1. Технологические процессы как экономические объекты
Цели и задачи курса
Роль и значение каждой страны в мировой экономике напрямую связано с уровнем развития ее технологий, способной производить высококачественную и востребованную как на внутреннем, так внешнем рынках продукцию.
Своевременная смена технологий в соответствии с требованиями рынка обеспечивает конкурентоспособность фирмы, а правильная технологическая политика является основой ее процветания.
Слово "технология" в переводе с греческого ("технэ" — ремесло, "логос" — наука) означает науку о производстве. Классическое определение технологии рассматривает ее как науку о способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления.
Современный уровень производства вкладывает и новое содержание в понятие технологии как науки о наиболее экономичных способах и процессах производства сырья, материалов и изделий.
Особенностью современного развития технологий является переход к технолого-экономическим системам высокой эффективности, охватывающим производственный процесс от первой до последней операции и оснащенным прогрессивными техническими средствами.
Экономика страны – это единый народнохозяйственный комплекс, состоящий из множества отраслей, подотраслей, предприятий, тесно связанных между собой. Так как уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели, необходимо изучение современных технологических процессов. Прогресс в развитии производительных сил общества может осуществляться лишь путем обновления старых отживших технологий новыми, оснащенными прогрессивными техническими средствами.
В практической деятельности экономиста и финансиста технология является главным объектом для инвестиций. Именно за счет прибыли, полученной от своевременно и разумно вложенных в технологию средств, обеспечивается проведение эффективной социально-экономической политики и достигается соответствующий жизненный уровень населения.
Дисциплина «Экономические основы технологического развития» включена в план учебного процесса подготовки студентов направлений 080100.62 «Экономика» и 080200.62 «Менеджмент» очной и заочной форм обучения. В её основе лежат фундаментальные научные дисциплины, такие, как: экономическая теория, история экономики.
Цель изучения дисциплины - формирование у будущих специалистов целостной системы знаний о приоритетных направлениях развития современных технологий, методах их экономической оценки и оптимизации.
Анализ конкретных прогрессивных технологий в различных отраслях народного хозяйства позволит расширить представление о них, получить знания об их специфике.
Изучение закономерностей развития технологических процессов производства, формирования и развития технологических систем, способов оценки их качественного состояния позволит экономистам широкого профиля овладеть навыками анализа научно-технического развития как отдельных производств и отраслей, так и народного хозяйства региона или страны в целом.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: понятия, типы и виды производственных процессов; основные направления научно-технической революции в экономике; современные прогрессивные технологии производственных процессов.
Уметь: применять понятийный категориальный аппарат, использовать основные закономерности формирования и развития технологических систем для совершенствования производства; применять знания экономических закономерностей для прогнозирования последствий принимаемых экономических решений;
Владеть: навыками анализа и оценки технического уровня развития отдельных производств и отраслей.
1. Технологические процессы как экономические объекты
1.1. Отраслевая структура промышленности
Народное хозяйство (нем. die Volkswirtschaft) — исторически сложившийся комплекс (совокупность) отраслей производства данной страны, взаимосвязанных между собой разделением труда. Подразделяется по видам деятельности субъектов отношений.
Часто используется более широкий по значению термин «экономика».
Структура народного хозяйства (от лат. structura - порядок) - комплекс производств той или иной страны, возникший на основе сочетания общественного разделения труда, природных ресурсов, исторических традиций и территориальной специфики.
Сложная структура народного хозяйства определяется посредством таких понятий, как сектор, отрасль, сфера народного хозяйства.
Так, например, в зависимости от сложившихся отношений собственности в народном хозяйстве выделяются частный и государственный сектора. Выделяется так называемый реальный сектор экономики как совокупность отраслей, в которых производится материальный продукт.
Народнохозяйственный комплекс страны может рассматриваться как совокупность предприятий, производящих различную продукцию или оказывающих какие-либо услуги. В зависимости от вида своей деятельности, они будут относиться либо к производственной сфере, либо к непроизводственной.
Предприятия производственной сферы принимают непосредственное участие в процессе создания материальных благ, тогда как предприятия непроизводственной сферы, в большей степени, потребляют национальный продукт, перераспределяемый государством из производственной сферы (культура, спорт, образование, наука, здравоохранение, жилищно-коммунальное хозяйство и др.).
Для производственной сферы народного хозяйства характерно деление на отрасли - структурные подразделения народного хозяйства, состоящие из совокупности предприятий, учреждений и организаций, которые в процессе общественного воспроизводства выполняют одинаковые социально-экономические функции независимо от территориального расположения и ведомственного подчинения.
Т.е. под отраслью понимается совокупность предприятий, организованных по одному из отраслеобразующих признаков, к которым относятся:
1) выпуск продукции одинакового назначения и исполнения;
2) использование однотипных технологий;
3) использование одинакового исходного сырья;
Основным, отраслеобразующим признаком чаще всего выступает критерий выпуска продукции одинакового назначения и исполнения. Но это верно лишь для так называемых комплексных отраслей народного хозяйства, в состав которых могут входить другие отрасли, организованные как по этому признаку, так и по признакам выполнения одинаковых функций, использования схожих технологий, использования одинакового исходного сырья.
Производственная сфера («реальный сектор» - в современной терминологии) представляет собой совокупность производств и видов деятельности, результатом которых является материальный продукт (товар). В состав отраслей материального производства обычно включаются промышленность, сельское хозяйство, транспорт, связь.
Ведущей отраслью народного хозяйства России является промышленность. На долю промышленности в ВВП приходится около 36 %. Промышленность охватывает производство средств труда для всех отраслей народного хозяйства, является крупнейшим потребителем продукции строительной отрасли, сельского хозяйства и услуг транспорта, занимается производством товаров народного потребления.
Промышленность играет решающую роль в ликвидации экономического неравенства различных регионов, стимулирует развитие науки и техники, является основой обороноспособности любого государства.
По характеру воздействия на предмет труда отрасли промышленности делятся на две группы: добывающие и обрабатывающие.
