Машиностроение 21 века – «Машиностроение и техносфера XXI века»

Содержание

Инновационные технологии в машиностроении

Иван Абрамов, Москва задает вопрос:

Регулярно отслеживаю новинками в области машиностроения, особенно интересна транспортная отрасль. Какие новые технологии в машиностроении начали применять в 21 веке в России и других странах?

Ответ эксперта:

К машиностроению относится конструирование транспорта, робототехника, производство станков для промышленных предприятий и приборов для бытового использования, радиотехническая, электронная и электротехническая промышленность. Сложно описать инновации каждой отрасли в рамках одной статьи, можно лишь обозначить новые тенденции.

Автоматизация производства

Сегодня на смену бумажным чертежам пришло полное электронное определение изделия. В компьютерных программах нового поколения удобно проектировать новые детали и станки.

Если раньше лишь некоторые предприятия были оснащены станками с аналоговыми ЧПУ, то сегодня больше половины компаний используют станки с цифровыми ЧПУ. Постепенно им на смену приходят высокоскоростные центры с интеллектуальными ЧПУ.

Центры виртуальной реальности в научных институтах позволяют спроектировать сложные производства, создать модели каждого цеха. Виртуальная среда используется для обучения сотрудников высокотехнологичных производств.

Возможности лазеров

Одна из последних инноваций на производствах – это применение лазеров. В машиностроении их используют для резки металла. Лазерный луч имеет большое преимущество перед механическими инструментами: он может разрезать практически любой металл или сплав, вне зависимости от физических свойств. Лазерную резку можно автоматизировать и запрограммировать на выполнение повторяющихся действий. Это экономит силы рабочих и уменьшает риск человеческой ошибки.

Еще один элемент, который можно автоматизировать в машиностроении – это сварка. Лазерный луч подходит для соединения крупногабаритных металлических деталей. Его можно использовать на воздухе и в аргонной среде. Это позволяет сэкономить время, издержки и деньги, а также защищает производство от риска «человеческого фактора».

Изготовление деталей

Метод лазерного послойного синтеза – это выращивание деталей со сложной геометрической формой из титана, алюминия или жаропрочной стали. Лазер плавит металлический порошок и изготавливает из него деталь в течение нескольких часов. Сегодня технология применяется для выращивания частей авиационных двигателей.

Для выращивания изделий применяется 3D-моделирование. В графических программах инженеры разрабатывают планы деталей. Стандартные программы не подходят для такой кропотливой работы, поэтому на производствах используют специальные инженерные пакеты.

По сравнению с советским периодом в отечественном машиностроении произошел большой технологический скачок. Рыночная конкуренция заставляет владельцев предприятий искать новые решения по увеличению скорости выпуска и качества продукции. Научные институты готовят базу для инновационных технологий.

Видео: Машиностроение и инновации

promzn.ru

Машиностроение на современном этапе развития

Федосов E. A.

 

 

Появление понятия "машиностроение" в своем начальном развитии, как направление человеческой деятельности, связано с энергетическими революциями. Переход от энергии животных и природных энергий (ветра и воды) к энергии паровых машин, работающих от сжигания углеводородных топлив, создал условия перехода от кустарного производства к промышленному - появлению первых фабрик и заводов. Невозможность значительного отрыва производства от источников энергии привела к образованию первых промышленных центров. Появление электроэнергетики - генераторов электроэнергии и электродвигателей - дало дальнейший толчок к промышленному развитию. Все это привело к созданию целостной среды экономического развития и среды обитания человека - индустриального общества.

 

Наивысшего развития индустриальное общество достигло к середине XX столетия, породив все преимущества и противоречия современной цивилизации. Машиностроение было основой индустрии. Те страны, которые гармонично развивали машиностроительные отрасли, обеспечивали свое экономическое и военно-техническое могущество в мире. Национальная экономика и, как следствие, национальная политика опирались, в первую очередь, на индустриальную мощь государства. Понятие "великой" державы было связано не столько с размером ее территории, сколько с ее индустриальной мощью. Во второй половине XX столетия развитие машиностроения получило новое качество. Технологическое развитие стало в значительной мере наукоемким. Фундаментальные научные открытия в области физики, химии, биологии были достаточно быстро востребованы современной промышленностью, породив технологии современной электроники, микроэлектроники, радиоэлектроники, оптоэлектроники, технологии новых материалов, биотехнологии. Это быстрое освоение результатов фундаментальной науки и вскрывает суть наукоемких технологий или, как их еще называют, "высоких" технологий.

Образовалась воспроизводящая цепочка: фундаментальная наука - прикладная наука - разработка технологии - проектирование и производство современного промышленного продукта.

 

Современное машиностроение базируется на наукоемких технологиях. Таким образом, в конце XX столетия была продемонстрирована зависимость машиностроительных производств не только от развития энергетики, но в значительной мере и от развития наукоемких технологий. Появление таких продуктов электронного машиностроения, как современные электронные компьютерные компоненты, привело к широкому их внедрению в производство нового поколения технических систем, высокоэффективных, гибко перестраиваемых, многокоординатных машин и роботов. Ключевой тенденцией при создании современных машин стал перенос функциональной нагрузки с механических узлов к интеллектуальным (электронным, компьютерным) компонентам. Доля механической части в современном машиностроении сократилась с 70 % в начале 90-х годов до 25 + 30 % в настоящее время. Одновременно происходит компьютерное сопровождение всего жизненного цикла создания и эксплуатации технической системы.

 

Информатизация и компьютеризация производства сопровождаются информатизацией общества, всех сторон его жизни и трудовой деятельности на базе телекоммуникации и информационных компьютерных сетей (Интернет), факсимильных аппаратов, почты, сотовой и космической связи. С помощью средств мультимедиа (синтез компьютеров, аудио- и видеотехники), компьютерной графики создается виртуальный мир, где перед человеком открывается широкая дорога для творчества, быстрого освоения и обновления знаний. Появляется рынок знаний и экономика, базирующаяся на рынке знаний и информационных услуг ("новая" экономика).

 

Таким образом, современное машиностроение и связанные с ним наукоемкие технические системы, а также информатизация общества составили целостную принципиально новую среду обитания, внутри которой человек живет, чувствует, мыслит, приобретает опыт. Появились такие понятия, как "человеческий капитал" и "социальный интеллект".

 

"Человеческий капитал" - совокупность профессионально квалифицированных навыков, знаний, таланта индивидов; "социальный интеллект" реализуется через сетевую систему связей, информационное поле, создаваемое средствами электронной коммуникации, социальную память, хранящуюся в банках данных; интеллектуальную элиту, продуцирующую новые идеи и знания; интеллектуальный рынок обмена идеями и информацией.

