Tehnologii-inovare-

7/27/2019 Tehnologii-inovare-

1/130

Tehnologie si inovareCuprinsTehnologie i inovare - 1 -

CuprinsOBIECTIVELE CURSULUI - 3 -

STRUCTURA CURSULUI - 4 -CAPITOLUL 1 ELEMENTE DE TEHNOLOGIE INDUSTRIAL - 5 -OBIECTIVE - 5 -1.1. DEFINIREA NOIUNILOR FUNDAMENTALE - 5 -1.2. CLASIFICAREA PROCESELOR TEHNOLOGICE - 8 -1.2.1 Desfurarea n timp sau regimul de lucru - 8 -1.2.2 Modul de comandare al desfurrii procesului tehnologic - 9 -1.3. BILANURI DE MATERIALE I DE ENERGIE - 11 -1.3.1 Bilanul de materiale - 11 -1.3.2 Bilanul de energie - 15 -1.3.3 Importana bilanurilor de materiale i de energie - 16 -1.4. INDICATORI TEHNICO-ECONOMICI - 17 -1.4.1 Definire i clasificare - 17 -1.4.2 Indicatori de consum - 18 -1.4.3 Indicatori de utilizare - 20 -1.5. NOIUNI DE AUTOMATIZARE I CIBERNETIZARE APROCESELOR TEHNOLOGICE - 22 -1.5.1 Automatizarea proceselor tehnologice - 23 -1.5.2 Modelarea matematic a proceselor tehnologice - 29 -1.5.3 Cibernetizarea proceselor tehnologice - 32 -1.6. ROBOTIZAREA PROCESELOR TEHNOLOGICE - 34 -

1.6.1 Definiie, nsuiri - 34 -1.6.2. Clasificarea roboilor industriali - 35 -1.6.3. Structura general a robotului condus de calculator- 36 -1.6.4. Aspecte tehnico-economice asupra utilizrii roboilor industriali - 38 -CONCLUZII - 39 -

TESTE GRIL - 40 -CAPITOLUL 2 VALORIFICAREA RESURSELOR NATURALE - 53 -OBIECTIVE - 53 -2.1 APA - 53 -2.1.1 Noiuni introductive - 53 -2.1.2 Sursele de ap - 54 -

2.1.3 Tratarea apelor de suprafa - 57 -2.1.4 Epurarea apelor uzate - 59 -2.1.5 Indicatori tehnico-economici specifici - 61 -2.2 ELEMENTE DE ENERGETIC INDUSTRIAL - 63 -2.2.1 Forme i surse de energie - 63 -2.2.2 Lanuri de transformri energetice - 68 -2.2.3 Producerea aburului tehnologic prin arderea combustibililor- 69 -2.2.4 Producerea energiei electrice n centralele termoelectrice pe abur- 71 -2.2.5 Producerea energiei electrice n centrale cu turbine pe gaze - 75 -2.2.6 Producerea energiei electrice n centrale nucleare - 78 -

2.2.7 Producerea energiei electrice n centrale hidroelectrice - 83 -2.2.8 Indicatori tehnico-economici specifici sistemului energetic naional - 86 -CONCLUZII - 89 -Cuprins

1


2/130

Tehnologie i inovare - 2 -TESTE GRIL - 92 -CAPITOLUL 3 INOVAREA N INDUSTRIE - 103 -OBIECTIVE - 103 -3.1 DEFINIREA CREATIVITII I A INOVRII - 103 -3.2 TIPURI DE INOVARE TEHNOLOGIC - 105 -

3.3 SURSE I TEHNICI DE CREATIVITATE I INOVARE - 110 -3.3.1 Sursele poteniale ale inovrii - 110 -3.3.2 Tehnici de creativitate i inovare. - 114 -3.4 ROLUL TEHNOLOGIEI N DOBNDIREA I MENINEREA AVANTAJULUICONCURENIAL. - 115 -3.4.1 Tehnologia i competitivitatea - 115 -3.4.2 Diagnosticul portofoliului de tehnologii - 116 -3.4.3 Prognoza tehnologic - 118 -CONCLUZII - 122 -

TESTE GRIL - 123 -RSPUNSURI - 129 -BIBLIOGRAFIE - 130 -Tehnologie i inovareTehnologie i inovare - 3 -

TEHNOLOGIE I INOVAREObiectivele cursuluiOrice activitate economic implic utilizarea unor resurse, cele maides ntlnite fiind:- resursele financiare (bani, credite);- resursele umane (inclusiv nivelul de pricepere i implicare a forei

de munc);- resursele informaionale (informaiile necesare desfurriicoerente a oricrei activiti economice);- resursele tehnologice (cunotinele necesare transformriimateriilor prime i utilajele aferente);- resursele materiale (materii prime, energie).O economie evolueaz la nivel micro i macro mulumitor numaidac fiecare din resursele de care dispune este gestionat ivalorificat

optim.Deoarece, n ultimele decenii, s-a nregistrat o reducere nsemnatarezervelor de resurse materiale, concomitent cu cretereasemnificativ apreurilor acestora, gestionarea lor implic dou aspecte:- utilizarea cu maxim eficien;- conservarea resurselor n ideea de a nu lsa generaiile viitoare

ntr-o situaie mai rea dect cea pe care am motenit-o noi de la

predecesori.n ultimul deceniu, din ce n ce mai muli economiti i ndreaptatenia ctre resursele tehnologice, pornind de la urmtoarele

2


3/130

considerente:- utilajele unei firme (pot fi i reeaua de calculatoare a unei bnci,aparatura de investigare a unui spital) reprezint investiii deosebitde mari, de aceea deciziile privind o opiune sau alta trebuie s sebazeze pe efectele pe termen relativ lung;

- cunotinele necesare realizrii unor produse ct i natura acestorproduse, cunoate n prezent o evoluie extraordinar de rapid.Orice rmnere n urm poate avea efecte catastrofale, foarte greui uneori chiar imposibil de recuperat.Rezult c, n prezent, un sistem economic nu poate acionaeficient,mai ales la nivel micro, dect dac se va modifica continuu n raportcucerinele mediului n care funcioneaz i cu evoluiile celorlali

componeni ai sistemului, fa de care nu trebuie s rmn nurm.Singura soluie care permite atingerea unor asemenea obiective oreprezint angajarea ntr-unproces de inovare continu.Un student economist, pentru a deveni un bun specialist, trebuie sfie

n msur, n primul rnd, s exploateze n mod inteligent toateresurseleTehnologie i inovareTehnologie i inovare - 4 -

de care dispune, cu att mai mult cu ct ele sunt puternicintercorelate.De aceea, cursul de Tehnologie i inovarei propune s abordezeproblemele resurselor materiale i, mai ales, a celor tehnologice,

ncadrarea lor n sistemul economic global, precum i aspectelegate deactivitatea de inovare i efectele ei economice.Aceasta cu att mai mult cu ct trim ntr-o societate puternictehnologizat. Orice om care dorete s se integreze cu succes n

aceastasau s o descrie ct mai bine, trebuie s o neleag i din acestpunct devedere.Structura cursuluiCursul este structurat n patru pri mari:I. Elemente de tehnologie industrial, parte n care se prezintelemente comune tehnologiilor din toate domeniile activitiieconomice.

Se acord o atenie deosebit tipurilor de tehnologii i efecteloreconomice pe care le produc utilizrile acestora. Sunt prezentai

3


4/130

indicatorii tehnico-economici folosii pentru msurarea ioptimizareaefectelor produse de diferitele tehnologii.Sunt descrise aspecte privind automatizarea, cibernetizarea irobotizarea proceselor tehnologice ce reprezint principalele ci de

cretere a productivitii muncii.II. Ap i energie, parte care cuprinde procese tehnologice cesusincelelalte tehnologii. Fr energie nu poate funciona nici o industrie,deaceea am acordat o atenie deosebit surselor i formelor deenergieutilizate.III. Creativitate i inovare, n care prezentm principalele

elementecare definesc creativitatea uman i tehnicile care ne permit s odezvoltm.IV. Instrumente de optimizare a resurselor tehnologice, cumar fiprognoza tehnologic, organizarea i optimizarea activitii decercetaredezvoltare,veghea tehnologic i economic.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 5 -

Capitolul 1ELEMENTE DE TEHNOLOGIE INDUSTRIALObiectiveS prezinte noiunile fundamentale legate de procesul de produciei procesul tehnologic, principalele criterii de clasificare a proceselortehnologice, indicatorii tehnico-economici utilizai pentru apreciereavariantei tehnologice optime.S evidenieze i s defineasc elementele componente ale

bilanului de materiale i ale celui energetic.S prezinte noiuni referitoare la automatizarea, cibernetizarea irobotizarea proceselor tehnologice, principale ci de cretere aproductivitii produselor.1.1. Definirea noiunilor fundamentaleSe numeteproces de producie totalitatea activitilordesfurate cu ajutorul mijloacelor de munc, precum i toate

proceselenaturale care au loc n legtur cu transformarea obiectelor muncii

nproduse finite.Transformarea obiectelor muncii este organizat, condus i

4


5/130

realizat de oameni.n funcie de volumul produciei i mrimea intervalului de lansare

n fabricaie,procesele de producie pot fi de trei tipuri:- de mas;- de serie;

- de unicate.nproducia de mas produsul se realizeaz continuu, n sensulc, la majoritatea locurilor de munc operaiile executate nu seschimbtimp ndelungat.nproducia de serie produsul este lansat periodic, la intervalebine stabilite de timp, astfel c, la un loc de munc se prelucreazloturisuccesive de piese diferite. Dup mrimea lotului i frecvena

lansrii nfabricaie a produsului, producia poate fi:- de serie mare;- de serie mijlocie;- de serie mic.Cnd lotul se reduce la un singur exemplar se spune c produciaeste individual (unicate).Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 6 -Procesul de producie este format din:

- procese tehnologice (de baz);- procese auxiliare;- procese de deservire.Procesul tehnologic este definit ca fiind ansamblul complex decunotine, utilaje i proceduri, organizat n scopul de a realiza unanumit produs, pornind de la anumite materii prime, ntr-un contextlocal i n condiii economic avantajoase.De remarcat este faptul c un proces tehnologic este definit printrei elemente, a cror importan este practic egal (fig. 1.1):

Fig. 1.1 Relaia dintre elementele definitorii ale unui proces tehnologic- cunotinele tehnologice, care stau la baza transformrilor(elemente de fizic, chimie, tiina materialelor etc.);- utilajele, elemente materiale care sprijin transformarea materiilorprime n produsul finit;-procedurile, care se refer la modul n care trebuie exploatateutilajele pentru a se obine rezultatele dorite n condiiile dorite.Atunci cnd se cumpr o linie de fabricaie la cheie, de regulutilajele se pltesc separat, iar procedurile numite n acest caz

knowhow se achiziioneaz separat.Modul de realizare al unui proces tehnologic depinde de o serie de

