Сучаснийстан, особливості та тенденції розвитку базових технологій основних галузейпромислового виробництва в Україні.
ПЛАН
Вступ… 3
1. Сутність іосновні напрямки прискорення НТП… 4
2. Прогресивніхіміко-технологічні процеси… 10
3. Прогресивнівиди технологій… 13
Висновок… 16
Списоквикористаної літератури… 17
Вступ
Україна дедалібільше відчуває на собі прояви процесів глобалізації, хід яких засвідчуєбезповоротність становлення багатовимірної, поліцивілізаційної структурно-функціональноїсистеми. Зростає її залежність від загальносвітового економічного стану, а їїстановище в світі визначається рівнем синхронізації з інтеграційними процесамив економічній, технологічній, культурній та політичній сферах. Наша держава незможе вибороти належне місце у світі, доки не зміцниться зсередини. Водночасспостерігаються ознаки гальмування технологічного розвитку країни, щоопосередковано призводить до обмеження ресурсів, які можуть бути спрямовані назахист національних інтересів.
В умовах ринковихвідносин роль технологічного розвитку зростає, тому що своєчасна змінатехнологій відповідно до вимог ринку забезпечує конкурентноздатність фірми, їїпроцвітання. Особливістю сучасного розвитку технологій є перехід до ціліснихтехнолого-економічних систем високої ефективності, що охоплює виробничийпроцес від першої до останньої операції й оснащеним прогресивними технічнимизасобами. Рівень технологій будь-якого виробництва впливає на його економічніпоказники, тому необхідно достатнє знання сучасних технологічних процесів.
Основна метаданої роботи дослідити проблема розвитку базових технологій основнихпромислових галузей України.
1. Сутність і основні напрямки прискорення НТП
Науково-технічнийпрогрес, визнаний в усьому світі як найважливіший фактор економічногорозвитку, усе частіше й у західній, і у вітчизняній літературі пов'язується зпоняттям інноваційного процесу. Це, як справедливо відзначив американськийекономіст Джеймс Брайт, єдиний у своєму роді процес, що поєднує наук, техніку,економіку, підприємництво і управління. Він складається в одержаннінововведення і простирається від зародження ідеї до її комерційної реалізації,охоплюючи в такий спосіб весь комплекс відносин: виробництва, продажу, споживання.У цих обставинах інновація споконвічно націлена на практичний комерційнийрезультат. Сама ідея, що дає поштовх, має меркантильний зміст: це вже нерезультат «чистої науки», отриманий університетським вченим увільному, нічим не обмеженому творчому пошуку. У практичній спрямованостіінноваційної ідеї і складається її притягальна сила для компаній. Інноваціяскоріше економічний і соціальний, ніж технічний термін, що визначається втермінах попиту та пропозиції — як зміни в цінності і задоволеності, одержуванихспоживачем з використовуваних їм ресурсів (чи нововведення в їхньомувикористанні). Головна задача суспільства й особливо економіки бачиться водержанні чогось іншого, відмінного від попереднього, а не в поліпшенні вжеіснуючого, що лежить в основі інноваційного процесу на систематичній основі.Систематична інновація, тому, складається в цілеспрямованому, організованомупошуку змін і в систематичному аналізі тих можливостей, що ці зміни можуть датидля економічних чи соціальних нововведень. Мало існує технічних інновацій, щозможуть суперничати по впливі з такими винаходами, як, наприклад, продажтоварів на виплату, що буквально перетворив усю сферу торгівлі. Інноваційнийпроцес у більшому ступені, чим інші елементи НТП, пов'язаний зтоварно-грошовими відносинами, які опосередковують всі стадії його реалізації.Ця обставина цілком переконлива виявляється в умовах регульованої ринковоїекономіки. Основна маса інноваційних процесів реалізується приватнимикомпаніями різного рівня і масштабу, і такі процеси виступають не як самостійнамета, а як засіб кращого рішення виробничих і комерційних задач компанії, щодомагається високої прибутковості. Економічний ріст — здатність робити більшийобсяг продукції, що являє собою результат збільшення пропозиції ресурсів інауково-технічного прогресу.