 

Человеческий капитал и социальный интеллект и являются по существу основой постиндустриального мира. Только те страны, которые имеют высокие показатели человеческого капитала и социального интеллекта, могут претендовать на статус великих держав. Большие территориальные пространства, большая численность населения, запасы природных ресурсов на национальных территориях, обладание современным оружием массового поражения - все это критерии великих держав прошедшего столетия. В начале XXI века мы являемся свидетелями появления совершенно иных процессов и иных критериев.

Наиболее рельефно это проявилось в так называемом процессе глобализации экономики.

 

Сложность современных технологий и создание на их базе современного наукоемкого продукта потребовали беспрецедентной концентрации финансового и интеллектуального капитала, которые не могут обеспечить ресурсы национальной экономики. В рамках одной страны невозможно создать всю воспроизводящую технологическую цепочку. Поэтому разработка и производство современного наукоемкого продукта перешли национальные границы и привели к созданию гигантских транснациональных корпораций.

 

Всего пять крупнейших транснациональных структур осуществляют более половины мирового производства наукоемкой продукции (авиакосмические системы, автомобили, электронное оборудование, судостроение и др.) Две-три транснациональных компании владеют глобальными телекоммуникационными сетями. В корне изменилось понятие рынка и конкуренции на рынке.

 

Конкурентность на современном этапе означает, прежде всего, способность занять место в воспроизводящей транснациональной цепочке и удерживать его при всех ее модификациях. А реальным условием национальной конкурентоспособности является мощный каркас национальных производственных научно-технических структур (наука - технология - производство), всегда способных встроиться в меняющуюся конфигурацию международных производственных связей. Нет понятия "внутреннего" рынка. Создающийся наукоемкий продукт и мир экономики в настоящее время представляют собой сложное переплетение национально-государственных экономических пространств и транснациональных экономических структур. Всеобъемлющая глобализация стирает грань между внутренней и внешней сферой деятельности. Если не учитывать внешнюю ситуацию, то какие бы усилия ни принимались по формированию национальной стратегии развития, они легко "смываются" всемирными глобальными потоками и процессами в финансовой, производственной, социальной, экономической и других сферах. Вступление России в ВТО полностью погрузит ее в эти процессы.

 

Геоэкономическое пространство давно разорвало национальные образования и вышло на господствующие позиции в мире. Интернационализация капитала и производства модифицирует все товарное производство: оно осуществляется на базе перешагнувших национальные рамки широко кооперированных технологических цепочек.

 

В результате появилось понятие единого мирового дохода и борьба за его перераспределение. Страны, контролирующие производство конечного наукоемкого продукта в транснациональных технологических цепочках, по существу получают значительную его долю. Несвоевременное включение в интернационализированные технологические воспроизводящие цепочки многих национальных экономик, в том числе и российской, субъективно оставляют их в стороне от центрального вектора мирового развития.

 

Выплескивая через внешнюю торговлю свое национальное богатство (энергоносители, сырье, металл, интеллектуальные и финансовые ресурсы) и не будучи признанным звеном мирового воспроизводящего процесса, где используются эти ресурсы, в рамках которых производятся и реализуются уникальные изделия, созданные в отраслях современного машиностроения и обеспечивающие формирование мирового дохода, - национальная экономика России не участвует в его перераспределении, а считает достающиеся ей крохи. В этом случае сложно претендовать на статус великой державы.

 

В результате доля машин и оборудования, произведенных с начала 90-х годов прошлою века, по настоящее время, в общем объеме российского экспорта не превышает 5 - 6 %. Этим объясняется и тот факт, что доля инвестиций, приходящих в Россию, не превышает 2 % от мирового объема. Инвестировать в ресурсодобывающие отрасли не столь прибыльно по сравнению с машиностроительными отраслями.

 

По существу Россия упустила стратегическую инициативу, подменяя свои экономические интересы геополитическими доктринами и инициативами, а систему внешнеэкономических связей она выстраивает на основе отжившей в конце XX века торговой доктрины с ее конъюнктурными пассивными подходами.

 

Любая внешнеэкономическая деятельность в мире опирается на широкую сеть транснационального производства и послепродажного обслуживания. По сути, транснациональное производство и формирует мировой рынок и мировой доход.

Советский Союз имел достаточно разветвленную сеть машиностроительного производства, охватывающего все субъекты СССР, а также страны Восточной Европы (страны СЭВ). В сфере экономических интересов (не только поставка вооружений) находились многие страны Азии, Африки, Латинской Америки. Активно работали торговые представительства СССР за рубежом.

 

В момент, когда в итоге "холодной войны" и развала СССР рухнула геополитическая доктрина функционирования мира, Россия потеряла свои технологические воспроизводящие цепочки в странах бывших субъектов СССР и в странах СЭВ. Мало того, Россия отдала структурам НАТО всю свою военную и экономическую инфраструктуру в Восточной Европе. Процессы поспешного выхода государства из установившихся экономических структур, несправедливой передачи природных ресурсов на основе "ваучеризации" и закрытых залоговых аукционов в руки олигархических структур привели к переносу финансовых потоков и национального дохода в стране с обрабатывающих и машиностроительных отраслей в ресурсодобывающие отрасли. В результате стала очевидна неспособность России играть по правилам, объективно задаваемым глобализацией, - у нас не оказалось мощных транснациональных систем, носителей государственных геоэкономических интересов.

 

В то же время США в результате процессов смены геополитических доктрин после окончания "холодной войны" взяли на вооружение геоэкономический экспансионизм и политическую доктрину, использующие геоэкономические идеи для оправдания внешнеэкономической экспансии, направленной на использование сырьевых, финансовых, интеллектуальных ресурсов других государств без допуска их к формированию и распределению мирового дохода. Геоэкономические интересы США, по существу "страны - системы", базируются на делегировании этих интересов транснациональным монополиям, а военная машина страны служит для защиты этих интересов.

 

Наравне с силовыми военными действиями формируется стратегия непрямых действий, когда конечный результат достигается не военными средствами, а путем применения высоких геоэкономических и геофинансовых технологий. Глобализация буквально перевернула наше понимание и восприятие методов насилия. "Страны - системы", имеющие наднациональные, транснациональные структуры, способны без прямой агрессии и силовых средств отобрать весь национальный доход любой страны, перелив его в мировой и разделив последний между небольшим числом развитых в области наукоемкого продукта стран. За примером далеко ходить не надо. Достаточно вспомнить недавний кризис в Юго-Восточной Азии.

