Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Тема 3. Пріоритетні напрямки технологічного розвитку та прогресивні види технологій




Мета вивчення теми: розкрити сутність прогресивності технологій та методів визначення пріоритетних напрямків технологічного розвитку.

Дана тема розкриває такі питання:

1.Поняття про прогресивні технології, критерії прогресивності та фактори, що зумовлюють прогресивність технологій.

2.Сучасні види та характеристика прогресивних технологій на виробництвах матеріальної сфери.

3.Пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки, технологій в Україні.

4.Державні науково-технічні програми в Україні, соціально-економічні особливості їх реалізації.

Інформаційні джерела: 1 с. 57-139; 5 с. 84-127; 6 с. 113-129.

2.3 Методичні поради до вивчення теми.

Науково-технічний прогрес (НТП) - це процес удосконалення засобів праці, що є початковою основою розвитку продуктивних сил суспільства. НТП в своєму історичному розвитку виступає в двох формах - еволюційною і революційною. Якщо еволюційна форма припускає поступовий розвиток і зміну техніки, то революційна – якісний стрибок, перехід до нового типу засобів праці, що базується на принципово нових відкриттях науки. Революційна форма НТП – це науково-технічна революція (НТР), яка обумовлена суспільними потребами і рівнем розвитку продуктивних сил крупного машинного виробництва. Одному з різновидів якісних стрибків в ході послідовних етапів НТР, що змінюють один одного, є технологічна революція.

Серед таких базових технологій можна виділити наступні: механічну, фізичну, хімічну і біотехнологічну. Вся попередня історія технологій може бути розглянута як з позиції вдосконалення механічної технології, так і її послідовної заміни іншими видами технології. В ході наукового прогресу посилюється взаємозв'язок наукового, технічного і технологічного процесів.

Зі всього різноманіття напрямів науково-технічного прогресу на різних етапах розвитку суспільства прийнято виділяти пріоритетні, які мають першорядне значення і отримують першочергову увагу зважаючи на соціальну значущість проблем, що розробляються. Такі напрями відрізняються вищими темпами розвитку, більшою концентрацією кадрів і матеріальних ресурсів. Пріоритетні напрями можуть бути національними (окремих країн), регіональними (міжнародних економічних об'єднань і організацій) і глобальними. По суті своїй вони обумовлюються типом організації суспільства і його економічними відносинами. Виділення пріоритетних напрямів НТП – принципова особливість стратегії науково-технічного розвитку в передових в науковому і економічному відношенні країнах. Пріоритетні напрями, прискорений розвиток яких є визначальним чинником інтенсифікації економіки і досягнення найвищого рівня науково-технічного розвитку на сучасному етапі:

- електронізація господарства;

- комплексна автоматизація;

- атомна енергетика;

- нові матеріали і технологія їх виробництва і обробки;

- біотехнологія.

Електронізація господарства дозволяє забезпечити всі сфери виробництва найбільш передовими засобами обчислювальної техніки. В результаті електронізації кардинально підвищується продуктивність праці, відбувається економія ресурсів, матеріалів і енергії, прискорення науково-технічного прогресу в народному господарстві, різке скорочення термінів наукових досліджень, якісна перебудова невиробничої сфери. Електронізація народного господарства включає:

1. Створення ЕВМ нового покоління з швидкодією більше десяти мільярдів операцій в секунду, з використанням принципів штучного інтелекту. Це стало можливим при переході до якісних методів проектування комп'ютерів – паралельної обробки даних, тобто перехід від крокової роботи одного процесора до паралельної роботи декількох процесорів, що вирішують одне завдання. Традиційна схема ЕОМ дозволяє забезпечити швидкодію (з використанням сучасної елементної бази) до 60 млн. операції в секунду, а можливості багатопроцесорної машини теоретично значно вище.

Крім того, використання великого числа процесорів замість одного дозволяє робити їх простіше і надійніше. У ЕОМ нового покоління використовуються надвеликі інтегральні схеми з щільністю інтеграції на логічний елемент, волоконно-оптичні засоби зв'язку і інші нововведення. В результаті створені ЕОМ п'ятого покоління з штучним інтелектом, які можуть не тільки зберігати дані, але і оцінювати їх за мірою важливості і пов'язувати з іншою інформацією, можуть оцінювати інформацію, що поступає, порівнюючи з тією, що вже є, скорочуючи час на її введення; можуть сприймати людську мову, розрізняти голоси, букви і іншу образну інформацію і, використовуючи її, вести природний діалог з оператором.