Науково-технічнийпрогрес — процес удосконалювання засобів праці, що є вихідною основою розвиткупродуктивних сил суспільства. НТП виступає в двох формах: еволюційній іреволюційній. Еволюційна форма припускає поступовий розвиток, а революційна — якісний стрибок, перехід до нового типу засобів праці, що ґрунтується на новихвідкриттях науки. Революційна форма НТП — це науково-технічна революція (НТР),що обумовлена суспільними потребами і рівнем розвитку продуктивних сил великогомашинного виробництва.
Один зрізновидів етапів, що змінюються, НТР — технологічна революція — це стрибок урозвитку технології переробки і перетворення інформації, енергії і речовини, щобазується на освоєнні нових структурних рівнів організації матерії, форм їїруху. Серед базових технологій виділяються: механічна, фізична, хімічна,біологічна. Історія технологій розглядається з позиції удосконалюваннямеханічної технології і її послідовної заміни іншими видами технологій. У ходінаукового прогресу підсилюється взаємозв'язок наукового, технічного ітехнологічного процесів.
На різних етапахрозвитку суспільства з різноманіття напрямків науково-технічного прогресувиділяються пріоритетні, котрі відрізняються більш високими темпами розвитку,більшою концентрацією кадрів, матеріальних ресурсів і мають велику соціальнузначимість розроблювальних проблем.
Пріоритетнінапрямки можуть бути національними (окремих країн), регіональними (міжнароднихоб'єднань і організацій) і глобальними. Вони обумовлюються типом організаціїсуспільства і його економічних відносин.
Пріоритетнінапрямки НТП — особливість стратегії науково-технічного розвитку передових унауковому й економічному відносини країнах. Прискорений розвиток пріоритетнихнапрямків — інтенсивність економіки і досягнення найвищого рівнянауково-технічного розвитку на сучасному етапі:
1. електронізаціянародного господарства;
2. комплекснаавтоматизація;
3. атомнаенергетика;
4. новіматеріали і технологія їхнього виробництва й обробки;
5. біотехнологія.
Електронізаціянародного господарства дозволяє забезпечити усі сфери виробництва передовимизасобами обчислювальної техніки, у результаті чого підвищується продуктивністьпраці, економія ресурсів, матеріалів і енергії, прискорення науково-технічногопрогресу в народному господарстві, скорочення термінів наукових досліджень,якісна перебудова невиробничої сфери.
Реалізація цих іінших задач по даному пріоритетному напрямку НТП дозволяє значно збільшититемпи росту національного доходу, знизити матеріалоємність і енергоємністьпродукції, скоротити терміни розробки і реалізацію наукових програм і технічнихпроектів, підвищити якість продукції і знизити виробничі витрати.
Широкомасштабнакомплексна автоматизація галузей народного господарства включає:
1. Застосуванняшвидко перестроюваних і гнучких виробничих систем різного призначення, а такожорганізацію цілком автоматизованих цехів і заводів. Найбільш актуальневпровадження гнучких виробничих систем при автоматизації багатономенклатурноговиробництва, на яке приходиться основна частина загального обсягу виробництва увсіляких галузях промисловості. Застосування гнучких виробничих систем ународному господарстві значно підвищить ефективність виробництва, дозволитьскоротити терміни і витрати при освоєнні нових видів виробів, підвищитьпродуктивність праці, скоротиться чисельність працюючих, покращаться умовипраці. Швидкоперестроювані системи в даний час створюються і на базі роторнихліній за рахунок переходу до роторно-конвеєрних ліній. Роторна лінія являє собоюавтоматичний пристрій, дія якого заснована на спільному русі по окружностіінструмента й оброблюваного предмета. Роторний принцип обробки універсальний,при цьому забезпечуються надійність роботи, точність і висока продуктивність.
2. Застосуваннясистем автоматизованого проектування (САПР) і технологічної підготовкивиробництва (АСУ ТПП), автоматизації і прискорення досліджень і експериментів(АСНІ), автоматизованих систем управління виробництвом (АСУВ) і управліннятехнологічними процесами (АСУ ТП), інтегрованих систем управління (ІАСУ).Упровадження таких систем дозволило скоротити витрати на проектування івиготовлення деталей, підвищити якість планування, обліку, контролю йорганізації виробництва, скоротити терміни його технологічної підготовки. Сполученнягнучких виробничих систем із системами машинної науково-технічної йорганізаційної підготовки виробництва дозволить створювати гнучкіавтоматизовані виробництва.