Добывающие отрасли обеспечивают получение природных ресурсов минерального и растительного происхождения, а обрабатывающие отрасли обеспечивают переработку исходного сырья, полученного в добывающей промышленности, а также в сельском хозяйстве. Таким образом, к добывающей промышленности относят горнодобывающие предприятия - по добыче руд цветных и черных металлов и нерудного сырья для металлургии, горнохимического сырья, нефти, газа, угля, торфа, сланцев, соли, нерудных строительных материалов, а также гидроэлектростанции, предприятия по лесоэксплуатации, по улову рыбы и добыче морепродуктов.
К обрабатывающей промышленности относят предприятия по производству черных и цветных металлов, проката, химических и нефтехимических продуктов, машин и оборудования, продуктов деревообработки и целлюлозно-бумажной промышленности, цемента и других строительных материалов, продуктов легкой и пищевой промышленности, а также теплоэлектростанций и предприятий по ремонту промышленных изделий.
Опережающее развитие перерабатывающих отраслей промышленности по сравнению с добывающими характеризует положительные тенденции в развитии экономики страны.
При анализе отраслевой структуры промышленности целесообразно рассматривать не только отдельные ее отрасли, но и группы отраслей, представляющие собой межотраслевые комплексы. Под промышленным комплексом понимается совокупность определенных групп отраслей, для которых характерно выпуск схожей (родственной) продукции или выполнение работ (услуг).
В настоящее время отрасли промышленности объединены в следующие комплексы: топливно-энергетический, металлургический, машиностроительный, химико-лесной, агропромышленный, социальный, строительный комплекс и военно-промышленный.
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) включает угольную, газовую, нефтяную, торфяную и сланцевую промышленности, энергетику, отрасли по производству энергетического и других видов оборудования. Все эти отрасли объединены общей целью - удовлетворение потребностей народного хозяйства в топливе, тепле, электроэнергии.
Металлургический комплекс (МК) представляет собой интегрированную систему отраслей черной и цветной металлургии, металлургического, горного машиностроения и ремонтной базы.
Машиностроительный комплекс представляет собой совокупность отраслей машиностроения, металлообработки и ремонтного производства. Ведущими отраслями комплекса являются общее машиностроение, электротехника и радиоэлектроника, транспортное машиностроение, а также производство ЭВМ.
Химико-лесной комплекс представляет собой интегрированную систему химической, нефтехимической, лесной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности, машиностроения и других отраслей.
Агропромышленный комплекс (АПК) характеризуется тем, что в его состав входят разнородные по своей технологии и производственной направленности отрасли экономики: система сельского хозяйства, отрасли перерабатывающей промышленности, комбикормовая и микробиологическая промышленность, сельскохозяйственное машиностроение, машиностроение для легкой и пищевой промышленности. В деятельности АПК принимает прямое или косвенное участие около 80 отраслей. Аграрно-промышленный комплекс можно рассматривать как совокупность технологически и экономически связанных звеньев народного хозяйства, конечным результатом деятельности которых является наиболее полное удовлетворение потребностей населения в продовольствии и непродовольственных товарах, производимых из сельскохозяйственного сырья.
Строительный комплекс включает систему отраслей строительства, промышленность строительных материалов, машиностроение, ремонтную базу.
Социальный комплекс объединяет более чем 20 подотраслей легкой промышленности, которые могут быть объединены в три основные группы: текстильная; швейная; кожевенная, меховая, обувная - производящие товары народного потребления.
Военно-промышленный комплекс (ВПК) представлен отраслями и видами деятельности, ориентированными на удовлетворение потребностей Вооруженных Сил.
1.2. Понятие и содержание производственного и технологического процессов
Основой деятельности каждого предприятия, входящего в отрасль промышленности, является производственный процесс.
Производственный процесс — это совокупность действий людей и орудий труда, применяемых на данном предприятии, для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.
Производственный процесс невозможен без реализации одного или нескольких технологических процессов.
Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая действия по изменению свойств и состояния предмета труда.
В производственный процесс, кроме технологического, входят вспомогательные процессы, обеспечивающие функционирование производственного процесса в целом (транспортирование сырья, полуфабрикатов обеспечение производства топливно-энергетическими ресурсами, контроль состояния оборудования и его ремонт, замена оснастки, инструмента и т.п.).
Для осуществления технологического процесса составляется схема, в которой описываются все технологические операции переработки сырья или полуфабрикатов в готовую продукцию.
Первым этапом построения технологической схемы является разработка блок-схемы, которая представляет собой графическое изображение технологических операций в той последовательности, в которой протекает технологический процесс.
Второй этап - по каждой операции обозначается оборудование, применяемое в технологическом процессе (как основное, так и вспомогательное, включая транспортное).
Третий этап - качественно-количественная характеристика технологических операций, представляющая собой сведения о качестве и количестве каждого из получаемых в данном процессе продуктов.
Один и тот же продукт можно изготовить разными способами, т.е. с применением различных технологических приемов (процессов).
Выбор того или иного технологического процесса зависит от типа производства. Типы производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. В зависимости от производственной программы и характера изготавливаемой продукции различают три типа производства: массовый, серийный, единичный.
Массовое производство характеризуется большим объемом выпускаемых изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.
При массовом производстве для каждой операции выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в результате чего при большом объеме выпуска продукции достигается самая низкая себестоимость единицы изделия.
Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.
Чем крупнее объем партии, тем реже сменяемость на рабочих местах, тем ближе производство к массовому типу производства и тем дешевле может быть выпускаемая продукция. Категорию серийности устанавливают для того или другого производства, пользуясь коэффициентом закрепления операций – Кзо.
Кзо - это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест:
Кзо = О/Р.
При Кзо = I - массовое производство, при Кзо = 1 - 10 - крупносерийное производство, при Кзо = 10 - 20 - среднесерийное производство, при Кзо = 20 - 40 - мелкосерийное производство.
Кзо - характеризует частоту смены технологических операций в среднем за смену, среднее время выполнения одной операции, производительность работы.
Единичное производство характеризуется изготовлением широкой номенклатуры изделий в единичных количествах, повторяющихся через неопределенные промежутки времени или вовсе не повторяющихся, на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Изготовление продукции либо не повторяется вовсе, либо повторяется через неопределенный промежуток времени (индивидуальные заказы).