2. Створення масових засобів обчислювальної техніки, персональних ЕОМ з розвиненим програмним забезпеченням для широкого насичення галузей народного господарства, науково-дослідних і конструкторських організацій, комп'ютеризація сфери освіти і побуту. При створенні нових персональних ЕОМ передбачається збільшення об'єму пам'яті, розширення можливостей при виведенні графіки на екран дисплея і введення кольору, забезпечення програмної сумісності з іншими моделями, збільшення швидкодії машини і т.д. Персональна ЕОМ повинна задовольняти наступний вимогам: мати невеликі розміри і автономність функціонування, апаратні засоби на базі мікропроцесорної техніки, універсальність, простоту освоєння і експлуатації.

3. Створення єдиної системи передачі цифровій інформації, що забезпечує різке підвищення пропускної спроможності і надійності системи зв'язку і уніфікації вживаних технічних систем. Впровадження цифрової відео- і звукозаписної техніки значно підвищує якість відтворення і можливості обробки інформації, практично ліквідує перешкоди і збої при передачі інформації на великі відстані.

4. Створення широкої гамми різноманітних приладів, датчиків, контрольно-вимірювальних засобів на основі передових досягнень мікроелектроніки для контролю спрацювання деталей машин і будівельних конструкцій, вимірювання складу і структури матеріалів, прискореного проведення наукових досліджень, що дозволяють підвищити ефективність виробництва, надійність і якість продукції. Мікропроцесори, які розташовані в різних частинах технологічних систем, дозволяють автоматизувати і оптимізувати найважчі процеси, управління якимивід одного процесора зажадало б надмірного ускладнення систем.

5. Створення єдиної уніфікованої системи виробів електронної техніки і, в першу чергу, нового покоління надвеликих інтегральних схем і устаткування для їх виробництва, різного нового вигляду виробів. Надвелика схема містить до мільйона транзисторівпри власній масі близько 100 міліграма. Вона може бути вбудована в складнішу систему або виконувати функції самостійно. У одній надвеликій інтегральній схемі, виконаній у вигляді кристала, можуть бути об'єднано декілька процесорів з нейроподібними зв'язками. Окрім виконання основних функцій, такі кристали можуть здійснювати самодіагностику і саморемонт, навчатися і розпізнавати образи. Новим типом інтегральних схем є високовольтна інтегральна схема, яка при малих розмірах, низькій вартості і простоті обслуговування може суміщати властивості комп'ютера і здатності виконання операцій, пов'язаних з переміщенням і подачею електричного струму, для чого до цих пір була потрібна безліч транзисторів і інших компонентів.

Реалізація цих і інших завдань по даному пріоритетному напряму НТП дозволить значно збільшити темпи зростання національного доходу, понизити матеріаломісткість, енергоємність продукції в 1,5…2 рази, скоротити в 2…3 рази терміни розробки і реалізації наукових програм і технічних проектів, підвищити якість продукції і знизити виробничі витрати.

Широкомасштабна комплексна автоматизація галузей народного господарства включає:

1. Застосування гнучких виробничих систем різного призначення, а також організацію повністю автоматизованих цехів і заводів. Найбільш актуальне впровадження гнучких виробничих систем при автоматизації багатономенклатурного виробництва, на яке доводиться переважна частина загального об'єму виробництва в різних галузях промисловості. Застосування гнучких виробничих систем значно підвищить ефективність виробництва, дозволить скоротити терміни і витрати при освоєнні нового вигляду виробів в 1,5…2 рази, підвищить продуктивність праці в 2…5 разів, скоротиться чисельність тих, що працюють, покращають і умови праці. Системи з можливістю швидкої перебудови в даний час створюються і на базі роторних ліній за рахунок переходу до роторних конвеєрних ліній. Власне роторна лінія є автоматичним пристроєм, дія якого заснована на сумісному русі по колу інструменту і оброблюваного предмету. У одну автоматичну лінію можна об'єднати декілька роторів, включаючи ротори із захопленнями для передачі деталей від одного ротора іншому. Роторний принцип обробки універсальний, при цьому забезпечуються надійність роботи, точність і висока (тисячі деталей в хвилину) продуктивність. Гнучкість забезпечується в роторно-конвеєрних лініях, в яких інструментальні блоки знаходяться не на дисках роторів, а на конвеєрі, що огинає їх – це дозволяє автоматично замінювати інструмент при переналагодженні лінії.