5


6/130

condiii locale, de care trebuie neaprat s se in seama, cum ar fi:- disponibilitatea sau indisponibilitatea unor materii prime, funciede care se pot adopta procese tehnologice mai simple (mai ieftine)sau mai complexe (mai scumpe). De exemplu: pentru fabricareaunor mase plastice, rile care au resurse petroliere folosesc un

proces tehnologic simplu i ieftin, ce are la baz gazul de sond, ntimp ce rile srace n astfel de resurse (Frana, Germania)folosesc un proces tehnologic mai complex, care pleac de lafraciuni petroliere (uor de transportat din rile de origine, spredeosebire de gazul de sond);- costul forei de munc,n rile cu o for de munc foarte scumps-a extins robotizarea proceselor tehnologice;- cultura dintr-o anumit ar.Cunotine ProceduriUtilajeCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 7 -Lucrul cel mai important este ca procesul tehnologic s decurg ncondiii economic avantajoase. Un proces tehnologic trebuie srealizezeproduse cerute de pia (care satisfac o utilitate social) la preuriatractive i care s conduc la obinerea unui beneficiu pentru firmaproductoare (s fie profitabil).Exist situaii cnd un proces tehnologic profitabil, n timp devine

neeconomic, ca urmare a scumpirii ntr-o proporie semnificativ amateriilor prime folosite.Uneori scumpirile materiilor prime fac ca produse tehnologiceneinteresante economic s devin profitabile, de exemplu, dup1973,extracia ieiului din Marea Nordului a devenit profitabil ca urmareacreterii de 20 de ori a preului ieiului pe plan mondial.Din punct de vedere al organizrii muncii, al evidenei operative i

al evidenei contabile, procesele tehnologice se mpart n: stadii,faze,operaii, etape, fig. 1.2.Fig. 1.2 Elementele componente ale unui proces tehnologicSuccesiunea operaiilor tehnologice, n ordinea desfurrii lor ntimp sau n ordinea aezrii utilajelor n seciile de produciereprezintfluxul tehnologic.Fluxul tehnologic se prezint sub forma unei scheme, creia,

adesea, i se asociaz o schem a utilajelor n care se realizeaztransformrile succesive.Timpul necesar parcurgerii fluxului tehnologic, de ctre materiile

6


7/130

prime, de la prima pn la ultima operaie de prelucrare reprezintciclul de fabricaie.Procesele auxiliare asigur condiiile pentru desfurareaproceselor tehnologice. n aceast categorie intr:- ntreinerea utilajelor n stare de funcionare;

- alimentarea cu energie i ap;- funcionarea instalaiilor de automatizare.Procesele de deservire sunt considerate:- transportul intern;- depozitarea materialelor, materiilor prime i produselor;- activitatea laboratoarelorProcestehnologicStadii Faze Operaii EtapeCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 8 -

1.2. Clasificarea proceselor tehnologiceClasificarea se face innd seama de o serie de criterii. Vomprezenta, n cele ce urmeaz, cteva dintre aceste criterii igrupareacorespunztoare a proceselor tehnologice.1.2.1 Desfurarea n timp sau regimul de lucruDup acest criteriu, se disting:- procese tehnologice continue;- procese tehnologice discontinue;- procese tehnologice combinate.Procese tehnologice continue sau n regim staionarAceste procese se caracterizeaz prin faptul c proceseletehnologice se realizeaz n utilaje specializate, concomitent n timpisuccesiv n spaiu.Instalaiile sunt alimentate continuu cu materii prime obinndu-senentrerupt produse finite. Transportul materialelor ntre diferiteleutilajese face prin conducte sau cu alte mijloace mecanizate, ceea cepermitescurtarea ciclului de producie.Parametrii tehnologici cum ar fi: presiune, temperatur, timprmn constani, ceea ce asigur o calitate uniform produselor, outilizare raional a energiei, sub diversele ei forme i cheltuieli de

ntreinere a utilajelor mai mici, comparativ cu proceseletehnologicediscontinue.

Eficiena economic a proceselor tehnologice continue este maimare pentru producia de mas i de serie mare.

7


8/130

Exemple de procese tehnologice continue: n construcia demaini, la prelucrarea prin deformare plastic a pieselor din band;nindustria chimic de mare tonaj, la fabricarea sodei calcinate, aamoniacului; n industria de nclminte; n industria de tricotaje

etc.Procesele tehnologice discontinue sau periodiceAceste procese se caracterizeaz prin faptul c toate operaiilefluxului tehnologic se realizeaz n acelai utilaj, succesiv n timp,pearje. Utilajul de baz se ncarc cu materie prim, are loc procesuldetransformare, urmat de operaia de descrcare a utilajului.ReducereaCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 9 -ciclului de producie se realizeaz prin diminuarea timpuluioperaiilorauxiliare de ncrcare-descrcare.

Aceste procese se utilizeaz, mai ales, pentru fabricareaproduselor de mic tonaj (prelucrarea unor medicamente, colorani)sauacolo unde tehnica nu a ajuns nc la un proces continuu(elaborarea

fontei i a oelurilor).Cheltuielile de ntreinere sunt mai ridicate, deoarece operaiile deaducere a utilajului de baz la parametri necesari n regim defuncionareau loc n mod periodic, ceea ce produce o uzur mai mare aelementelorcomponente a utilajelor, precum i consumuri energetice mai mari.1.2.2 Modul de comandare al desfurrii procesuluitehnologic

Conform acestui criteriu se disting:- procese tehnologice manuale;- procese tehnologice mecanizate;- procese tehnologice automatizate;- procese tehnologice cibernetizate.Procese tehnologice manualeSunt procesele n care toate operaiile sunt executate direct dectre om folosind unelte simple i fora sa. Schema de principiu esteprezentat n fig. 1.3:

Fig. 1.3 Schema procesului tehnologic manualProcese tehnologice mecanizateSunt procesele n care fora omului a fost nlocuit cu cea a

8


9/130

mainilor, acestea fiind dirijate n orice moment de ctre om.Schema deprincipii este la fel ca la procesele manuale (fig. 1.3).Procesele tehnologice automatizateSunt procesele n care, dup ce parametrii de funcionare au fost

stabilii de ctre om, maini i instalaii specializate asigur singuremeninerea nivelului acestor parametrii i avertizeaz n caz deavarie.ProcestehnologicOMCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 10 -Rolul omului const n supravegherea instalaiei i n luareadeciziilor de

modificare a parametrilor de funcionare. Aceste operaii se executde ladistan, de la panoul de comand i control. Schema de principiuseprezint n fig. 1.4:Fig. 1.4 Schema procesului tehnologic automatizatProcese tehnologice cibernetizateSunt procesele n cadrul crora i etapa de stabilire a valorilorparametrilor, n funcie de condiiile concrete de funcionare a

instalaiei,este preluat de ctre un dispozitiv specializat n acest sens,calculatorulelectronic de proces. n fiecare moment calculatorul estimeazutilitateameninerii sau modificrii valorii unor parametri, astfel nct, s serealizeze condiiile optime de desfurare a procesului tehnologic.Aceste procese asigur cea mai mare vitez de prelucrare a datelor.Rolul

omului la procesele cibernetizate const n stabilirea ecuaiilormatematice care modeleaz procesul i n conceperea unorprograme,care vor fi implementate pe calculatorul de proces (n cadrul fazeideproiectare). n faza de desfurare a procesului tehnologic prezenaomului, practic, nu mai este necesar. Schema de principiu seprezint nfig. 1.5:Fig. 1.5 Schema procesului tehnologic cibernetiza

ExempluSe consider procesul tehnologic de frmntare a aluatului pentru pine.n procesul manual, gospodina cntrete fina i drojdia, msoar apa, le

9


10/130

amestec i le frmnt cu mna.n procesul mecanizat, muncitorul deschide ventilele i alimenteazmalaxorul cu fin i ap, urmrind n permanen debitmetrele. Atunci cndcantitile prescrise au fost introduse, nchide ventilele i pornete malaxorul,urmrind n acelai timp ceasul, pentru ca la scurgerea duratei prescrise sopreasc malaxorul.

n procesul automatizat, operatorul introduce, de la panoul de comand,datele privind cantitile de fin i ap dup care va atepta semnalul, careindicncheierea operaiei de alimentare, va ordona apoi pornirea malaxorului i aamaideparte.ProcestehnologicCalculatorde procesOMProcestehnologicBloc decomandOMCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 11 -n procesul cibernetizat, se va indica doar numrul de pini de fabricat,restul operaiilor (inclusiv calculul cantitilor, al timpului de malaxare i aamai

departe) fiind preluate de calculatorul de proces. n cazul n care secia dispunedemai multe malaxoare i produce concomitent mai multe sortimente de pine,totcalculatorul este acela care decide repartizarea malaxoarelor, n funcie decapacitatea acestora i de cantitile de fabricat din fiecare sortiment. Seasigurastfel o ncrcare i o exploatare optim a utilajelor existente.

1.3. Bilanuri de materiale i de energiePlecnd de la legile conservrii masei, respectiv a energiei, trebuie

s admitem c ntreaga cantitate de materii prime, materiale i deenergietrebuie regsit, ntr-o form mai mult sau mai puin transformat,lasfritul procesului tehnologic.Bilanurile sunt expresia numeric a acestor legi.1.3.1 Bilanul de materialeBilanul de materiale exprim cantitativ transformrile pe caremateriile prime, materialele le sufer, prin prelucrarea lor, ntr-un

proces tehnologic.Aprecierea modului de folosire a materiilor prime i a celorlaltemateriale ntr-o anumit perioad de activitate a unei secii sau

10


11/130

ntreprinderi se face pe baza bilanului de materialeantecalculat, carese ntocmete pe baza consumurilor specifice planificate (din fieletehnologice). La sfritul perioadei se ntocmete bilanul demateriale

post calculatlund n considerare consumurile reale, rezultate dinfielede eviden primar.Comparnd rezultatele celor dou bilanuri se poate evideniasituaia real i se pot lua msuri pentru mbuntirea activitii(daceste cazul).Bilanul de materiale post calculat permite compararea rezultateloreconomice obinute de dou sau mai multe ntreprinderi care au

acelaiprofil i utilizeaz acelai proces tehnologic.Bilanul de materiale se calculeazpe produs,pe secie, pentreprindere (obinut prin nsumarea bilanurilor de materialepentrutoate produsele fabricate).Se pot calcula bilanuri de materiale pentru pri din procesultehnologic, numite bilanuri pariale sau pentru ntregul procestehnologic, numite bilanuri totale sau globale.

La baza calculelor bilanurilor de materiale st legea conservriimateriei.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 12 -Suma maselor materiilor prime intrate n procesul tehnologictrebuie s fie egal cu suma maselor produselor procesului.Admind cpe parcursul desfurrii procesului tehnologic apar i pierderi,relaiacare exprim legea conservrii masei este:1 1 1n m mi r pri r p

M M M= = =

= + (1.1)n care: Mi este masa materiei prime i care intr n procesultehnologic;Mr masa produsului r rezultat din proces;Mpr masa pierderilor nregistrate la realizarea produsului r;

n numrul de materii prime introduse n proces;m numrul de produse finite obinute.n cazul unui proces discontinuu, relaia (1.1) se aplic foarte bine,

11


12/130

calculul fiind fcut pentru o arj. n cazul proceselor continue, prinfaptul ca instalaia funcioneaz nentrerupt, bilanul se face pe uninterval de timp (o or, o zi), innd ns cont de faptul c i la

nceputulperioadei de bilan ca i la sfritul ei, n instalaie exist cantiti

dematerie de care trebuie inut seama.Bilanul de materiale se prezint sub forma unui tabel cu doucoloane, intrri i ieiri, cantitile fiind trecute n uniti de mas i

nprocente, totalul celor dou coloane trebuind s fie identic, tabelul1.1Tabelul 1.1Bilanul de materialeINTRRI IEIRINr. Cantiti CantitiCrt.DenumireUnitimas

%Nr.Crt.DenumireUniti

mas %1 Materii prime 1 Produse finite2 Materiale 2 Semifabricate3 Combustibil 3 Produse secundare4 Ap 4 Deeuri5 Materialerecuperabile5 Rebuturi6 Pierderi

Total M 100 Total M 100Materiile prime sunt materiale iniiale supuse transformrilor, ndiverse procese tehnologice, cu scopul obinerii produselor finite.Sub aspect economic, materia prim este obiectul muncii tuturorramurilor industriale, chiar i a industriei extractive, care pe lngdislocarea rocilor i aducerea lor la suprafa realizeaz i operaiidepreparare.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrial

Tehnologie i inovare - 13 -Dup rolul lor n realizarea produselor, materiile prime sunt debaz i auxiliare.