 

В результате последние десять лет привели Россию к затяжному структурному и экономическому кризису. Выйти из этого кризиса, найти свою нишу в быстро развивающемся мире - в этом историческая задача России.

 

К сожалению, наука России оказалась не в состоянии предвидеть и смягчить удары структурного кризиса. Общество перенасыщено устаревшими парадигмами, плохо сопрягающимися с мировыми процессами. Властные структуры, ослабив внимание к фундаментальным исследованиям в области современной экономики, а по существу практически придушив их безденежьем, лишились фундаментальных "опор" при разработке концепций, стратегий, доктрин и т.д. в условиях перехода к рыночной экономике.

 

В результате, прикрываясь риторикой рыночной экономики, властные структуры вырабатывают программы реструктуризации наукоемких отраслей промышленности, создания интегрированных структур, программы конверсии оборонных отраслей промышленности и т.д. Но вся эта "кипучая" деятельность не имеет научного базиса, совершенно не учитывает геоэкономические процессы, происходящие в мире.

 

Если мы сейчас не преодолеем синдром катастрофичности, синдром оплакивания того, что потеряно, и не воспользуемся своими интеллектуальными возможностями по обеспечению выхода в мировое геоэкономическое пространство, Россия будет вечно выкидывать через торговую модель свои ресурсы и быть на задворках мировой экономики, вместо того чтобы на равных участвовать в формировании перераспределения мирового дохода, научиться брать свою долю мирового дохода через налогооблагаемую базу с гигантской "чужой" территории, куда вкладываются значительные ресурсы России.

 

Надо четко отдавать себе отчет, что современный техногенный мир, как это было сказано выше, - это постиндустриализм. В его основе лежит создание современных наукоемких технических систем. Понятие "технической системы" заменило традиционное понятие "машины". Современная техническая система, обычно выполняющая какую-либо законченную целевую функцию, а машина - отдельную операцию, является по существу одной из составляющих технической системы. Современный самолет, космический аппарат, автомобиль, подводная лодка, технологическая производственная линия и т.д. имеют в своем составе множество машин, агрегатов и механизмов и являются техническими системами. Целевая функция, выполняемая технической системой, обычно достигается благодаря включению в ее состав систем управления. Поэтому в мире наблюдается приоритет инноваций в направления, связанные с наукоемкими техническими системами - создание новых материалов, компонентов на базе технологий микроэлектроники, радио- и оптоэлектроники лазерных технологий, компьютерной техники, информационных технологий - так называемые базовые технологии.

 

Авиационные и космические системы, судостроение, транспортное машиностроение, атомная энергетика и атомное машиностроение, энергомашиностроение всегда были приоритетами в области машиностроения в СССР, что обеспечивало достаточно заметное присутствие страны на мировом рынке. Именно восстановление производства этих технических систем в России позволило бы создать российские технополюсы - геоэкономические точки роста с последующим превращением их в транснациональные очаги стратегического развития.

 

В этом и должна быть суть долговременной стратегии России. При этом необходимо, чтобы государство выступило в роли глобального предпринимателя.

 

В качестве первоочередных шагов необходимо восстановить разрушенные воспроизводящие цепочки в приоритетных отраслях машиностроения: фундаментальные исследования - прикладные исследования - создание современных технологий - проектирование и современное производство. Именно в эту область и должны быть направлены программы структурной перестройки. Одновременно эти программы должны включать разделы наделения отечественных внешнеполитических институтов ответственностью за проведение геоэкономической стратегии, встраивания российской экономики в мировую экономическую систему. Для этого следует продумать целую систему представительств в мировых наднациональных структурах (консорциумах, крупнейших корпорациях, страховых компаниях, банках), перевести национальные системы стандартов на международные. При этом необходимо отдавать себе отчет, что жестко конкурентная мировая среда будет стремиться закрепить наши временно ослабленные позиции. Россию попытаются заключить в своеобразный геоэкономический "панцирь". К сожалению, наш прошлый менталитет также способствует самоизоляции. 

 

С целью реформирования и развития современного машиностроительного комплекса России было бы полезно создать управляющую структуру в виде комиссии по научно-технической политике России (аналог военно-промышленной комиссии при Президиуме Совета Министров СССР), на которую и возложить формирование необходимых комплексно-целевых программ, координацию деятельности Академии наук, прикладных государственных научных центров и предприятий машиностроительного комплекса, а также внешнеэкономическую деятельность в области машиностроения и встраивания России в наднациональные воспроизводящие цепочки.

www.mashportal.ru

Производство двигателя Стирлинга новая отрасль в машиностроении XXI века

Н.Г. Кириллов, д.т.н., академик Академии военных наук

Двигатели Стирлинга для развития альтернативной энергетики
Основные направления развития экономики в XXI веке – поиск перспективных технологий энергопреобразования и производство новой техники на основе высокоэффективных термодинамических циклов с использованием возобновляемых энергоресурсов. Переход на новый технологический уровень связан, прежде всего, с энергосбережением и сокращением доли использования традиционных энергоресурсов. Так, к 2025 г. в странах ЕС более 20% энергии будет производиться за счет использования альтернативных видов топлива.

По мнению многих зарубежных специалистов, перспективным направлением при этом является разработка и широкое внедрение энергетических установок на основе двигателей Стирлинга [1, 2]. Низкий уровень шума, малая токсичность отработавших газов, работа на различных видах топлива, большой ресурс, соотношение размеров и массы, хорошие характеристики крутящего момента – все эти параметры дают возможность двигателям Стирлинга в ближайшее время значительно «потеснить» двигатели внутреннего сгорания.

Двигатель Стирлинга, относящийся к классу двигателей с внешним подводом теплоты, является уникальной тепловой машиной. Циклические процессы сжатия и расширения в двигателе происходят при различных значениях температуры, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема.

Конструктивно двигатель представляет собой удачное сочетание в одном агрегате компрессора, детандера и теплообменных устройств: нагревателя, регенератора и холодильника, образующих внутренний контур. Он содержит некоторый постоянный объем рабочего газа, перемещающийся между «холодной» частью (находящейся в зоне температуры окружающей среды) и «горячей» частью.

Как у любого двигателя с внешним подводом теплоты, нагревание рабочего тела во внутреннем контуре происходит через теплообменную поверхность за счет сжигания любого вида топлива или других источников теплоты. Это позволяет применять в двигателях Стирлинга как традиционные, так и нетрадиционные виды топлива – биогаз, уголь, отходы лесной промышленности и сельского хозяйства, а также солнечную и другие виды энергии. Многотопливность делает их особенно привлекательными для использования возобновляемых и местных источников энергии.

