финансово-промышленной группы и др.) охватывает всю совокупность технологических подсистем и процессов производства материалов, изготовления полуфабрикатов, изделий и сложных сооружений. Их технологический уровень оказывает определяющее влияние на издержки, качество и конкурентоспособность товаров, эффективность и коммерческий результат фирмы.

Прошедший в 90-е годы спад производства еще более усугубил отставание российской экономики в технологическом уровне производства. Поэтому анализ причин этого весьма опасного для экономики страны явления, определение стратегии ускорения выхода из кризиса и технологического развития – это задачи, без решения которых трудно надеяться на гармоничное вхождение в мировое технологическое пространство и цивилизованные рыночные отношения.

Целью изучения курса является формирование у студентов прогрессивного технико-экономического мышления, основанного на представлениях о технологических системах как объектах, обладающих объективными закономерностями формирования и развития, осознание зависимости направления и темпов экономического роста от тенденций и качества технологического комплекса страны, регионов.

В практической деятельности экономиста и менеджера технология является главным объектом для инвестиций. Именно за счет прибыли, полученной от своевременно и разумно вложенных в технологию финансовых средств, достигается эффективность развития предприятия.

Для того чтобы управлять производством, анализировать хозяйственную деятельность фирмы, обеспечивать слаженное функционирование всех подразделений, определять экономическую эффективность технологических проектов и их практического освоения, решать задачи количественного и качественного развития материально-технической базы производства за счет реализации последних достижений науки и техники, необходимо иметь конкретное представление о самом производстве, о его структуре и передовых технологических процессах. Без знания технико-экономических основ конкретных технологий, технологических возможностей той или иной отрасли, сферы деятельности, видов производимой продукции экономист не сможет обеспечить качественное выполнение поставленных перед ним задач.

В учебном пособии рассматривается понятие "технология" не как принадлежность к "чистому производству", а как система, механизм деятельности человека в любой среде, в том числе и банковской, и бухгалтерской, и управленческой, и научной, и образовательной, и т.д. Это становится понятно, так как в любом виде этой деятельности присутствуют три основных фактора: средства производства (орудия труда и предметы труда), квалифицированная рабочая сила и инфраструктура.

Рассмотрение в курсе научных основ того или иного технологического процесса (то есть физического, химического и других механизмов его реализации) осуществляется на базе знаний по физике, химии, биологии, математике, которые студенты должны были получить в средней школе.

Курс технологического развития является базовым для ряда других дисциплин. К таким дисциплинам относятся: товароведение, маркетинг, логистика, технологический и инновационный менеджмент, международная торговля, экономический анализ, инжиниринг, менеджмент качества и др.

С учетом последовательности изучения учебных дисциплин в курсе введены элементы, способствующие установлению более тесных связей с другими дисциплинами. К числу таких элементов относится общая характеристика системной трактовки экономических и технологических связей в рамках предприятия, отрасли, между отраслями. В курсе нашли отражение экономические проблемы развития производства, технологического обеспечения качества продукции и технологического менеджмента.

ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Производственная система предприятия:

общее понятие, структура и классификация 1.1.1. Производство. Общая структура и тенденции развития. Под производством понимается целесообразная деятельность людей, направленная на создание различных видов экономического продукта. В процессе производства человек создает материальные или нематериальные блага, служащие для удовлетворения его личных или общественных потребностей. Соответственно, структура народного хозяйства классифицируется по двум сферам: сфере материального производства – промышленность, сельское хозяйство, строительство и т.д.

и социальной сфере – образование, здравоохранение, культура и искусство, управление и т.д. (рис. 1.1).

Товаропроизво- венная инфра- обслуживания:

дящие отрасли:

–сельское хоз-во;

–лесное хоз-во;

–строительство Рис. 1.1. Структура отраслей народного хозяйства Вид экономической деятельности, включающий в себя совокупность предприятий и производств обладающих общностью производимой продукции, технологий и удовлетворяемых потребностей, называется отраслью.1 Сферу материального производства можно подразделить на три группы отраслей:

товаропроизводящие отрасли, т.е. отрасли производства, создающие материальный продукт;

производственная инфраструктура, т.е. отрасли, обслуживающие материальное производство – все виды транспорта, связь, линии электропередач, водоснабжения и т.д.;

сфера обращения, т.е. отрасли, обеспечивающие обращение товарной продукции и исходного сырья – торговля, снабжение и т.д.

Общая численность занятых в отраслях экономики за время реформ упала с 75,3 млн чел. в 1990 г. до 63,8 млн чел. в г. и к 2008 г. поднялась до 68,5 млн чел. За эти годы численность работающих в промышленности сократилась на 38%, в строительстве – на 43%, в сельском хозяйстве – на 30,2% (рис. 1.2, табл. 1.1).

Рис. 1.2. Динамика численности работающих по отраслям экономики в 1990–2004 гг., тыс. чел.

В то же время, численность работающих в торговле и общественном питании выросла в 1,9 раза, в управлении – почти в 2 раза, в финансово-кредитной сфере и страховании – в 2, раза, т.е. произошел массовый перелив работающих из производственной сферы в сферу услуг.

Структура численности занятых в экономике в 2007–2008 гг.

Райзенберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. Современный экономический словарь.– М.: ИНФРА-М, 1998.– С. 238.

производство и распределение электроэнергии, газа и воды 2,8 2, оптовая и розничная торговля; ремонт автотранспортных средств, 17,4 17, бытовых изделий и предметов личного пользования операции с недвижимым имуществом, аренда и предоставление 7,4 7, услуг государственное управление и обеспечение военной безопасности; 5,3 5, обязательное социальное обеспечение здравоохранение и предоставление социальных услуг 6,8 6, предоставление прочих коммунальных, социальных и персональ- 3,8 3, ных услуг Примечание. При рассмотрении рис. 1.2, табл. 1.1 и последующих графиков, приведенных в учебном пособии, следует учесть изменения, происшедшие в системе публикации статистических данных о социально-экономическом положении страны. С 2005 г. Росстат перешел от публикации показателей, рассчитанных по Общероссийскому классификатору отраслей народного хозяйства (ОКОНХ), к Общероссийскому классификатору видов экономической деятельности (ОКЭВД).

По структуре видов выпускаемой продукции разделы ОКВЭД полностью не соответствуют разделам ОКОНХ, поэтому исключается перерасчет динамики экономических показателей и их сравнение с дореформенным периодом. Представленные Росстатом показатели отражают динамику экономического развития по видам экономической деятельности только за 2000-й и последующие годы. Для сравнения динамики развития России за более длительный период в отдельных разделах учебного пособия представлены два варианта статистических материалов – рассчитанных по ОКОНХ и ОКЭВД.

В табл. 1.1 представлена структура среднегодовой занятости населения по видам экономической деятельности в г., которая также показывает, что большая часть населения – 61,3%, занята в сфере услуг.

Тенденция падения доли работающих в сфере материального производства свойственна многим промышленно развитым странам, однако это падение в нормальных экономических условиях компенсируется ростом эффективности производства. В России изменение структуры численности занятых в экономике происходит преимущественно за счет падения производства в товаропроизводящих и, в первую очередь, в обрабатывающих отраслях и сокращения в них квалифицированной рабочей силы. По мере восстановления производства проблема квалифицированных кадров может стать тормозом в его технологическом обеспечении. Общее число предприятий в промышленности выросло с 26,9 тыс. в г. до 411 тыс. в 2008 г. (в обрабатывающих производствах) при общем восстановлении производства до 84,4% от 1991 г. (рис. 1.3). Общие тенденции развития промышленного производства. При разработке бизнес-плана развития производственного предприятия, определении целей и структуры его деятельности, при определении направлений диверсификации промышленного производства и др. аналитических подходах к развитию предприятия необходимо делать оценку и анализировать общие тенденции развития промышленности России. Рассмотрим эти тенденции (рис. 1.4, 1.5).

Реформы 90-х гг., сложившиеся на стихийной приватизации государственной собственности, ликвидировали централизованную систему управления капиталом, разрушили технологически связанные товарно-денежные потоки, привели к распаду государства и, как следствие, к кризису 1998 г.: производство промышленной продукции в целом упало до 46% от 1990 г., по отдельным отраслям – от 92% (газовая промышленность) до 16% (легкая промышленность). С 1999 г. начался восстановительный рост, и объем производства промышленной продукции в 2008 г. составил 84,7% от 1990 г. Уровень восстановления производства по отраслям промышленности, как указывалось выше, определить не представляется возможным в связи с переходом Росстата от расчета по ОКОНХ (рис. 1.4 ) к расчету по ОКЭВД (рис. 1.5).

промышленности см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Россия в цифрах. 2009: Крат. стат. сб. / Росстат.– М., 2009.– 204 с.

Рис. 1.4. Индексы производства продукции по отраслям промышленности в 1992–2004 гг., 1990–100% (см. табл. 1.1) в см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф табл. 1.1 к рис. 1.4 см см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Рис. 1.5. Индексы производства продукции по видам экономической деятельности в 1992, 1995, 2000–2008 гг., 1991=100% см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Представленная динамика промышленного развития России показывает, что по большинству показателей Россия еще не достигла уровня 1990 г. Особенно тяжелое положение сложилось в машиностроительной отрасли – базовой основе стратегического развития любого государства, а в России – особенно, и в легкой промышленности. В первой – в связи с переходом бизнеса преимущественно на быстроликвидные виды продукции, во второй – из-за низкой конкурентоспособности отечественных предприятий.