12


13/130

Materiile prime de baz sunt materiile prime care se regsesc,mai mult sau mai puin transformate n produse.Materiile prime de baz pot fi:- materii prime naturale, cele luate direct, ca atare, din natur(ou,

lapte, minereuri metalifere i nemetalifere, lemn, crbune etc.);- semifabricate, materialele care au suferit anterior prelucrriindustriale (fin, zahr, font, oel etc.).Ponderea semifabricatelor (materialelor) este, de cele mai multeori, mai mare dect cea a materiilor prime naturale.Materiile prime auxiliare sunt materiile prime care nu seregsesc direct n produse. Un exemplu tipic l constituie apafolositpentru rcirea utilajelor, splarea i meninerea cureniei. Apa

apare camaterie prim auxiliar n toate procesele de producie.Sunt procese unde apa joac un dublu rol: materie prim de baz imaterie auxiliar (procesul tehnologic de preparare a pinii,cozonacului).n categoria materiilor prime auxiliare intr uleiurile de ungere autilajelor, reactivii care se consum n laboratoarele de analiz.O materie prim aparte, care apare n toate procesele tehnologicei care se regsete n toate produsele obinute (dei nu direct) este

energia,n specia sub forma energiei termice sau mecanice.Produsele finite reprezint scopul activitii de baz antreprinderii. Produsele finite se prezint ca sortimente variate, cuproprieti fizice i chimice bine stabilite i, n majoritatea cazurilor,demai multe caliti. Produsele ajunse n faza de prelucrarecorespunztoare finisrii se numesc produse finite.n industrie sunt frecvente cazurile cnd se ajunge laproduseintermediare, care sunt supuse unor transformri ulterioare nscopulobinerii produselor finite.Semifabricatele sunt produse ajuns la diferite niveluri de

prelucrare corespunztoare procesului tehnologic i pot fi folosite,fie naceeai ntreprindere, fie livrate altor ntreprinderi.Produsele secundare nu caracterizeaz activitatea de baz antreprinderii i rezult inevitabil din procesul tehnologic de baz.ntreprinderile sunt preocupate de valorificarea lor n scopulcreteriirentabilitii produsului principal, precum i pentru a pune nvaloare \tot

13


14/130

ce conine materia prim, ceea ce contribuie la lrgirea bazei demateriiprime.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 14 -La cocsificarea crbunelui rezult gaze de cocserie care conin amoniac.

Purificarea gazelor cu acid sulfuric, conduce la formarea sulfatului de amoniu,ngrmnt agricol valoros.Deeurile sau materiale refolosibile sunt pri din materia

primcare a fost supus prelucrrii tehnologice, dar, nc de la primaoperaie, prsete fluxul tehnologic.Deeurile apar la operaia de croire n industria confeciilor, lacroirea n construcii metalice, la concentrarea minereurilor icrbunilor.

Deeurile au aceleai proprieti ca materia prim. Ele suntmaterialerecuperabile i reprezint rezervele interne ale ntreprinderilor.Nefolosirea lor ncarc costul produselor finite.Rebuturile sunt produse care nu corespund, din punct de vederecalitativ, condiiilor impuse pentru anumite operaii de prelucrare.Dacaceste defecte pot fi remediate prin prelucrri suplimentarerebuturile

sunt recuperabile i numai costul recondiionrii ncarc costul deproducie.Rebuturile nerecuperabile sunt cele la care, pe de o parte,abaterile fa de normele de calitate sunt att de mari nct ele numai

pot fi utilizate n scopul pentru care au fost produse, iar pe de altparte,materiile prime au fost transformate pn la un grad la care ele numai

pot fi returnate n proces.n cazul rebuturilor ntreprinderea sufer pierderi. Apariiarebuturilor poate avea numeroase cauze, cum ar fi:- imperfeciuni din proiectare ale procesului tehnologic (n acestcaz se admite din start un procent de rebuturi, care nu poate fievitat din cauza lipsei cunotinelor noastre teoretice sau aparametrilor mainilor cu care lucrm);- calitatea necorespunztoare a materiilor prime (lucrurile secomplic n cazul proceselor continue cnd modificarea calitii

materiilor prime impune modificarea regimului de fabricaie);- gradul naintat de uzur a utilajelor(conduce la creterea costuluide fabricaie);

14


15/130

- nivelul insuficient de calificare al personalului i/sau insuficientarespectare a disciplinei tehnologice.Mai sunt i materii prime care au parcurs ntreg procesultehnologic i se gsesc ca atare la ieire, ele purtnd denumirea dematerii prime netransformate. Acestea trebuie separate la

ieirea dinproces, recuperate i reintroduse n procesul de transformare.Sub aspect economic, parcurgerea fluxului tehnologic de ctre unprocent de materii prime care nu se transform implic o reduce abeneficiilor deoarece:- operaiile suplimentare de separare/recirculare cost;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 15 -- parcurgerea n mod inutil al fluxului de ctre materiile primeimplic o serie de cheltuieli (prenclziri, rciri, pompri i altele);- materiile prime care circul fr a se transforma ocup un anumitvolum care ne oblig la supradimensionarea instalaiilor cu efectenegative asupra mrimii investiiei a amortizrilor ce trebuiepltite, a cheltuielilor de ntreinere, a consumurilor globale deenergie.Pierderile tehnologice apar n mod inevitabil n urma desfurriiprocesului tehnologic. Acestea stau n atenia specialitilor pentru afireduse la minim. Astfel se asigur valorificarea integral a

materiilorprime i a materialelor utilizate.1.3.2 Bilanul de energien principiu, bilanul de energie este ntru totul similar bilanuluide materiale, cu rezerva c materialele care intr n proces conin oenergie intern, din care, eventual, o parte poate fi cedat n cursultransformrilor (cazul metalelor introduse n instalaii n stare topit,deexemplu).

De asemenea produsele prsesc sistemul cu o anumit energieintern, din care o parte o preiau din materiile prime, eventual oaltparte din alte forme de energie prezente n sistem.

innd cont de intervenia energiei interne a materialelor nbilanul energetic, aceasta se va scrie:1 1 1 1 1n m q s ti r u r di g u r d

W W W W W= = = = =

= + + +(1.2)

15


16/130

unde: Wi energii intrate;Wg energii generate n sistem (de exemplu din combustie);Wu energii folosite n mod util (eventual nmagazinate nproduse);Wr energii rezultate , reutilizabile n alte procese;

Wd energii disipate n mediu (asimilate tehnologic cu pierderilede energie);n,m,q,s,t numrul din fiecare tip de energie luat n considerare.O alt form de exprimare a bilanurilor, care are meritul de a fifoarte expresiv, este cea a diagramelor SANKEY. Aici materiileprimei produsele sunt reprezentate prin sgei a cror grosimi suntproporionale cu cantitile de materie prim intrat, respectiv deprodus

rezultat. Cel mai adesea, diagramele SANKEY se folosesc laprezentareaCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 16 -bilanurilor energetice, fr ca aceasta s fie ns o regul absolut.nfigura 1.6, se prezint un exemplu de diagram simplificat:Fig. 1.6 Diagrama Sankey (simplificat) pentru bilanul energetic al unuimotor deautomobil

1.3.3 Importana bilanurilor de materiale i de energieBilanurile de materiale i energie descriu n mod cantitativ unproces tehnologic aa cum fluxul tehnologic l descrie sub aspectcalitativ. Ele reprezint, pe de alt parte, baza de calcul pentruconsumurile specifice care se pot calcula direct pornind de la bilan,atunci cnd produsul principal se exprim n uniti de mas. De laconsumurile specifice se pleac apoi n calculul costurilor defabricaie,la planificarea aprovizionrii cu materii prime i la dimensionarea

stocurilor.Bilanul evideniaz pierderile care, atunci cnd nu sunt inerente,contribuie mult la creterea costurilor de fabricaie i la diminuareabeneficiilor. Evoluia n timp a datelor de bilan ilustreaz evoluiamodului n care este exploatat o anume instalaie. De exemplu ocretere a uzurii instalaiei se manifest printr-o cretere apierderilor. Oscdere a disciplinei tehnologice se caracterizeaz printr-o sporire aponderii rebuturilor sau a produselor altele dect produsul principal.

Raportul existent ntre produsul principal i produsele secundarepoate constitui un argument puternic pentru ncercrile devalorificare a

16


17/130

acestora din urm.n sfrit, nsi evidenierea pierderilor nu este posibil dect prinintermediul bilanurilor i ele pot indica n ce punct al tehnologieitrebuieacionat cu prioritate pentru mbuntirea performanelor.

Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 17 -

1.4. Indicatori tehnico-economici1.4.1 Definire i clasificareO ntreprindere este apreciat prin intermediul unor indicatorieconomici globali, cum ar fi: beneficiul realizat, cheltuieli la unitateavaloric de producie etc.Indicatorii globali se afl la extremitatea unui lung ir de calculeeconomice, care pornesc de la elementele cantitative ce descriuprocesulde producie, elemente cunoscute sub numele de indicatoritehnicoeconomici.Indicatorii tehnico-economicisunt expresii numerice cu ajutorulcrora se caracterizeaz modul de desfurare al proceselor de

producie.Ei sunt utilizai pentru aprecierea i compararea rezultatelortehnice i economice obinute n ntreprinderi industriale cu acelaiprofilsau pentru compararea a dou sau mai multe procese tehnologicecareconduc la obinerea aceluiai produs finit.n practic se disting trei clase de indicatori tehnico-economici,

n care accentul se pune, pe rnd, pe materiile prime, pe modul ncare sedesfoar fabricaia i pe produsele rezultate:- indicatori de consum;- indicatori de utilizare;

- indicatori de calitate.Se poate stabili o corelaie direct ntre etapele fluxului tehnologici indicatori, fig. 1.7.Fig. 1.7 Corelaia dintre etapele fluxului tehnologic i indicatorin ceea ce urmeaz se vor prezenta primele doua categorii deindicatori, acetia fiind cei mai folosii n practic.Materii prime

TRANSFORMRIProduse

Indicatori de consumIndicatori de utilizareIndicatori de calitate

17


18/130

Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 18 -1.4.2 Indicatori de consumDin aceast categorie fac parte consumurile specifice.Consumul specific reprezint cantitatea dintr-o materie primdat necesar pentru obinerea unei uniti de produs principal.Se determin cu o relaie de forma:sp

C MA=(1.3)

n care: Csp este consumul specific [uniti de materie prim/unitideprodus];M cantitatea de materie prim folosit;

A producia obinut.Unitile de msur a consumului specific sunt funcie de unitilede msur a materiei prime i a produsului obinut.ExempluPentru produsul cozonac vom avea:- consumul specific de fin [kg fin/kg cozonac];- consumul specific de ou [buci ou/kg cozonac];- consumul specific de lapte [litri lapte/kg cozonac] .a.m.d.Se poate raporta consumul specific nu la un kg cozonac, ci la un cozonac.n mod similar, la o fabric de pantofi, consumul specific se va raporta la o

pereche de pantofi.Consumurile specifice se pot clasifica dup mai multe criterii:a) dup materia la care se refer, vom distinge consumuri specificepentru:- materii prime principale;- materii prime auxiliare;- energie, ap, utiliti.b) dup modul n care se calculeaz valoarea numeric ataatindicatorului se evideniaz:

- consumuri specifice teoretice;- consumuri specifice normate;- consumuri specifice reale.Consumurile specifice teoretice se calculeaz pornind de lalegilefizice i chimice care dirijeaz transformrile ce se desfoar pe

parcursul procesului tehnologic. Acestea sunt valori ideale, care s-arCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 19 -atinge dac nu ar exista deloc produse secundare, nici pierderi, nicirebuturi i dac totul ar funciona n mod perfect.Consumurile specifice normate se stabilesc considernd c

18


19/130

instalaia ar funciona n cele mai bune condiii, lund nsa nconsiderare imperfeciunile existente n concepie, proiectare iconstrucie. Ele se calculeaz prin proiect, nainte ca ntreprindereas

nceap s produc.