Уже сегодня наиболее крупные инновационные проекты в области альтернативной энерге¬тики связаны именно с двигателями Стирлинга. Наиболее значимым проектом по использованию солнечной энергии в настоящее время является создание грандиозной «солнечной фермы» на юге США. В штате Невада на площади 160 км2 создается «ферма», включающая 70 тыс. энергоустановок на основе двигателей Стирлинга. По расчетам американских специалистов, она может полностью покрыть все потребности южных и юго-западных штатов США в электроэнергии. Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли, в 6,7 раза больше мирового запаса ресурсов органического топлива. Используя только 0,5% этого запаса можно полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия. Именно поэтому после создания «солнечной фермы» в США такие проекты планируется развернуть в Южной Америке, Северной Африке, Австралии, Индии, на Ближнем Востоке и в других южных странах.

В настоящее время все американские программы по освоению космоса основываются на применении энергоустановок с двигателями Стирлинга, работающих за счет атомной энергии. Такой двигатель может обеспечить надежную работу установки без обслуживания, с ресурсом более 6 лет, при КПД преобразования тепловой энергии в электрическую 35…40%. В качестве источника тепла для двигателя могут использоваться радиоизотопные тепловые блоки и ядерные реакторы.

Планируется, что атомные энергоустановки с двигателями Стирлинга мощностью от 500 Вт до 15 кВт будут использоваться на «долгоживущих» пилотируемых и беспилотных космических аппаратах. Установки мощностью от 15 до 200 кВт и более целесообразно применять на пилотируемых орбитальных станциях или обитаемых лунных базах с большими потребными мощностями. Так, по проекту SP-100 для планируемой лунной базы в США создается ядерная энергоустановка с тремя двигателями Стирлинга общей мощностью 250 кВт и массой 3 тонны.

В 2011 г. NASA планирует отправить к спутникам Юпитера исследовательский зонд с ядерным реактором на борту. Разрабатывает «атомные Стирлинги» компания Lockheed Martin и Glenn Center. В настоящее время уже создан двигатель мощностью 25 кВт для энергетической установки с радиоизотопной накачкой.

Кроме атомных, разрабатываются также и солнечные энергоустановки с двигателями Стирлинга мощностью от 3 кВт до 100 кВт. Фирмой Alisson создан космический вариант солнечной установки мощностью 5 кВт, частота вращения двигателя – 3000 об/мин, КПД около 35%. В качестве источника теплоты используется параболический лепестковый концентратор диаметром 5,8 м, создающий в приемнике температуру 947 К. В ловушке приемника излучения предусмотрен тепловой аккумулятор, отдающий тепло фазового превращения при постоянной температуре на теневых участках орбиты полета. Энергоустановка имеет массу 250 кг и уже испытана на одном из искусственных спутников Земли типа «Джеминай». К разработке солнечных энергоустановок с двигателями Стирлинга для космических объектов в последнее время подключились такие крупные зарубежные фирмы, как Sanpower, Britisch Аerospace Public Сompany, MC Donnall Donglas Aerospаcе, United Stirling AB и др.

При этом нужно отметить, что в тех областях техники, где начинают применять двигатели Стирлинга, происходит технологический рывок. Так, например, применение на шведских неатомных подводных лодках анаэробных энергоустановок с двигателями Стирлинга значительно повысило их «скрытность» и совершило настоящий переворот в области подводного кораблестроения.

Сейчас по этому пути идут все ведущие фирмы, производители подлодок [3], поскольку «на кону» – мировой рынок подводных лодок XXI века, а это примерно 400 единиц до 2030 года. «Козырными картами» в этой борьбе, несомненно, станут субмарины с двигателями Стирлинга. Они уже в настоящее время по «скрытности» и другим характеристикам не только приблизились к атомоходам, но по некоторым показателями даже превосходят их. Так, в ходе двух учений в Атлантике, прошедших в 2003 г., шведская подводная лодка Halland с анаэробными двигателями Стирлинга опередила испанскую субмарину с обычной дизель-электрической установкой, а затем и французскую атомную подлодку. Она же в Средиземном море лидировала в «схватке» с американской атомной подлодкой «Хьюстон». Нужно отметить, что малошумная и высокоэффективная Halland в 4,5 раза дешевле своих атомных соперников.

В настоящее время в Германии началась реализация проекта по размещению 80 тыс. когенерационных мини-установок с двигателями Стирлинга для покрытия пиковых нагрузок. В перспективе в каждой квартире жителей западной Европы, США и Японии будет работать такой «домашний» стирлинг-генератор, что позволит сократить до 60% потерь в системах тепло- и электроснабжения. К созданию таких установок уже приступили крупнейшие корпорации мира: Bosch Group (Германия), Rinnai (Япония), MTS Group (Италия), MСС (Испания) и др. И это только некоторые примеры использования двигателей Стирлинга в инновационных проектах XXI века.

Ведется разработка двигателей, использующих в качестве топлива древесную щепу, пеллеты, солому, рисовую шелуху и биогаз. Созданы опытные образцы, и готовится их серийное производство. Предполагается, что именно энергетические установки с двигателями Стирлинга, работающие на местном топливе, будут играть решающую роль в энергообеспечении стран «третьего» мира.

Перспективы использования двигателей Стирлинга в различных областях энергетики стали очевидны для всех промышленно развитых стран мира. Сегодня ведут интенсивные работы в этом направлении не менее 140 научно-исследовательских организаций и компаний США, Великобритании, Японии, ФРГ, Швеции и Нидерландов. Начались исследования в Китае, ЮАР, Австралии, Израиле, Канаде, Индии. Объективно в последние 10-15 лет в мире начала формироваться новая, перспективная отрасль машиностроения – стирлингостроение.

Перспективы развития стирлингостроения в России

Развитие стирлингостроения, как новой отрасли промышленности, даст новый импульс в развитии отечественного двигателестроения [4, 5]. России необходимо заниматься созданием и производством машин Стирлинга, поскольку не надо догонять зарубежные страны в области производства двигателей внутреннего сгорания (дизелей и карбюраторных двигателей), где мы безнадежно отстали. Стирлингостроение – это новая отрасль, в которой у зарубежных развитых стран пока еще нет явного превосходства. Они только в самом начале пути – и у России сейчас есть все шансы быть в числе первых.