Крупносерийный тип производства приближается по своей характеристике к массовому типу производства, а мелкосерийный – к единичному типу.
1.3. Структура технологического процесса
Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию.
Технологический процесс включает в себя ряд стадий ("стадия" — по-гречески "ступень").
В свою очередь, стадии расчленяются на операции. Операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и характером воздействия на предмет труда. На операцию определяется норма времени и операция является, таким образом, единицей для планирования объема работы и рабочих мест в цехе.
Практически любой технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и одновременно как совокупность менее сложных технологических процессов. В соответствии с этим операция - это элементарный технологический процесс.
Элементарный технологический процесс — это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере характерных признаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядно структуру технологического процесса можно представить на примере простой операции, обладающей одним рабочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и переходов, обеспечивающих ее протекание.
Рабочий ход — это законченная часть операции, непосредственно связанная с изменением формы, размеров, структуры, свойств, состояния или положения в пространстве предмета труда (в соответствии с назначением технологического процесса). Рабочий ход — это главная (основная) часть технологического процесса. Все его остальные части по отношению к рабочему ходу являются вспомогательными.
Вспомогательный переход — законченная часть операции, не сопровождаемая обработкой предмета труда, но необходимая для выполнения данной операции (установка и снятие обрабатываемой детали) или рабочего хода (замена инструмента и др.).
Вспомогательный ход — законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, но не сопровождаемая изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, однако необходимая для выполнения рабочего хода (подвод инструмента к заготовке; отвод инструмента).
Установ — законченная часть операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки (контрольный промер).
Расчленение технологического процесса позволяет выявить его элементы, протекающие наиболее медленно, оценить пути и стоимость их ускорения, проанализировать особенности затрат труда и возможные варианты его экономии. Выбор наиболее экономичных и рациональных операций — один из путей повышения эффективности производства.
Без изучения сущности технологического процесса и наиболее полно характеризующих его параметров невозможно выявить факторы, оказывающие самое благоприятное воздействие на его развитие.
Все параметры, используемые для характеристик технологических процессов, можно объединить в три группы.
К первой группе параметров относятся те, которые характеризуют индивидуальные особенности конкретных технологических процессов. Это могут быть параметры собственно технологического процесса (давление, температура, состав сырья и т.п.), технические характеристики оборудования, схемы компоновки оборудования и др. Данная группа параметров позволяет выделить конкретный технологический процесс из ряда однотипных, но не дает возможности проследить его развитие под действием различных факторов.
Ко второй группе параметров относятся те, которые характеризуют ряд однотипных технологических процессов. Среди них — энергоемкость, фондоемкость, расход различных видов материальных ресурсов на единицу продукции и металлоемкость, параметры производительности и т.п. Параметры данной группы дают возможность сравнивать различные наборы однотипных технологических процессов между собой, но не позволяют выявить закономерности развития всего ряда однотипных технологических процессов.
Итак, параметры обеих групп позволяют достаточно полно охарактеризовать конкретный технологический процесс и ряд однотипных технологических процессов. Однако они не могут быть использованы для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде, а это необходимо для изучения динамики развития производственных систем и научно-технического развития в целом.
Параметрами третьей группы, которые обладают наибольшей общностью, а, следовательно, могут быть использованы для выявления закономерностей развития технологических процессов, являются живой и прошлый труд, затрачиваемые внутри технологического процесса.
В любом производственном процессе имеют место затраты живого и овеществленного труда. Совершенствование любого технологического процесса осуществляется при повышении эффективности использования прошлого труда и снижения затрат живого труда. Для характеристики технологического процесса необходимо знать соотношение живого и овеществленного труда в данном процессе. Целесообразность этих параметров объясняется и тем, что они связаны с такой основополагающей характеристикой, как производительность труда. Одним из относительных показателей соотношения живого и овеществленного труда в конкретном технологическом процессе является технологическая вооруженность, представляющая собой долю технологических фондов, приходящихся на одного работающего в данном технологическом процессе:
,
где В — технологическая вооруженность труда, руб./чел. год; Фг — технологические фонды, руб. в год; К — количество работающих в технологическом процессе, чел.
Технологические фонды — это годовые затраты прошлого труда в технологическом процессе. Они определяются как сумма годовых амортизационных отчислений от стоимости оборудования, занятого в технологическом процессе, и всех годовых технологических затрат в этом процессе, за исключением затрат на предмет труда. Таким образом, технологическая вооруженность показывает количество прошлого труда переносимым на предмет труда одним рабочим.
1.4. Классификация технологических процессов
В основу классификации технологических процессов положены различные признаки, такие как: вид воздействия на сырье и характер его качественных изменений; способ организации производства; кратность обработки сырья.
По характеру качественных изменений сырья технологические процессы подразделяются на физические, механические и химические процессы.
При физических и механических процессах переработки сырья происходит изменение размеров, формы и физических свойств сырья. При этом внутреннее строение и состав вещества не изменяется. Например: изготовление металлических деталей методом обработки резанием; дробление, измельчение вещества; приготовление растворов и т.п.
Химические процессы характеризуются изменением не только физических свойств, но и агрегатного состояния, химического состава и внутреннего строения вещества. Например, обжигом до спекания частиц сырьевой смеси получают портландцементный клинкер, вяжущие свойства которого обусловлены возникновением при высокой температуре (14500 оС) новых химических соединений (новообразований). Химической переработкой топлива (коксования углей) получают бензол, нафталин, водород, метан, этилен и другие продукты.
Однако деление процессов на физические, механические и химические является условным, так как трудно провести четкую границу между ними, поскольку механические процессы часто сопровождаются изменением и физических, и химических свойств.
По способу организации технологические процессы делятся на дискретные (прерывистые) и непрерывные процессы.
Дискретный технологический процесс характеризуется чередованием рабочих и вспомогательных ходов с четким разграничением их по времени реализации. Например, при металлообработке происходят установка детали в патрон станка (вспомогательный ход), подвод режущего инструмента (вспомогательный ход), обработка заготовки режущим инструментом (рабочий ход), контроль (вспомогательный ход) снятие детали со станка, установка в патрон станка новой заготовки и т.д. (вспомогательный ход).
