Утверждено зав. кафедрой
менеджмента и маркетинга
_____________________
Лекция №2
Учебная дисциплина: Система технологий промышленности
Образовательно-квалификационный уровень: бакалавр
Форма обучения: заочное отделение
Время: 2 часа
Тема: «Перспективные технологические процессы. Технологии добывающей промышленности»
Вступление
Основные вопросы
1.Научно - технический прогресс, его общие и приоритетные направления
2.Характеристика основных современных технологических процессов
3.Характеристика добывающей промышленности
Технологии добычи угля, нефти, природного газа и торфа
Выводы
Основные понятия: научно - технический прогресс, технология высокоскоростной обработки, биотехнологии, нанотехнологии, шахта, рудник, ударный способ, вращательный способ, фрезерный способ, гидравлический способ, фонтанная эксплуатация скважен.
Литература
Основная:
1.Желібо Є.П., Анопко Д.В., Буслик В.М., Авраменко М.А., Петрик Л. С., Пирч В.П. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч.посібник. – К.: Кондор, 2005. – 716 с.
2.Система технологий. Учеб. пособие /Под ред. П. Д. Дупко – Х.: Бурин кника, 2003. – 336 с.
Дополнительная:
1. Боровский Б.И., Тимченко З.В. Методические указания по изучению дисциплины «Основы отраслевых технологий» - Симферополь, 2000. - 108 с.
2.Боровский Б.И., Мозговой А.И., Тимченко З.В. Развитие технологий производства. - Симферополь, 2000.
3.Экономика предприятия: Учебник /Под ред. С.Ф.Покропивного - К.: КНЭУ, 2003. – 606 с.
Вступление
В условиях формирования рыночной экономики научно обоснованная технологическая политика должна быть направлена на изготовление необходимой продукции в важнейших отраслях народного хозяйства.
Как известно, современный статус любого государства определяется двумя важнейшими интегральными показателями: научно-техническим уровнем и способностью к технологическому развитию.
Научно-техническая революция (НТР) отражает коренную качественную трансформацию общества на основе новейших научных открытий (изобретений), оказывающих революционное влияние на смену орудий и предметов труда, технологию управления производством, характер трудовой деятельности людей.
В условиях современных революционных преобразований технического базиса производства степень его совершенства и уровень экономического потенциала в целом определяются прогрессивностью используемых технологий - способов получения и преобразования материалов энергии, информации, изготовления продукции.
Технология становится завершающим звеном и формой материализации фундаментальных исследований, средством непосредственного влияния науки на сферу производства. Если раньше ее считали обеспечивающей подсистемой производства, то сейчас она приобрела самостоятельное значение, превратившись в авангардное направление НТП.
Развитие мировой экономики связано с систематическим увеличением потребностей в топливно-энергетических ресурсах, которые являются составной добывающей промышленности.
Развитие добывающей промышленности, как правило, определяет промышленную мощь той или иной страны, уровень благосостояния его жизни. Жизненный уровень большинства стран мира прямо пропорционален их энергопотреблению, что во многом определяет интенсивное развитие мировой топливно-энергетической индустрии, при которой «львиная доля» отводится нефти, газу и каменному углю.
История горного дела - это история постепенной передачи машинам и приборам функций человека. Современные методы горной добычи отличаются, от методов, которые использовались в прошлых столетиях. Но суть их одна - комплекс работ по добычи из массива горных пород, их поднятие, транспортировка и переработка.
Целью лекции познакомиться с эволюцией модели экономического развития мира, дать характеристику общим и приоритетным направлениям научно-технического прогресса как оказывающего непосредственное влияние на совершенствование технологий, а также определить сущность добывающей промышленности, рассмотреть особенности ее развития в Украине, а также уяснить какие основных технологий и способов добычи угля, нефти, газа и торфа существуют.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
- сформировать представление о научно-технической революции и ее роли в развитии современных технологических процессов;
- охарактеризовать современные технологические процессы.
- сформировать систему знаний об особенностях развития добывающей промышленности в Украине;
- охарактеризовать способы и методы добычи угля, нефти, торфа и газа.