1.1.2. Классификация производств (рис. 1.6). Технологические процессы находятся в прямой зависимости от производства, на котором будут изготавливаться или ремонтироваться изделия и их составные части, поэтому, прежде чем перейти к особенностям построения технологических процессов, рассмотрим кратко классификацию производств на примере машино- и приборостроения.

В общем случае классификацию производств можно произвести по пяти признакам: назначению, типу производства, организации производства, уровню механизации и автоматизации, по технологической специализации.

По назначению виды производства можно разделить на основное, вспомогательное и опытное1. К основному производству относится производство товарной продукции, к вспомогательному – производство и ремонт средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства. К опытному производству относятся подразделения, изготавливающие образцы, партии или серии изделий для проведения исследовательских работ, для разработки конструкторской и технологической документации при установившемся производстве.

По типу производства, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции, производства подразделяются на три группы – единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусматривается, а также – применением универсального оборудования и квалифицированной рабочей силы. Технологическая документация здесь разрабатывается в обобщенном виде и может корректироваться в процессе производства. Единичное производство свойственно, например, судостроению.

ГОСТ 14.004-83 "ЕСТПП. Термины и определения основных понятий".

Рис. 1.6 Рис. 1.6. Классификация машиностроительного производства в см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Массовое п р оиз вод ство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время. В течение всего производственного процесса на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. Массовому производству свойственно применение автоматического оборудования, используемого для изготовления однотипных или одинаковых деталей, и типовых технологий.

Сери йно е п рои звод ств о характеризуется изготовлением и ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями или сериями. В зависимости от количества изделий в партии и значения коэффициента закрепления операций серийное производство подразделяют на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Такое производство свойственно, например, приборостроению.

По форме организации производства выделяются три группы – поточное, групповое и установившееся производство.

Поточ ное пр оиз водство характеризуется последовательностью выполнения операций технологического процесса и расположения средств технологического оснащения. Как правило, смена продукции здесь происходит через определенные интервалы времени. Группов ое про из водство характеризуется совместным изготовлением или ремонтом групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Установивше еся про из водство – производство изделий по окончательно отработанной конструкторской и технологической документации.

Поточное производство характерно для предприятий массового и крупносерийного типа производства, групповое — для предприятий единичного, мелкосерийного и среднесерийного типа производства, например, гальваническое, термическое, лакокрасочное производство. Оно получило широкое распространение в технологических процессах, использующих станки с ЧПУ. Установившееся производство свойственно выпуску изделий, не меняющих своих параметров на длительном интервале времени, например, в подотраслях пищевой промышленности.

По уровню механизации и автоматизации производства подразделяют на автоматизированное, механизированное и ручное.

К автома тиз ир ован ным относят предприятия, в которых выполнение всех процедур, связанных с технической подготовкой и управлением производства, комплексно автоматизировано. Как правило, на таких предприятиях проектирование конструкторских и технологических документов осуществляется с применением систем автоматизированного проектирования САПР-К и САПР-Т; технологическая подготовка – с применением автоматизированной подготовки производства (АСТПП), управление производством – с применением автоматизированных систем управления (АСУ), а изготовление и сборка изделий – с применением оборудования, оснащенного системами с числовым программным управлением (с ЧПУ). Такое производство часто называется гибким производством. Оно позволяет в сравнительно короткие сроки осваивать и выпускать новые, более совершенные изделия, с меньшей трудоемкостью и повышенным качеством изготовления. Развитие автоматизированного производства, в связи с общим кризисом, практически приостановлено.

К мех анизиро ванным п ро изв од ствам относятся производства, где механизации подвергнуто абсолютное большинство технологических операций и процессов, связанных с ранее применявшимся ручным трудом, с опасными для здоровья человека работами, например, перемещение изделий с применением транспортных средств, загрузка и выгрузка изделий с применением соответствующих средств и т.д.

К ручному п рои звод ству относятся производства, где все операции выполняются вручную. Ручное производство используется в ремонтных и опытных цехах, на сборочных операциях, при выполнении единичных заказов и выпуске уникальной продукции.

По технологической специализации производство и производственные подразделения классифицируются по конкретным видам применяемых технологий. Так, на машиностроительных предприятиях по технологическому принципу специализируются литейные, кузнечно-штамповочные, механообрабатывающие, термические и др. цеха и участки, на текстильных предприятиях – прядильные, ткацкие, отделочные цеха, на металлургических предприятиях – доменные, сталелитейные, прокатные и т.д. Технологическая специализация производств более подробно рассматривается в соответствующих отраслевых разделах.

1.2. Технология и технологическая система предприятия 1.2.1. Технология. Термин "технология", несмотря на простоту его интуитивного понимания, имеет довольно широкий спектр определений. Под тех нол огией (от греч. techne – искусство, мастерство, умение и logos – слово, учение) в ее производственном (прикладном) значении понимается совокупность правил, методов, приемов, режимов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, применяемых в процессе производства готовой продукции, контроля ее качества и управления.

В широком смысле под технологией понимается комплекс правил воздействия на предметы труда и использования орудий производства при изготовлении конкретной продукции – в этом случае, как правило, технология называется по виду выпускаемого продукта, например, технология изготовления мебели, технология производства автомобилей, технологии налогообложения, банковской деятельности и т.д.

В узком производственном смысле под технологией понимается описание конкретного технологического процесса. Они могут быть привязаны или к конкретным операциям и технологическим процессам (например, технологические процессы гальванообработки), или к конкретному оборудованию (например, токарная обработка), или к изготовлению конкретных изделий (например, технология производства кирпича).

Технология как наука изучает способы воздействия на сырье, материалы, полуфабрикаты и др. предметы труда для получения продукции заданных параметров и качества. Современная экономическая наука использует термин "технология" и в более широком смысле – как описание, форму построения или представления соответствующих услуг, например, "технология обучения", "технология образовательного процесса", "технология бухгалтерского учета" и т.д.

1.2.2. Технологическая система предприятия (табл.

1.2). Технология определяет порядок выполнения операций, выбор соответствующих предметов труда (сырья, материалов, комплектующих изделий и т.д.), средств производства (оборудования, оснастки, инструмента, средств контроля и т.д.), требует подготовки квалифицированной, т.е. умеющей работать по данной технологии, рабочей силы. Она обеспечивает эффективное соединение этих факторов производства и определяет инфраструктуру.

Следовательно, в технологическом процессе участвуют и ему соответствуют:

Общая характеристика технологической грессивности Степень износа обновления Использование производственной мощности нарушение экологиного оборудования ческих норм Цена исходных сурсов Импорт ресурвторичных ресурсов сов Издержки проКомфортность производства на изводства Эффективлогической дивер- Невыходы на ность Ликвидность ции маций средства производства, включая предметы труда, т.е.

то, что подлежит обработке, и средства труда, главными компонентами которых являются различные орудия труда – оборудование, машины, инструменты, приспособления и т.д., используемые для соответствующей обработки предметов труда и производства продукции;

квалифицированная, т.е. умеющая работать с данными средствами производства, рабочая сила;

производственная инфраструктура – комплекс подразделений, обслуживающих основное производство. Она включает транспорт, энергетическое хозяйство, связь, водопровод, канализацию и т.д.

Средства производства, квалифицированная рабочая сила и производственная инфраструктура образуют технологическую систему соответствующего уровня. Согласно ГОСТу 27.004–85, технологическая система – это “совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей в регламентированных условиях производства, заданных технологических процессов или операций”.

По иерархическому уровню ГОСТ выделяет шесть уровней построения технологической системы – это операция, технологический процесс, участок, цех, предприятие, отрасль.

О п ерация (от лат. operatic – действие) – часть технологического процесса, выполняемая рабочим (группой рабочих) на одном рабочем месте. Она представляет собой последовательность взаимообусловленных действий:

установку в рабочее положение инструмента и заготовки;

перемещение инструмента относительно заготовки, не сопровождаемое изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимое для выполнения рабочего хода (например, подвод инструмента к заготовке) – вспомогательный ход;

перемещение инструмента относительно заготовки, сопровождаемое изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойства заготовки – рабочий ход.

Исключение любого из элементов операции приведет к тому, что операция не будет выполнена.

Законченная часть технологической операции, характеризующаяся постоянством режима, применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке, называется технологическим переходом.

Т ех нол огически й п роц есс – часть производственного процесса, включающая в себя совокупность технологических операций, выполняемых в установленном порядке над однородными или аналогичными изделиями или на определенном оборудовании.

В технологическом процессе весь комплекс операций выполняется последовательно и жестко связан, поэтому объем выпуска продукции определяется лимитирующим элементом – это следует учитывать при покупке и установке оборудования.

Например, если выпуск продукции составляет 100 изделий в смену, а в середине процесса будет установлено прессовое оборудование с объемом выпуска 1,0 тыс. заготовок, то 90% времени пресс будет простаивать (если его нельзя загрузить производством других деталей). Таким образом, будут затрачены средства на закупку оборудования, а его окупаемость займет многие годы. Такие явления наблюдались в промышленности в момент появления высокопроизводительных станков с ЧПУ, когда создавались, под влиянием моды, незагруженные автоматизированные рабочие места, участки и цеха.

У часток – производственное подразделение, технологическая система которого характеризуется однотипным или принадлежащим к одной технологической группе оборудованием и выполняющее соответствующую группу однородных процессов. Технологическая система участка может быть как последовательной (например, гальванический участок), так и параллельной.