Такие технологические процессы чаще всего распространены в машиностроении, строительстве, добывающих отраслях промышленности. Недостатком дискретных технологических процессов являются потери рабочего времени в процессе выполнения вспомогательных ходов, так как в это время простаивает основное технологическое оборудование, и выпуск продукции не производится. Затраты труда увеличиваются. Так, в обработке металлов резанием доля основного (технологического) времени в штучном времени составляет менее 50%.
Непрерывные процессы отличаются тем, что они не имеют резко выраженного чередования (во времени осуществления) рабочего и вспомогательного ходов. В них всегда можно выделить группу вспомогательных ходов, которые осуществляются одновременно с рабочими, и группу вспомогательных ходов, которые периодически повторяются во времени, в зависимости от результатов рабочего хода. Такие процессы, характерны для химической промышленности металлургии, энергетике.
По кратности обработки сырья технологические процессы подразделяются на процессы с открытой (разомкнутой) схемой и процессы с циркуляционной (замкнутой) схемой. В процессах с разомкнутой схемой сырье подвергается однократной обработке. В процессах с замкнутой схемой сырье неоднократно возвращается в начальную стадию процесса для последующей обработки. Примером процесса с открытой схемой производства может служить любая технология, в которой вход (начальная операция) и выход (заключительная операция) не соединяются — технология изготовления бетона.
Процесс с замкнутой схемой — оборотное водоснабжение (циркуляция воды в технологическом процессе после ее очистки).
Процессы с замкнутой схемой производства являются более экономичными и экологически безвредными, хотя они и отличаются большей сложностью.
Эти процессы необходимы при переводе технологии на безотходную.
В производстве часто применяются процессы, сочетающие элементы открытой и закрытой схем. Примером такого процесса может служить технологический процесс производства азотной кислоты, в котором одни промежуточные продукты обрабатываются по открытой схеме, проходя последовательно ряд аппаратов, а другие циркулируют по замкнутой схеме.
В общем виде любой технологический процесс можно рассматривать в виде кибернетической схемы, имеющую вход, «черный ящик» и выход.
На входе – исходные ресурсы и их свойства, на выходе – готовый продукт с конкретными характеристиками, «черный ящик» - все возможные способы изготовления продукта (изделия).
1.5. Пути и закономерности развития технологических процессов
Исходя из структуры технологического процесса, можно выделить два направления совершенствования технологических процессов - совершенствование вспомогательных ходов и совершенствование рабочих ходов. Одновременное совершенствование вспомогательных и рабочих ходов можно представить как совокупность действий по этим двум направлениям, поэтому для элементарного технологического процесса такое деление на два направления представляется вполне обоснованным.
Совершенствование вспомогательных ходов, связанное с движением исполнительных механизмов, может осуществляться по следующей схеме. Действия человека можно заменять действиями механизмов, затем осуществляется переход к комплексной механизации, которую, в свою очередь, сменяет автоматизация вспомогательных ходов. Одновременно с этим происходит замена оборудования на более мощное, и ускоряются движения исполнительных механизмов. Практически любое кинематическое движение можно реализовать с помощью различных механизмов, не представляет собой технической трудности и автоматизация этих движений. Ограничения могут возникать по экономическим соображениям, соображениям надежности или целесообразности.
Механизация и автоматизация, ускорение движения исполнительных механизмов приводят к сокращению промежутков между рабочими ходами и обеспечивают рост производительности живого труда. Но при этом сущность рабочего хода, а, следовательно, и самого технологического процесса не меняется. Отсутствие изменения сущности технологического процесса при совершенствовании вспомогательных ходов позволяет определить этот путь развития как эволюционный. Характерной особенностью такого пути развития можно считать достаточную очевидность мероприятий по его реализации, так как в каждом случае можно наметить пути совершенствования конкретных вспомогательных ходов, а реализация поставленных задач вполне прогнозируема. Подобная схема развития процесса напоминает реализацию большого ряда рационализаторских предложений, которые хотя и улучшают процесс, но изобретениями считаться не могут. Процесс носит рационалистический характер.
Совершенно другой принцип развития технологических процессов реализуется при совершенствовании рабочего хода. При таком направлении развития возможны самые различные технические решения, использующие достижения различных областей знаний, реализующие новые и нетрадиционные технологии, внедряющие известные технологические решения в новых условиях, объединяющие самые различные принципы обработки. Речь идет именно о коренном, революционном изменении сущности рабочего хода, а не об его интенсификации. В большинстве случаев результат таких изменений или не всегда точно можно предсказать, или он ясен, но техническое осуществление замысла сопряжено с большими трудностями. Например, несмотря на то, что процесс разделения смеси газов неоднократно совершенствовался, существенно расширить использование этого процесса оказалось возможным только с помощью применения лазерного излучения. Именно совершенствование рабочего хода позволяет охарактеризовать данный путь развития как революционный. Непредсказуемость результатов при совершенствовании технологических процессов подобным образом, наличие нетрадиционных технических решений позволяют говорить об эвристическом характере реализации такого типа решений.
Можно сформулировать следующие основные свойства технических решений, реализуемых при развитии технологических процессов по эволюционному или революционному пути.
Группа технических решений эволюционного типа характеризуется следующими свойствами:
1. Внедрение механизации и автоматизации обязательно связано с увеличением вооруженности рабочего и, следовательно, с ростом прошлого труда в единице продукта.
2. Внедрение эволюционных технических решений уменьшает количество затраченного живого труда в единице продукта и в большинстве случаев вызывает повышение его производительности.
3. Эффективность технических решений эволюционного типа падает по мере роста производительности труда.
Снижение эффективности обусловлено тем, что по мере усложнения технологического оборудования его модернизация требует еще большего усложнения, а, следовательно, все больших затрат.
Группа технических решений революционного типа характеризуется следующими свойствами:
1. Технические решения революционного типа всегда более эффективны, чем эволюционного того же назначения.
