- •Введение Важнейшие проблемы народного хозяйства России
- •Улучшение качественных характеристик
- •Снижение себестоимости производимой промышленной продукции
- •3. Расширение масштабов технического перевооружения промышленных предприятий
- •Тема 1. Системный подход в управлении промышленными технологиями и инновациями
- •Конкурентные преимущества российской экономики.
- •Роль технологии и технологической инфраструктуры в современной экономике. Наукоемкая продукция и макротехнологии. Пути интеграции в мировой рынок наукоемкой продукции.
- •1.2. Промышленные технологии и технический прогресс
- •Физический эффект и его модель
- •Основные закономерности проявления физических эффектов
- •Модель физического эффекта
- •1.3. Конкурентоспособность промышленной продукции и пути ее достижения Потребительские свойства и цена продукции
- •Классификация технологий: по функциональному составу – технологии заготовительного, основного и вспомогательного производства
- •Классификация технологий по отраслям народного хозяйства
- •Тема 2. Конструкторская и технологическая подготовка производства
- •1. Конструкторская подготовка производства на основе cad/cam систем: классификация сапр, технические возможности, критерии выбора
- •2. Технологическая подготовка производства на основе cad/cam систем: классификация сапр, технические возможности, критерии выбора
- •Создание системы pdm на предприятии:
- •Тема 3. Промышленные технологии в машиностроении
- •3.1. Технологии переработки сырья и производство промышленных материалов Виды природных ресурсов, их запасы
- •Топливно-энергетическое сырье
- •Металлы
- •Понятие промышленных материалов
- •Стали, классификация сталей, свойства сталей
- •Маркировка стали:
- •Чугуны, классификация чугунов, свойства
- •Цветные сплавы, область применения и свойства
- •Методы и средства определения физико-механических характеристик сталей и сплавов
- •Методика выбора материала
- •Пластмассы: типы, состав, методы получения
- •Керамика, основные виды и область применения
- •Технические керамики
- •Огнеупоры
- •Применение алюминиевых керамик
- •Особенности промышленных технологий металлургического комплекса Доменное производство
- •Продукты доменной плавки
- •Производство стали Сущность процесса
- •Способы выплавки стали
- •Производство стали в электропечах
- •Дуговая плавильная печь.
- •Индукционные тигельные плавильные печи
- •Разливка стали
- •Способы повышения качества стали
- •Прокат и его производство
- •Способы прокатки
- •Технологический процесс прокатки
- •Основы порошковой металлургии
- •1. Основные свойства и классификация металлокерамических материалов
- •2. Получение металлических порошков
- •3. Получение неметаллических порошков
- •4. Формообразование заготовок и изделий из порошков
- •Проблема переработки промышленных отходов, рециклинг
- •3.2. Технологии механической, электро-физической, электро-химической и др. Видов обработки в машиностроении Машина – как объект производства. Классификация машин
- •Качество машин
- •Изделие и его элементы
- •Производственный процесс изготовления машины
- •Технологический процесс, классификация технологических процессов по ес тпп
- •Технологическая операция. Структура технологической операции
- •Заготовительное производство. Основные технологии получения заготовок: литье, ковка, штамповка Способы изготовления заготовок Выбор метода и способа получения заготовки
- •Общие принципы выбора заготовки
- •Способы изготовления отливок Изготовление отливок в песчаных формах
- •Литье в оболочковые формы
- •Литье по выплавляемым моделям
- •Литье в металлические формы
- •Изготовление отливок центробежным литьем
- •Литье под давлением
- •Изготовление отливок электрошлаковым литьем
- •Изготовление отливок непрерывным литьем
- •Способы обработки металлов давлением
- •Классификация процессов обработки давлением
- •Операции ковки
- •Предварительные операции
- •Основные операции
- •Горячая объемная штамповка
- •Формообразование при горячей объемной штамповке
- •Механическая обработка металлов и сплавов
- •Движения для осуществления процесса резания и схема обработки
- •Режим резания и геометрия срезаемого слоя
- •Инструмент для формообразования поверхностей деталей машин
- •Влияние углов резца на процесс резания
- •Физические закономерности (явления) процесса резания
- •1) Стружкообразование и виды стружек.