Цех, как и участок, представляет собой производственное подразделение, технологическая система которого характеризуется однотипным или принадлежащим к одной технологической группе оборудованием и выполняющим соответствующую группу однородных процессов. Например, механический цех приборостроительного завода оснащен различными видами металлорежущего оборудования, работающего по параллельной схеме. Структурной единицей цеха является участок.

Пред п рия тие – технологическая система, состоящая, как правило, из нескольких цехов. Остановка любого из цехов может привести к остановке всего предприятия или снизить его производственные возможности в большем объеме, чем мощность остановившегося цеха, т.е. предприятие по цеховой структуре можно отнести к последовательной технологической системе.

О трасл ь – технологическая система, формирующаяся, в основном, из предприятий одного профиля или одной технологической направленности. Отрасль является преимущественно параллельной системой, закрытие любого предприятия в отрасли не прекращает ее деятельности, а лишь сокращает, соответственно, объемы производства.

Различают отрасли хозяйственные и чистые (технологические).

Т ех нол огическая отрасл ь – совокупность предприятий одного профиля, одной технологической направленности, выпускающих продукцию или на базе однотипного сырья, или одной группы назначения, независимо от форм собственности и подчиненности, например, нефтедобывающая, каменноугольная, станкостроительная и т.д.

Хо зя йств енная о трасл ь также определяется совокупностью предприятий одного профиля, одной технологической направленности, но она классифицируется не по технологическому профилю, а по подчиненности – одному ведомству, министерству и т.д. Хозяйственная отрасль как категория была свойственна дореформенному периоду развития России или периоду государственной собственности на капитал как форма управления секторами экономики. По мере перехода к рынку хозяйственные отрасли ликвидируются, а функции министерств изменяются. Однако хозяйственные отрасли в какой-то степени остаются в отраслях преимущественно административного управления (в социальном комплексе, в военно-промышленном комплексе).

По форме организации технологические системы подразделяются на параллельные и последовательные.

В п осл ед овател ьной тех нол ог ическ ой сис теме исполнение каждой последующей операции возможно только по завершении предыдущей, поэтому исключение любого элемента приводит к прекращению функционирования системы в целом; в параллельной системе процессы исполнения операций могут происходить независимо одна от другой во времени. В парал л ел ьной сист еме исключение любого элемента приводит к снижению производственной мощности системы на мощность данного элемента.

Любой сложный производственный процесс представляет собой комплекс чередующихся последовательных и параллельных подсистем. Например, производство сельскохозяйственного комплекса представляет собой последовательный переход блоков технологических подсистем кормового хозяйства:

непосредственно ряд систем технологий скотоводства и птицеводства, перерабатывающего производства, торгового комплекса, при этом внутри каждого блока параллельно работают несколько направлений технологий (рис. 1.7). В зависимости от экономической обстановки (спроса, цен, поступления сырья и материалов и т.д.), состояния технологического оборудования и внешних условий параллельные технологические схемы могут увеличивать или уменьшать свою производственную мощность.

Рис. 1.7. Система технологий сельскохозяйственного производства На практике редко встречаются чисто параллельные или чисто последовательные схемы, однако по характеру деятельности, по преимущественному числу связей любую технологическую систему и построенное по ней производство можно отнести к параллельной или последовательной схеме.

Формирование схемы зависит от производственных и технологических факторов. В индивидуальном и опытном производстве, как правило, превалирует последовательная технологическая схема, с увеличением серийности производства увеличивается число параллельных процессов. Например, в серийном приборостроительном производстве большинство технологических процессов организовано по параллельной схеме. Недостаток параллельных схем – накопление запасов полуфабрикатов и готовых деталей в ожидании запуска сборочного производства. Их применение ограничивается технологическими процессами, не допускающими разрыв технологии. Параллельные схемы используются преимущественно в массовом, поточном производстве.

По уровню диверсификации предприятия отличаются долей выпуска изделий, технологически не свойственных его отраслевой направленности.

Диверсификация (от позднелат. diversificatio – изменение, разнообразие) – расширение объектов деятельности, номенклатуры продукции, производимой предприятием. В результате диверсификации крупные производственные объединения превращаются в многосторонние сложные комплексы, подразделения которых не всегда связаны между собой технологически. Диверсификация в промышленно развитых странах Запада получила развитие с середины 50-х гг. В СССР диверсификация получила широкое развитие в конце 80-х гг. в связи с конверсией и переходом технологических систем ВПК на выпуск гражданской продукции, но начавшийся кризис практически ее остановил. В 90-е гг., в результате ликвидации государственного управления товарно-денежным обращением, перехода к частной собственности на капитал и, соответственно, потери гарантированного заказчика в лице государства, предприятия стали перестраивать технологические системы на выпуск технологически новой продукции. Диверсификация промышленных объединений стала одним из важнейших направлений поиска путей выхода из кризиса и адаптации предприятий к рынку. Технологическая диверсификация является одним из факторов сохранения устойчивости компаний в условиях межотраслевой нестабильности спроса на внутреннем и мировом товарном рынке.

1.3. Основные закономерности развития технологических систем. Технологическое развитие фирмы 1.3.1. Жизненный цикл технологий и технологических систем1. Каждая технология, каждая технологическая система, как и любой объект окружающего нас мира, имеет свой жизненный цикл – последовательность фаз или стадий развития системы на интервале от замысла технологии производства изделия до его снятия с производства.

Жизненный цикл технологий во многом определяется и регулируется спросом на продукцию, выпускаемую по соответствующей технологии. Стадии жизненного цикла технологии состоят из следующих фаз (рис. 1.8):

а – на этом участке происходит зарождение идеи, ее принципиальное решение, принимается решение о производстве продукции по новой технологии, разрабатывается стратегия производства нового продукта или запуска новой базовой технологии, производится разработка и техническое оснащение новой технологической системы в объемах производственной Развитие технологии практически связано с динамикой развития всех экономических показателей, поэтому ряд понятий здесь будет пересекаться с разделами маркетинга, управления и др. дисциплин, изучаемых в Университете, поэтому мы их будем касаться лишь в том объеме, который необходим для понимания развития технологических систем.

мощности, изготовление и испытание опытных образцов, знакомство возможных оптовых покупателей с новыми образцами продукции и реклама, т.е. происходит технологическая подготовка производства к выпуску нового изделия. Этот участок характеризуется затратами свободного капитала без его окупаемости, т.е. его проведение требует наличия накопленного свободного капитала или получения кредитов;

Рис. 1.8. Жизненные циклы спроса, технологии и товара б – изготовление и выпуск изделия на рынок, формирование спроса, отладка технологии с учетом выпуска первой партии.

На этой стадии происходит частичная окупаемость расходов, однако они еще значительные и связаны как с отработкой партии, так и с организацией сбыта новой продукции и с формированием спроса;

в – увеличение темпов роста продаж и доходов с постепенным насыщением рынка. Растет прибыль, окупаются произведенные затраты и начинается накопление капитала для запуска нового поколения продукта. В технологической системе происходит отработка и улучшение отдельных технологических процессов, происходит замена оборудования, улучшается качество выпускаемой продукции. По мере роста накоплений идет разработка и начинается выпуск новых моделей и конструкций изделий (Тn);

г – насыщение рынка, стабилизация объемов продаж, работы по совершенствованию технологии с целью улучшения качества продукции и снижения ее себестоимости для поддержания спроса (при этом рост затрат на улучшение качества все менее соотносится с получаемыми доходами), появление на рынке конкурентов с аналогичной продукцией (диффузия технологий);

д – постепенное затухание темпов продаж, издержки на улучшение технологии увеличиваются и приближаются к доходам от продаж.

1.3.2. Технологические пределы и преемственность технологий. Все технологии, как бы они совершенны ни были, имеют предел, т.е. уровень, выше которого один из основных или несколько параметров существующей технологии не могут быть улучшены независимо от затрат, хотя на практике, при совершенствовании очередного вида продукции, иногда кажется, что очередная модификация изделия может решить проблему.

Например, винтовой двигатель самолета. Как бы мы ни улучшали аэродинамические свойства, ни увеличивали число двигателей и т.д., скорость его не сможет превзойти скорость распространения звука. Второй пример: увеличение количества передаваемых переговоров по проводной телефонной связи достигло предела, и только переход на волоконную оптику позволил во много раз увеличить плотность передачи, т.е. потребовалась смена принципов построения технологии. Одежда. Можно значительно увеличить ее износостойкость за счет использования различных синтетических материалов, но ее перестанут покупать по соображениям гигиеничности, природные же материалы имеют предел. Следовательно, задача конструктора состоит в том, чтобы найти тот предел, выше которого затраты средств становятся бесполезными, а технолога – определить предельные параметры действующей технологической системы, лучше которых данная система работать на данный период не будет, например, по точности изготовления, по чистоте обработки, по производительности, по издержкам производства и т.д.

На практике, параллельно с выпуском изделия по действующей технологии, всегда разрабатывается следующая модель изделия с более высокими параметрами и рассчитанная на увеличение или, как минимум, сохранение спроса, т.е. жизненный цикл нового изделия начинается тогда, когда жизненный цикл выпускаемого изделия еще не завершен (см. рис. 1.8). S-образные кривые жизненного цикла при нормально функционирующей экономике всегда идут парами и взаимозаменяемы. По мере приближения всего класса изделий, выпускаемого по однотипной технологии, к технологическому пределу начинается разработка изделий на новой технологической базе. Например, на смену винтовому самолету пришли турбовинтовой и турбореактивный, на смену обычной железной дороге разрабатывается проект скоростных железных дорог и т.д. Период перехода от одного жизненного цикла к другому называется технологическим разрывом, т.е.