Consumurile specifice reale se calculeaz pornind de la dateleculese de pe instalaie n timpul funcionrii ei.ntre aceste consumuri exist ntotdeauna relaia:

spteoretic spnormatspreal C < C C(1.4)Dac ntr-o ntreprindere lucrurile merg bine, consumurilespecifice reale sunt egale cu cele normate. Dac ns apar rebuturi,pierderi, materii prime care se transform anapoda din cauzaconducerii

incorecte a procesului tehnologic sau a uzurii unor utilaje,consumurilereale cresc i ajung mai mari dect cele normate. Urmrireadinamiciiconsumurilor specifice ne d indicaii preioase asupra conducerii irealizrii produciei.n perioada de punere n funciune a unei instalaii noi se acceptca valorile consumurilor specifice reale s fie mai mari dect celenormate. Ca regul general, aceast perioad trebuie s fie ct

maiscurt (de ordinul lunilor la tehnologiile complexe), iar scdereavalorilor pn la cele normate urmeaz o curb cu aspect hiperboliccunoscut n literatura economic sub numele de curb denvare.Pentru calcularea gradului de valorificare a unei materii prime

ntr-o operaie tehnologic, se calculeaz randamentul ca elementdeapreciere a eficienei tehnico-economice i de alegere a variantei

optime.Definim randamentulca fiind fraciunea din materia prim cares-a transformat pe filiera dorit de noi. Dac valoarearandamentuluieste mai mic dect 1 nseamn c o fraciune din materia prim s-apierdut, s-a transformat n rebuturi sau n alte produse dect celecare facobiectul procesului de producie.

Din definiie rezult c vom avea attea randamente cte materiiprime sunt. n practic, ns, se calculeaz doar randamentele carede

19


20/130

refer la materiile prime principale, la energie i, eventual, la acelematerii prime auxiliare care sunt foarte scumpe.Valoarea numeric a randamentului se poate calcula pornind de laconsumul specific de materie prim (relaia 1.5) sau de la cantitateade

produse rezultate la o cantitate dat de materie prim (relaia 1.6),obinndu-se aceeai valoare.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 20 -teoreticreal

spsp

CC =(1.5)cantitatea produsa realcantitatea teoretica =(1.6)La transformrile de tip chimic, se ntlnete noiunea deconversie.Definim conversia ca fiind procentul din materia prim caresufer transformri la o parcurgere a fluxului tehnologic. Dacvaloareaconversiei este sub 100%, atunci se va regsi, printre produsele

rezultatei materie prim netransformat.1.4.3 Indicatori de utilizareIndicatorii de utilizare exprim prin valori numerice modul ncare sunt exploatate utilajele.Se cunosc dou tipuri de indicatori:- indicatori de utilizare intensiv;- indicatori de utilizare extensiv.A. Indicatorii de utilizare intensiv

Aceti indicatori ilustreaz performanele tehnice ale unui utilaj,ntr-un mod care face legtura cu elementele economice aletehnologiei.Principalii indicatori sunt:- capacitatea de producie;- producia specific.Capacitatea de producie arat ct poate produce, n unitatea detimp, un utilaj care este exploatat n cele mai bune condiii. Estecea mai

important caracteristic a unui utilaj, care va fi ntotdeaunamenionat

20


21/130

n prospectele de vnzare i n crile tehnice. Valoarea capacitiideproducie a diferitelor utilaje este esenial i n proiectarea uneiliniitehnologice, utilajele aezate n succesiune de-a lungul fluxului

tehnologic trebuie s aib aceeai capacitate de prelucrare.Pentru compararea mai multor utilaje care pot realiza operaiisimilare se folosete producia specific.Producia specific (numit uneori indicator de utilizareintensiv) se definete ca fiind capacitatea de producie autilajuluiraportat la dimensiunea sa caracteristic.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 21 -Dimensiunea caracteristic a unui utilaj este acea dimensiune autilajului care i definete regimul de funcionare. De exemplu: la unautomobil dimensiunea caracteristic este capacitatea sa cilindric;la uncuptor de copt pine suprafaa vetrei; la un vas de reacie dinindustriachimic volumul acestuia etc.Exist o producie specific (i o capacitate de producie)

proiectat i una real. Dac valoarea real este mai mic dectcea

proiectat, aceasta indic o exploatare necorespunztoare, nspecial subaspect tehnologic, a instalaiei sau un grad de uzur foarte avansat.B. Indicatorii de utilizare extensivIndicatorul de utilizare extensiv al unui utilaj se definete caraportul ntre timpul ct utilajul a funcionat efectiv i timpul pecare l-aavut la dispoziie.Noiunea de timp la dispoziie are semnificaii diferite, n funcie

de natura utilajului i de modul n care este realizat procesul deproducie.Pentru utilajele cu funcionare continu (furnalul, instalaiile decocsificare a crbunilor), timpul disponibil este egal cu timpulcalendaristic (365 zile/an * 24 ore/zi = 8760 ore/an).Pentru utilajele care funcioneaz n trei schimburi dar care, prinproiect, se revizuiesc o dat pe an, timpul se reduce corespunztorcu celde revizie.

n seciile n care ntreruperea produciei nu provoac perturbaiiprocesului de producie, dar se lucreaz n trei schimburi, se maiscad i

21


22/130

zilele libere din sptmn precum i srbtorile legale. n cazul ncarese lucreaz doar n unul sau dou schimburi, timpul disponibil sereducei el proporional.

Teoretic, valoarea indicatorului de utilizare extensiv ar trebui sfie egal cu unitatea. n practic el atinge rareori valori mai mari de0,90.Valorile indicatorului de utilizare extensiv scad, n principal, dinurmtoarele cauze:- organizarea necorespunztoare a fluxului de producie, careconduce la utilizarea intermitent a unor utilaje;- organizarea necorespunztoare a operaiilor de ntreinere ireparaii capitale, fie c ele se prelungesc dincolo de intervalele

stabilite prin proiect, fie c nu sunt de calitate i, ca urmare, nperioadele cnd utilajul ar trebui s lucreze apar defeciuniaccidentale care reduc din timpul su de funcionare;- uzura excesiv a unor utilaje (defectri dese);- lipsa de disciplin a personalului care nu utilizeaz tot timpuldisponibil;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 22 -- gestionarea incorect a ntreprinderii, care poate conduce la lipsatemporar a unor materii prime, la lipsa unor spaii de depozitare a

produselor etc.Rezult c indicatorul de utilizare extensiv va lua valori ce nudepinde de caracteristicile tehnice ale instalaiei, ci de modul ncareproducia a fost conceput, organizat i conduc. Valorile sale potfi

mbuntite adesea doar prin aplicarea unor msuri organizatorice.Importana acestui indicator const n rolul su n realizareaproduciei.

Producia unui utilajeste dat de produsul a patru factori:Q = CPsDctdIue; (1.7)

n care: Q este producia unui utilaj;CPs capacitatea de producie specific;Dc dimensiunea caracteristic;td timpul disponibil;Iue indicatorul de utilizarea extensiv.Pentru o secie, calculul se face pe utilajul conductor(utilajul decare depinde , n cea mai mare msur, producia seciei).

n relaia (1.7), primii trei factori au valori ce nu pot fi, n modnormal, modificate. Rezult c Iue are o influen determinant nrealizarea produciei.

22


23/130

n plus, deoarece cei patru factori au ponderi egale n determinareavalorii produciei se pot lua unele msuri forate pentru a se obineproducia planificat i n situaiile n care unii factori scad (uzuraavansat a utilajelor poate determina extinderea timpului de lucrui n

zilele de srbtori)Indicatorii de utilizare sunt eseniali i n calcului investiiilor iulterior a cotelor de amortizare a utilajelor. Fraciunea din valoareautilajului care va intra n amortizare n costul fiecrei uniti deprodusva crete pe msur ce Iue a utilajului respectiv scade.1.5. Noiuni de automatizare i cibernetizare aproceselortehnologiceAutomatizarea permite efectuarea unei operaii fr intervenia dedirijare a omului, ca urmare a dotrii instalaiilor cu dispozitiveautomate.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 23 -Cibernetizarea este o treapt superioar a automatizrii. Estedefinit ca fiind tiina fenomenelor de conducere automat.Automatizarea i cibernetizarea asigur obinerea unor produse cuo calitate ridicat i la costuri mici. Ca urmare, produsele sunt

competitive, lucru deosebit de important ntr-o economie de pia.1.5.1 Automatizarea proceselor tehnologicePrin automatizare se nelege echiparea unei instalaii cudispozitive automate n vederea efecturii unei operaii frinterveniade dirijare a omului.Toate funciile umane de observaie, decizie,memorizare i efort fizic sunt nlocuite cu funciile unor sistemetehnice,care realizeaz aceleai scopuri prin mijloace electronice i

mecanice, pebaza unor programe bine stabilite n prealabil.Ansamblul de elemente i aparate cu care este echipat oinstalaie, pentru a putea funciona fr intervenia omului dedirijare,alctuiete dispozitivul de automatizare.Instalaia automatizat mpreun cu dispozitivul de automatizareformeaz un sistem automat.Automatizarea se aplic operaiilor care constau din anumitetransformri cinematice sau energetice (deplasri i prelucrri depiese,