3. Застосуванняпромислових роботів і маніпуляторів у галузях народного господарства. Сучасніроботи мають можливість переміщення у всіляких напрямках, чому сприяєубудований у його численні вузли інформаційно-обчислювальний комплекс.Здійснення даного пріоритетного напрямку приведе до підвищення продуктивностіпраці в базових галузях народного господарства, надійності, якості іконкурентноздатності продукції, що випускається, істотно підніме загальнийтехнологічний рівень і ефективність виробництва, різко скоротить ручна імалокваліфікована праця.
Головна метаприскореного розвитку атомної енергетики — глибока якісна перебудоваенергетичних господарств, підвищення ефективності і надійностіелектропостачання, скорочення використання органічного палива, охоронанавколишнього середовища і раціональне використання енергії. Досягнення поставленоїмети пов'язано з вирішенням наступних проблем:
1. Створеннянових, ефективних методів і засобів обробки, транспортування і похованнярадіоактивних відходів, використання природного урану.
2. Удосконалюванняі подальше спорудження атомних електростанцій з реакторами водоводяного типу зпідвищеною техніко-економічною ефективністю, високим ступенем стандартизації йуніфікації устаткування і якісно новими високонадійними системами управління,контролю й автоматизації технологічних процесів.
3. Розробкаустаткування для реакторів на швидких нейтронах, що відтворюють у процесіроботи ядерне паливо. Основною перевагою цих реакторів, застосування якихдозволить підвищити ефективність використання ядерних ресурсів, є використаннябільш розповсюдженого в природі урану-238. Більш того, у процесі роботи такогореактора утвориться плутоній-239, що згодом можна буде використовувати якпаливо ядерних реакторів.
Здійсненняпоставленої задачі по даному пріоритетному напрямку дозволить забезпечитинарощування енергетичного потенціалу країни, знизить капіталовкладення впаливодобувні галузі промисловості, визволить значну кількість палива для іншихпотреб, розширить ресурсну базу ядерної енергетики, підвищить надійність ібезпеку АЕС. Прискорений розвиток атомної енергетики необхідно сполучити зрозширенням використання альтернативних чи нетрадиційних джерел енергії — сонячної, геотермальної, вітрової, приливної. Такі джерела є поновлюваними:вони не забруднюють навколишнє середовище, економічно ефективні, дозволяють створюватикомплексні виробництва (використання геотермальних вод для одержання енергіїбуде сполучатися з видобутком копалин, які містяться в них.).
Застосування внародному господарстві принципово нових видів матеріалів, які володіють різнимицінними властивостями, а також створення промислових технологій їхньоговиробництва й обробки пов'язано з вирішенням наступних проблем:
1. Створенняпромислового виробництва нових високоміцних коррозійнно-стійких і жароміцнихкомпозиційних і керамічних матеріалів і широке використання їх в електротехніцій електроніці, металургії, хімії і медицині. Упровадження нових матеріалів даєможливість переходити до принципово нових технологічних процесів. Наприклад,створення матеріалів, які володіють надпровідністю при досить високихтемпературах, дозволяє підійти до революційного перевороту в техніці. Уже заразіснують матеріали з унікальними властивостями — пам'ять форми, відсутністьзвуку при ударі чи терті, сполучення надміцності і зверхлегкості й інші.
2. Застосуваннянових пластичних мас, здатних замінити метали і сплави і поліпшити якість ідовговічність машини. Такі пластмаси мають більшу теплостійкість, чим більшістьконструкційних матеріалів, міцні і легкі, що дозволяє використовувати їх замістьтрадиційних матеріалів з більшою ефективністю. Наприклад, 1 тонна термопластівзвільняє в народному господарстві до 10 тонн кольорових металів і легованихсталей.