это отрезок времени, в течение которого одна технология замещает другую.

Динамику развития технологических систем, продуктовых и базовых технологий можно представить в виде S-образной кривой, имеющей предел своего развития.

Одной из главных задач технологического менеджмента является определение технологических пределов по каждому параметру изделия, ранжирование параметров по их значимости для потребителя и производителя и построение на основе полученных данных S-образной кривой. Исходя из положения на Sобразной кривой, можно определить, целесообразно ли дальнейшее совершенствование технологии или следует приступить к новой альтернативной технологии.

Производитель через альтернативные инвестиционные проекты всегда сравнивает экономическую целесообразность производства по старой технологии или решает, что уже наступило время перехода на производство по новой технологии, и инвестиции дадут высокую коммерческую эффективность.

Эффективность инвестиций в развитие технологии в значительной мере зависит от своевременности перехода с одной технологии на другую, от S-образной кривой одной технологии к S-образной кривой другой технологии.

На практике почти всегда существуют конкурирующие технологии, поэтому задачей экономических и технологических служб является определение оптимального времени перехода от одной технологии к другой.

Появление второй S-образной кривой всегда происходит во время активного роста первой технологии, т.е. на предприятии всегда во время выпуска одного изделия идет подготовка к его замене.

1.3.3. Продуктовые и технологические нововведения, их взаимосвязь и влияние на развитие технологического процесса. Совершенствование технологических процессов происходит на основе внедрения различных технологических новшеств – нововведений или инноваций. Нововведения подразделяются на продуктовые – совершенствование и замена конкурентного товара и технологические – совершенствование и замена технологических процессов изготовления товара.

Источником появления продуктовых нововведений обычно является сочетание потребностей рынка и технико-экономических возможностей предприятия для их появления и реализации.

Базовые продуктовые нововведения первоначально используются на небольших, часто – не занятых секторах рынка, обеспечивая временную монополию, высокие цены и высокие прибыли для предприятия. Новая продукция обычно не конкурирует напрямую со старой, которую должна заменить, а сначала дополняет ее на наиболее важных участках рынка. Новая продукция должна, как правило, отвечать следующим требованиям:

быть дешевле при том же уровне качества – в этом случае она завоевывает рынок по мере роста объема выпуска;

уровень ее потребительских свойств должен быть выше, чем у традиционной продукции, в этом случае ее цена может быть выше цены традиционной продукции.

Продуктовые нововведения можно подразделить на два вида: направленные на совершенствование базовой модели и выпуск принципиально нового продукта. Вторая группа требует больше инвестиций, больше коммерческого риска, но она легче завоевывает рынок, обеспечивает более быстрый объем продаж и резкий рост конкурентоспособности производителя на рынке продукта. При этом на ранних стадиях базовых продуктовых нововведений используется универсальное оборудование и высококвалифицированный труд, поэтому затраты на начальном этапе внедрения велики.

Технологические нововведения имеют иную динамику развития. Опробованное на одном предприятии, оно начинает диффундировать на другие, при этом скорость их распространения зависит от их капиталоемкости, эффективности и универсальности, а также от адаптивности. При своем распространении технология может претерпевать значительные изменения, в отдельных случаях – сохранять только общие принципы. Например, лазерная технология нашла применение в сварке, при упрочнении металлов, в хирургии и терапии, в метрологии и т.д.

Результатом внедрения базовых технологических нововведений является существенное повышение производительности труда, снижение себестоимости и рост качества продукции.

Технологический прогресс осуществляется за счет реализации двух направлений нововведений: продуктовых и технологических.

Продуктовое нововведение направлено на завоевание рынка за счет предоставления ему новых потребительских услуг; его эффективность определяется рынком: спросом, удовлетворением альтернативными продуктами и т.д., т.е. эффективность продуктовых нововведений определяется маркетингом.

Технологическое нововведение воздействует на производство всех товаров на данном предприятии, его эффективность проявляется, прежде всего, за счет снижения себестоимости продукции (завоевание рынка снижением цен) и улучшения условий труда (завоевание рынка рабочей силы).

1.3.4. Технология и факторы производства. Для производства товаров и услуг используются различные виды экономических ресурсов или факторов производств (производственных факторов): трудовые (рабочая сила и управление), материальные (сырье, материалы, комплектующие изделия и т.д.), капитал (здания, оборудование и товарно-материальные ценности) и др. Эффективность использования каждого из производственных факторов зависит от применяемой в процессе производства технологии и технологичности изделия. Например, мебельную продукцию технологически можно изготавливать вручную, с использованием типового деревообрабатывающего оборудования или с использованием станков-автоматов. В зависимости от количества выпускаемой продукции эффективность ее изготовления будет определяться видом применяемой технологии: чем выше объем выпуска, тем дешевле будет ее изготовление. С увеличением объема и массовости производства становится целесообразным рост механизации и автоматизации производства.

1.3.5. Технология и производственная мощность предприятия. Максимально возможный расчетный объём выпуска продукции в единицу времени при действующей технологии и оптимальном использовании оборудования называется производственной мощностью предприятия. Понятие "производственная мощность" широко используется при определении степени загрузки предприятия заказами, эффективности работы предприятий и т.д., в том числе – в материалах Госкомстата.

Производственная мощность зависит от применяемой в производстве технологии, уровня прогрессивности и состояния технологического оборудования, а ее использование во многом зависит от спроса на соответствующую продукцию. В качестве примера можно рассмотреть динамику использования производственной мощности при производстве машиностроительной продукции и черных металлов в 1990–2007 гг. (рис. 1.9).

*КПО – кузнечно-прессовое оборудование Рис. 1.9. Использование производственной мощности промышленных предприятий по выпуску отдельных видов Ист.: Российский статистический ежегодник.–2008….–383 с.

Использование производственной мощности в машиностроительной отрасли упало в последние годы до 20–30%, в то время как падение в экспортопоставляющей металлургической отрасли – всего лишь до 80–90%. График показывает, что в условиях либерализации1 внешней торговли предприятия перерабатывающих отраслей России технологически оказались не готовыми к конкуренции на внешнем рынке и, потеряв спрос на свою продукцию, сократили производство.

и технологическое обеспечение производства Технологическая подготовка производства (ТПП) включает в себя совокупность взаимосвязанных научно-технических, проектных, производственных, маркетинговых и, при необходиЛиберализация (от лат. liberalis – свободный) экономики – расширение свободы экономических действий хозяйствующих субъектов, снятие ограничений на экономическую деятельность, раскрепощение предпринимательства (Райзберг Д.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. Современный экономический словарь.– М.: ИНФРА-М, 1998.– 479 с.).

мости, инвестиционных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия (фирмы) в принятые сроки выпускать продукцию установленного качества.

ТПП регламентируется системой стандартов, объединенных в Единую систему подготовки производства (ЕСТПП).

Кроме того, при разработке технологической документации, средств, процессов и методов ТПП используются стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), Единой системы технологической документации (ЕСТД) и другие нормативные документы, указанные в ГОСТе 14.002–73. Это создает условия для создания единой информационной базы подготовки и технологического сопровождения выпуска новых изделий.

ТПП включает в себя решение следующих задач:

конструкторско-технологический анализ изделия;

анализ и обеспечение технологичности новой продукции;

анализ существующих технологий, оборудования, технологической оснастки и производственных мощностей предприятия;

разработку технологических процессов производства новой продукции;

разработку и изготовление нестандартного технологического оборудования и оснастки.

Конструкторско-технологический анализ изделия производится с целью определения соответствия его конструкции технологической системе предприятия, отработки его на технологичность и внесение соответствующих изменений в конструкторскую документацию. После анализа и оценки готовности существующих технологий, оборудования, технологической оснастки и производственных мощностей предприятия к выпуску нового изделия разрабатываются предложения по их модернизации и доработке, включая проектирование новых участков, приобретение и изготовление технических средств, подготовку и переподготовку кадров и т.д. На основе конструкторско-технологического анализа изделия разрабатывается технологическая документация, описывающая, определяющая и регламентирующая технологические процессы изготовления нового изделия и его конструктивных элементов.

Одновременно с ТПП производится организационная подготовка производства, которая включает в себя:

нормирование потребностей в различных видах материально-технических ресурсов;

проектирование новых производственных участков и рабочих мест;

заключение договоров с новыми поставщиками материально-технических ресурсов;

разработку оперативно-календарных планов запуска и выпуска продукции;

подготовку и переподготовку рабочей силы и др.

В процессе ТПП на основе ЕСТД разрабатываются различные виды технологической документации, которые определяют и регламентируют технологические процессы изготовления продукции: технологические, маршрутные и операционные карты, инструкции, операционные чертежи и т.д., ведомости заказа и нормы расхода материалов, полуфабрикатов, инструментов, принадлежностей и т.п.

В течение всего периода выпуска изделий технологические службы предприятия осуществляют технологический контроль их производства на соответствие требованиям технологической документации. По мере изменения конструкции и совершенствования технологии соответствующие изменения вносятся и в технологическую документацию.