23


24/130

transmiteri de energie) sau la operaii care sunt cerute detransmiterea iprelucrarea informaiilor (transmiterea de semnale, selecii de date,clasificri, calcule etc.).Dup felul aciunii automatului asupra instalaiei automatizate, se

deosebesc: sisteme automate cu comand continu; sisteme automate cu comand discontinu.n sistemele automate cu comand continu, aciuneaautomatului asupra instalaiei automatizate nu se ntrerupe petoatdurata procesului de comand.n sistemele automate cu comand discontinu, comandaexecutat asupra obiectului automatizat se transmit la intervale de

timp,care se repet dup anumite legi.Principalele sisteme de automatizare sunt: comand automat, care urmrete realizarea unor operaii pebaza informaiilor transmise printr-un dispozitiv tehnic;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 24 - reglarea automat, prin care se urmrete meninerea unuiregimde lucru al sistemului;

semnalizarea automat, prin care se transmite automatsemnalepurttoare de informaii pe baza unui cod convenional; avertizarea automat, prin care se indic apariia unor condiiinoi

n procesul tehnologic;protecia automat, prin care se previne depirea limiteloradmisibile de lucru a instalaiilor ce sunt protejate; blocarea automat, cu ajutorul creia se mpiedic automat

efectuarea unor operaii incorecte, nedorite.Oricare ar fi sistemul de automatizare, el asigur, fr interveniaomului, transmiterea i efectuarea unei comenzi iniiale,caracterizat

printr-o mrime de comand a, cu scopul de a modifica i de astabili nmod corespunztor valorile unei mrimi comandate b, care este ocaracteristic a instalaiei automatizate.De multe ori, mrimea de comand a nu poate fi transmis direct

circuitelor de automatizare. n acest caz, ea este convertit ntr-undispozitiv numit traductor de intrare, ntr-o alt mrime, care arevariaii

24


25/130

absolut identice cu ale lui a, numit mrime de intrare .De exemplu, dac mrimea de comand ntr-un sistem este temperatura, eapoate fi convertit, cu ajutorul unui traductor, ntr-o mrime electric, careconstituie mrimea de intrare a sistemului de automatizare.Mrimea comandat b poate coincide, din punct de vedere al

naturii, cu mrimea de ieire din instalaie, dar poate fi idiferit. nacest ultim caz, mrimea comandat b se convertete ntr-omrime deieire , absolut identic din punct de vedere al variaiei, cu ajutorulunuitraductor de ieire sau de reacie.Semnalele transmise de mrimea de comand sau de intrare au, nmajoritatea cazurilor, o energie cu mult mai mic dect ceanecesaracionrii elementelor de execuie. Pentru obinerea puteriinecesareacionrii acestor elemente, energia semnalelor date de mrimeadecomand sau de cea de intrare este amplificat de zeci de mii de ori

ndispozitive numite amplificatoare. Semnalele amplificatoarelor

poartnumele de mrime de execuie .Relaia dintre mrimile de comand, de intrare, de execuie i deieire se realizeaz n diverse circuite de automatizare. Din punct devedere al legturilor dintre dispozitivele de automatizare iinstalaiaautomat, se deosebesc dou sisteme automate: sisteme automate cu circuit deschis; sisteme automate cu circuit nchis;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 25 -

Sisteme automate cu circuit deschisn sistemele automate cu circuit deschis, variaiile mrimilor deieire urmresc variaiile mrimii de intrare , fr ca sistemul scontroleze dac aceast operaie a fost ndeplinit. Astfel desistemesunt folosite cnd nu se cer condiii speciale de precizie.Elementele componente ale unui sistem automat cu circuit deschis(figura 1.8) sunt : elementul sensibil (1), care msoar mrimea de comand a;

traductorul de intrare (2), care transform mrimea de comand an mrime de intrare ; amplificatorul de putere (3), care amplific semnalele de intrare

25


26/130

producnd o mrime de execuie capabil s acioneze elementulde execuie (4); elementul de execuie (4), care acioneaz asupra instalaieiautomate n scopul realizrii mrimii comandate b; instalaia automatizat (5);

elementul sensibil pentru msurarea performanei instalaiei (b).a) b)Fig. 1.8. Instalaie de automatizare cu circuit deschisa) Schema de principiub) Schema de nclzire a unui cuptor cu gaz metanPentru a nelege funcionarea unui sistem de automatizare n circuit deschis,vom considera procesul de nclzire cu gaz metan a unui cuptor (fig. 1.8.b).Procesulde nclzire depinde de un parametru caracterizat printr-o valoare a, care esteluatdrept mrime de comand. Fie acesta debitul de gaze combustibile dinreea. Pentrua pstra condiiile constante n proces, adic temperatura de lucru din cuptor,indiferent de variaia debitului de gaze din reea (mrimea a) se convertetedebitulde gaz, msurat cu un element sensibil (1), ntr-un traductor (2), n curentelectric irezult mrimea de intrare . Curentul electric este mrit ntr-un amplificator(3),rezultnd mrimea de execuie , care acioneaz motorul electric (4). Acestanchide sau deschide robinetul de gaz al injectorului cuptorului (5), n aa fel

ncttemperatura n cuptors rmn constant (mrimea b).1a 2 3 4 5 bCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 26 -Sistemele automate n circuit deschis urmresc numai variaiaunei mrimi independente de procesul de automatizare, nexemplul

prezentat debitul de gaze din reea, motiv pentru care ele sunt

numitei sisteme de comand automat.Sisteme automate cu circuit nchisSistemele automate cu circuit nchis sunt comandate de omrimede acionare , care este dat de diferena dintre mrimea decomand ai mrimea comandat b (sau mrimea de intrare i mrimea deieire

). n acest caz, mrimea de comand a (de intrare ) nu maieste un

26


27/130

parametru, care influeneaz direct producerea procesului, ci este omrime prescris egal cu mrimea comandat ce urmeaz a firealizat. Cnd mrimea de comand devine egal cu ceacomandat,mrimea de acionare devine nul i aciunea de comand

nceteaz.Dac mrimile i nu sunt de aceeai natur, mrimea este nprealabil convertit, cu un traductor de reacie, ntr-o mrime dereacie de aceeai natur cu .Sistemul automat n circuit nchis urmrete permanent variaiilemrimii de acionare, tinznd s i le anuleze.Sistemele automate n circuit nchis cuprind urmtoarele elemente(fig. 1.9):

sursaA pentru producerea mrimii prescrise; traductorul de intrare (1), care transmite elementului decomparare (2) semnalul , corespunztor mrimii de comandprescris a; elementul sensibil B pentru msurarea mrimii comandate; traductorul de reacie (6), care transmite elementului decomparaie semnalul , corespunztor mrimii de ieire; elementul de comparaie (2) sau detectorul de eroare, caredetermin diferena ntre rezultatele msurrii mrimilor de intrare

i de ieire; amplificatorul (3); elementul de execuie (4).Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 27 -n circuitele nchise, pe lng calea direct de transmitere acomenzii de la intrare la ieire (calea de comand), mai exist ocaleinvers, de control, de la ieire la elementul de comparaie, princare se

confirm comanda.Fig. 1.9. Instalaia automatizat cu circuit nchisa) schema de principiub) schema de nclzire cu gaz metan a unui cuptorDac la un circuit nchis se elimin legtura invers, se obine unsistem automat n circuit deschis.Vom exemplifica funcionarea automatizrii n circuit nchis, pe acelaisistem de automatizare a nclzirii unui cuptor (fig. 1.9 b.).n acest caz, sursa care produce mrimea de comand prescris a va emitesemnale corespunztoare unei temperaturi pe care dorim s o avem n cuptor.

Aceast mrime este convertit cu ajutorul traductorului de intrare (1), nmrimeade intrare prescris , care este transmis la elementul de comparaie (2). La

27


28/130

acestea sosesc i semnalele ale traductorului de reacie (6), care convertetetemperatura din cuptor n semnale de aceeai natur cu .Elementul de comparaie face diferena dintre valorile celor dou semnale.Dac cele dou semnale sunt egale, =0, elementul de comparaie nu maitransmitemai departe nici un semnal i robinetul de reglare al injectorului de gaze

rmnenemicat. n caz contrar, se emite un semnal , care dup amplificare, va punenmicare robinetul (5), ntr-un sens sau altul, prin intermediul motorului (4), carereprezint elementul de execuie.Din cele artate, rezult c sistemele automate n circuit nchisreacioneaz la variaia unei mrimi ce depinde de procesul deautomatizare, motiv pentru care ele sunt denumite sisteme dereglareautomat.Un sistem automat, indiferent de circuit, se caracterizeaz prin:A123456B

b aa) b)`Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 28 -

sensibilitate definit de raportul /, respectiv,/, n care i reprezint intervalul minim cu care trebuie s varieze mrimeadeintrare sau de acionare , pentru ca sistemul s se declaneze; rapiditatea, care este capacitatea sistemului de urmrire ct mairapid a variaiilor mrimii de ieire de ctre mrimea de intrare; stabilitatea este capacitatea sistemului de amortizare aoscilaiilormari, care se produc n sistem, cnd au loc variaii brute alemrimii deintrare. Dac variaiile mrimii de intrare se amortizeaz n timp,relativ

28


29/130

repede, sistemul este stabil.Consideraii tehnico-economice asupra automatizriiIntroducerea automatizrii n industrie reprezint direciaprincipal a progresului tehnic, fiind unul din cele mai importantemijloace de mrire a productivitii muncii.

Automatizarea este justificat economic ori de cte ori poate fiefectuat, prin introducerea ei, un volum mare de operaii ntr-untimpscurt, cu o precizie sporit.Automatizarea prezint numeroase avantaje: realizarea unor consumuri specifice mult reduse i a unorindicatori de utilizare nali; mrirea preciziei de lucru i mbuntirea calitii produselor; mbuntirea condiiilor de munc i schimbarea caracterului

muncii prestate (se cere o nalt calificare); reducerea sau chiar eliminarea polurii mediului nconjurtor; mrirea productivitii muncii; reducerea sensibil a costurilor de fabricaie.Principalul dezavantajal automatizrii este reprezentat devolumulmare de investiii suplimentare pe care l necesit. Aceste cheltuielisuntamortizate relativ repede (de exemplu 5-8 ani la termo- i

hidrocentrale),prin avantajele enumerate mai sus.Automatizarea unei instalaii se face dup ce s-au analizatavantajele aduse i cheltuielile suplimentare pentru automatizare.Criteriul de baz pentru aprecierea eficacitiiautomatizrii lconstituietimpul T de recuperare a investiiilor efectuate pentruautomatizare:(C C ) QV

T1 2a =(1.8)

n care: Va este valoarea investiiilor necesare pentru automatizare;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 29 -C1 i C2 costurile unitare de producie obinute nainte i

dup introducerea automatizrii;Q producia anual.Se consider c automatizarea poate fi rentabil dac timpul de

29


30/130

recuperare a investiiilor suplimentare nu depete 2-3 ani; numainpuine ramuri industriale poate ajunge pn la 7 ani.1.5.2 Modelarea matematic a proceselor tehnologicePrincipala condiie necesar pentru cibernetizarea unui proces, n

afar de existena bazei materiale (calculatorul cu interfeele salecuinstalaia), o constituie elaborarea unui model matematic alprocesului,pe baza cruia calculatorul s poat s-i ndeplineasc misiunea.Un proces tehnologic poate fi considerat a fi un sistemcaracterizat prin intrri i ieiri de natur fizic i/sauinformaional.Datele de intrare sufer n cadrul procesului transformri ce pot fi

dirijatesau ale cror perturbri pot fi compensate prin introducerea unormrimide comand.Intrrile i ieirile exprimate numeric poart numele de variabile.Se disting: variabile de intrare numite variabile independente , care potfi:

necomandabile;

comandabile; variabile de ieire numite variabile dependente, care pot fi:intermediare;de performan.