1. Научно- технический прогресс, его общие и приоритетные направления
Бурный рост экономик ведущих держав мира после второй мировой войны обусловлен процессами перехода от еволюционного типа развития науки и техники к революционному.
Революционное развитие проявляется в технологических прорывах - использовании принципиально новых технологий и процессов, разработанных по новым принципам и идеям. Когда революционное развитие науки совпадает во времени с революционным развитием техники, идет речь о научно-технической революции (НТР).
Процесс развития НТР в мировой экономике последнего века условно можно разделить на три этапа:
Первый этап НТР (до 70-х годов XX ст.) характерен развитием больших предприятий и учреждений в наукоемких сферах деятельности, общей особенностью которых была интенсификация - увеличение объемов производства, необходимость постоянного привлечения к сфере производства дополнительных значительных и прогрессирующих по количеству сырьевых, материальных, трудовых, финансовых и других видов ресурсов, не проникаясь в достаточной степени вопросами ресурсосбережения и охраны окружающей среды.
Второй этап НТР (70-ые - 90-ые годы XX ст.) характерен прочвлениями перепроизводства, кризисом и сокращением производства больших концернов, компаний и предприятий и вместо этого бурным развитием преимущественно малых и средних предприятий в отраслях ЭВМ, обслуживания, финансово-юридических консультативных услуг и тому подобное.
Перспектива близкого истощения сырьевых залежей и запасов, значительного ухудшения состояния окружающей среды, исчерпания ресурсов энергетических и промышленных мощностей, недостаточность финансовых и трудовых ресурсов в условиях продолжения действия интенсивного производства требовал новых принципиальных, революционных изменений.
Третий этап НТР (начало 90-х годов XX ст.) положил начало переходу к инновационной модели экономического развития. Инновационная модель развитию экономики обусловливает разработку и использование новой техники и принципиально новых высоких энергосберегающих и экологически безопасных технологий, новых экономических и организационних форм ведения хозяйства.
На смену индустриализации и интенсификации приходит культура сервиса и коммуникаций, программное обеспечение и внедрение интернета. Развитие этой сферы основывается на интеллектуальном потенциале и не нуждается в значительных финансовых, энергетических и сырьевых расходов.
Научно-технический прогресс (НТП) в буквальном понимании означает непрерывный взаимообусловленный процесс развития науки и техники, а в более широком значении - постоянный процесс создания новых и совершенствования применяемых технологий, средств производства и конечной продукции с использованием достижений науки.
НТП можно истолковать также как процесс накопления и практической реализации новых научных и техническихзнаний, целостную циклическую систему «наука - техника - производство»,охватывающую несколько направлен:
- фундаментальные теоретические исследования;
- прикладные научно-исследовательские работы;
- опытно-конструкторские разработки;
- освоение технических нововведенный;
- наращивание производства новой техникой до необходимого объема, ее применение (эксплуатация) на протяжении определенного времени;
- технико-экономическое, экологическое и социальное старение изделий, их постоянная замена новыми, более эффективными образцами.
НТП присущи эволюционные (связанные с накоплением количественных изменений) и революционные (обусловленные скачкоподобными качественными изменениями) формы совершенствования технологических методов и средств производства, конечной продукции.
К эволюционным формам НТП относят:
- улучшение отдельных технико-экономических параметров изделий или технологии их изготовления;
-модернизацию или создание новых моделей машин, оборудования, приборов и материалов в пределах того же поколения техники.
К революционным формам НТП:
- смену техники и конечной продукции;
- возникновение принципиально новых научно-технических идей, научно-технических революций, в процессе которых и происходит переход к новым поколениям техники.
Общие и приоритетные направления НТП.
Научно-технический прогресс, всегда осуществляемый во взаимосвязанных эволюционных и революционных его формах, является определяющим фактором развития производительных сил, неуклонного повышения эффективности производства. Он непосредственно влияет прежде всего на формирование и поддержание высокого уровня технико-технологической базы производства, обеспечивая неуклонный рост производительности общественного труда. Опираясь на сущность, содержание и закономерности современного развития науки и техники, можно выделить характерные для большинства отраслей народного хозяйства общие направления НТП, а для каждого из них приоритеты по меньшей мере на ближайшую перспективу.