1.5. Технологическая система и материально-техническая Материально-техническую базу промышленности составляют основные производственные фонды (ОПФ) – здания, сооружения, оборудование и др. средства труда, функционирующие на протяжении нескольких лет. Активная часть ОПФ – станки и оборудование, инструмент, приборы контроля, вычислительная техника и др. технические средства, непосредственно участвующие в технологическом процессе изготовления продукции, являются материально-технической базой любой технологической системы. Их состояние, прогрессивность и эффективность использования определяет конкурентоспособность фирмы и выпускаемых ею товаров.

Основными параметрами, определяющими состояние ОПФ, являются степень их износа, возрастная структура и коэффициент обновления.

Износ основных средств – старение, изнашивание зданий и оборудования в процессе их производственного использования. В технологическом аспекте износ может рассматриваться как физический, характеризующийся износом материалов, из которых созданы основные средства, потерей их первоначальных качеств, постепенным разрушением конструкций и т.д., и моральный, связанный с последовательным отставанием ранее созданных основных средств производства от их современного технического уровня (моральное старение).

В экономическом аспекте износ основных фондов рассчитывается в форме амортизации. Амортизация (от лат. amortization – погашение) – исчисленный в денежном выражении износ основных средств в процессе их использования и одновременно форма перенесения стоимости используемых средств производства на произведенный с их помощью продукт. Она осуществляется в виде включаемых в себестоимость продукции (в издержки производства) амортизационных отчислений из суммы денег, полученных за проданную продукцию, накопления этих средств в амортизационном фонде и последующего их использования для проведения капитального ремонта или ввода новых средств труда.

Годовые амортизационные отчисления по каждой группе средств труда определяются как отношение их первоначальной стоимости к установленному нормативному сроку их службы (количеству лет). Отношение годовой суммы амортизационного фонда к среднегодовой стоимости основных фондов, выраженное в процентах, называется нормой амортизации. Например, норма амортизации многоэтажных зданий составляет 1%, что соответствует нормативному сроку их службы 100 лет.

Оценка состояния оборудования и его прогрессивности по степени износа, тем более в условиях инфляции, не достаточно объективно отражает сложившийся уровень технологического обеспечения, так как в последние 10–15 лет цены на все виды работ и продукции выросли в десятки раз. Первоначальную стоимость приобретенного 10–20 и более лет назад оборудования трудно соотнести по стоимости с оборудованием, реализуемым в настоящее время, хотя оценить общую картину старения основных фондов можно.

Более объективным показателем состояния технологической системы по отраслям промышленности является возрастная структура оборудования (рис. 1.10).

С 2005 г. Росстат перестал печатать сведения о среднем возрасте оборудования.

Рис.1.10. Возрастная структура производственного оборудования в промышленности Ист.: Российский статистический ежегодник. 2005: Стат. сб./ Росстат.–М., 2006.– 392 с.

Его средний возраст вырос с 8 лет в 1970 г. до 21,2 лет в 2004 г., при этом возраст свыше 16 лет имеет 75% оборудования и только 8,6% – менее 5 лет. За эти годы резко упал и коэффициент обновления основных фондов (рис. 1.11).

рис. 1.11 см. в см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Резкое сокращение обновления производственного оборудования, его старение и прекращение технологического развития предприятий вызвано рядом объективных причин, возникших в процессе структурной перестройки управления народным хозяйством. К ним, в частности, относятся:

прекращение государственных и государственно-отраслевых инвестиций в техническое перевооружение предприятий, в том числе в строительство новых предприятий;

негибкая политика государственного законодательства в части регулирования таможенных пошлин на импортное оборудование и направления их на поддержку станкостроительной отрасли и машиностроения в целом, как это делается при протекционистской политике экономически развитых государств;

потеря накоплений свободного капитала предприятий в результате либерализации цен в 1992 г. и дефолта в 1998 г.;

резкое сокращение производства всеми отраслями промышленности, убыточность большинства предприятий и, соответственно, прекращение накопления свободных финансовых ресурсов, в том числе за счет амортизации, так как либерализационная реформа 1992 г. привела оборотный капитал и, в том числе амортизационные фонды практически к нулевой величине;

децентрализация и разукрупнение предприятий, ограничившие возможности предприятий аккумулировать свободный капитал до инвестиционного минимума (стоимости единицы оборудования) для простого воспроизводства элементов технологической системы (средств производства, рабочей силы и инфраструктуры);

высокий уровень банковского процента, блокирующий его окупаемость;

резкое сокращение жизненного уровня населения, и соответственно, низкий уровень рублевых накоплений домашних хозяйств;

высокая степень неопределенности частной собственности на капитал, стимулирующая вывод свободного капитала из инвестиционной сферы, в том числе его вывоз.

Как видно из рис. 1.11, наибольший коэффициент обновления имеют предприятия пищевой промышленности, что отражает преимущественно потребительский характер внутреннего рынка с высокой долей пищевых продуктов в товарообороте.

Выводы. Технологическая система России дореформенного периода значительно уступала по конкурентоспособности, особенно – в сфере потребительских товаров, как промышленно развитым странам, так и, по отдельным группам товаров, развивающимся странам азиатского региона.

Происшедшее в последние годы резкое старение ОПФ практически блокировало поступление отечественных товаров обрабатывающих отраслей на внешний рынок и резко ограничило их спрос на внутреннем рынке, кроме отдельных видов пищевой промышленности. Уровень оснащения производственной системы предприятия современным технологическим оборудованием является определяющим фактором его конкурентоспособности и развития.

1.6. Технологические уклады в системе мирового технико-экономического развития (табл. 1.3) Траектория социально-экономического развития общества отражает траекторию его технологического развития, а его состояние в каждый исторический момент определяется сложившимся уровнем развития его технологической системы. Траекторию мирового технико-экономического развития можно разбить на ряд этапов, содержание которых составляет жизненный цикл соответствующего технологического уклада.

Технологический уклад – это самовоспроизводящаяся совокупность технологически сопряженных производств, технологические системы которых по своим параметрам отвечают одному техническому уровню. Технологический уклад характеризуется свойственными ему видами и источниками энергетических и материальных ресурсов, производственной инфраструктурой и интеллектуальным уровнем квалифицированной рабочей силы и т.д.

Именно технологический уклад, в конечном счете, определяет все другие параметры развития общества, в том числе уровень социального развития, культуру взаимоотношений, обороноспособность, правовой статус каждого субъекта, уровень преступности и т.д.

Новый технологический уклад зарождается из базисных нововведений в технологической среде существующего уклада, формируется, отрабатывается и диффундирует в другие производства и отрасли. Одновременно происходит перестройка технологических систем и сопряжение технологических параметров по всей технологической цепочке предприятий-поставщиков вплоть до исходного продукта и предприятий-получателей нового продукта, т.е. происходит постепенная перестройка всей технологической системы под производство и потребление продукции нового технологического уклада.

Так как переход к новому технологическому укладу связан с инвестициями в новые производства, то происходит перераспределение имеющихся в обществе ресурсов, а при их недостатке внедрение нового уклада затормаживается.

Воспроизводство устаревших технологических укладов приводит к прогрессирующему отставанию, разрушению технологической системы и к потере ею конкурентоспособности, что мы и наблюдаем в настоящее время в отечественной экономике. Как будет показано ниже, в российской социально-экономической системе исторически сложились многоукладность и хроническое отставание технологического развития от промышленно развитых стран. Сравнение технико-экономических показателей России и определяющих уклады факторов (см. табл. 1.3) подтверждает данный вывод. Этот краткий экскурс в историю технологической эволюции необходим, чтобы легче понять, почему с конца 80-х годов в нашей экономике отчетливо прослеживается наличие одновременно третьего, четвертого и пятого технологических укладов с преобладанием третьего и четвертого. Анализ показывает, что структура современной российской промышленности имеет ряд характерных специфических особенностей:

1. Уклады мало увязаны между собой технологически и поэтому практически не оказывают большого влияния друг на друга.

2. Третий и четвертый технологические уклады в России еще не исчерпали своего потенциала развития и потому способны успешно развиваться.

3. Современный, пятый технологический уклад пока не получил широкого развития в промышленности и имеет крайне ограниченный рынок сбыта внутри страны. Он развивался лишь при поддержке государства и без нее начал разрушаться.

4. Продукция пятого технологического уклада на рынке России представлена преимущественно импортом.

Модернизация отечественной промышленности, начавшаяся в середине 70-х годов, не дала положительных результатов и с началом реформ практически прекратилась. В недавнем прошлом, при наличии тесных кооперационных связей со странами СЭВ и огромного государственного рынка сбыта в рамках СССР, многоукладность не ощущалось столь явно, однако с переходом к рынку она создала диспропорции и барьеры на пути экономического роста страны. Реформы, проводившиеся с начала 90-х годов, перевели кризис низкоэффективной экономики из скрытой формы в явную, а открытие страны для импорта показало неконкурентоспособность многих видов отечественной продукции.

Характеристика укладов мирового техникоэкономического развития см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Таблица 1. Характеристика укладов мирового технико-экономического развития см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф В этих условиях центральной задачей новой промышленной политики России неизбежно должна стать государственная поддержка тех производств, которые пока не исчерпали своего потенциала развития и могут стать основой выпуска высокоэффективной отечественной продукции, способной занять устойчивое место на внутреннем и мировом рынках.

Чтобы лучше понять происходящие в России социальноэкономические преобразования и спрогнозировать ее будущее, следует взглянуть на историю ее промышленного развития, на ее место в мирохозяйственных отношениях в различные периоды исторического развития. Третий раз Россия пытается построить социально-экономическую систему на базе частной собственности на капитал, в третий раз это сопровождается развалом экономики, ибо не учитываются в полной мере многие социально-экономические особенности России.