Variabilele independente necomandabile sunt variabilele carenu

pot fi comandate dup dorin, cum ar fi: calitatea i disponibilitatea materiilor prime, temperatura, presiunea i puritatea atmosferei din mediul

ambiant, starea tehnic a utilajelor; costurile materiilor prime; preul de vnzare al produselor.Mrimile caracteristice ale variabilelor necomandabile pot varia ntimp monoton sau aleator, aceste variaii numindu-seperturbaii.Perturbaiile provoac modificri n regimul de funcionare alinstalaieii/sau modificri ale procesului tehnologic.Variabilele independente comandabile sunt acele mrimi ce

pot fimodificate de factorii de decizie n scopul obinerii performanelor

30


31/130

dorite de cantitate, calitate, cost. Se pot astfel modifica debitele deCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 30 -materie prim, parametrii fizici de desfurare a proceselor(temperatur,presiune, timp). Promptitudinea i justeea cu care se modificvariabilele comandabile, n funcie de perturbaiile survenite,asigurbuna desfurare a procesului tehnologic.Variabilele dependente intermediare sunt acele valori care seculeg din instalaie n scopul constatrii efectului modificrilorvariabilelor de intrare, nainte ca acest efect s se fac resimitasupravariabilelor de performan (de exemplu, consistena aluatului dupoperaia de frmntare). n funcie de valorile obinute se potmodificavariabilele comandabile pn se asigur rezultatul dorit.Variabilele dependente de performan sunt acele mrimi careservesc direct la aprecierea calitii i eficienei produciei (deexemplu,randamentul n produs principal, ponderea i natura produselorsecundare, gradul de ncrcare a utilajelor i, n final, costul deproduciei beneficiul ntreprinderii).

Conducerea optim a procesului tehnologic se realizeaz atuncicnd se reuete modificarea variabilelor comandabile astfel nct,pentruun set de variabile necomandabile date, valorile variabilelor deperforman s fie ct mai bune cu putin.n condiiile unui model matematic corect i complet, calculatorulreuete acest lucru mai repede i mai bine dect omul, datoritvitezeimari de calcul de care dispune i a capacitii de luare n

consideraie,concomitent, a tuturor variabilelor de intrare.Odat identificate toate variabilele unui proces tehnologic, se trecela construirea modelului matematic. Aceasta const nrealizarea unuisistem coerent de ecuaii matematice, care s exprime variabilelede

performan i pe cele intermediare n funcie de variabilele deintrare.

Pornind de aici, se construiete un nou set de relaii matematice, deregul, sub forma unor condiii de minim sau maxim, care permitecalculul valorilor variabilelor comandabile, astfel nct variabilele de

31


32/130

performan s fie optime.n final, modelul matematic obinut se transmite calculatoruluicruia nu-i rmne dect, s rezolve sistemele de ecuaii, ori decte ori,apar perturbaii ale variabilelor independente sau ale variabilelor

intermediare, perturbaii pe care, de regul, tot el le msoar.Cibernetizarea unui proces tehnologic ridic un numr mare deprobleme, care s-ar putea mpri n dou mari categorii:a) posibilitatea de a dispune de un numr mare de senzoricapabili s transmit informaii pe nelesul calculatoruluiCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 31 -despre toate variabilele independente i intermediare de luat nconsiderare;b) existena unui model matematic corect i complet.n funcie de cum sunt soluionate aceste probleme, se disting trei

posibiliti de utilizare a calculatoruluin cadrul activitii deconducerea unui proces tehnologic: amplasarea calculatorului offline conform schemei:Aceast schem se adopt atunci cnd nu exist interfeele care sfac o legtur direct ntre calculator i proces. Poate funcionachiar ncondiiile n care exist doar modele matematice pariale, pe faze

aleprocesului.Rolul calculatorului este acela de a efectua mai rapid unele calculesolicitate de om, ale cror rezultate vor permite acestuia s poatlua odecizie. Aceast amplasare este util i n faza de testare amodelelormatematice complete. amplasarea online deschis conform schemei:

Aici exist interfeele de culegere a datelor din procesultehnologic, dar modelul matematic este incomplet, ceea ce impunecadecizia final s revin omului, pe baza datelor oferite de calculator. amplasarea online nchis conform schemei:Aceasta corespunde proceselor cu adevrat cibernetizate. Rolulomului este acela de a supraveghea funcionarea ansamblului prininformaiile de sintez pe care le afieaz calculatorul.PROCES OM CALCULATOR

PROCESOMCALCULATOR

32


33/130

PROCES CALCULATOR OMCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 32 -1.5.3 Cibernetizarea proceselor tehnologiceCibernetizarea este definit ca fiind tiina fenomenelor deconducere automat. Cibernetica tehnic se ocup de conducereaautomat a marilor sisteme tehnice, conducere care se face cuajutorulcalculatoarelor. Muli consider c cibernetizarea este o treaptsuperioar automatizrii.n principiu, operaia se desfoar n felul urmtor: calculatorulelectronic primete de la procesul tehnologic date asupravariabilelorindependente i dependente i calculeaz funcia de performancu

ajutorul dispozitivului I (identific performana), figura 1.10.Rezultatulcalculului este trimis n dispozitivul de memorare M, unde secomparvaloarea gsit cu cea optim, determinat n funcie de variabileleprocesului. Rezultatul acestei comparaii este trimis n dispozitivuldecomand C, care analizeaz coninutul instruciunilor primite de ladispozitivul de memorare i trimite comenzi pentru efectuarea

operaiilornecesare reglrii.Pentru exemplificare vom prezenta principiul cibernetizrii unuiproces tehnologic de extracie.ntr-o instalaie de extracie se prelucreaz A tone materieprim, obinndu-se B tone de produs finit. Se noteaz cu mextracia de substan util, 100Am = B .

gfecdbCMIar0am

BAa1

33


34/130

3 2Proces extracieIdentificare(calculeaz m)Optimizareavalorii lui a(determin a)

Comand schimbarealui aExperimentalParametrii ficiFig. 1.10 Principiul cibernetizrii proceselor tehnologiceCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 33 -Prin modelul matematic al procesului s-a determinat legturadintre extracia de substan util i o variabil principal aprocesului

a, care al rndul ei este dependent de alte variabile: b, c,d,e etc. Cu ajutorul funciei de performan, s-a stabilit c procesulsedesfoar cu extracia optim m0, dac a are o anumit valoare,a0 (fig.1.10.).n cazul n care sistemul lucreaz cu parametrii a0=f(b0,c0,d0),variaia m=f(a) este dat de curba S0, iar valoarea lui a,

corespunztoarelui m0, este a0. Dac se produce o perturbare n proces, datoritmodificrii unora din variabilele b, c, d etc., care conduce la oscdere aextraciei cu m = m0 - mr, sistemul va funciona dup o curbnou Sr.Se vede, uor, c n acest caz, pentru a obine extracia maxim m0vatrebui s se varieze a de la a0 la ar (deci, s se mreasc cu a = ar

a0).

Cibernetizarea procesului se va executa dup schema din figura1.11Din procesul de extracie se culeg date privitoare la cantitatea dematerie prim alimentat (1), cantitatea de produse rezultat (2) iasupraparametrului a (3) i se introduc n dispozitivul de identificare alcalculatorului I.Dac pentru acestedate mr


35/130

unde se calculeaz valoareadiferenei a.Fig. 1.10 Reprezentarea funciei deperforman ntr-un proces de extracieAceast nou informaie se trimite n dispozitivul de comand C,

care d comenzile necesare pentru modificarea variabilei a (deexemplu,debitul de circulaie al materialelorCa i automatizarea, cibernetizarea determin:realizarea unor consumuri specifice mult reduse i a unor indicatoride utilizare nali;eliminarea polurii mediului nconjurtor;obinerea unor caliti nalte a produselor;creterea productivitii muncii;reducerea sensibil a costurilor de fabricaie.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 34 -

1.6. Robotizarea proceselor tehnologice1.6.1 Definiie, nsuiriSemantica cuvntului robot sugereaz echipamente ce pot executagesturi specifice omului sub coordonarea biologic ochi-mn. Prindezvoltarea exploziv a tehnicii roboilor, n prezent, noiunea derobot adepit cu mult limitele acestei semnificaii, robotizarea ajungnd

sreprezinte o msur a gradului de automatizare flexibil(adaptabil) icibernetizare industrial a unei ri.n definirea conceptului de robot sau de roboi industriali, nuexist un consens unanim acceptat. Unele publicaii tiinificedefinescroboii industriali ca fiind manipulatoare automate cu comand

program, ce pot fi mprite, dup caracterul operaiilor ce le

execut, ntrei grupe: roboi industriali de producie RIP, care iau parte nemijlocit nprocesul de producie ca maini de lucru; roboi industriali pentru ridicat i transportatRIRTcareefectueaz operaii de alimentare automat a utilajelor tehnologicede baz i operaii de transport i depozitare; roboi industriali universali RIU, care reunesc nsuirilecelorlalte dou categorii.

n domeniul roboticii s-a ajuns la urmtoarea definire a noiunilorde manipulatoare i roboi industriali:

35


36/130

manipulatoarele sunt mecanisme cu 3-4 grade de mobilitatedincele 6 existente n spaiu (3 rotaii i 3 translaii) caracterizate

printr-un ciclu de funcionare rigid, definit de limitatoare de cursreglabile. Datorit programrii rigide, manipulatoarele se folosesc

mai ales n liniile automate de producie de serie mare. n acestcaz, schimbarea produsului sau a procesului tehnologic conduc lareconsiderarea ntregului sistem.

robotul industrial cu programare flexibil este definit cafiind unsistem multifuncional conceput s efectueze un lucru mecanicutil, cu ajutorul unor micri programate i controlate continuu,n vederea ndeplinirii unei game variate de sarcini ntr-un anumit

proces tehnologic. Aceste caracteristici permit ca la schimbri ale

tipului constructiv de piese sau ale procesului tehnologic s nu serestructureze ntregul sistem, problema rezolvndu-se prinCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 35 -reprogramarea roboilor i realizarea unor modificri mici alesistemului.Roboii industriali au o serie densuiri, cum ar fi: au posibilitatea executrii unor operaii tehnologice diferite, ntrosuccesiune variabil; au un numr de grade de mobilitate controlabile independent de

ctre o structur de comand, care le permite executareaoperaiilorde complexitate variabil; pot funciona automat fr a fi necesar intervenia omului ntimpul activitii productive; pot fi dotai cu o capacitate logic, n vederea ncadrrii ntr-unsistem logistic de corelare a fluxurilor informaionale, care concurla realizarea unui anumit proces de fabricaie industrial; pot realiza, la un anumit nivel de perfecionare, procesul de

adaptare pentru a putea funciona n condiii neprevzute de om iprin procesul de autoinstruire i perfecioneaz activitatea pe bazapropriei experiene.1.6.2. Clasificarea roboilor industrialiCea mai utilizat este clasificarea pe generaii, care folosetedrept criteriu de baz capacitatea de percepere i interpretare asemnalelor din mediul extern i capacitatea de adaptare la mediu ntimpul procesului de lucru. Din acest punct de vedere, roboiiindustriali

sunt grupai pe generaiile 0, 1, 2 i 3.Roboii din generaia 0 sunt reprezentai de manipulatoaresimple,

36


37/130

care pot executa o succesiune de operaii fixe. Acetia posednumaicteva grade de mobilitate, rigid programabile, fapt pentru care nuintr

n categoria roboilor propriu-zii.