- •2) Усадка стружки
- •3) Силы резания
- •4) Наростообразование
- •5) Наклеп (упрочнение)
- •6) Тепловыделения в зоне резания
- •7) Трение, износ и стойкость инструмента
- •8) Вибрации при резании металлов
- •9. Точность и качество обработанной поверхности.
- •10. Производительность и выбор режима резания
- •11. Инструментальные материалы
- •Рассмотрим каждую группу материалов подробнее.
- •Металлорежущие станки
- •Классификатор металлорежущих станков ( по энимс)
- •Обработка заготовок на токарных станках
- •1. Типы станков токарной группы
- •Карусельные станки
- •Револьверные станки
- •Токарные автоматы и полуавтоматы
- •1.Станина. 2. Коробка подач. 3. Передняя бабка.
- •3. Типы токарных резцов
- •4. Принадлежности к токарным станкам
- •5. Способы закрепления заготовок
- •6. Работы, выполняемые на токарных станках
- •Обработка заготовок на фрезерных станках
- •1. Особенности процесса фрезерования
- •2. Работы, выполняемые на фрезерных станках.
- •3. Типы фрез.
- •4. Элементы режима резания.
- •5. Машинное время при фрезеровании
- •6. Схемы цилиндрического фрезерования
- •7. Типы фрезерных станков
- •8. Принадлежности к фрезерным станкам
- •9. Делительные головки
- •Обработка на сверлильных и расточных станках
- •1. Работы, выполняемые на сверлильных станках
- •2. Конструкции и геометрия осевых инструментов
- •1) Сверла
- •2) Зенкеры
- •3) Развертки.
- •3. Элементы режима резания
- •4. Типы сверлильных расточных станков
- •Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •1. Особенности процессов строгания, долбления и протягивания
- •2. Строгание и долбление
- •2) Элементы режима резания
- •3. Протягивание
- •4. Станки строгально-протяжной группы
- •Зубонарезание
- •1. Методы нарезания зубчатых колес.
- •2. Схемы обработки методом копирования
- •1) Схема нарезания дисковой модульной фрезой
- •3) Схема нарезания зубодолбежной головкой
- •3. Схемы обработки зубчатых колес методом обкатки
- •1) Схема нарезания червячной фрезой
- •2) Схема нарезания зубодолбяком
- •3) Схема зубострогания
- •Шлифование
- •1. Особенности процесса шлифования
- •2. Характеристика и маркировка абразивного инструмента
- •1) Абразивные материалы
- •2) Зернистость абразивных материалов
- •3) Связка абразивных инструментов
- •4) Твердость абразивных инструментов
- •5) Структура абразивного инструмента
- •6) Классы точности и неуравновешенности шлифовальных кругов
- •7) Форма и размеры абразивного инструмента
- •8) Маркировка шлифовальных кругов
- •3. Основные схемы шлифования
- •1) Круглое шлифование
- •2) Плоское шлифование
- •3) Профильное шлифование
- •4. Шлифовальные станки
- •Отделочные методы обработки
- •1. Обработка абразивными инструментами
- •2. Методы отделки зубьев зубчатых колес
- •3. Обработка методами пластического деформирования
- •Электрохимические и электрофизические методы размерной обработки
- •1. Электрохимические методы
- •2. Электроэрозионные методы
- •3. Ультразвуковая обработка
- •4. Лучевые методы
- •3.3. Автоматизация технологических процессов и производств термины и определения гибких производственных систем
- •Классификация гпс
- •Гибкость гап
- •Cтруктура и уровни асу
- •Основные функции эвм в развитых гибких производствах:
- •Программное управление оборудованием
- •Различают 3 вида dnc - систем
- •Оперативное планирование гпс
- •Тема 4. Промышленные технологии топливно-энергетического комплекса Перспективы развития топливно-энергетического комплекса
- •1. Нефтяной комплекс
- •Нефтедобывающая промышленность
- •Нефтеперерабатывающая промышленность
- •Развитие транспортной инфраструктуры нефтяного комплекса
- •3. Газовая промышленность
- •5. Электроэнергетика
- •6. Атомная энергетика и ядерно-топливный цикл
- •7. Возобновляемые источники энергии и местные виды топлива
- •Тема 5. Наукоемкие промышленные технологии Нанотехнологии
- •История развития нанотехнологии.