2. Уменьшение суммарных затрат труда при революционных решениях может осуществляться в результате уменьшения как живого, так и прошлого труда на единицу продукта.
3. Революционный путь развития носит неограниченный характер.
Следует пояснить, что большая эффективность решений революционного типа по отношению к техническим решениям эволюционного типа есть некое абсолютное свойство всех решений такого типа. Так как реализация революционных решений требует дополнительных исследований, смену технологии и основного технологического оборудования, других затрат, то их внедрение становится реальным только при реализации указанного свойства, в противном случае развитие будет идти по эволюционному пути.
Для выявления вариантов развития технологических процессов необходимо знать возможный характер изменения абсолютных величин живого и прошлого труда в единице продукции с ростом производительности труда.
Рост производительности труда возможен только при уменьшении величины живого труда по мере развития технологического процесса. Технически возможен вариант развития в результате уменьшения суммарного труда при увеличении живого и уменьшении прошлого труда. Характер подобных решений не совпадает с общим направлением развития техники и последовательное развитие по такому пути идти не может.
Все возможные варианты изменения соотношения живого и прошлого труда, вызывающие повышение производительности труда, распределяются на две группы.
В одной группе прирост производительности совокупного труда осуществляется вследствие увеличения прошлого труда при снижении живого. В этом случае производительность совокупного труда растет только до достижения определенного соотношения живого и прошлого труда, а после достижения этого соотношения - прекращается, т.е. развитие носит ограниченный характер.
При приросте производительности совокупного труда за счет снижения прошлого труда при одновременном снижении живого - развитие неограниченное, так как рост производительности труда совокупного не прекращается.
Отмеченные ранее свойства технических решений эволюционного и революционного путей развития позволяют оценить варианты динамики живого и прошлого труда и определить соответствующие им типы этих решений.
Рост производительности труда, который осуществляется при снижении, как прошлого, так и живого труда, не может быть реализован эволюционными техническими решениями, потому что при них предполагается рост прошлого труда. Очевидно, что этот вариант динамики может быть реализован только при революционном пути развития технологических процессов.
Рост производительности труда, который появляется при повышении прошлого труда и снижении живого, реализуется исключительно при эволюционном пути развития технологических процессов. Кроме этих граничных случаев, возможны варианты попеременного чередования использования технических решений эволюционного и революционного типа по мере развития технологического процесса. В таком случае при преобладании эволюционных решений появится рост суммарных затрат, а при преобладании революционных решений реализуется неуклонное снижение затрат совокупного труда, т.е. выход на неограниченное развитие технологического процесса.
В результате изложенного можно сделать вывод, что все варианты динамики живого и прошлого труда по характеру изменения совокупного труда и типа их технического обеспечения можно распределить на три группы:
1) обеспечивающиеся техническими решениями эволюционного типа;
2) обеспечивающиеся техническими решениями революционного типа;
3) обеспечивающиеся техническими решениями эволюционного и революционного типов, применение которых осуществляется поочередно.
Физический смысл вариантов динамик, которые вытекают из природы технологического процесса, а также сущность технического обеспечения этих вариантов позволяют определить объективные пути технического развития технологических процессов.
Эволюционным называется путь развития технологических процессов, в котором прирост производительности совокупного труда происходит при увеличении затрат прошлого труда за счет механизации и автоматизации вспомогательных ходов и переходов технологических процессов и который принципиально ограничен.
Революционным называется путь технического развития технологических процессов, в котором прирост производительности совокупного труда происходит при снижении затрат прошлого труда за счет замены технологических процессов (их рабочего хода) и который принципиально не ограничен.
Техническое развитие технологического процесса, при котором попеременно реализуются два этих пути развития, может привести к ограниченному развитию, если будет преобладать эволюционный путь, и к неограниченному — при преобладании технических решений революционного типа.
Таким образом, все многообразие технических решений, научных открытий и технологий может обеспечивать только два пути развития технологических процессов — эволюционный и революционный, каждый из которых имеет свои законы развития.
Выявленные пути технологического развития процессов дают возможность определять техническую политику, осуществлять прогнозирование эффективности конкретных технологических процессов и решений, выявлять рациональные пути интенсификации производства. Сопоставление этих двух путей позволяет сделать вывод о необходимости внедрения прогрессивных технологических процессов, кардинально отличающихся от традиционных, об усиливающейся роли научных исследований, которые являются базой для революционных решений в технике, о принципиальной ограниченности "неограниченного внедрения" автоматизации, без учета эффективности принимаемых решений.
Принципиальные различия между эволюционным и революционным путями развития технологических процессов не позволяют сформулировать общие для любого процесса закономерности и обусловливают необходимость рассмотрения закономерностей каждого из путей развития в отдельности.
Эволюционный путь развития технологических процессов характеризуется следующими закономерностями, которые необходимо рассматривать в совокупности. Первая закономерность - рост производительности живого труда в технологическом процессе по мере развития самого процесса. Вторая закономерность - рост величины прошлого труда, затрачиваемого на единицу продукции, по мере развития технологического процесса. Сочетание этих двух закономерностей свидетельствует о том, что при эволюционном развитии технологического процесса идет последовательное внедрение различных технических решений, которые направлены на совершенствование и ускорение вспомогательных ходов, что приводит к повышению производительности живого труда, но за счет увеличения объема и сложности технологического оборудования.
Третьей, наиболее характерной закономерностью эволюционного пути развития является то, что в ходе последовательного внедрения различных технических решений по мере совершенствования технологического процесса снижается эффективность их внедрения. Иными словами, по мере эволюционного развития технологического процесса для обеспечения одинакового прироста производительности живого труда требуются все увеличивающиеся затраты прошлого труда. Такой вывод закономерен, так как на начальных стадиях совершенствования технологического процесса реализуются наиболее очевидные и принципиальные технические решения, которые далее только совершенствуются.