Застосування систем автоматизованого проектування (САПР) і технологічної підготовки виробництва, автоматизації і прискорення досліджень і експериментів, автоматизованих систем управління технологічним виробництвом (АСУТП) і управління технологічними процесами, інтегрованих систем управління (ІАСУ). Впровадження таких систем дозволило скоротити витрати на проектування і виготовлення деталей, підвищити якість планування, обліку, контролю і організації виробництва, скоротити терміни його технологічної підготовки. Поєднання гнучких виробничих систем з системами машинної науково-технічної і організаційної підготовки виробництва дозволить створювати гнучкі автоматизовані виробництва.

Застосування промислових роботів і маніпуляторів в галузях народного господарства. Сучасні роботи мають маніпулятори з великим числом ступенів свободи, тобто можливістю переміщення в різних напрямах. Інформаційно-обчислювальний комплекс, вбудований в різні вузли робота, істотно розширює його можливості.

Здійснення даного пріоритетного напряму приведе до кардинального підвищення продуктивності праці в базових галузях народного господарства, надійності, якості і конкурентоспроможності продукції, що випускається, істотно підніме загальний технологічний рівень і ефективність виробництва, різко скоротить ручну і малокваліфіковану працю.

Головна мета прискореного розвитку атомної енергетики глибока якісна перебудова енергетичних господарств, підвищення ефективності і надійності електропостачання, скорочення використання органічного палива охорона навколишнього середовища і раціональне використання енергії. Досягнення поставленої мети пов'язане з вирішенням наступних проблем.

1. Створення нових, ефективних методів і засобів обробки, транспортування і поховання радіоактивних відходів, використання природного урану. Вдосконалення і подальша споруда атомних електростанцій з реакторами з підвищеною техніко-економічною ефективністю, високим ступенем стандартизації і уніфікації устаткування і якісно новими високонадійними системами управління, контролю і автоматизації технологічних процесів.

Розробка устаткування для реакторів на швидких нейтронах, відтворюючих в процесі роботи ядерне паливо. Основною перевагою цих реакторів є використання поширеного в природі урану-238.

Застосування подібних реакторів дозволить в десятки раз підвищити ефективність використання ядерних ресурсів. Більш того, в процесі роботи такого реактора утворюється плутоній-239, який з часом можна буде використовувати як паливо ядерних реакторів.

Здійснення поставленого завдання по даному пріоритетному напряму дозволить забезпечити нарощування енергетичного потенціалу країни, знизить капіталовкладення в паливодобувні галузі промисловості, вивільнить значну кількість палива для інших потреб, розширить ресурсну базу ядерної енергетики, підвищить надійність і безпеку АЕС.

Слід зазначити, що прискорений розвиток атомної енергетики необхідно поєднувати з розширенням використання альтернативних або нетрадиційних джерел енергії – сонячною, геотермальною, вітровою, приливною. Такі джерела є поновлюваними: вони не забруднюють навколишнє середовище, економічно ефективні, дозволяють створювати комплексні виробництва (використання геотермальних вод для отримання енергії поєднуватиметься з витяганням корисних копалини, що містяться в них).

Застосування в принципово нового вигляду матеріалів, що володіють різними цінними властивостями, а також створення промислових технологій їх виробництва і обробки пов'язане з вирішенням наступних проблем:

1. Створення промислового виробництва нових високоміцних, корозійностійких і жароміцних композиційних і керамічних матеріалів і широке використання їх в електротехніці і електроніці, металургії, хімії і медицині. Впровадження нових матеріалів дає можливість переходити до принципово нових технологічних процесів. Наприклад, створення матеріалів, що володіють надпровідністю при достатньо високих температурах, дозволяє підійти до революційного перевороту в техніці. Вже зараз є матеріали з унікальними властивостями – пам'ять форми, відсутність звуку при ударі або терті, поєднання надміцності і надлегкості та ін.

Застосування нових пластичних мас, здатних замінити метали і сплави і поліпшити якість і довговічність машин. Такі пластмаси володіють більшою теплостійкістю, чим більшість конструкційних матеріалів, міцні і легкі, що дозволяє їх використовувати замість традиційних матеріалів з більшою ефективністю. Наприклад, 1 т термопластів звільняє в господарстві країни до 10 т кольорових металів і легованих сталей.

Створення нових зносостійких і інших матеріалів з чорних і кольорових металів з використанням методів порошкової металургії. Найбільш ефективна порошкова металургія через суттєве зниження відходів при виготовленні деталей, скорочення числа технологічних операцій і трудомісткості при одночасному підвищенні якості продукції, можливості створення принципово нових матеріалів, які не можна отримати ніяким іншим способом. До таких матеріалів відносяться фільтрові, фрикційні, надтверді, напівпровідники та ін. Особливо слід сказати про композити, тобто матеріали, отримані армуванням порошкової маси неметалічними компонентами. У числі таких композитів – вуглепластики, вуглецеві волокна, покриті алюмінієм. Стійкість композиції вольфрам-мідь при виготовленні з неї електродів в кілька разів вище, чим у матеріалів, традиційно вживаних для електроерозійної обробки або контактної зварки.