3. Створеннянових зносостійких і інших матеріалів з чорних і кольорових металів звикористанням методів порошкової металургії, що найбільш ефективна через різкезниження відходів при виготовленні деталей, скорочення числа технологічнихоперацій і трудомісткості при одночасному підвищенні якості продукції,можливості створення принципово нових матеріалів, які не можна одержати ніякиміншим способом. До таких матеріалів відносяться фільтрові, фрикційні,надтверді. Напівпровідники й інші. Особливо треба виділити композити, тобтоматеріали, отримані армуванням порошкової маси неметалічними компонентами, учислі яких — вуглепластики — вуглецеві волокна, покриті алюмінієм.
Не менш важливевикористання порошків для напилювання на поверхню деталі міцного покриття, щодозволяє практично цілком відновлювати зношені деталі.
4. Створеннянових напівпровідникових матеріалів, металів і їхніх з'єднань високої чистоти зособливими фізичними властивостями; нових аморфних і мікрокристалічнихматеріалів, які володіють унікальними властивостями.
5. Удосконалюваннятехнології безупинного розливання і застосування технології позапечної обробкидля підвищення її якості.
6. Створеннясерії технологічних лазерів і їхнє впровадження для термічної і розмірноїобробки, зварювання і розкрою; устаткування для плазменної, вакуумної ідетонаційної технології нанесення різних покрить; технологій із застосуваннямвисоких тисків, імпульсних впливів, вакууму для синтезу нових матеріалів іформоутворення виробів. Область застосування лазерів постійно розширюється.
Прискоренийрозвиток біотехнології дозволить збільшити запаси продовольчих ресурсів,освоїти нові поновлювані джерела енергії, забезпечити попередження й ефективнелікування важких хвороб, подальший розвиток безвідхідних виробництв іскорочення шкідливих впливів на навколишнє середовище.
2.Прогресивні хіміко-технологічні процеси
Хіміко-технологічніпроцеси відіграють важливу економічну роль у народному господарстві країни,тому що лежать в основі виробництва найважливіших традиційних матеріалів:чавуна, сталі, міді, скла, цементу, хімічних волокон, пластмас, каучуку і гуми,мінеральних добрив, бензину, коксу і нових видів сировини і матеріалів, щозаміняють природні і застосовуються в різних галузях промисловості. Великедостоїнство хіміко-технологічних процесів складається також і в тім, що вониудосконалюють виробництво, поліпшують його техніко-економічні показники. Великароль цих процесів у створенні енерго-, трудо- і ресурсозберігаючих технологій.В даний час прийнята наступна класифікація хіміко-технологічних процесів:
1. Поагрегатному стані взаємодіючих речовин: а) однорідні процеси (гомогенні); б)неоднорідні процеси (гетерогенні).
2. Зазначенням параметрів технологічного режиму: а) низькотемпературні івисокотемпературні; б) каталітичні і некаталітичні; в) такі, що протікають підвакуумом, нормальним і високим тиском; г) з низькою концентрацією речовини івисокою концентрацією речовини.
3. Похарактері протікання процесів у часі: а) періодичні; б) безупинні.
4. Погідродинамічному режимі — два граничних випадки перемішування реагуючихкомпонентів із продуктами реакції: а) повне змішання; б) ідеальне витиснення,при якому вихідна суміш не перемішується з продуктами реакції.
5. Потемпературному режимі: а) ізотермічні процеси (температура постійна у всьомуреакційному обсязі); б) адіабатичні процеси (немає відводу чи підведеннятепла); в) політермічні процеси (температура в реакційному апараті змінюєтьсянерівномірно).
6. Потепловому ефекті: а) екзотермічні (з виділенням тепла); б) ендотермічні (зпоглинанням тепла).
До прогресивниххіміко-технологічних процесів відносяться біохімічні, радіаційно-хімічні,фотохімічні і плазмохімічні процеси.
Ці процесиподібні з каталітичними по механізму прискорення хімічних реакцій, що за участювідповідних збудників йдуть по іншому шляху, чим у їхню відсутність. Збудникамислужать світлові випромінювання (фотохімічні процеси), що іонізуютьвипромінювання високої енергії (радіаційно-хімічні процеси) і біохімічнікаталізатори — ферменти мікроорганізмів.
Застосуваннябіохімічних процесів у хімічній технології має особливо велике майбутнє. Уживій природі під дією високоактивних біологічних каталізаторів — ферментів ігормонів — відбуваються всілякі біохімічні і каталітичні реакції. Вонивідбуваються в атмосферних умовах (без підвищення температури, тиску) з високимвиходом.