С учетом всех этих закономерностей можно представить следующую картину эволюционного развития технологического процесса. На начальных стадиях его развития за счет внедрения различных технических решений увеличиваются затраты прошлого труда и снижаются затраты живого труда на единицу продукции, при этом сумма затрат живого и прошлого труда на единицу продукции падает, следовательно, растет производительность труда и технологический процесс развивается. По мере его развития снижение эффективности внедрения технических мероприятий изменяет динамику процесса так, что наступает момент, когда внедрение очередного технического решения не обеспечивает снижения суммы затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, следовательно, производительность труда не увеличивается и технологический процесс останавливается в развитии. Дальнейшее внедрение технических решений может только привести к увеличению суммы затрат живого и прошлого труда на единицу продукции. Следовательно, производительность труда начнет снижаться, и технологический процесс будет регрессировать.
Для анализа эволюционного пути развития технологических процессов целесообразно использовать базовую модель процесса.
Базовая модель устанавливает взаимосвязь между затратами живого и прошлого труда в технологическом процессе:
,
где L - производительность живого труда в технологическом процессе, руб./чел. в год.;
В - технологическая вооруженность труда в технологическом процессе, руб./чел. в год.;
у — коэффициент пропорциональности или показатель уровня технологии.
Предлагаемая базовая модель описывает общую закономерность эволюционного развития технологического процесса. Предполагается, что при технологической вооруженности труда, равной нулю, и производительность живого труда равна нулю. Особые случаи, которые учитывают наличие в технологическом процессе операций с ручным трудом или необходимость некоторого исходного технологического оборудования, без которого технологический процесс вообще не может осуществляться, в данном случае не рассматриваются, так как граничные условия не меняют сущности развития процесса.
Показатель уровня технологии однозначно характеризует конкретный технологический процесс, определяет его сущность и техническую реализацию этой сущности, выраженную в характере и последовательности рабочих ходов данного технологического процесса. При эволюционном пути развития, который не затрагивает сущности рабочего хода, уровень технологии процесса остается неизменным. С количественной стороны этот показатель представляет собой обобщающую оценку производительной полезности данной технологии с точки зрения общества. Он рассчитывается как произведение производительностей живого и прошлого труда. Чем больше величина данного показателя, тем более совершенен технологический процесс. Этот универсальный показатель дает возможность сравнить различные технологии в различных отраслях, что обеспечит определение приоритетов при техническом перевооружении.
Отличительной чертой эволюционного пути развития является наличие предела, при достижении которого развитие прекращается, и дальнейшее увеличение технологической вооруженности труда становится экономически нецелесообразным.
Предельное значение технологической вооруженности труда достигается при обеспечении равенства L = Вшах. Математически это выглядит следующим образом. Если в координатах L и В построить параболу базовой модели эволюционного развития и провести прямую линию L = В, то точка пересечения параболы и прямой линии покажет максимальную производительность живого труда и предельную величину технологической вооруженности труда, которую необходимо обеспечить для достижения этой производительности.
Достижение предела эволюционного развития при L = Вшах позволяет произвести следующую подстановку: и таким образом у = Вшах. В этой зависимости проявляется еще одна сторона экономической сущности показателя уровня технологии — он является количественным измерителем максимально эффективной технологической вооруженности для технологического процесса, характеризующегося данным уровнем технологии.
В координатах L и В семейство кривых, описывающих базовую модель эволюционного развития, располагается следующим образом: чем выше уровень технологии процесса, тем выше лежит соответствующая этому процессу ветвь параболы, а следовательно, тем большей производительности живого труда можно достигнуть при выходе на предельное значение технологической вооруженности для данного процесса. Повышение уровня технологии, т.е. совершенствование процесса, приводит к тому, что в усовершенствованном процессе более эффективно осуществляется перенос живого и прошлого труда на предмет труда, и для достижения одной и той же производительности в усовершенствованном процессе необходимо меньше затрат прошлого труда, чем в исходном процессе.
Революционный путь развития технологических процессов характеризуется следующими закономерностями. Первая закономерность, как и при эволюционном пути развития, такова, что по мере развития технологического процесса происходит рост производительности живого труда. Вторая закономерность - снижение затрат прошлого труда на единицу продукции. Уменьшение затрат прошлого труда при одновременном повышении производительности живого труда может происходить только в случае повышения эффективности переноса прошлого труда на предмет труда, т.е. при увеличении уровня технологии. Таким образом, можно сделать вывод о том, что революционный путь развития технологических процессов связан с переходом на более высокий уровень технологии.
Третьей, основной, закономерностью революционного пути развития является его неограниченность. Всегда можно предположить наличие более высокого уровня технологии, чем в данном конкретном технологическом процессе, а, следовательно, для этого конкретного технологического процесса переход на более высокий уровень технологии будет способствовать повышению эффективности переноса прошлого труда на предмет труда.
Для осуществления революционного развития технологического процесса необходим переход на более высокий уровень технологии, но при этом возможны следующие варианты. В первом варианте при переходе на более высокий уровень технологии сразу же реализуется снижение затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, т.е. осуществляется скачкообразное революционное развитие технологического процесса. В дальнейшем, при эволюционном пути развития этого нового технологического процесса, произойдет его совершенствование и будет достигнута экономически целесообразная для данного процесса производительность. Во втором варианте после перехода на технологию с более высоким уровнем не происходит снижения затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, а возможно даже их повышение, что, казалось бы, позволяет сделать вывод об отсутствии какого-либо развития. Но если проследить дальнейшее эволюционное развитие этого нового технологического процесса, то видно, что по мере совершенствования он быстрее достигнет высоких показателей и выйдет на экономически целесообразную производительность, которая всегда будет выше, чем при исходном технологическом процессе. Можно сделать вывод, что при обоих вариантах происходит развитие, но при первом варианте это происходит более наглядно. В данном случае проявляется еще одна закономерность революционного пути развития — положительный эффект революционного пути развития полностью реализуется только в ходе последующего эволюционного развития нового технологического процесса с более высоким уровнем технологии. Данная закономерность хорошо объясняет несовершенство и сложность новых прогрессивных технологий и ту быстроту, с которой они развиваются и становятся эффективными — в этих процессах изначально заложены значительно большие потенциальные возможности, чем в тех процессах, которые они заменяют. Необходимо только большее или меньшее эволюционное развитие для того, чтобы эти потенциальные возможности полностью проявились.