Общие направления НТП:
- создание новых и совершенствование применяемых технологий;
- создание нових и совершенствование существующих средств труда и конечной продукции;
- создание новых и улучшение качества применяемых материалов;
- механизация и автоматизация производства.
Приоритетные направления НТП:
- Применение прогрессивных базовых технологий:
- системы машин для легкой и пищевой индустрии;
- робототехнические и роторно-конвейерные комплексы;
- гибкие автоматизированные системы;
- персональные компьютеры
- применение новых синтетических, композиционных, керамических, сверхчистых материалов с заданными свойствами;
- комплексная автоматизация на базе применения систем автоматического проектирования, гибких автоматизированных систем, автоматизированных систем управления технологическими процессами (производством).
Современным технологиям присущи определенные тенденции развития и применения. Главными из них являются:
Во-первых, переход к малостадийным процессам путем соединения в одном технологическом агрегате нескольких операций, выполняемых ранее отдельно;
Во-вторых, обеспечение в новых технологических системах мало- или безотходности производства;
В-третьих, повышение уровня комплексной механизации процессов на основе применения систем машин и технологических линий;
В-четвертых, использование в новых технологических процессах средств микроэлектроники, позволяющих одновременно с повышением уровня автоматизации процессов достичь большей динамической гибкости производства.
Исходя из концепции ускорения науково-технического и социального прогрессу во всех отраслях народного хозяйства развитых стран мира, важнейшим названием является интенсификация производства.
Интенсификация производства включает:
1 Улучшение использования имеющегося производственного аппарата;
Рациональное использование производственного аппарата, который сложился, основывается прежде всего на наиболее полном использовании производственных мощностей.
2 Ускорение возобновления основных производственных фондов;
Важнейшим направлением интенсификации является возобновление основных производственных фондов, без которых:
- значительно растет сфера ремонта (например, на машиностроительных заводах количество рабочих ремонтно-механических цехов составляет 25-30 % общей численности);
- увеличивается объем ручного труда;
- снижается фондоотдача в результате старения основных фондов и их неполной загрузки.
3 Эффективное использование ресурсов:
Переход производства на интенсивный путь развития тесно связан с эффективным использованием ресурсов - ресурсозбереженням. Например, каждая тонна сохраненного топлива или сырьевых материалив за счет более развитых технологий обходится в современных условиях в 2-3 разы дешевле, чем их добыча.
Ресурсозбереження включает:
- экономию сырья, материалов, энергии, рабочего времени и получение на этой основе дополнительной продукции и при этом дешевле, чем за счет втягивания в производство новых ресурсов;
- широкое использование вторичного сырья, отходов производства и потребление;
- создание малоотходных технологий и применение новой ресурсосберегающей техники, использование эффективных средств, использование вторичных материалов;
- обеспечение высокого качества продукции как способ удовлетворения потребностей с меньшими расходами труда и материалов.
4 переход от эволюционных к революционным путям развития техники и технологии.
Наиболее радикальное повышение эффективности производства обеспечится переходом от эволюционных совершенствований действующей техники и технологий к принципиально новым технологическим средствам и технологическим процессам.
Таким образом, потенциальные возможности развития и эффективности производства определяются прежде всего научно-техническим прогрессом, его темпами и социально-экономическими результатами. Чем целенаправленнее и эффективнее используются новейшие достижения науки и техники, являющиеся первоисточником развития производительных сил, тем успешнее решаются приоритетные социальные задачи жизнедеятельности общества.
2. Современные технологические процессы
Спектр материалов с разнообразными свойствами и имеющиеся в нашем распоряжении средства обогащения и переработки сырья определяются уровнем развития естественных наук.