Технічнамікробіологія вивчає нові біохімічні методи виробництва найрізноманітнішиххімічних продуктів. Уже зараз здійснені на практиці мікробіологічні синтезиантибіотиків, вітамінів, гормонів. Особливо важливе значення має використаннябіохімічних методів для синтезу харчових продуктів, зокрема білків. Відомо, щоу світі відчувається недолік білкових продуктів, і одним з основних шляхіврозширення харчових ресурсів є реалізація виробництва білків біохімічнимиметодами за допомогою мікроорганізмів. У промисловості давно використовуютьсянаступні біохімічні процеси — біологічний синтез білкових кормових дріжджів,різні форми шумування з одержанням спиртів і кислот, біологічне очищеннястічних вод і т.п.
В даний часзастосовується синтез різних білкових матеріалів у промислових масштабахнародного господарства, в основному мікробіологічним синтезом, ферментнимисистемами мікроорганізмів, а також промислове використання мікробіологічногосинтезу білків з легких олій, нормальних парафінів, метанолу, етанолу, оцтовоїкислоти й інших органічних сполук, одержуваних переважно з нафти.Використовуючи для мікробіологічного синтезу всього 4 % сучасного світовоговидобутку нафти, можна забезпечити білковий раціон 4 млрд. людей, тобто майжевсьому населенню земної кулі.
За допомогоюдеяких бактерій, що засвоюють водень, можна втягнути в реакцію кисень іатмосферний діоксид вуглецю, при цьому одержати формальдегід і воду. Такимчином, бактерії синтезують дуже потрібний хімічній промисловості формальдегід іочищають повітря від двоокису вуглецю. Крім того, самі бактерії можуть бутивикористані для виробництва кормів, тому що наполовину складаються зповноцінного білка.
Мікробіологічніпроцеси широко застосовуються в гідролізній промисловості при збражуванніцукристих речовин в одержанні спиртів, виноробстві, виготовленні кормовихдріжджів, у сироварінні, при обробці шкір і т.п.
Біохімічніпроцеси використовуються також для отримання білків і вуглеводів із трави,деревних і сільськогосподарських відходів, виготовлення штучної їжі зводоростей (таких, як хлорелла), синтезу харчових олій, цукрів, жирів.
3.Прогресивні види технологій
Необхідністьпостійного відновлення продукції відповідно до вимог ринку, вирішенняекологічних проблем і потреба у високоефективному виробництві обумовлюють нетільки постійне удосконалювання традиційних технологічних процесів, але істворення нових технологій, список яких великий. Можливо також сполучення водному технологічному процесі відразу декілька технологій. У ряді випадківелементи нових технологій вдало доповнюють традиційні технологічні процеси,наприклад, комбіновані технології: магнітно-абразивні, плазменно-механічні,лазерно-механічні й інші.
До прогресивних інайбільш значимих сучасних технологічних процесів відносяться:електронно-променева, лазерна, мембранна технологія і порошкова металургія.
Серед безлічінових технологій лазерна технологія є однієї із самих перспективних. Завдякиспрямованості і високій концентрації лазерного променя удається виконуватитехнологічні операції, нездійсненні будь-яким іншим способом. За допомогоюлазера можна вирізувати з будь-якого матеріалу деталі найтяжчої конфігурації,причому з точністю до сотих часток міліметра, розкроювати композитні ікерамічні матеріали, тугоплавкі сплави, що узагалі не піддаються різаннюяким-небудь іншим способом. Лазерний інструмент усе частіше застосовуютьзамість алмазного, тому що він дешевше й у багатьох випадках може замінятиалмаз.
Дуже ефективним іекономічним процесом є лазерне зварювання, при якому міцність швів у кількаразів вище звичайної, що дуже важливо для багатьох галузей, наприклад, атомноїенергетики, хімії й інших. Лазерні технології більш продуктивні і завдякиповерхневому зміцненню деталей дозволяють збільшити термін служби деталей у3-10 разів. Застосування лазерної технології дає великий ефект при виготовленнідеталей з особливо високими вимогами до якості і точності і з особливимихарактеристиками.