- •Основные достижения нанотехнологии.
- •2. Наночастицы
- •3. Новейшие достижения
- •3. Промышленность и сельское хозяйство. Экология.
- •4. Освоение космоса. Информационные и военные технологии.
- •Тема 6. Основы проектирования и управления производственными системами
- •1.1. Организационные технологии проектирования производственных систем
- •Формы проектирования в зависимости от типа производства
- •Методы организационного проектирования производственной системы (пс)
- •Характеристика типов производства
- •Характеристики различных типов производства
Роль технологии и технологической инфраструктуры в современной экономике. Наукоемкая продукция и макротехнологии. Пути интеграции в мировой рынок наукоемкой продукции.
В нашем случае под технологией понимается совокупность методов и приемов, применяемых на всех стадиях разработки и изготовления определенного вида изделий. А наукоемкость – это один из показателей, характеризующих технологию, отражающий степень ее связи с научными исследованиями и разработками (ИР). Наукоемкой мы называем ту технологию, которая включает в себя объемы ИР, превышающие среднее значение этого показателя технологий в определенной области экономики, допустим, в обрабатывающей промышленности, в добывающей промышленности, в сельском хозяйстве или в сфере услуг.
Отрасль хозяйства, в которой преобладающее, ключевое значение играют наукоемкие технологии, относится к числу наукоемких отраслей. В литературе чаще всего рассматривается наукоемкость в сфере обрабатывающей промышленности. Мы тоже рассмотрим эту сферу, а кроме того и сферу услуг. Наукоемкость отрасли обычно измеряется как отношение затрат на ИР к объему сбыта. Нередко используется и другой показатель – отношение к объему сбыта численности ученых, инженеров и техников, занятых в отрасли. Наконец, наукоемкой продукцией являются изделия, в себестоимости или в добавленной стоимости которых затраты на ИР выше, чем в среднем по изделиям отраслей данной сферы хозяйства.
Новизна понятия «наукоемкость» объясняется тем, что сам процесс интеграции науки с производством по историческим меркам не так уж давно начался, а проблема стоимости научно-технического прогресса стала актуальной лишь где-то в 70-х годах прошлого века, когда даже самым богатым странам денег на поддержание высокого темпа научно-технического развития стало не хватать. Научно-технический прогресс, а именно он обеспечивал в XX в. основную долю экономического роста (порядка 80%) в промышленно развитых странах, – дело очень дорогое. В каждой отрасли в соответствии с ее особенностями складывается свой баланс расходов, обеспечивающий устойчивое прибыльное хозяйствование, и нарушение его чревато неприятностями. В составе указанного баланса есть статья расходов на ИР. Объем этих расходов зависит от объемов производства и, главное, от объемов сбыта продукции. Так, в середине 80-х годов ХХ в. в американской промышленности, выпускающей компьютерную технику, на науку тратили 8% от объема продаж, в станкостроении – 3%, в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем – 12%, в бумажной индустрии – 1%, в металлургии – 0,5%, а в фармацевтической промышленности – 8%. Государство выделяет на поддержку науки определенную долю своего ВВП. В развитых странах на протяжении последних десятилетий ХХ в. эта доля составляла от 1 до 3% в зависимости от страны (см. табл. 2). Это означает, что для того чтобы увеличить финансирование на науку на 1 млрд. нужно, чтобы национальный ВВП вырос приблизительно на 40 млрд. Ни в отраслях, ни в масштабах государства выделяемая на ИР доля (ВВП или объема сбыта) не является юридически закрепленным нормативом, она устанавливается как конечный результат множества происходящих в обществе объективных процессов и отражает уровень его социально-экономического, технологического и культурного развития. Такого рода показатели меняются во времени очень медленно.