Наличие некоторого промежутка времени, в течение которого проявляется эффективность революционного пути развития, требует его учета при выборе варианта развития технологического процесса.
Как уже отмечалось, революционный путь развития технологических процессов предполагает совершенствование рабочего хода, которое можно реализовать двумя путями — его изменением и заменой. В свою очередь, замена рабочего хода приводит к новым вспомогательным ходам, которые также могут в дальнейшем совершенствоваться.
Рабочий ход производит непосредственное воздействие на предмет труда, которое обусловлено целями технологического процесса. Принцип этого воздействия вытекает из используемых технологических свойств предмета труда и технологических возможностей орудий труда. Предмет труда может иметь различные технологические свойства, которые зависят от его физических, химических, механических и других свойств. В зависимости от того, какое технологическое свойство предмета труда заложено в основу рабочего хода, используются различные орудия со своими технологическими возможностями. Таким образом, технологическое свойство предмета труда и соответствующая ему технологическая возможность орудий труда формируют принципиальный тип рабочего хода технологического процесса.
В свою очередь, тип рабочего хода определяет возможные направления повышения его результативности, которые уменьшают совокупные затраты труда на единицу продукции. Результативность рабочего хода можно увеличить только в результате его изменений (без замены его принципиального типа), т.е. повышения уже используемой технологичности предметов труда и технологических возможностей орудий труда. Например, предварительный нагрев заготовки перед обработкой давлением позволяет уменьшить количество переходов при обработке давлением.
Результативность рабочего хода можно повысить и вследствие его замены, т.е. качественно изменив его принципиальный тип — перейти к использованию других технологических свойств предмета труда и орудий труда, имеющих другие технологические возможности. Например, переход от некаталитических процессов к каталитическим.
Практика свидетельствует, что чаще всего применяются технические решения революционного типа, в которых не меняется принципиальный тип рабочего хода. В результате этого возникает ситуация, при которой достигается такое состояние рабочего хода, которое уже более не может совершенствоваться подобными техническими решениями (на современном уровне развития науки и техники).
Выявленные характерные особенности технического развития технологических процессов позволяют формулировать конкретные требования к разработчикам новой техники. Появляется путь выработки наиболее эффективных управляющих воздействий, учитывающих, с одной стороны, объективные потребности технологического процесса, а с другой — возможности в сфере научно-исследовательской и конструкторской деятельности.
1.6. Технико-экономические показатели технологических процессов
Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели, поэтому выбор оптимального варианта технологического процесса должен осуществляться исходя из важнейших показателей его эффективности: производительности, себестоимости и качества производимой продукции.
Производительность труда характеризует эффективность, результативность затрат труда и определяется количеством продукции, произведенной в единицу рабочего времени, либо затратами труда на единицу произведенной продукции или выполненных работ.
Производительность труда измеряется различными показателями. Выражением общественного уровня, применяемого при международных сопоставлениях, является показатель произведенного национального дохода на душу населения или на занятого в общественном производстве.
На уровне отраслей, предприятий применяется показатель — производство валовой (товарной, в отдельных отраслях чистой) продукции на одного работника.
В некоторых монопродуктовых отраслях для измерения производительности труда используются натуральные измерители (например добыча нефти, угля на 1 работника промышленно-производственного персонала).
В целом, рассматривают 3 основных метода измерения производительности труда – стоимостной, натуральный и трудовой, которые различаются единицами измерения работы.
Стоимостной метод характеризует стоимость валовой или товарной продукции, приходящуюся на одного среднесписочного работника промышленно-производственного персонала (рабочего) или на одного основного рабочего (выработка), позволяет сравнивать производительность труда работников разных профессий, квалификаций, например кондитера и повара, токаря и водителя.
Достоинствами этого метода являются простота исчисления, возможность сравнения уровней продуктивности труда разных производств, а также определения его динамики в разные периоды времени. Но недостатком метода является влияние ценовых факторов: конъюнктуры рынка, инфляции, а также материалоемкости работы. Натуральный метод измерения производительно труда применяется в случае производства (выпуска) однородной продукции. Объем работы в этом случае определятся с помощью натуральных измерителей, таких, как: тонны, штуки, метры, литры и др. Уровень произведенных работ в натурально-вещественном измерении является наиболее объективным и достоверным показателем производительности труда. Посредством этого метода можно измерять и сравнивать производительность труда отдельных бригад и работников, планировать их численность, определять профессиональный и квалификационный состав, сопоставлять производительность труда разных предприятий.
Производительность труда (П) рассчитывается по формуле:
П = О*Ц/Ч,
где О - объем работы;
Ц – цена товара;
Ч - число работников.
Натуральный метод отражает выработку товарной продукции в штуках, метрах или условно-натуральных единицах, приходящуюся на одного среднесписочного рабочего (работающего) или за определенный период. Натуральный метод отличается простотой и наглядностью расчетов. Однако его использование ограничено: им нельзя пользоваться при расчетах производительности труда на тех участках, где производится или выпускается разнородная продукция, например машины и инструменты. Кроме того, он не учитывает изменение запасов незавершенного производства. Разновидностью натурального метода является условно-натуральный метод, когда объем работы учитывается в условных единицах однородной продукции. Так, разные по емкости вагоны переводятся в двухосные, консервные банки разной емкости — в условные банки, а различная обувь — в условную пару. Пересчет в условные измерители производится, как правило, с помощью переводных единиц (коэффициентов).
Условно-натуральный метод расчета производительности труда удобен для применения, так как производств (продажу) многих разнообразных товаров (услуг) с помощью переводных коэффициентов можно привести в сопоставимый вид. Например, затраты на реализацию муки, хлеба и макаронных изделий можно выразить через коэффициенты пересчета в затраты на реализацию одного условного килограмма хлебобулочных изделий. Такой подход приближает условно-натуральный метод к трудовому методу, в основе которого лежит измерение объемов продукции с помощью условной трудоемкости производства продукции или продажи товаров.
Производительность труда (П) рассчитывается по формуле:
П=О/Ч,
где О - объем работы;
Ч - число работников.