Roboii din prima generaie sunt roboi programabili cu comandn bucl deschis fa de mediul de lucru, adic nu primescsemnale dereacie de la senzori externi. Sunt utilizai la operaii simple, care nunecesit adaptare la mediu (de exemplu, operaii de vopsire,sudur,turnare, manipulri grosiere). Noile tipuri de roboi din aceastgeneraiesunt prevzui cu comand numeric i pot fi comandai direct de

ctrecalculator.Roboii din a doua generaie sunt prevzui cu senzori tactili, defor, de proximitate, camere TV. Ei realizeaz coordonarea ochi-mn,piesele manipulate nu mai trebuie orientate n prealabil, deoareceCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 36 -micarea organelor de lucru ale robotului se realizeaz n funcie desituaia real dat. Se asigur o adaptare ridicat la mediu.

Roboii din generaia a treia sunt dotai cu senzori compleci iutilizeaz elemente de inteligen artificial. Au un grad nalt dedeciziei planificare, realizeaz procese logice, complexe, n vederea uneirapide adaptri la o diversitate mare de activiti i, eventual,pentru oautoinstruire. Ei recunosc obiectele n spaiu i pot lua decizii nprocesecomplicate, cum ar fi: operaii de asamblare i montaj.

1.6.3. Structura general a robotului condus de calculatorUn robot industrial trebuie s realizezepatru tipuri de funciigenerale: aciune asupra mediului nconjurtor cu ajutorul unor elemente (de apucare, de mpingere, de ridicare);percepien scopul culegerii de informaii asupra mediului

nconjurtor; comunicare pentru schimbul de informaii dintre robot ioperatorul uman;

decizie pentru organizarea interaciunii primelor trei funcii nvederea realizrii unei sarcini.Pentru realizarea acestor funcii, structura unui robot este alctuit

37


38/130

din patru subsisteme (figura 1.12).Sistemul cinematic este alctuit din structura mecanic capabils execute micrile necesare pe baza comenzilor primite de lasistemulde comand. Structura mecanic a robotului este format dintr-un

corpfix (piedestal), susinut pe roi sau picioare mecanice, i braul(braele)care constituie organul de lucru propriu-zis.Dispozitivul de ghidare este alctuit din bra sau bra i antebrampreun cu mecanismul de orientare (ncheietura de laextremitateabraului) de care se leag dispozitivul de lucru ( mn de lucru,dispozitiv de apucare etc.). Braul sau perechea bra-antebra se

numeteSistemul de comand iprogramareSistemul deacionareSistemul cinematicSistemul senzorialFig. 1.12 Elementele componente ale structurii unui robotCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 37 -mecanism generator de traiectorie. Braul realizeaz micarearegional, adic deplasarea dup o anumit traiectorie a punctuluicaracteristic ( un punct al obiectului care reprezint obiectul ntimpuldeplasrii acestuia). ncheietura realizeaz micarea local (depoziionare). Micarea regional i cea local au n total ase gradedemobilitate, iar pentru micarea degetelor dispozitivului de apucaremaisunt necesare alte dou grade de libertate.Dispozitivele de lucru minile robotului sunt clasificate, dup

principiul de funcionare, n patru categorii: dispozitive de prehensiune bazate pe apucarea obiectelor; dispozitive magnetice de prehesiune; dispozitive de prehensiune vacuumatice; dispozitive de prehensiune bazate pe alte principii de funcionare.Sistemul de acionare este considerat musculatura robotului.Funciile sunt ndeplinite prin utilizarea unor motoare electrice,hidraulice sau pneumatice. Acionarea hidraulic a robotului estecea mai

folosit, datorit urmtoarelor avantaje: raportul putere/greutate al elementelor de acionare hidraulicfoarte ridicat;

38


39/130

posibiliti bune de reglare; structur de ansamblu simpl; tehnici de comand bine cunoscute; siguran n funcionare.Sistemul de comand i programare reprezint un ansamblu de

echipamente i de programe, care realizeaz micarea robotului nregimautomat sau manual. Structura sistemului de comand, indiferentdevarianta constructiv (mecanic, electric sau pe baza structurilordecalcul), depinde de setul de funcii atribuite: comanda micrii robotului (automat sau manual); programarea robotului;

integrarea n sistemul de automatizare flexibil (cooperarea cuali roboi, maini unelte i dispozitive de transfer).Metodele de programare se mpart n metode netextuale (n urmaprogramrii nu rezult un text program) i metode textuale (nurmaprogramrii rezult un text program asemntor cu programelepentrucalculatoarele universale).Sistemul senzorial.

Sistemele de comand descrise anterior folosesc ca referin otraiectorie programat aprioric i informaii despre poziia i vitezaelementelor componente ale mecanismului activ (dispozitivul deghidareCapitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 38 -i de lucru). O traiectorie de micare nu poate fi descris aprioricfa deexecuia ei, pentru un mediu necunoscut deoarece poate producecoliziuni cu obstacole, nu-i atinge inta etc. De aceea, pentru

execuiamicrii n medii necunoscute este necesar echiparea structurilormecanice cu senzori, care s transmit informaii din spaiul delucru. nacest caz, se folosesc roboi programai.Senzorii folosii la echiparea structurilor mecanice se pot clasificadup : tipul informaiei furnizate (fizic, chimic, geometric); zona din care recepioneaz informaia (de contact, de zon

apropiat, ndeprtat sau foarte ndeprtat); soluia constructiv (activi, pasivi);Cel mai des utilizai sunt senzorii de for, densitate, elasticitate,

39


40/130

termici, de culoare, de transparen optic.Senzorii de for msoar forele i momentele mecanice careapar n structura mecanic proprie i asupra obiectelor manipulate.Senzorii tactili(de contact) semnaleaz atingerea unui obiect dinmediu. ntr-o form mai complex de organizare pot recunoate

chiarobiectele calculnd poziia i orientarea lor n spaiu.Senzorii de proximitate (zon apropiat) semnaleaz prezenaobiectului din mediu fr stabilirea contactului. Ei pot fi optici, cuultrasunete, electromagnetici.Senzorii de zon ndeprtat sau foarte ndeprtat msoardistanele fa de obiecte aflate la o deprtare mai mare de cincimetriprin folosirea telemetrelor (cu ultrasunete sau laser).

1.6.4. Aspecte tehnico-economice asupra utilizrii roboilorindustrialiUtilizarea roboilor industriali conduce la: creterea calitii produselor; creterea considerabil a productivitii muncii; reducerea costurilor produselor; asigur securitatea muncii n medii productive toxice sau cu naltpericol de accidente mecanice.Robotizarea proceselor industriale exercit influene i asupra altor

domenii de activitate, cum ar fi: realizarea unor componente electrice i de mecanic fin cufiabilitate mult sporit;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 39 - tipizarea i standardizarea elementelor constructive ale roboilorpentru diminuarea efortului de concepie i de fabricaie; perfecionarea calculatoarelor care comand funcionarearoboilor.ConcluziiProcesul de producie reprezint totalitatea activitilordesfurate cu ajutorul mijloacelor de munc n vedereatransformriiobiectelor muncii n produse finite.Procesul de producie este compus din procese tehnologice (debaz), procese auxiliare i procese de deservire.Procesul tehnologic este ansamblul de cunotine, utilaje iproceduri organizat n scopul realizrii unui produs, pornind de laanumite materii prime, ntr-un context local i n condiii economice

avantajoase.Procesul tehnologic poate fi continuu, discontinuu sau combinat

40


41/130

(dup desfurarea n timp), manual, mecanizat, automatizat saucibernetizat(dup modul de comandare al desfurrii procesului).Transformrile cantitative pe care materiile prime, materialele lesufer, prin prelucrarea lor, ntr-un proces tehnologic suntexprimate de

bilanul de materiale.La baza calculelor bilanurilor de materiale st legea conservriimateriei.Bilanul de materiale se prezint sub forma unui tabel cu doucoloane, intrri i ieiri, cantitile fiind trecute n uniti de mas i

nprocente, totalul pe cele dou coloane trebuie s fie identic.ntr-un proces tehnologic, sunt supuse transformrilor materiiprime i materiale, ap, energie sub diferite forme.

Din proces rezult: produs finit, semifabricat, produse secundare,intermediare, deeuri, rebuturi, pierderi tehnologice.Indicatorii tehnico-economicisunt definii ca expresii numericecu ajutorul crora se caracterizeaz modul de desfurare aproceselor deproducie.Se clasific n indicatori tehnico-economici de consum i deutilizare.La baza calculrii indicatorilor de consum (consumul specific)

stau bilanurile de materiale i energie.Consumul specific este reprezentat dintr-un numr care ne aratcantitatea, dintr-o materie prim dat, necesar obinerii uneiuniti deprodus principal.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 40 -Indicatorii de utilizare exprim prin valori numerice modul ncare sunt exploatate utilajele.Pot fi indicatori de utilizare intensiv (capacitatea de producie i

producia specific) i de utilizare extensiv (timpul disponibil).Automatizarea reprezint echiparea unei instalaii cu dispozitiveautomate, n vederea efecturii unei operaiuni fr intervenia dedirijarea omului.Din punct de vedere al legturilor dintre dispozitivele deautomatizare i instalaia automat, se deosebesc sistemeautomate cucircuit deschis i sisteme automate cu circuit nchis.

Cibernetizarea proceselor tehnologice este o treapt superioar aautomatizrii, ea ocupndu-se de conducerea automat a marilorsisteme

41


42/130

tehnice.Condiiile necesare pentru cibernetizarea unui proces sunt:existena bazei materiale i a unui model matematic al procesului,pebaza cruia calculatorul s poat lucra.