1.7. Макротехнологии – общее понятие и развитие Макротехнология — это совокупность всех технологических процессов (НИР, ОКР, подготовка производства, производство, сбыт и сервисная поддержка проекта) по созданию определенного вида продукции с заданными параметрами1.

На долю 9 высокоразвитых стран (из примерно 150 стран с экономикой рыночного типа) приходится около 80–90% всей наукоемкой продукции и практически весь ее экспорт, доля России составляет только 0,3%. Эти страны владеют 46 из 50 макротехнологий. На долю США приходится 20–22 макротехнологии, по которым они или разделяют, или держат лидерство, на долю Германии – 8–10, Японии – 7, Англии и Франции – 3–5, Швеции, Норвегии, Италии, Швейцарии – по 1–2 макротехнологии, на остальной мир – 3–4 макротехнологии. Доля России составляет только 0,3%.

Экономическое "чудо" Сингапура, Тайваня, Гонконга произошло в первую очередь из-за того, что "сильные мира сего" имплантировали в эти страны по 1–2 макротехнологии. Сингапур владеет всего лишь одной макротехнологией – микроэлектроникой и имеет от нее оборот 6,8 млрд долл. в год.

Путь в ХХI век: стратегические проблемы и перспективы российской экономики / Рук. авт. колл. Д.С. Львов; Отд. экон. РАН; науч.-ред. совет изд-ва «Экономика».– М.:

ОАО «Издательство «Экономика», 1999.– С. 360.

Там же.

Россия на период до 2025 г. могла бы поставить задачу приоритетного развития по 12–16 макротехнологиям, если учесть, что по 6–7 макротехнологиям наш суммарный уровень знаний равен или превосходит мировой уровень (авиация, космос, ядерная энергетика, судостроение, спецметаллургия и энергетическое машиностроение). Поэтому задача промышленной политики России – сохранить достигнутое преимущество в освоении макротехнологий, освоить новые макротехнологии и вывести соответствующие производства на мировой уровень.

ГЛАВА 2. СЫРЬЕВОЙ КОМПЛЕКС РОССИИ

2.1. Сырье: общее понятие, классификация и применение Сырье является важнейшим исходным элементом любого технологического процесса. Его качество, соответствие технологическим требованием и уровень переработки, стоимость и доступность в значительной степени определяют основные качественные, количественные и стоимостные показатели выпускаемой продукции.

Сырьем называют вещества природного и синтетического происхождения, используемые как исходный материал в производстве промышленной продукции и энергии. Сырье, в основном, классифицируется по агрегатному состоянию, составу и происхождению.

По агрегатному состоянию сырье делится на твердое (уголь, торф, руды, сланцы, древесина), жидкое (вода, соляные рассолы, нефть) и газообразное (воздух, природные и промышленные газы).

По составу сырье подразделяется на органическое и минеральное. Органическое, в свою очередь, подразделяется по происхождению на растительное и животное. К минеральному сырью (от лат. minera – руда) относятся полезные ископаемые, добываемые из недр земли. Их особенностью является невозобновляемость по мере добычи и использования. Неравномерность распределения сырьевых ресурсов по поверхности земли и ее недрам, концентрация полезных веществ и химический состав определяют стоимость добычи и переработки сырья.

Минеральное сырье. Минеральное сырье является важнейшим сырьем промышленности. Оно включает в себя около 2500 различных минералов, отличающихся друг от друга по химическому составу, физическим свойствам, кристаллической форме, по применению и прочим признакам. Земная кора состоит, в основном, из 14 химических элементов (99,5%): кислорода – 49,13%, кремния – 26,00, алюминия – 7,45, железа – 4,20, кальция – 3,25, натрия – 2,40, магния – 2,35, калия – 2,35, водорода – 1,00% и др.

Минеральное сырье делят на рудное, нерудное и горючее.

Рудным сырьем называют полезные ископаемые (промышленные металлические руды), содержащие один или несколько металлов в количестве и форме, допускающими их экономически выгодное извлечение. По количеству содержащихся металлов руды подразделяются на монометаллические – содержат один металл, биметаллические – два металла и полиметаллические – содержат более двух извлекаемых при переработке металлов. Примером монометаллических руд являются железные, хромовые, золотые и другие руды, биметаллических – свинцово-цинковые, медно-молибденовые и др. Полиметаллические руды могут содержать цинк, свинец, медь, серебро, золото и др. металлы. Например, 50% мировой добычи серебра, а в России – 70% всего добываемого серебра извлекается из полиметаллических руд.

Металлы в рудах могут находиться в виде оксидов (железные руды), сульфидов (медные руды) или более сложных химических соединений. Некоторые металлы встречаются в чистом виде или в сплавах с другими металлами – в так называемых самородных рудах, например, золото и платина.

Металлические руды редко состоят только из металлосодержащих минералов. Обычно в их состав входят другие минералы, не содержащие металлы и называемые пустой породой.

Месторождения руд делят на коренные – в виде монолитных горных пород, рудных массивов и рассыпные – продукты распада и разрушения коренных горных пород. Вторые – хуже качеством, более рыхлые, мелкие, пылеватые и требуют больших затрат на добычу и обработку.

Нерудным называют сырье, используемое в производстве неметаллов (серы, фосфора и др.), различных солей (калийных, соды, поваренной соли и др.), минеральных удобрений и строительных материалов. Важнейшими видами нерудного сырья являются: самородная сера, апатиты, фосфориты, природные соли, песок, глина и т.д. К нерудному сырью относятся также и редкие минералы промышленного значения – алмазы, графит, асбест и др.

Для производства строительных материалов используют горные породы различного происхождения и состава: глину, песок, гравий, песчаник, гипс, известняк, мел, гранит, пемзу, туф и т.д. Многие виды сырья для производства строительных материалов добываются открытым способом в карьерах.

Хотя большая часть нерудного сырья и содержит металлы, но в объемах и виде, экономически нецелесообразных для их извлечения, например, фосфориты, апатиты, алюмосиликаты и др.

К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: нефть, уголь, торф и сланцы, которые, в основном, используются как топливо или как сырье для химической промышленности.

Топливо – горючие вещества, основной составной частью которых является углерод, применяемые с целью получения при их сжигании тепловой энергии. Топлива делятся по агрегатному состоянию и по происхождению, По агрегатному состоянию все топлива подразделяются на твердые (ископаемые угли, торф, древесина, сланцы), жидкие (нефть, нефтепродукты), газообразные (природный и попутный газы).

По происхождению топливо подразделяется на естественное и искусственное, т. е. полученное в результате переработки естественного топлива или в качестве отходов различных технологических процессов (например, доменный газ).

Для оценки топлива основным показателем служит его удельная теплота сгорания, т. е. количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема топлива (Дж/кг и Дж/м3). Техническая характеристика топлива определяется его составом. В состав всех видов топлива входит горючая масса (органическая масса + горючие неорганические вещества, например, сера) и негорючая масса (зола, влага) – балласт. Органическая масса топлива состоит в основном из углерода, водорода, а также азота и кислорода. Чем больше в топливе золы и влаги, тем ниже его теплота сгорания; чем выше содержание углерода и водорода и меньше кислорода и азота, тем больше его теплота сгорания.

Для сопоставления тепловой ценности различных видов органического топлива принята единица условного топлива.

Теплота сгорания 1 кг твердого условного топлива (или 1 м3 газообразного) составляет 29,3 мДж или 7000 ккал. Соответственно, 1 т бурого угля принимается за 0,4 т, каменного угля – за 1, т, а нефти – за 1,4 т условного топлива. Для сопоставления экономической ценности топливных материалов берется цена нефти на мировом рынке.

Обогащение полезных ископаемых проводится с целью увеличения содержания полезного элемента в используемом сырье. Оно дает возможность расширения сырьевой базы промышленности за счет вовлечения в эксплуатацию бедных по содержанию полезного сырья источников и позволяет получить для последующей переработки высококонцентрированное сырье. Полученные в результате обогащения фракции называются концентратами, а фракции, состоящие из пустой породы, – хвостами.

Методы обогащения сырья зависят от его агрегатного состояния и свойств основных компонентов. Обогащение минерального сырья (в твердом состоянии) подразделяется на механическое, физико-химическое и химическое и основано на различии в таких свойствах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость, магнитная npoницаемость и др.

К механическому обогащению относится грохочение, гравитационное разделение, электромагнитная сепарация, электростатическое обогащение, термическое разделение и др.

Грохочение основано на том, что минералы, входящие в состав сырья, разделяются на фракции по крупности просеиванием через сита – грохоты.

Гравитационное разделение основано на различии скоростей осаждения частиц в текущей жидкости или газе в зависимости от их плотности, например, используется при промывке золота.

Электромагнитная сепарация применяется для отделения магнитных материалов от немагнитных – пустой породы, например, при обогащении железной руды (см. § 3.2.2).

К физико-химическим способам обогащения сырья относится флотационный метод, основанный на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья (более подробно см. § 3.3.2).

Жидкие растворы различных веществ концентрируют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу.

Газовые смеси разделяют на компоненты с помощью различных физических и физико-химических методов, в том числе абсорбцией – поглощением отдельных газов жидкостями Фракция (фр. fraction доля, часть) – хим. составная часть смеси жидкостей, выделяемая при дробной (фракционной) перегонке.

и адсорбцией – поглощением газов твердыми поглотителями и разделением сжиженных газов на фракции.