Кроме того, у нас пока еще есть научно-технический потенциал, который в данной области превосходит зарубежный. И если это направление будет поддержано Правительством, то через 5-7 лет Россия может стать одним из лидеров в области производства высокоэффективного и экологически чистого энергетического оборудования. Развитие данного направления позволит:

•    обеспечить загрузку машиностроительных предприятий производством конкурентоспособной продукции;

•    изменить существующую структуру потребления первичных энергоносителей внутри страны, сократить потребление нефтепродуктов и природного газа за счет более широкого использования местных видов топлива - древесины, торфа, биогаза и т.д.;

•    обеспечить электричеством и теплом удаленные регионы - это 70% территории РФ и более чем 30 млн человек; качественные картонные бирки для одежды очень хорошо преобразовывают товар и даже добавляют ему статусности

•    повысить надежность энергоснабжения энергодефицитных районов, которые охвачены централизованным электроснабжением, но ограничены по мощности;

•    высвободить в структуре энергобаланс страны объемы традиционных энергоносителей, необходимых для договорных экспортных поставок нефти и природного газа.

Сегодня в России наблюдается явный парадокс: страна не производит машин, работающих по циклу Стирлинга, но при этом имеет более чем 40-летний практический опыт в данной области. Именно этот опыт является фундаментом для возможного технологического рывка в области производства современных высокоэффективных двигателей Стирлинга. В истории отечественного стирлингостроения можно выделить два этапа.

Первый этап относится к советскому периоду – 1959-1992 гг. Он начался, когда в СССР приступили к подготовке производства криогенных машин Стирлинга для зарождавшейся аэрокосмической отрасли. В то время не существовало отечественной научной школы по проектированию машин, работающих по циклу Стирлинга, поэтому все модели были копиями машин зарубежных компаний Phillips и Werkspoor. Холодильное оборудование с криогенными машинами Стирлинга производили предприятия «Арсенал», «Гелиймаш», «Сибкриотехника» и др. Здесь было организовано производство криогенных машин, на основе которых выпускались воздухоразделительные установки ЗИФ-700/-1002/-2002, а также криогенные машины с несмазываемыми поршневыми уплотнениями и ромбическим приводом – КГМ 1500/80 и КГМ 900/80. Однако в 1990-1995 гг. из-за отсутствия в России платежеспособных заказчиков производство криогенного оборудования данного типа было полностью прекращено.

С 1991 по 1994 гг. проводились работы по созданию холодильных установок для авторефрижераторной техники. В результате были созданы опытные образцы холодильных машин мощностью до 5 кВт, работающих в диапазоне температур +12...–43°С, которые по эффективности и массогабаритным характеристикам соответствовали современным ПКХМ для авторефрижераторной техники. Но в связи с общим спадом в экономике и финансовыми трудностями заказчиков, в 1994 г. работы по данному проекту были прекращены.

С 1972 по 1991 гг. в ЦНИДИ и ряде других организаций проводились исследования по созданию отечественных двигателей Стирлинга. За это время предпринимались попытки создания моделей мощностью от 200 Вт до 250 кВт. Так, в 1980-х годах был разработан двигатель, предполагаемая мощность которого составляла 250 кВт. Однако из-за ошибок в расчете внутреннего контура он «выдавал» только 50 кВт полезной мощности.

Таким образом, высокоэффективных, конкурентоспособных на мировом рынке двигателей и холодильных машин Стирлинга, несмотря на проведенные работы, создать не удалось. К сожалению, после распада СССР работы в этом направлении были полностью прекращены, с почти полной утратой научного и кадрового потенциала.

Однако советский этап в развитии стирлингостроения имел свои результаты. Были получены интересные научно-практические данные по конструкциям камер сгорания для двигателей Стирлинга, математическому моделированию процессов во внутреннем контуре двигателя и т.д. Этот опыт послужил основой для дальнейшего развития отечественного стирлингостроения.

Второй, современный этап начинается с научно-исследовательских работ в Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского в 1990 году. С 1990 по 2004 гг. эта организация была единственной в России, где проводились системные экспериментальные работы по всему спектру применения машин Стирлинга в интересах Минобороны РФ. Надо отметить, что в России (как и за рубежом) работы, связанные с созданием машин данного цикла, проводились в основном в рамках оборонных ведомств с целью их применения в военной технике. Однако сегодня именно те технологии, которые созданы в недрах военно-промышленного комплекса, становятся основополагающими в развитии многих отраслей промышленности.

За 15 лет интенсивной работы накоплен значительный научно-технический потенциал, во многом превышающий потенциал ведущих зарубежных компаний в этой области. Была сформирована новая российская научная школа проектирования и расчета машин Стирлинга.

На базе данного потенциала в С.-Петербурге в период с 2004 по 2008 гг. создается несколько научно-производственных компаний для реализации крупных проектов – Инновационно-исследовательский центр «Стирлинг-технологии», ЗАО «Русский Стирлинг» и ЗАО «Научно-исследовательский и проектный институт стирлингостроения». Здесь проводились опытно-конструкторские работы по созданию гаражных заправочных станций сжиженного природного газа и систем улавливания паров нефтепродуктов на основе криогенных машин Стирлинга, разработана проектно-сметная и конструкторская документация на серийное изготовление данных систем. Также был реализован проект контейнерной электростанции с двигателем Стирлинга, работающим на угольном метане.

Полученные результаты позволяют выйти на мировой рынок с принципиально новой, высокоэффективной и экологичной техникой для нефтегазового комплекса и автономной энергетики. Однако резкое сокращение финансирования проектов, связанное с сегодняшним мировым кризисом, не позволило приступить к серийному производству разработанных систем, и эти компании перестали существовать.

Сегодня в С.-Петербурге создана новая компания по разработке и продвижению проектов на основе машин Стирлинга – Инновационно-консультационный центр стирлингмашиностроения (ИКЦ «Стирлингмаш»). ИКЦ в полном объеме сконцентрировал в себе весь практический опыт и научный потенциал, накопленный отечественными специалистами за последние 40 лет в данной области. Используя этот потенциал, можно наладить производство двигателей Стирлинга практически на любом российском машиностроительном предприятии.

Использованная литература

1. Кириллов Н.Г. В XXI век - на машине Стирлинга//Машины и механизмы. 2007, №5.

2. Кириллов Н.Г. Газопоршневые двигатели Стирлинга - технологический прорыв в автономной энергетике XXI века //ГАЗинформ. 2008, №2.

3. Кириллов Н.Г. Перспективы развития судовой энергетики на основе машин Стирлинга //Морской флот. 2002, №2.

4. Кириллов Н.Г. Найдут ли двигатели Стирлинга применение в российской экономике?//Энергетика и промышленность России. 2005, №2.