Якщо ранішдомінували методи холодної обробки металів різанням, то зараз можнавикористовувати хімічний і електрохімічний процеси, застосовувані до металевихматеріалів і що дозволяють одержувати вироби високої точності розмірів і якостіповерхні. Це такі методи обробки, як: електрохімічна й анодно-механічна,електроконтактна, електроімпульсна й ультразвукова, плазменно-механічна, котрає одним з нових методів обдирання злитків і кувань вагою до 50т і, що полягає вобробці різанням матеріалів, попередньо разупрочненних плазменною дугою вактивних середовищах. Застосування нових технологій дає можливість одержатизначний економічний ефект. Так, застосування лазера для свердління і різанняметалу дозволить підвищити продуктивність праці.
Для обробкинадтвердих, сностійких і важкооброблюваних матеріалів можна застосовувативисокопродуктивний метод — електроконтактна обробка, сутність якого полягає втім, що інструмент і оброблювана заготівля включаються послідовно в електричнийланцюг.
В даний час щепродовжується процес удосконалювання інструмента для традиційних способівобробки металів різанням як за рахунок упровадження нових матеріалів ріжучоїчастини інструмента (синтетичні алмази, ельбор, кермети) так і шляхомудосконалювання геометрії леза. Особливо широко застосовуються фізико-хімічніпроцеси обробки металів і інших матеріалів у приладобудуванні для створеннямініатюрних і мікромініатюрних схем, що іншими способами не можуть бутивиготовлені. Більш досконалими стали і такі класичні методи обробки металів, якпрокатка, штампування, кування, лиття. При збереженні традиційного технологічногопроцесу одержання піщано-глинистих форм з ущільненням застосовуються імпульснийі вибуховий методи ущільнення суміші, що є малоннергоємкими і безшумними.Застосування полімерних охолодних середовищ при високочастотному поверхневомузагартуванні дає майже повну відсутність корозії сталевих деталей. Нагріваннядеталі в киплячому шарі є безокисним нагріванням, збільшує продуктивність праціі скорочує час нагрівання.
У сучаснійтехніці широко застосовуються металеві матеріали, отримані методом порошковоїметалургії. При виготовленні різних деталей машин методом порошкової металургіїодержують значний економічний ефект, що виражається в різкому скороченніпитомої витрати матеріалу, собівартості і трудомісткості в порівнянні зтрадиційними методами виготовлення. Це — нова технологія, що практично не даєвідходів. При такій технології виявилося можливим одержувати матеріали, які неможна зробити методами плавлення, наприклад, спекати порошки металів із важкорозчинними в них легуючими добавками. При виробництві виробів з використаннямпорошкової металургії в технолога з'являються величезні можливості управлятивластивостями матеріалу і кінцевого продукту.
Висновок
Для процвітання іконкурентноздатності підприємств важливу роль відіграє своєчасна змінатехнологій на більш нові удосконалені у відповідності з вимогами ринку.Розвиваючи науково-технічний прогрес, підприємства удосконалюють засобивиробництва, унаслідок чого підвищують продуктивність і якість виробленої продукції.Стимулювання науково-технічного прогресу - створення переваг у задоволенніекономічних і соціальних інтересів організацій і підприємств, що розробляють іосвоюють нову високоефективну техніку. В даний час велика увага приділяєтьсявкладенню грошового капіталу в інновацію. Хоча це досить ризиковано, длябагатьох підприємств це може бути єдиною можливістю завоювати місце на ринку,використовуючи новітнє устаткування, останні досягнення науки і техніки,творчий потенціал талановитих інженерів, застосовуючи достатнє знання сучаснихтехнологічних процесів. Отже, при вивченні і своєчасному застосуванні всіх цихі багатьох інших факторів, підприємства й організації можуть досягтиконкурентноздатності, процвітання й одержання прибутку.
Списоквикористаної літератури
1. ЛогиновВ. Інноваційна політика: заходи для активізації // Економічний вісник №9 2004.
2. Львов Д.-НТП і економіка перехідного періоду // Економічний вісник №11 2005.
3. МакконеллС. Экономикс. Пер. С англ. — М.: Туран 2003.
4. Твісс Б.Управління науково-технічними нововведеннями. Скр. пер. з анг. — К.: Либідь. –2004.