Химические способы обогащения основываются на различной растворимости элементов в тех или иных химических растворителях, т.е. на способности вступать в химические реакции между элементами руды и растворителем. Эти способы наиболее распространены в металлургии и химической промышленности.

2.3. Комплексное использование сырья Под комплексным использованием сырья понимается максимальное извлечение и использование всех ценных компонентов, входящих в добываемые полезные ископаемые на соответствующем месторождении, исходя из технологических возможностей предприятия.

Практически большинство месторождений являются комплексными и содержат ряд полезных компонентов. Так, на месторождениях нефти попутными компонентами являются газ, сера, бром, йод, бор; на газовых месторождениях – гелий, сера, азот; в ископаемых углях – колчедан, сера, глинозем, германий и т. д. В цветной металлургии профилирующими считаются 11 металлов (алюминий, медь, никель, кобальт, свинец, цинк, вольфрам, молибден, ртуть, олово, сурьма), а совместно с ними можно извлекать еще более 60 компонентов (редкие, редкоземельные и благородные металлы). На предприятиях цветной металлургии попутно производится 30% серы, 10% цинка, меди, свинца.

Комплексное использование сырья достигается его обогащением, а также разнообразной химической переработкой сложного сырья с последовательным выделением его компонентов. В результате из одной горной породы извлекаются различные металлы, неметаллы, кислоты, соли, строительные материалы.

Примером комплексного использования твердого топлива, состоящего из сложной смеси органических веществ, может служить коксохимическое производство, где из углей разных марок помимо кокса и коксового (светильного) газа получают аммиак, сероуглерод, различные органические соединения для получения пластмасс, химических волокон, красителей, взрывчатых веществ и лекарственных препаратов. Из газов, получающихся при нефтепереработке, можно так же получить метан, этан, пропан, бутан, пентан, этилен, пропилен, бутилен, ацетилен, сероводород и многие другие газы, являющиеся ценнейшим сырьем для получения пластмасс, каучука, химических волокон, серной кислоты, красителей и лекарств.

Таким образом, комплексное использование сырья позволяет получить не только основной компонент, но и ряд сопутствующих материалов, т.е. более широкий спектр продуктов.

2.4. Общая характеристика сырьевой базы России Советский Союз обладал практически всеми видами полезных ископаемых, но после его распада мы почти полностью лишились запасов таких стратегически важных элементов, как хром, марганец, титан, цирконий, стронций и др. Резко сократился сырьевой потенциал по золоту, урану, алюминию. И хотя исследования подтверждают наличие этих ископаемых в недрах России, залегают они либо в труднодоступных регионах нашего Севера и Востока, либо в таких типах руд, для переработки которых мы не имеем сегодня промышленной технологии.

В то же время Россия является одним из крупнейших в мире продуцентов минерального сырья и его запасов.

Сырьевые отрасли в современной России играют ведущую роль в экономике и дают 1/3 ВВП. За счет производства минерального сырья и продукции его первичной переработки обеспечивается более 50% поступлений в свободно конвертируемой валюте. На предприятиях по производству промышленного сырья в России занято более 30% промышленно-производственного персонала (ППП). На Россию приходится 22% лесных ресурсов и 20% пресных вод мира, 16% всех природных минерально-сырьевых ресурсов мира, в том числе 32% газа (первое место в мире), 12% нефти, 12% угля (28% – с учётом прогнозных ресурсов), по запасам золота у нас третье место в мире. Доля России в мировых запасах железа свыше 27%, никеля – 36%, меди – 11%, кобальта – 20%, олова – 12%, цинка – 16%, металлов платиновой группы – 40%. Стоимость сырья, ежегодно извлекаемого из недр России, по ценам мирового рынка составляет от 95 до 105 млрд долларов1. Из наших недр извлекается около 30% мирового объема природного газа, 10% нефти, 12% железной руды, 22% никеля и кобальта. Козловский Е. Минерально-сырьевая база России в свете национальной безопасности.– М.: Промышленные ведомости.– 2001.– № 4.

Старостин В., Трофимов В., Пущаровский Д. Основа развития России в XXI веке. О минерально-сырьевых ресурсах и состоянии геологической отрасли страны // Золотой Лев.– 2008.– № 71-72.

Следует отметить, что запасы разрабатываемых залежей иссякают. На состоянии добывающих отраслей сказывается как сокращение геологоразведочных работ (рис. 2.1), так и состояние технологического парка оборудования в отрасли. Сокращение финансирования геологоразведочных работ из федерального бюджета привело к перераспределению геологоразведочных работ преимущественно на энергетическое сырье и золото. Прирост вновь разведанных запасов почти по всем видам полезных ископаемых отстает от объемов добычи.

Распад СССР привел к разрыву хозяйственно-технологических связей в отраслях экономики. Это привело к сокращению транспортных потоков минерального сырья между странами СНГ: угля и железной руды из Казахстана в Россию, урана из Узбекистана, хрома с Украины, сурьмы из России в Киргизию, марганца из Грузии и т.д., т.е. нарушилась вертикальная интеграция от минеральных ресурсов до выпуска металла и металлопродукции. В последние годы положение несколько улучшается – в ряде отраслей происходит вертикальная интеграция и восстановление хозяйственно-технологических связей между предприятиями.

в т.ч. нефть, газ, 73,1 66,7 64,5 63,9 83,3 78,6 77,8 77,7 79 77,3 77, конденсат таллы Рис. 2.1. Распределение геологоразведочных работ по видам полезных ископаемых (а) и глубокое разведочное бурение (б) Ист.: Российский статистический ежегодник. 2008. …– 367 с.

ГЛАВА 3. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Металлургический комплекс является материальной базой промышленности. Уровень его развития, доля внутреннего потребления металлопродукции в ее производстве и ее номенклатура отражают характер технологического развития страны и соотношение технологических укладов, используемых в промышленности.

Металлургический комплекс относится к наиболее крупным промышленным комплексам в российской экономике. В отраслевой структуре промышленности в 2007 г. он занимал сектор в 22,1%.

Металлургический комплекс охватывает технологические системы получения металлов из руд, технологические системы производства сплавов, обработки металлов литьем и давлением с получением, соответственно, отливок и проката, покрытие защитным слоем.

Металлы подразделяются на черные (95% от всех используемых металлов) и цветные. К черным металлам относятся железо и его сплавы с углеродом – сталь и чугун, все остальные металлы относятся к цветным.

Резкое падение производства в машиностроении и ВПК привело к потере спроса на металлы на внутреннем рынке, к сокращению их производства. Начиная с 1993 г. металлургические предприятия переориентировались на внешний рынок, начался подъем производства, и технологическая система России была практически перестроена на энергосырьевое обеспечение промышленно-развитых стран.

В 2007 г. в России было произведено 5% мирового выпуска стали, при этом около половины пошло на экспорт (10% мировой торговли). Доля России в мировом производстве основных видов цветных металлов (алюминий, никель, медь, цинк, свинец, олово) составляет около 8,5%. На экспорт отправляется около 80% их производства и 70% редких металлов. В экспорте черных металлов 60% занимают полуфабрикаты (слябы, чугун, лом, руда и т.д.), в экспорте цветных металлов 80% приходится на первичные, т.е. не прошедшие обработку, металлы и лишь 10% – на прокат и металлоизделия. Следствием перестройки металлургии на выпуск первичных металлов стало резкое сокращение производства металлопродукции, т.е. металлоизделий и различного вида проката.

Таким образом, в результате спада производства в металлопотребляющих отраслях, нарушения и разрыва производственно-хозяйственных связей в стране, а также удорожания топлива, перевозок и электроэнергии произошла коренная перестройка металлургического комплекса на выпуск первичных металлов и поставку их на экспорт. Основными металлами, поставляемыми на экспорт, являются черные металлы (10% от общего экспорта), алюминий, медь, никель, металлы платиновой группы.

Значительную долю в составе экспорта занимает также металлолом (6-14 млн т в 2000–2007 гг.), вывоз которого в последние годы вызывает острый дефицит в отечественной металлургии.

3.2.1. Общая характеристика отрасли, ее состояние и роль в народном хозяйстве. Экспортные особенности. Черные металлы – сталь, чугуны и др. сплавы железа с углеродом являются основным конструкционным материалом, что обусловлено широким спектром их физико-механических свойств и невысокой, относительно других материалов с аналогичными свойствами, стоимостью.

Производство черных металлов в СССР выросло за 70 лет более чем в 30 раз. Основными производителями были РСФСР – 57% и УССР – 35%. После распада СССР началось падение производства черных металлов.

Динамика производства черных металлов (рис. 3.1) показывает, что их наибольший выпуск в России был достигнут в г., затем началось падение производства. В 1992–94 гг. его темпы достигли 16–17%, однако с 1995 г. предприятия переориентировались на экспорт и темпы падения снизились: в 1998 г. был достигнут минимум – 52% от 1990 г., с 1999 г. начался восстановительный рост и в 2007 г. индекс металлургического производства и производства готовых металлических изделий составил 98,2% к С 1990 по 2007 год экспорт черных металлов вырос в несколько раз, отходов и металлолома – с 433 до 9315 тыс. т, чугуна – с 1931 до 5805 тыс. т, ферросплавов – с 203 до тыс. т, отходов и металлолома – с 433 до 9315, полуфабрикатов – с 3675 до 144492 тыс. т и т.д., на экспорт идет более 60% выпуска черных металлов.