5. Кириллов Н.Г. Производство машин Стирлинга - новое перспективное направление в развитии отечественного машиностроения//Вестник машиностроения. 2005, № 8.

www.turbine-diesel.ru

Инновационное развитие машиностроения в 21 веке Страхова Ю.В. МГТУ «МАМИ»

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà, Å.À. Áàëàãóðîâà

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà, Å.À. Áàëàãóðîâà ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ИННОВАЦИОННОЙ СФЕРЫ МЕЖОТРАСЛЕВОГО КОМПЛЕКСА (на примере машиностроения и черной металлургии) 1 Рост производства в большинстве отраслей промышленности

Подробнее

ИНВЕСТИЦИОННЫЕ И ФИНАНСОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Вестник ННГУ. Выпуск 1(7). 2005 Серия. Экономика и финансы ИНВЕСТИЦИОННЫЕ И ФИНАНСОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНФРАСТРУКТУРА РЫНКА КАК ФАКТОР АКТИВИЗАЦИИ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РЕГИОНЕ

Подробнее

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ РОССИИ* Инновационно-технологическое обновление производственного аппарата отраслей реального сектора экономики и осуществление курса

Подробнее

НАНО ВО «ИНСТИТУТ МИРОВЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ»

НАНО ВО «ИНСТИТУТ МИРОВЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ» СОГЛАСОВАНО: Выпускающая кафедра «Теоретическая и прикладная экономика» Зав. кафедрой Кокорев И.А. 201 г. Утверждено на заседании ученого совета ИМЦ Протокол 201

Подробнее

2010 Экономика 2(10)

ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА 2010 Экономика 2(10) УДК 331+571.513 Н.Л. Тараканова ФОРМИРОВАНИЕ КАДРОВОГО ПОТЕНЦИАЛА И УПРАВЛЕНИЕ ИМ НА РЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ Рассматриваются вопросы формирования

Подробнее

ПРОИЗВОДСТВА ИННОВАЦИОННОЙ

УДК 339.9.01 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ИННОВАЦИОННОЙ ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩЕЙ ПРОДУКЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ: МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ А. Н. МАКАРОВ, кандидат экономических наук,

Подробнее

Все только начинается

Все только начинается Новые времена, новые вызовы, новые возможности. Конкурировать за будущее все сложнее. Потребители становятся более требовательными, рынки менее стабильными, конкуренты более изощренными,

Подробнее

Финансы, учет, банки. Выпуск 1 (17) 2011

49 УДК 334.716:658.152 Н. П. Карлова, к. э. н., доцент, Донецкий национальный университет СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ФИНАНСОВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА

Подробнее

ФАКТОРЫ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ УСЛУГ

УДК 366.65 ФАКТОРЫ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ УСЛУГ Л.П. Володько Полесский государственный университет, [email protected] В соответствии с утвержденной Стратегией развития информационного общества в Республике

Подробнее

ЭКОНОМИКА (Статьи по специальности )

ЭКОНОМИКА (Статьи по специальности 08.00.05) 2009 г. Е.В. Кетова МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ КАК ПРИОРИТЕТНЫЙ ФАКТОР РАЗВИТИЯ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ Возможность страны занять

Подробнее

РЕКОМЕНДУЕТСЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ 2-ГО КУРСА

КАФЕДРА ФИНАНСОВОГО МЕНЕДЖМЕНТА Примеры тем курсовых и дипломных работ (окончательная формулировка тем уточняется совместно с научным руководителем) 1 РЕКОМЕНДУЕТСЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ 2-ГО КУРСА Финансово-экономические

Подробнее

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà

Î.Â. Ïî óêàåâà, Ò.Ã. Îðëîâà РОССИЙСКИЙ РЫНОК ПРОДУКЦИИ СТАНКОСТРОЕНИЯ 1 Станкостроение важнейшая отрасль машиностроительного комплекса, формирующая технологический уровень производства машинотехнической

Подробнее

Цели и задачи дисциплины

Цели и задачи дисциплины АННОТАЦИЯ рабочей программы дисциплины Б3.Б6. Стратегический менеджмент Направление подготовки 38.03.02 «Менеджмент», профиль «Менеджмент организации» Цель дисциплины. Основная

Подробнее

Предприятие - основное звено экономики

Предприятие - основное звено экономики 1. Предмет дисциплины Предметом дисциплины «Экономика предприятия» являются производственные, социальные и научно-технические отношения людей на предприятиях. «Экономика

Подробнее

docplayer.ru

Машиностроение. Европа на рубеже XX—XXI веков: Проблемы экономики

Машиностроение

В западноевропейской экономике машиностроение занимает 1-е место среди всех отраслей промышленности и по числу занятых, и по стоимости продукции. На долю машиностроительного комплекса приходится до 40 % стоимости европейского промышленного продукта. Ключевая роль машиностроения определяется несколькими факторами:

• именно в продукции машиностроения получают материальное воплощение многие новейшие достижения научно-технического прогресса;

• машиностроение является главной капитализирующей отраслью хозяйства, обеспечивая более 50 % общего объема капиталовложений в экономику, в решающей мере определяет уровень, темпы и масштабы технико-технологического перевооружения хозяйства, способствует дальнейшему повышению его эффективности;

• продукция машиностроения играет важную роль в удовлетворении спроса населения на разнообразные технические средства.

В структуре машиностроительного комплекса стран Западной Европы действует около 20 крупных отраслей и более 100 специализированных подотраслей и производств. Отрасли обычно условно подразделяют на три группы, на долю каждой из которых приходится примерно треть общей стоимости продукции машиностроения. Каждая группа обладает своей спецификой:

1) отрасли общего машиностроения – станкостроение, роботостроение, а также производство разнообразного промышленного оборудования,

2) отрасли транспортного машиностроения,

3) разнообразные электротехнические и электронные производства, сюда же нередко включают отдельные наукоемкие и т. п. производства.

В современном мире сформировалось три крупнейших центра машиностроительной промышленности США, страны Западной Европы и Япония. Более половины мирового производства продукции машиностроения сосредоточено в США Стоимость условно чистой продукции машиностроения в 2000 г. составляла (в млрд долл. в ценах 1996 г).

Весь мир – 1474,95.

США – 883,50.

Западная Европа – 283,47

в том числе

Германия – 69,41.

Франция – 59,64.

Великобритания – 40,77.

Италия – 35,24.

Япония – 205,13.

Сегодня в некоторых отраслях машиностроения Евросоюз не только не уступает США, но даже превосходит достижения американцев.

В течение XX в объем продукции западноевропейского машиностроения вырос в 33 раза, а для последних десятилетий характерны необычайно высокие темпы роста отрасли. Но различия в темпах роста в каждой из трех отраслевых групп все же имели место.

ОБЩЕЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ. Из отраслей общего машиностроения наиболее быстро развиваются станкостроение и роботостроение. Главное направление развития станкостроительной промышленности – повышение уровня автоматизации производства. Совершенствование конструкций станков идет по пути перехода к станкам-полуавтоматам и станкам-автоматам. Лидером в производстве различных видов специальных станков издавна была Германия. В течение долгого времени она занимала 1-е место в мире по качеству изделий и общим объемам производства и экспорта станков. Но в 90-е годы XX в активное использование достижений научно-технической революции позволило Японии значительно опередить Германию.

Но по численности парка станков соотношение сил иное. Так, к началу 90-х годов XX в. общий станочный парк Германии, Великобритании, Франции и Италии составил более 2,9 млн единиц, в то время как у США было более 2,3 млн станков, а у Японии – чуть более 1 млн станков.

Одним из важнейших направлений современного технического прогресса является роботизация. Признанный лидер в этой области – Япония, на долю которой приходится 60 % мирового парка промышленных роботов. Далее следуют США, Германия, Франция, Италия, Великобритания и Швеция.

Мировой парк промышленных роботов (75 % этого парка сосредоточено в машиностроении), насчитывавший в 1982 г. 26,9 тыс. единиц, к 1999 г. увеличился до 720,0 тыс. единиц. Около 60 % этого парка эксплуатируется в Японии, 11 % – в США и 10 % – в Германии.

Роботы все более широко используются в промышленности, в частности в автомобильном производстве Японии, Германии, США и Франции. В настоящее время в ряде стран создаются роботы нового поколения, управляемые голосом человека. В Италии ведутся разработки по созданию робота-домохозяйки.

Развитие робототехники стимулировало создание гибких производственных систем (ГПС), которые представляют собой соединения компьютеров и системы роботов, самых современных станков, а также транспортно-загрузочных устройств. Использование ГПС и заводов-автоматов повышает производительность труда в десятки раз.

В то же время некоторые отрасли общего машиностроения (например, предприятия, производящие оборудование для черной металлургии) испытывают серьезные трудности.

ТРАНСПОРТНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ. Большая часть отраслей, связанных с производством транспорта, относится к числу быстро растущих. В XX в. наиболее динамично развивалась автомобильная промышленность. Производство автомобилей в мире выросло с 10 млн единиц в 1950 г. до 60 млн единиц в 2000 г. Причем 70 % общего объема производства – это легковые автомобили, а 30 % – грузовики и автобусы. В последние годы особенно быстро увеличивается выпуск автомобилей класса «люкс» (за 1998–2000 гг. он вырос втрое) и микроавтомобилей (в 2004 г. – прирост 40 %). Средние темпы роста автомобильной промышленности в 2004 г. составили 12,5 %.

К началу 90-х годов XX в. на 1-е место в мире по выпуску автомобилей вышла Япония, опередив постоянного лидера автомобилестроения – США с их детройтской «большой тройкой» (в Детройте расположены заводы крупнейших автомобильных концернов «General Motors», «Ford Motor» и «Chrysler»), Но уже через несколько лет США вновь вернули себе первенство.

В настоящее время резко увеличивается активность европейских автопроизводителей, которые хорошо соперничают с американскими компаниями. Особенно преуспевают германские и французские фирмы, контролирующие около половины авторынка в Европе. В 2000 г. их суммарное производство составило 8,3 млн единиц, что соответствует современному уровню автомобилестроения США и Японии. Быстрыми темпами развивается производство автомобилей в Испании, Италии, Великобритании и ряде других стран.

Крупнейшим автомобильным концерном в Европе является германский «Volkswagen» (входит в число четырех основных автомобильных компаний мира). За период 1994–1997 гг. его доходы выросли более чем в 1,5 раза, а в 1998–2000 гг. – еще почти в 2 раза. В 2002 г. доход компании составил 91,1 млрд долл., а чистая прибыль – 2,7 млрд долл. В 2000 г. концерн поставил почти в 80 стран рекордное количество автомобилей – 5,06 млн единиц (12,2 % мирового рынка). Его знаменитая модель «жук» была самым продаваемым автомобилем в мире до конца XX в. (21,0 млн единиц).

Особых успехов «Volkswagen» добился на рынках Южной Америки, Африки и Азиатско-Тихоокеанского региона, т. е. там, где в ближайшее время ожидается существенный рост спроса. На долю концерна приходится до 20 % продаж автомобилей в Европе. Концерн «Volkswagen» стал поистине мировым предприятием: его заводы работают в 18 странах.

Характерен пример германской фирмы «Audi», которая была поглощена концерном «Volkswagen» еще в середине XX в. Сегодня марка «Audi» настойчиво стремится закрепиться в премиум-сегменте мирового автомобилестроения. С одной стороны, такой расчет предусмотрен в стратегических планах концерна «Volkswagen». С другой стороны, еще в 20-е годы XX в автомобили компании «Audi» приобретались для монархов и глав государств, причем модели отличались не только роскошью отделки, но и многочисленными новациями в устройстве двигателей, кузовов, шасси, сидений, светооптики.

Успешно работают в Западной Европе и другие автомобильные концерны:

В начале XXI в многие европейские автомобильные концерны испытывают трудности. Например, прибыль «Volkswagen» уменьшилась более чем на 56 %, что вызвано всеобщим экономическим спадом, низким уровнем продаж, затратами на реконструкцию и запуск новых моделей, а также «сильным» евро, затрудняющим экспорт европейских товаров.

Весьма непросто развивается в Западной Европе судостроение. В основном это связано с изменением характера морских перевозок Меняется и география отрасли Старые центры судостроения (например, верфи Великобритании) теряют свое значение Основное производство судов перемещается в Японию и Республику Корея.

Большую роль в машиностроительном комплексе играют авиационно-космические производства. В мировой авиационной промышленности господствуют США и страны Западной Европы. После поглощения американской компании «McDonnel Douglas» корпорацией «Boeing» с середины 90-х годов XX в. в мировом авиастроении главенствуют два авиастроительных гиганта: американский «Boeing» и европейский аэрокосмический концерн «EADS», который владеет 80 % акций консорциума «Airbus Industrie» (акционеры – Франция, Германия, Великобритания, Испания).

С самого начала между европейским и американским концернами развернулась ожесточенная конкурентная борьба. Объединение «Airbus Industrie» предприняло широкую экспансию на мировом рынке. Особое значение это имеет в современных условиях, когда мировая авиация вступила в период грандиозного обновления парка самолетов. В ближайшие 20 лет на рынок гражданских пассажирских лайнеров должно поступить 13–16 тыс. машин (их общая стоимость – примерно 1 трлн 100 млрд долл.).