Таблица 3
Расходы промышленно развитых стран на науку
Страна |
Расходы на науку | |
% от ВВП |
На душу населения (долл.США) | |
Великобритания |
1,83 |
397,7 |
Германия |
2,29 |
527,4 |
США |
2,84 |
842,3 |
Франция |
2,18 |
461,6 |
Япония |
3,06 |
731,3 |
Какие конкретно отрасли промышленности можно отнести сегодня к наукоемким? По данным Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) к ним относят: 1) аэрокосмическая, 2) производство компьютеров и конторского оборудования, 3) производство электронных средств коммуникаций и 4) фармацевтическая промышленность.
Что отличает наукоемкие отрасли от прочих помимо самого показателя наукоемкости? Прежде всего, следует отметить высокие темпы роста, которые эти отрасли демонстрировали в последние десятилетия прошлого века и продолжают демонстрировать сегодня. В период с 1980 по 1997 г. средний годовой прирост объемов наукоемкого промышленного производства в мире составлял, с поправкой на инфляцию, 6,2%, тогда как в прочих обрабатывающих отраслях он был равен 2,7%.
Интенсивный рост характерен и для наукоемких отраслей сферы услуг и, в основном за счет этих отраслей – для сферы услуг в целом. Во второй половине XX в. она выходит в передовых странах на первое место как по численности работающих, так и по своему вкладу в ВВП. Например, в 1959 г. ее доля составляла в ВВП США 49%, и это уже было больше доли любого другого сегмента экономики, а в 1997 г. сфера услуг обеспечивала практически две трети (64%) американского ВВП. Доход наукоемких отраслей сферы услуг в период с 1980 по 1997 гг. возрастал в среднем на 4,6%.
Но быстрый рост и крупные объемы продаж – это не единственная характерная особенность наукоемких отраслей экономики. К числу таких особенностей относятся большая доля добавленной стоимости в продукции этих отраслей, высокий уровень заработной платы работников, крупные объемы экспорта. Но самое, пожалуй, главное – это инновационный потенциал, которым наукоемкие отрасли обладают в большей степени, чем остальные отрасли хозяйства. ИР и инновации органически связаны, именно инновации являются целью исследовательской деятельности наукоемких предприятий и организаций, работающих в остроконкурентной среде как на внутреннем, так и на международном рынке.
Выше мы отмечали высокую стоимость научно-технического прогресса. И не случайно именно в наукоемких отраслях появились, получили широкое распространение и приобрели перманентный характер различные формы кооперации усилий государства и частного сектора для совместного выполнения крупных исследовательских проектов, позволяющих освоить новые рубежи развития той или иной отрасли. Достаточно назвать создание международной космической станции, телескопа Хаббла, программы Европейского центра ядерных исследований.
С инновационным потенциалом наукоемких отраслей связана еще одна их особенность – наукоемкие технологии являются благодатной почвой для возникновения и успешной деятельности малых и средних компаний. Известно, что такие фирмы играют в экономике любой страны огромную роль, на них работает едва ли не основная часть населения, они обеспечивают до двух третей ВВП. В США на долю таких фирм приходится почти 50% занятости в частном секторе и половина национального внутреннего продукта. Конечно, далеко не всякое нововведение малым фирмам по плечу. Они не могут, к примеру, создать космический корабль, иной какой-либо крупный объект, вести фундаментальные ИР в области физики высоких энергий. Но разрабатывать специализированные вычислительные устройства на базе стандартных микросхем, создавать разнообразное программное обеспечение, компьютерные игры, оказывать разного рода услуги консультативного характера, выполнять лабораторные исследования в области биотехнологии и т.д. и т.п. малые фирмы могут даже лучше, чем большие.
В силу всех рассмотренных выше особенностей наукоемкие отрасли образуют сегодня лидирующую группу в экономике развитых стран, являются основным локомотивом экономического роста и позитивной динамики прочих показателей социально-экономического развития. А поскольку, как мы отмечали, развитие любой отрасли напрямую зависит от объемов производства и продаж, между основными производителями наукоемкой продукции идет острая конкурентная борьба за рынки сбыта, как в масштабах отдельных стран, так и на мировой арене, где наукоемкие отрасли выступают как ведущая сила столь актуальных процессов экономической глобализации.
Подводя итоги, подчеркнем три основных момента.
1. Наукоемкие технологии и отрасли хозяйства являются сегодня основной движущей силой развития экономики как в масштабах отдельно взятой страны или группы стран, так и в мировом масштабе. Это относится и к сфере производства, и к сфере услуг. К началу ХХI в. в развитых странах четыре наукоемких отрасли – аэрокосмическая, производство компьютеров и конторского оборудования, производство средств телекоммуникаций и фармацевтика – обеспечивали порядка 10-18% общего объема выпуска обрабатывающей промышленности, а наукоемкие отрасли сферы услуг – до 30% общего объема последних в стоимостном выражении. В 1997 г. стоимость оказанных в мире наукоемких услуг оценивалось в 7,4 трлн. долл. США.
2. Характерными особенностями наукоемких отраслей, определяющими их роль в экономике в целом, являются: темпы роста, в 3-4 раза превышающие темпы роста прочих отраслей хозяйства; большая доля добавленной стоимости в конечной продукции; повышенная заработная плата работающих; крупные объемы экспорта и что особенно важно, высокий инновационный потенциал, обслуживающий не только обладающую им отрасль, но и другие отрасли экономики, порождающий «цепную реакцию» нововведений в национальном и мировом хозяйстве. Кроме того, наукоемкие отрасли являются приоритетным полем деятельности малых и средних фирм, а также основным объектом вложений рискового капитала.
3. Ведущими центрами наукоемких технологий являются «три кита» современной мировой экономики – США, Япония и Западная Европа. Последняя по мере продвижения объединительного процесса в рамках ЕЭС заметно укрепляет свои позиции и в перспективе может, по крайней мере, сравняться с США. Совокупные показатели ЕЭС уже сегодня значительно опережают японские. В последнее десятилетие заметным и в какой-то мере знаковым явлением на мировом рынке высоких технологий стало энергичное продвижение стран Юго-Восточной Азии и Китайской Народной Республики. В производстве вычислительной техники и телекоммуникационного оборудования они уже сегодня занимают солидные позиции и стремительно наращивают свою долю мирового рынка.
В 21 веке дальнейшее развитие наукоемких технологий, их проникновение во все отрасли производства и услуг, в повседневный быт людей является столбовой дорогой научно-технического и экономического прогресса. Ни одна страна, претендующая на заметную роль на мировой арене и стремящаяся к обеспечению экономического роста, повышению уровня и продолжительности жизни своих граждан, не сможет решить этих задач без концентрации усилий на совершенствовании, укреплении и максимально эффективном использовании своего научно-технического потенциала. Это в полной мере относится к России. Неоднократные заявления руководства РФ, сделанные в 2002 г., свидетельствуют о том, что оно сознает настоятельную необходимость принципиальных положительных перемен в состоянии российской науки и ее положения в обществе. Заявлений на этот счет сделано достаточно. Ближайшее будущее покажет, в состоянии ли страна воплотить эти слова в реальное дело.