По общему объему выплавки стали Россия занимает четвертое место в мире (табл. 3.1), однако по технологическим параметрам производства металлов и их качеству она уступает промышленно развитым странам.

Рис. 3.1 см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф Мартеновское производство стали в его общем объёме составляет в России 17%, в то время как в США – 2,5%, в Японии – его нет, в Германии сходит на нет. Около 60% стали в России разливается в слитки, в то время как в США, Японии и Германии уже более 90% перерабатывается на машинах непрерывного литья.

Ист.: http//www.promwest.info/ Доля сортовой металлопродукции в прокате составляет около 60%, листового проката с покрытиями – 4% (в названных странах, соответственно, 39,7, 39,6, 31,2 и 31,3, 16, 15,2%). Трудозатраты изготовления 1 т проката составляют 8–16 чел./час, а в США на интегрированных предприятиях – 6–12, на минизаводах – 1–2 чел./часа1. Удельный вес электростали в мире составляет 33,9% (1998), ее среднегодовой рост составляет 3%, в то время как в России, занимающей 4 место по производМолотилов Б., Бродов А., Маторин В. Тенденции развития черной металлургии // Экономист.– 1997.– № 3.

ству электроэнергии в мире после США, Китая и Японии, электросталь занимает лишь 26%.

В последние годы технологическая система черной металлургии несколько улучшилась – доля кислородно-конвертерного производства увеличилась до 57%, непрерывное литье в общем объеме выплавки стали увеличилось до 68%. Переключение предприятий черной металлургии и металлообработки на экспорт помогло сохранить отрасль, хотя и с упрощением технологии, на уровне, обеспечивающем России четвертое место по производству стали в мире.

Крупнейшим потребителем железной руды является Азия: три основные страны-импортеры железной руды – Китай, Япония и Республика Корея. Крупнейшим поставщиком железной руды является Бразилия2. Россия импортирует концентраты и руду преимущественно из стран СНГ (11 млн т в 2006 г.), экспорт железных руд и концентратов в дальнее зарубежье составляет более 10 млн т.

Недостаток инвестиций ограничивает возможности отрасли перейти на более современные технологии, которые обеспечили бы расширение сегмента рынка, рост дополнительных доходов и конкурентоспособность на мировом рынке. Устаревшие технологии делают продукцию неконкурентоспособной не только на внешнем, но и, в присутствие импорта, на внутреннем рынке. Поэтому важнейшей задачей комплекса является повышение уровня технологического обеспечения отрасли.

3.2.2. Чугун. Производство, классификация и применение. Железоуглеродистые сплавы делятся на стали – с содержанием углерода менее 2,14% и чугуны – с содержанием углерода более 2,14%. Чугуны отличаются большей твердостью, хрупкостью, хорошо льются, плохо обрабатываются резанием, не обрабатываются давлением.

Основным способом производства чугуна является доменный процесс, суть которого состоит в восстановлении железа из оксидов, в превращении в шлак и сливе пустой породы.

При этом углерод кокса растворяется в железе и его науглероживает. Исходными материалами для производства чугуна являются железные руды, топливо и флюсы. Смесь, составленная из перечисленных материалов, называется шихтой.

Наиболее применимы руды с содержанием железа не менее 40% – бурый, шпатовый, красный и магнитный железняки, представляющие собой различные виды соединения железа с БИКИ. – 1999. – 9 дек.; Россия в цифрах... 2008.– 224 с.

БИКИ.–1999.– 18 мая.– С.14–15.

кислородом, поэтому сущность доменного процесса состоит в восстановлении железа углеродом.

Топливом служит кокс и природный газ. К о кс представляет собой продукт высокотемпературной перегонки каменного угля без доступа воздуха, при которой выплавляются смолы и содержание углерода повышается до 95–99%.

Флюсы. В железных рудах и в золе, получающейся при сгорании кокса, содержится глинозем, кремнезем и другие элементы, которые могут создать в чугуне вредные примеси. Для их удаления в шихту добавляется флюс – материал, реагирующий с примесями и превращающий их в шлак. Как правило, для этой цели используется известняк.

Для повышения эффективности доменного процесса проводят подготовку руды к плавке – дробление крупных кусков, промывку – при содержании песчаноглинистых пород, агломерацию (спекание мелкой руды, смешанной с топливом), окатывание (обработку рудного концентрата известью и связующим материалом с последующей сушкой и обжигом получившихся комков – окатышей), магнитное и другие виды обогащения. Для магнитного обогащения используют магнитные сепараторы (рис.

3.2) – оборудование, в котором измельченная руда перемещается в электромагнитном поле. Железосодержащие мелкие куски притягиваются электромагнитом, пустая порода по инерции отсеивается. Производство чугуна осуществляется в доменной печи – непрерывно действующем агрегате шахтного типа (рис. 3.3). Шихта подается в доменную печь сверху с помощью наклонного подъемника.

Рис. 3.2. Электромагнитный сепаратор Воздух поступает в печь через фурмы (устройства для дутья) 8, расположенные в фурменной части горна 5. Шахта печи 2 имеет вид усеченного конуса, поэтому шихта свободно опускается от колошника 1 в более горячие зоны 2, 3, 4, где последовательно идут процессы удаления влаги, подсушки, разложение гидратов, карбонатов и т.д.

роко применяются для производства станин, зубчатых колес, корпусов и т.д. Маркируются буквами СЧ, затем следует число, показывающее предел прочности на разрыв, например, СЧ15 – имеет предел прочности кгс/мм2;

2) на ков кие – с лучшими механическими свойствами, применяют для изготовления деталей автомобилей, тракторов и т.д. Маркируются буквами КЧ, затем следует число, показывающее предел прочности на разрыв, второе число показывает относительное удлинение образца в % к первоначальной длине, например, КЧ 30–6 – выдерживает нагрузку 30 кгс/мм и может увеличиваться по длине на 6%.;

3) на выс окоп р очные – получаются с добавлением модификаторов или присадок, например, магния, что повышает их прочность. Маркируются словом ВЧ, далее так же, как в предыдущем случае. Пример: ВЧ–60–2;.

4) на различные специальные чугуны, легированные другими металлами и используемые для легирования и раскисления стали.

Чугуны широко поставляются на экспорт: в среднем 300 – 400 тыс. т в месяц по цене 120 долл. за тонну. В 1994 г. на российский чугун была введена антидемпинговая пошлина в виде разницы цены товара и минимальной цены 149 экю за тонну.

3.2.3. Сталь, ее свойства, производство и применение. Сталь по сравнению с чугуном имеет более высокие механические и технологические свойства – обрабатывается давлением, резанием, хорошо льется. Она является основным видом конструкционных материалов в промышленности и строительстве. На рис. 3.4 представлена схема сталеплавильного производства.

Максимум производства стали – 89,7 млн т был достигнут в 1990 г., затем началось падение производства – до 43, млн т в 1998 г., с 1999 г. начался подъем и в 2007 г. ее производство составило 62,8 млн т или 70% от 1990 г., в том числе производство кислородно-конвертерной стали –165%, электростали – 75%. Выпуск готового проката составил 70%, стальных труб – 51%.

Исходными материалами для производства стали служат: передельный чугун, металлолом (скрап), отходы металлургического производства, при этом в промышленно развитых странах Запада использование металлолома носит более приоритетный характер, чем чугуна, так как это приносит меньше экологических убытков, дает более дешевую продукцию и возможность получения сразу легированных сталей.

Задача плавки состоит в удалении углерода и примесей – фосфора, серы, кремния и др. Процесс плавки состоит из трех этапов:

1. В расплавленной шихте под воздействием вдуваемого кислорода или кислорода добавляемой руды окисляются и всплывают в виде шлака примеси.

2. Углерод окисляется кислородом и удаляется с поверхности, при этом сталь как бы кипит.

Рис. 3.4. Передел чугуна в сталь. Новолипецкий металлургический зав см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф 3. Так как при продувании часть кислорода соединилась с железом, производится ее раскисление путем ввода ферромарганца, ферросилиция и ферроалюминия. Раскисленная сталь при разливке не кипит и обозначается при маркировке как сп, нераскисленная сталь после застывания содержит пузырьки газа и называется кипящей (кп), промежуточная – полуспокойная (пс). Основными способами получения стали являются мартеновский, кислородно-конвертерный и электротермический с постепенным уменьшением доли мартена. На Ново-Оскольском комбинате применена схема прямого восстановления железа из руд, при которой сталь производится из руды, минуя стадию получения чугуна.

Производство стали в кислородных конвертерах.

В кислородных конвертерах выплавляется большая часть стали.

Сущность кислородно-конвертерного способа плавки стали состоит в том, что через расплавленный и залитый в конвертер чугун продувается технически чистый кислород, который вступает в реакцию с углеродом чугуна и примесями, переводит их в шлак и отходящие газы.

Конвертер (рис. 3.5) представляет собой стальной сосуд грушевидной формы. Наружная часть – кожух изготавливается из толстолистовой стали. Внутренняя часть футерована (выложена) огнеупорным материалом. Конвертер опирается на стойки и может поворачиваться при сливке стали и шлака.

Подвод кислорода под давлением осуществляется с помощью фурмы. Сначала в конвертер загружают холодные материалы: стальной скрап (металлолом), известь, железную руду, затем заливают расплавленный чугун. После заливки, через охлаждаемую медную трубку (фурму) подается под давлением кислород. Необходимая температура плавки при этом достигается за счет сгорания углерода чугуна и примесей.