Трудовой метод измерения производительности труда показывает соотношение фактических затрат труда на определенный объем работы с затратами труда, полагающимися по норме, т. е. он характеризует степень выполнения нормы выработки рабочим. Расчет производительности труда этим методом представляет собой объем работы с учетом нормативной трудоемкости, приходящийся на единицу фактически отработанного времени. При измерении производительности труда трудовым методом используются нормативы времени на производство единицы продукции или продажу единицы товара.
Преимуществом трудового метода является возможность его применения ко всем видам работ и услуг. Но для широкого использования метода необходимы нормативы времени на каждый вид работы, которые имеются далеко не всегда. Этим методом нельзя пользоваться для расчета производительности труда работников, находящихся на повременной оплате труда, если в их трудовой деятельности не применяются нормы времени. В масштабах экономики страны общественная производительность труда измеряется валовым внутренним продуктом (ВВП), приходящимся на годовую среднесписочную численность работников, т. е. занятых в экономике. Трудовой метод измерения производительности обладает рядом недостатков (недостаточное обоснование и неравнонапряженность норм, их частые пересмотры и т.д.), что не способствует объективной оценке уровня и динамики производительности труда даже на отдельных рабочих местах и в бригадах.
Производительность труда (П) рассчитывается по формуле:
П = Т/О,
где Т – количество трудо – часов;
О - объем работы.
Важнейшим фактором роста производительности труда является совершенствование технологии производства. Она включает в себя технические приемы изготовления продукции, производственные методы, способы применения технических средств, приборов и агрегатов. Технология охватывает весь процесс материального производства — от разведки и добычи природного сырья до переработки материалов и получения готовой продукции.
Основными направлениями совершенствования технологии производства, обеспечивающими рост производительности труда являются: сокращение длительности производственного цикла, снижение трудоемкости изготовления изделий, предметно-замкнутое построение структуры производственных процессов, сокращение объема обслуживания на межоперационных перемещениях обрабатываемых предметов и др.
Решение этих задач достигается различными способами, например, механическая обработка предметов труда дополняется, а в необходимых случаях заменяется химическими методами, электрохимией и другими видами технологического использования электроэнергии. Все большее применение в технологии производства получают сверхвысокие и сверхнизкие давления и температуры, ультразвук, токи высокой частоты, инфракрасные и другие излучения, сверхпрочные материалы и т. д. Совершенствование технологии изготовления продукции во всех отраслях производства обеспечивает значительную интенсификацию и ускорение производственных процессов, их непрерывность и высокое качество продукции.
Себестоимость — это стоимостная оценка используемых в процессе производства продукции (работ, услуг) природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных средств, трудовых ресурсов и других затрат на ее производство и продажу.
Виды себестоимости:
Производственная себестоимость — затраты, связанные с процессом производства продукции (от запуска производства до отгрузки на склад готовой продукции)
Полная себестоимость — сумма расходов, связанных с производством продукции и расходов по ее продаже (производственная себестоимость + коммерческие расходы).
Коммерческие расходы — затраты на упаковку, транспортировку, рекламу и пр.
Соотношение между различными видами затрат, составляющих себестоимость, представляет собой структуру себестоимости.
Все затраты, необходимые для изготовления продукции, делятся на четыре основные группы:
1) затраты, связанные с приобретением исходного сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, топлива, воды, электроэнергии;
2) затраты на заработную плату всего числа работников;
3) затраты, связанные с амортизацией, т.е. отчисления на возмещение износа основных производственных средств (зданий, сооружений, оборудования и т.д.);
4) прочие денежные затраты (цеховые и общезаводские расходы на содержание и ремонт зданий, оборудования, технику безопасности, оплата за аренду помещений, оплата процентов банку и т.д.).
При составлении калькуляции себестоимости единицы продукции применяют расходные нормы на сырье, материалы, топливо и энергию в натуральных единицах, а затем пересчитывают в денежном выражении.
Соотношение затрат по различным статьям себестоимости зависит от вида технологического процесса. Например, в металлургии при производстве металлов главными затратами являются затраты на энергию (так, в производстве алюминия эти затраты составляют 50% себестоимости). В большинстве же химических процессов, особенно в производстве продуктов органического синтеза, полимеров и др., важнейшей статьей себестоимости служат затраты на сырье (около 70%).
Доля заработной платы в себестоимости продукции тем ниже, чем выше степень механизации и автоматизации труда, его производительность.
Амортизация составляет примерно 3 - 4% себестоимости и зависит от стоимости оборудования, его производительности, организации работы.
Анализ структуры себестоимости необходим для выявления резервов производства, интенсификации технологических процессов. Основными путями снижения себестоимости при сохранении высокого качества продукции являются: экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии; применение высокопроизводительного оборудования, повышение уровня технологии.
От уровня применяемой технологии зависит и качество изготавливаемой продукции. Качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности общества в течение установленного периода времени.
В соответствии с методикой оценки качества промышленной продукции установлено восемь групп показателей качества:
1. Показатели назначения, которые характеризуют полезный эффект от использования продукции по назначению и обусловливают область ее применения;
2. Показатели надежности - безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность, долговечность (ресурс, срок службы);
3. Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкторских и технологических решений, обеспечивающих высокую производительность труда при изготовлении и ремонте продукции (коэффициент сборности, коэффициент расхода материалов, удельные показатели трудоемкости);
4. Показатели стандартизации и унификации показывают степень использования стандартизированных изделий и уровень унификации составных частей изделий;
5. Эргономические показатели учитывают комплекс гигиенических, антропологических, физиологических, психологических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых процессах;
6. Эстетические показатели характеризуют такие свойства продукции, как оригинальность, выразительность, соответствие стилю, среде и т.п.;
7. Патентно-правовые показатели, характеризующие степень патентоспособности изделия в стране и за рубежом, а также его патентную чистоту;
8. Экономические показатели, отражающие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию изделий, а также экономическую эффективность эксплуатации.
Экономические показатели играют особую роль: с их помощью оценивают качество, надежность, ремонтопригодность продукции, технологичность, уровень стандартизации и унификации, патентную чистоту в их связи с затратами.