Не менш важливе використання порошків для напилення на поверхню деталі міцного покриття, що дозволяє практично повністю відновлювати зношені деталі.

Створення нових напівпровідникових матеріалів, металів і їх з'єднань високої чистоти з особливими фізичними властивостями; нових аморфних і мікрокристалічних матеріалів, що володіють унікальними властивостями.

Вдосконалення технології безперервного розливання сталі і застосування технології позапічної обробки для підвищення її якості. В даний час розроблений принципово новий метод розливання сталі – безперервне литво з горизонтально розташованим кристалізатором. Схема з двостороннім витягуванням злитка дозволяє значно понизити капітальні витрати на будівництво цехів в порівнянні з традиційними схемами (вертикальною і радіальною), підвищити продуктивність праці і поліпшити його умови.

Створення серії технологічних лазерів і їх впровадження Для термічної і розмірної обробки, зварки і розкрою; устаткування для плазмової, вакуумної і детонаційної технології нанесення різних покриттів; технологій із застосуванням високого тиску, імпульсних дій, вакууму для синтезу нових матеріалів і формоутворення виробів. Область застосування лазерів постійно розширюється. Наприклад, тільки в термообробці за допомогою лазерів здійснюють поверхневе гартування металів, відпал, зміцнення зварних швів, поверхневе легування, а ще створення захисних покриттів. За допомогою надвисокого тиску отримують алмази і надтверді матеріали, металокерамічні вироби і надпровідники, здійснюють зварку і різання, брикетування і очищення відливань, формоутворення, збірку і багато що інше.

Прискорений розвиток біотехнології дозволить різко збільшити запаси продовольчих ресурсів, освоїти нові поновлювані джерела енергії, забезпечити попередження і ефективне лікування важких хвороб, подальший розвиток безвідходних виробництв і скорочення шкідливих дій на навколишнє середовище.

Застосування біохімічних процесів в хімічній технології має особливо велике майбутнє. У живій природі під дією високоактивних біологічних каталізаторів – ферментів і гормонів – відбуваються всілякі біохімічні і каталітичні реакції. Вони відбуваються в атмосферних умовах (без підвищення температури, тиску) з високим виходом.

Технічна мікробіологія вивчає нові біохімічні методи виробництва найрізноманітніших хімічних продуктів. Вже зараз здійснені на практиці мікробіологічні синтези антибіотиків, вітамінів, гормонів. Особливо важливе значення має використання біохімічних методів для синтезу харчових продуктів, зокрема білків. Відомо, що в світі відчувається недолік білкових продуктів, і одним з основних шляхів розширення харчових ресурсів є реалізація виробництва білків біохімічними методами за допомогою мікроорганізмів. У промисловості давно використовуються наступні біохімічні процеси - біологічний синтез білкових кормових дріжджів, різні форми бродіння з отриманням спиртів і кислот, біологічне очищення стічних вод і т.п.

В даний час застосовується синтез різних білкових матеріалів в промислових масштабах господарства країни, в основному мікробіологічним синтезом, ферментними системами мікроорганізмів, а також промислове використання мікробіологічного синтезу білків з легких масел, нормальних парафінів, метанолу, етанолу, оцтової кислоти і інших органічних сполук, що отримують переважно з нафти. Використовуючи для мікробіологічного синтезу всього 4% сучасного світового добутку нафти, можна забезпечити білковий раціон 4 млрд. чоловік, тобто майже все населення земної кулі.

За допомогою деяких бактерій, що засвоюють водень, можна залучити в реакцію кисень і атмосферний діоксид вуглецю, при цьому отримати формальдегід і воду. Таким чином, бактерії синтезують дуже потрібний хімічній промисловості формальдегід і очищають повітря від двоокису вуглецю. Крім того, самі бактерії можуть бути використані для виробництва кормів, оскільки наполовину складаються з повноцінного білка.

Мікробіологічні процеси широко застосовуються в гідролізній промисловості при зброджуванні цукристих речовин в отриманні спиртів, виноробстві, виготовленні кормових дріжджів, в сироварінні, при обробці шкір і т.п.

Біохімічні процеси використовуються також для витягання білків і вуглеводів з трави, деревних і сільськогосподарських відходів, виготовлення штучної їжі з водоростей (таких, як хлорела), синтезу харчових масел, цукрів, жирів.

 

 

Навчальне заняття




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных