Производственные наукоёмкие технологии

Лекция 1

«То, что мы называем прогрессом, представляет собой безостановочную замену одних неприятностей другими.» Г. Эллис

 

Понятие производственной технологии

Термин «технология» впервые введен в 1772 г. профессором Геттингенского университета И. Бекманом для обозначения ремесленного искусства, включающего в себя профессиональные навыки и эмпирические представления об орудиях труда и трудовых операциях.

В переводе с греческого слово «techne» определяется как искусство, мастерство, умение.

Таким образом,

технология – это совокупность приемов и способов обработки и переработки различных сред.

технология – это совокупность приемов получения новых знаний о процессах обработки (переработки) различных сред.

технология – это сами операции добычи, переработки, транспортирования, складирования, сбережения, передачи прав владения, продажи и т.п., которые являются частью производственного процесса.

Эти, на первый взгляд, разнородные области объединяет общность подхода к предмету исследования.

Виды обрабатываемых (перерабатываемых) сред:

• материальные ресурсы (металл, химические вещества, растительная продукция, в т.ч. дерево; пластмассы, стекло, минеральное сырье; продукты переработки сельскохозяйственного производства);

• нематериальные ресурсы (информация, проектные и научные разработки, зрелища, искусство, законотворчество, управление, финансовые и страховые услуги и т.п.).

Задача технологии: выявление физических, химических, механических, коммерческих, социальных, экологических и прочих закономерностей о природе превращения обрабатываемых сред из одного вида в другой.

Цель технологии: определение и использование в широкой практике наиболее эффективных производственных процессов.

Технодинамика: отражение временных тенденций развития технологий и производства (позволяет осуществлять прогнозирование направлений и темпов развития).

Понятие «технология» обычно рассматривается в связи с конкретной отраслью производства.

Различают технологии:

• проектирования и конструирования,

• получения конкретного продукта (химические, фармацевтические, переработка сельхозпродукции);

• строительства,

• получения и обработки информации;

• социальные, политические (технология продвижения к власти) и т.д.

Результатом применения технологий в производственном процессе является продукт (товар/услуга), как конечный результат производственной деятельности человека (общества), обусловленный спросом на него.

В зависимости от возможности использования продукта потребителем, различают три вида продуктов:

• материальный (ПМ),

• энергетический (ПЭ),

• интеллектуальный (ПИ).

ПМ

ПЭ

ПИ

Схема взаимодействия "технологических" продуктов (работ, услуг)

Эти три вида продукта являются самостоятельными множествами, взаимодействующими между собой в различных соотношениях и комбинациях.

Результат осуществления технологического процесса, состоящего из совокупности технологических операций,

качественно-количественное изменение обрабатываемых сред, их формы, строения, материальных (технических) и потребительских свойств.

Поэтому наиболее общим содержанием понятия технология будем считать совокупность приемов и способов переработки различных сред.

Согласно такому представлению технологии, каждую из их множества можно считать производственной, ведь любая из них предназначена для производства нового качества исходного материала.

Но!!!

В зависимости от специализации предприятия как организационной формы производственного процесса, складывается определенный приоритет в технологии, (главная – основная, обеспечивающая – вспомогательная). Этот приоритет определяется экономической, экологической, социальной необходимостью её развития и лицензирования, а также применения в обществе (государстве).

Технологии не просто непрерывно обновляются по мере развития науки и техники.

Если в ХХ веке, по точной мысли акад. В. Легасова, думали, что сделать, то теперь надо ду­мать, как сделать.

Раньше при изготовлении транспортных средств старались получить максимальную ско­рость и наивысшую грузоподъемность, а при создании энергетических установок стре­мились к большим, желательно рекор­дным мощностям. Другими словами, надо было напитать мир новыми машинами, приборами и устройствами. Способ производства этих вещей принципиального значения не имел, проблема – в широком смысле слова – платы за обладание ими, в об­щем, не стояла.

В итоге человечество в ушедшем веке пришло к тому, что любое современное производство имеет крайне малый суммарный коэффициент полезного действия. При по­лучении колоссального эффекта в дело идет 2–4%, реже – до 10%.

Так, после добычи на шахте некоторого количества угля, достаточного для выра­ботки ста единиц энергии

- его перевозка,

- последующее сжигание,

- затем - транспортировка полученной электроэнергии,

- неизбежный нагрев проводов

- и, на­конец, работа на станках

«съедают» из этой сотни 97– 98 единиц!

Вся потерянная масса – рассеянное тепло, несгоревший уголь и прочее – уходит в атмосферу, порож­дая еще и экологические проблемы. Размножая шахты (увеличивая их мощность), можно добиться при­роста полезного эффекта в абсолют­ных цифрах, но и потери растут пропорционально. Гигантские силы, деньги, сырье в этом случае уходят «в стружку».

Лозунг «больше шахт, заводов, поездов, металла, станков» не решает проблем, а создает новые. Тиражирование («умощнение», по В. Легасову) техники сегодня не приво­дит к успеху.

Понятие наукоемких технологий.

Во второй половине 20 столетия серия технологических и фундаментальных открытий в области электроники, радиофизики, оптоэлектроники и лазерной техники, современного материаловедения (“новые материалы”), химии и катализа, создание современных авиации и космонавтики, бурное развитие информационных технологий, поразительные результаты в области микро- и наноэлектроники породили производство наукоемких продуктов, в основе которых лежат наукоемкие технологии, за счет которых происходит экономическое развитие в последние годы. Поэтому научно-технический прогресс в последние десятилетия приобретает ряд новых черт. Новое качество рождается в сфере взаимодействия науки, техники и производства. Одно из проявлений этого - резкое сокращение срока реализации научных открытий: средний период освоения нововведений составил с 1885 по 1919г. 37 лет, с 1920 по 1944г. - 24 года, с 1945 по 1964г. - 14 лет, а для наиболее перспективных открытий (электроника, атомная энергетика, лазеры) - 3-4 года. Произошло, таким образом, сокращение этого периода до продолжительности строительства крупного современного предприятия. Это означает, что появилась фактическая конкуренция научного знания и технического совершенствование производства, стало экономически более выгодным развивать производство на базе новых научных идей, нежели на базе самой современной, но “сегодняшней” техники. В результате изменилось взаимодействие науки с производством: раньше техника и производство развивались в основном путем накопления эмпирического опыта, теперь они стали развиваться на основе науки - в виде наукоемких технологий. Это технологии, в которых способ производства конечного продукта включает в себя многочисленные вспомогательные производства, использующие новейшие технологии. В наукоемких отраслях высоки темпы научно-технического прогресса. Например, в ключевой области современного НТП - микроэлектронике - скорость накопления опыта характеризуется ежегодным удвоением сложности и объема выпуска интегральных схем при 30-процентном снижении издержек и цен. В этих условиях отставание чревато не только потерей позиций в данной отрасли, но и безнадежным отставанием отраслей, где широко применяется электроника - в таких наукоемких отраслях как лазеры, авиастроение, отдельные виды машиностроения и др. Эти технологии используют многочисленные достижения фундаментальных и прикладных наук. Скорость появления новых изобретений и совершенно новых направлений исследований, которые иногда становятся самостоятельными отраслями научного знания способствует увеличению скорости морального износа уже имеющейся техники и технологии. Следующее за этим обесценение постоянного капитала вызывает значительный рост издержек, падение конкурентноспособности. Поэтому у производителей высок интерес к научным знаниям, они заинтересованы в контактах с наукой.

Кроме того наукоемкие технологии не представляют собой изолированные, обособленные потоки. В целом ряде случаев они связаны и обогащают друг друга. Но для их комплексного использования необходимы фундаментальные разработки, открывающие новые сферы применения новейших процессов, принципов, идей. Чрезвычайно важны также распространение одной и той же научно-технической идеи в другие отрасли, адаптация новых методов и продуктов для других сфер, формирование новых секторов рынка. Требуется вести активный научый поиск, который потребуется вести во многих направлениях, чтобы не пропустить какой-либо способ перспективного применения нововведения. Риск неточного выбора направления разработки чрезвычайно велик. За последние 15-20 лет развитые страны накопили значительный опыт организации инновационной деятельности.

Возникли различные формы внедрения научных разработок в производство (ведь сами по себе технологии никому не нужны, если нет их практического использования):

• технологическая кооперация,

• межстрановый технологический трансферт(осуществляется преимущественно международными корпорациями),

• территориальные научно-промышленные комплексы(СТАНФОРДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - город Станфорд, шт. Калифорния, США, основан в 1885. Входит в научно-промышленный территориальный комплекс, т. н. Станфордский научно-исследовательский парк.).

Наукоемкие производства - группа производств с высокими абсолютными и относительными (по отношению к общим издержкам производства) затратами на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы: производство электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры, авиационные, ракетные, космические отрасли промышленности, приборостроение, микробиологическая промышленность, индустрия информатики и др.