Robotul industrial cu programare flexibil este un sistemmultifuncional conceput s efectueze un lucru mecanic util, cuajutorulunor micri programate i controlate continuu, n vederea

ndepliniriiunor sarcini ntr-un anumit proces tehnologic.Pentru realizarea funciilor, structura unui robot este alctuit dinpatru subsisteme: de comand i programare, de acionare,cinematic i

senzorial.Teste grilTestul 1.1n producia de serie:a) la majoritatea locurilor de munc operaiile executate nu se schimb timp

ndelungat;b) produsul este lansat periodic, la intervale bine stabilite de timp;c) la un loc de munc se prelucreaz loturi succesive de piese diferite.Varianta corect este:1. (a,c);2. (a,b,c);3. (b,c).Testul 1.2Procesul tehnologic este:a) ansamblul complex de cunotine, utilaje i proceduri;b) proces de baz al procesului de producie;c) proces de transformare al materiilor prime;d) proces de realizare al unui produs, ntr-un context local i n condiiieconomice avantajoase;e) totalitatea activitilor desfurate cu ajutorul mijloacelor de munc.Varianta corect este:

1. (a,b,c,d);Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 41 -2. (a,c,e);3. (b,c,d,e);4. (a,c,d);5. (a,b,e).Testul 1.3Modul de realizare al unui proces tehnologic depinde de o serie de condiiilocale,cum ar fi:

a) disponibilitatea sau indisponibilitatea unor materii prime;b) costul forei de munc;c) cererea pieei;

42


43/130

d) cultura dintr-o anumit ar;e) costul de producie.Varianta corect este:1. (a,b,c,e);2. (a,b,d);3. (b,c,d,e);

4. (c,d,e).Testul 1.4Fluxul tehnologic reprezint:a) succesiunea operaiilor tehnologice n ordinea desfurrii lor n timp;b) succesiunea operaiilor n ordinea aezrii utilajelor n seciile de producie;c) durata necesar materiilor prime de a parcurge ntregul proces tehnologic.Varianta corect este:1. (a,c);2. (a,b,c);3. (a,b);4. (b,c).Testul 1.5Procesele de deservire sunt considerate:a) ntreinerea utilajelor n stare de funcionare;b) transportul intern;c) alimentarea cu energie i ap;d) depozitarea materialelor i produselor;e) activitatea laboratoarelor;f) funcionarea instalaiilor de automatizare.Varianta corect este:1. (a,b,c);

2. (b,d,f);3. (a,c,d,e);4. (b,d,e);5. (b,c,d).Testul 1.6Dup desfurarea n timp, procesele tehnologice se mpart n:a) procese tehnologice continue;b) procese tehnologice discontinue;c) procese tehnologice combinate;d) procese tehnologice mecanizate;e) procese tehnologice automatizate;

f) procese tehnologice cibernetizate.Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 42 -Varianta corect este:1. (a,b,c);2. (d,e,f);3. (a,b,c,d);4. (b,c,e).Testul 1.7Dup modul de comandare al desfurrii procesului tehnologic se disting:a) procese tehnologice continue;b) procese tehnologice discontinue;c) procese tehnologice combinate;d) procese tehnologice mecanizate;

43


44/130

e) procese tehnologice automatizate;f) procese tehnologice cibernetizate.Varianta corect este:1. (a,b,c);2. (d,e,f);3. (a,b,c,d);

4. (b,c,e).Testul 1.8La procesele tehnologice automatizate:a) parametri de funcionare sunt stabilii de ctre om;b) maini specializate asigur singure meninerea nivelului acestor parametri;c) parametri de funcionare sunt stabilii de ctre calculatorul electronic deproces;d) dispozitive specializate avertizeaz n caz de avarie;e) calculatorul estimeaz, n fiecare moment, utilitatea meninerii saumodificrii unor parametri.Varianta corect este:1. (a,b,c,d);2. (b,c,d,e);3. (a,b,c);4. (a,b,d);5. (b,c,d).Testul 1.9Bilanul de materiale:a) exprim cantitativ transformrile pe care materiile prime, materialele lesufer, prin prelucrarea lor, ntr-un proces tehnologic;b) reprezint expresii numerice cu ajutorul crora se caracterizeaz modul de

desfurare al proceselor de producie;c) permite compararea rezultatelor economice obinute de dou sau mai multentreprinderi care au acelai profil i utilizeaz acelai proces tehnologic.Varianta corect este:1. (a,b);2. (b,c);3. (a,c).Testul 1.10Bilanul de materiale se prezint sub forma unui tabel cu dou coloane: intrriiieiri. Coloana intrrilor cuprinde:

Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 43 -a) materiale;b) produse secundare;c) materii prime;d) rebuturi;e) deeuri;f) materiale recuperabile;g) ap.Varianta corect este:1. (a,b,c,d);2. (a,c,f,g);3. (b,c,d,f);4. (a,c,e,g).

44


45/130

Testul 1.11Produsele finite:a) reprezint scopul activitii de baz a ntreprinderii;b) au proprieti fizice i chimice bine stabilite;c) sunt produse ajunse n faza de prelucrare corespunztoare finisrii;d) sunt produse ajunse la diferite niveluri de prelucrare corespunztoare

procesului tehnologic;e) nu caracterizeaz activitatea de baz a ntreprinderii.Varianta corect este:1. (a,b,c);2. (a,b,d);3. (b,c,e);4. (a,c,d).Testul 1.12Cauzele apariiei rebuturilor sunt:a) imperfeciuni din proiectare ale procesului tehnologic;b) nivelul insuficient de calificare al personalului;c) nerespectarea disciplinei tehnologice;d) calitatea necorespunztoare a materiilor prime;e) gradul naintat de uzur a utilajelor.Varianta corect este:1. (a,b,c);2. (b,c,e);3. (a,d,e);4. (a,b,c,d,e);5. (a,c,d,e).Testul 1.13

Rezervele interne ale ntreprinderii sunt:a) deeurile;b) rebuturile recuperabile;c) rebuturile nerecuperabile;d) pierderile tehnologice.Varianta corect este:1. (a,b);2. (a,c);3. (a,b,c);4. (a,b,c,d);Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrial

Tehnologie i inovare - 44 -5. (c,d).Testul 1.14Bilanurile de materiale i energie:a) descriu n mod cantitativ un proces tehnologic;b) descriu n mod calitativ un proces tehnologic;c) stau la baza calcului consumurilor specifice;d) evideniaz pierderile;e) stau la baza planificrii aprovizionrii cu materii prime i la dimensionareastocurilor;Varianta corect este:1. (a,b,c,d);2. (a,c,d,e);3. (a,c,d);

45


46/130

4. (b,c,d,e).Testul 1.15Indicatorii tehnico-economici:a) caracterizeaz modul de desfurare al proceselor de producie;b) sunt utilizai pentru aprecierea rezultatelor tehnice i economice a

ntreprinderilor;

c) sunt utilizai la compararea a dou sau mai multe procese tehnologice, careconduc la obinerea aceluiai produs finit.Varianta corect este:1. (a,b,c);2. (b,c);3. (a,b);4. niciuna.Testul 1.16Consumurile specifice normate se stabilesc:a) pornind de la legile fizice i chimice;b) considernd c instalaia ar funciona n cele mai bune condiii;c) lund n considerare imperfeciunile existente n concepie, proiectare iconstrucie;d) pornind de la datele culese de pe instalaie n timpul funcionrii ei.Varianta corect este:1. (a,b,d);2. (a,c);3. (b,c);4. (b,c,d).Testul 1.17Consumurile specifice reale sunt egale cu cele normate dac:

a) ntr-o ntreprindere lucrurile merg bine;b) apar rebuturi, pierderi, materii prime care se transform anapoda din cauzaconducerii incorecte al procesului tehnologic;c) n perioada de punere n funciune a unei instalaii noi.Varianta corect este:1. (a,c);2. (b,c);3. a;Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 45 -4. b.

Testul 1.18Randamentula) este fraciunea din materia prim care s-a transformat pe filiera dorit;b) se folosete pentru calcularea gradului de valorificare a unei materii prime

ntr-o operaie tehnologic;c) este ntotdeauna subunitar.d) este supraunitar;e) este mai mic sau egal cu 1.Varianta corect este:1. (a,b,e);2. (a,b,c);3. (b,d,e);4. (a,b,d).Testul 1.19

46


47/130

Indicatorii de utilizare intensiv sunt:a) capacitatea de producie;b) producia specific;c) consumul specific;d) producia unui utilaj.Varianta corect este:

1. (a,c,d);2. (a,b);3. (a,b,d);4. (a,b,c).Testul 1.20Cauzele de reduce a valorilor indicatorului de utilizare extensiv sunt:a) organizarea necorespunztoare a fluxului de producie;b) lipsa temporar a unor materii prime;c) lipsa unor spaii de depozitare a produselor;d) uzura excesiv a unor utilaje;e) organizarea corespunztoare a operaiilor de ntreinere i reparaii.Varianta corect este:1. (a,b,c,d,e);2. (b,c,d,e);3. (a,b,c,d);4. (a,b,c);5. (c,d,e).Testul 1.21Un sistem automat este format din:a) dispozitivul de automatizare;b) traductor de intrare;

c) instalaie automatizat;d) amplificatorul.Varianta corect este:1. (a,b);2. (a,c);3. (b,c,d);Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 46 -4. (a,b,c,d);5. (c,d).Testul 1.22

Sisteme automate cu circuit deschis:a) controleaz dac variaiile mrimii de ieire urmresc variaiile mrimii deintrare;b) nu controleaz dac mrimea de ieire urmrete variaiile mrimii deintrare;c) se folosesc cnd nu se cer condiii speciale de precizie;d) au ca mrime de intrare o mrime prescris egal cu mrimea de ieire pecare dorim s-o obinem;e) se numesc sisteme de comand automat;f) se numesc sisteme de reglare automat.Varianta corect este:1. (a,c,d,e);2. (b,c,d);3. (b,c,d,e);

47


48/130

4. (b,c,e);5. (b,c,f).Testul 1.23Sistemele automate cu circuit nchis:a) controleaz dac variaiile mrimii de ieire urmresc variaiile mrimii deintrare;

b) nu controleaz dac mrimea de ieire urmrete variaiile mrimii deintrare;c) se folosesc cnd nu se cer condiii speciale de precizie;d) au ca mrime de intrare o mrime prescris egal cu mrimea de ieire pecare dorim s-o obinem;e) se numesc sisteme de comand automat;f) se numesc sisteme de reglare automat.Varianta corect este:1. (a,d,f);2. (b,c,e);3. (a,c,d,e);4. (b,c,f);5. (b,c,d,e).Testul 1.24Mrimea de acionare:a) este dat de diferena dintre mrimea de comand i mrimea comandat;b) este determinat de elementul de comparaie;c) este caracteristic sistemelor automate cu circuit deschis;d) este caracteristic sistemelor automate cu circuit nchis.Varianta corect este:1. (a,b,c);

2. (a,b,d);3. (b,c,d);4. (a,c).Testul 1.25Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 47 -Sistemele automate cu circuit nchis:a) reacioneaz la variaia unei mrimi ce depinde de procesul deautomatizare;b) reacioneaz la variaia unei mrimi ce nu depinde de procesul deautomatizare;

c) sunt numite i sisteme de reglare automat;d) sunt numite i sisteme de comand automat.Varianta corect este:1. (a,c);2. (b,d);3. (b,c);4. (a,d).Testul 1.26Intervalul minim cu care trebuie s varieze mrimea de intrare/acionarepentru casistemul s se declaneze caracterizeaz:a) sensibilitatea sistemului;b) stabilitatea sistemului;c) rapiditatea sistemului.

48


49/130

Varianta corect este:1. (a,c);2. (a,b);3. a;4. c;5. b.

Testul 1.27Capacitatea sistemului de urmrire ct mai rapid a variaiilor mrimii deintrarede ctre mrimea de ieire caracterizeaz:a) sensibilitatea sistemului;b) stabilitatea sistemului;c) rapiditatea sistemului.Varianta corect este:1. (a,c);2. (a,b);3. a;4. c;5. b.Testul 1.28Capacitatea sistemului de amortizare a oscilaiilor mari, care se produc nsistem,cnd au loc variaii brute ale mrimii de intrare, ntr-un interval de timp relativmic, caracterizeaz:a) sensibilitatea sistemului;b) stabilitatea sistemului;c) rapiditatea sistemului.

Varianta corect este:1. a;2. b;3. (a,b);4. (a,c);5. (b,c).Testul 1.29Capitolul 1 Elemente de tehnologie industrialTehnologie i inovare - 48 -Dezavantajele automatizrii sunt:a) volumul mare de investiii suplimentare;

b) mrirea productivitii muncii;c) durata de recuperare a investiiilor de 2-3

Date post:	02-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	doruk1964
View:	222 times
Download:	0 times

Tehnologii-inovare-

Documents