Уровень развития средств производства определяется не только техническими возможностями общества, но и решающей степенью и эффективностью процесса возобновления, то есть размером национального дохода. Развитию техники сегодня содействуют все отрасли естественных наук. Систематическое использование знаний для создания новых и усовершенствования существующих средств является общественной необходимостью.
Во всех случаях нужно выбрать такие способы производства, которые при сбережении высокой потребительской стоимости мирового уровня обеспечивают минимальную себестоимость.
2.1. Технология высокоскоростной обработки
Применение высоких скоростей обработки - многообещающий способ, особенно в связи с такими дорогими проектами, как исследование космического пространства.
Все указывает на то, что эти приемы стануть очень важными в будущем, особенно для мелкосерийных производств и обработки специальных материалов высокоскоростными режущими инструментами.
Носителями энергии могут быть ударные волны и а электромагнитные волны. Ударные волны образуются в разных средах (воздух, вода, песок) за счет детонации взрывных веществ, сгорания газа или порошковидного горючего, расширения переохлаждающих газов или искрового разряда, то есть много вариантов способа.
Они применяются в основном при формировании, но и встречаются и в подготовительных цехах, а также при резании, соединении или нанесении покрытий.
Самыми известными приемами высокоскоростного формирования является взрывчатое электромагнитное или электрогидравлическое формирование.
Скорость и производительность сравнительно с обычными способами увеличиваются на несколько порядков. Во всех этих способах принимает участие только один инструмент, относительно которого с большой скоростью передвигается заготовка, поддаваясь формированию за счет силы притяжения.
Ударные волны, которые возникают при детонации взрывчатого вещества, действуют на заготовку, как правило, через промежуточную среду (чаще это вода, реже твердый материал), придавливая ее к инструменту и формируя изделие.
При достаточно низкой стоимости инструмента и небольших капиталовложениях этот способ позволяет производить детали сложной формы, которые трудно формируются. Формы чаще всего простые и могут быть выполнены из бетона, пластмассы, твердых пород дерева или эбонита.
2.2.. Биотехнологии
Биотехнологии - это использование естественных и инженерных наук в биоиндустрии для обеспечения биологического сообщества необходимыми продуктами и услугами.
Каталитически - ферментативный характер биохимических процессов и большие поверхностные контакты микробов с питательными средам обусловливают высокую производительность и конкурентоспособность биотехнологических производств. Благодаря этому биотехнологии широко используются в сельском хозяйстве (высокопродуктивные и стойкие сорта растений, гербициды, регуляторы роста, вакцины и сыворотки для лечения животных, кормовые белки).
Биотехнологии являются передовыми в медицине при создании антибиотиков, биологически активных веществ и фармпрепаратов, инсулина, гормонов роста и противовирусных вакцин.
В пищевой, химической и горнорудной промышленности, очистке стоковых вод и в биозащите окружающей среды широко используются биотехнологии.С их помощью получают много ценных веществ - ферменти, аминокислоты, спирты, вина, пиво, кисломолочные продукты, кормовые и медицинские дрожжи, органические кислоты и их соли, ацетон.
Много промышленных технологий заменены на процессы с использованием ферментов и микроорганизмов:
- биотехнологическая переработка руд цветных металлов, сельскохозяйственных, промышленных и бытовых отходов;
- получение удобрений.
В энергетике биотехнологии можно использовать для повышения степени исключения нефти из месторождений, разработки биотопливных элементов.
Важнейшими стадиями микробиологического синтеза является:
- приготовление и стерилизация питательной среды;
- выбор высокоэффективных микроорганизмов и их размножение в лаборатории;
- получение необходимого количества микроорганизмов в цехе чистой культуры;
- ферментация;
- выделение и очистка целевого продукта;
- упаковка и хранение продукции.
Белковые катализаторы - ферменты являются ключевым фактором в определении возможностей практической реализации и экономических показателей биотехнологических производств.
Передовые страны мира (США, Япония) проводят интенсивные исследования проблем биотехнологических производств. По обоснованными прогнозам, в XXI ст. биотехнологические продукты составят не менее как 20 % всего объема товаров мирового рынка.