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Темпы роста традиционных отраслей электротехники (производство оборудования для электростанций и электросетей) определяются ростом производства электроэнергии, строительством новых и модернизацией старых мощностей. Производство энергетического оборудования наиболее развито в странах Евросоюза (для тепловых станций – в Германии, для гидравлических – во Франции и др.), США и Японии.

Эти же страны лидируют на рынке электронного оборудования, составляющего основу новейших коммуникативных технологий. Производство бытовой электроники наиболее развито в Западной Европе, Японии, а также в новых индустриальных странах Юго-Восточной Азии, электронного оборудования промышленного назначения – в США.

О важной роли комплекса электротехники и электроники свидетельствует распределение государственных расходов. Так, на рубеже XX–XXI вв. в суммарных расходах государств на НИОКР в обрабатывающей промышленности на долю электротехники и электроники приходилось:

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

econ.wikireading.ru

XV-я международная научно-техническая конференция «Машиностроение и техносфера XXI века»

Украина, Донецк

Целью конференции является обмен научно-технической информацией, определение перспективных путей создания и развития новой техники и технологий, разработка совместных научных программ, развитие международного сотрудничества, установление деловых контактов и коммерческих связей в данной области.

В предыдущей конференции приняли участие ученые и ведущие специалисты из 17 стран мира. Широкое участие ученых и практиков из различных стран способствовало развитию перспективных связей и формированию традиций совместного обсуждения насущных проблем. Работа данной конференции будет направлена на дальнейшую консолидацию ученых, специалистов и представителей промышленных предприятий для содействия процессу дальнейшего развития техники и техносферы в условиях видоизменяющейся глобальной экономики. В период работы конференции будет проведен IX съезд Международного союза машиностроителей (МСМ). Желающие участвовать в работе МСМ и представлять его в своих странах и регионах могут вступить здесь в члены МСМ.

Оргкомитет приглашает Вас принять участие в работе этой конференции и поручить специалистам Вашей организации выступить с докладами или сообщениями.

ОСНОВНАЯ  ТЕМАТИКА  КОНФЕРЕНЦИИ

1. Практика и перспективы создания и применения прогрессивных и нетрадиционных технологий. Интегрированные технологии. Сборка в машиностроении, приборостроении. Абразивные и виброабразивные технологии.
2. Механизация и автоматизация производственных процессов. Прогрессивное оборудование.
3. Комплексная автоматизация проектирования, подготовки и управления производством. Экономические проблемы техносферы.
4. Проблемы создания и применения прогрессивных инструментов и инструментальных материалов.
5. Управление качеством продукции и технических систем. Проблемы инженерии поверхностного слоя изделий.
6. Современные проблемы машиноведения и деталей машин.
7. Современные проблемы инженерии материалов, процессов и материаловедения в машиностроении. Упрочняющие технологии и покрытия изделий машиностроения.
8. Вопросы моделирования и расчетов технических систем.
9. Специальная техника и технологии техносферы. Экологические проблемы техносферы.
10. Современные проблемы инженерного образования.
11. Проблемы машиностроения пищевой и перерабатывающей промышленности

В рамках конференции можно проводить рекламу и пре-зентации фирм.

Рабочие языки конференции: украинский, русский, английский, немецкий и французский.

При обращении к организаторам мероприятия обязательно ссылайтесь на сайт «Конференции.ru» как на источник информации.

Последний день подачи заявки: 15 сентября 2008 г. (приём заявок закончен)

Организаторы: Международный союз машиностроителей, Донецкий национальный технический университет и ряд ведущих университетов и организаций различных стран

Контактная информация: Украина, 83000, г. Донецк, ул. Артема, 58, ГВУЗ ДонНТУ, кафедра “Технология машиностроения”, Оргкомитет, тел./факс: +38 062 305-01-04, +38 062 301-08-05, моб. тел.: +38 050 620-23-96, е-mail: [email protected], [email protected], веб: http://www.dgtu.donetsk.ua

Эл. почта: NULL

Поделитесь информацией о мероприятии со знакомыми:

Нашли ошибку? Выделите ее, нажмите Ctrl и Enter одновременно.

* 26 марта 2018 г. научной электронной библиотекой eLibrary.ru прекращена индексация в РИНЦ сборников статей по итогам заочных конференций.

konferencii.ru

Машиностроение в 21 веке

Технологический процесс - часть производственного  процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению  состояния предмета труда (ГОСТ 3.1109-82)

Структура технологического процесса

С целью  обеспечения наиболее рационального  процесса механической обработки заготовки  составляется план обработки с указанием  порядка обработки и способа  обработки поверхностей. В связи  с этим весь процесс механической обработки расчленяется на составные  части: технологические операции, установы, позиции, переходы, проходы, приемы

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем  месте (токарно-револьверная операция, шлифовальная операция, операция напыления  слоя микросхемы и др.). Технологическая  операция состоит из элементов: установка  технологического перехода, вспомогательного перехода, рабочего хода, вспомогательного хода и позиции

Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми технологическими средствами, в которой  совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей (ГОСТ 19605-11)

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы

Технологический переход - законченная часть технологической  операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения  при постоянных технологических  режимах и установке

Вспомогательный переход - законченная часть технологической  операции, состоящая из действия человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т.д

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемая изменением формы, размеров, чистоты поверхности  или свойств заготовки

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для выполнения рабочего хода

Позиция - фиксированное  положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с  приспособлением относительно инструмента  или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части  операции

Прием - законченная  совокупность действий человека, применяемых  при выполнении перехода или его  части и объединенных одним целевым  назначением

1.5 Типы производства

Тип производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпускаемых изделий. Различают  типы производства: единичное, серийное и массовое. Одной из основных характеристик  типа производства является коэффициент  закрепления операций

Коэффициент закрепления операций - отношение  числа всех различных технологических  операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к  числу рабочих мест

Единичное производство - производство, характеризуемое  широкой номенклатурой изготовляемых  изделий и малым объемом выпуска  изделий

Серийное  производство - производство, характеризуемое  ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых  периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом  выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии  и значения коэффициента закрепления  операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Коэффициент закрепления операций в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 принимают  равным:

-для мелкосерийного  производства - свыше 20 до 40 включительно;

- для среднесерийного  производства - свыше 10 до 20 включительно;

- для крупносерийного  производства - свыше 1 до 10 включительно

Массовое  производство - производство, характеризуемое  узкой номенклатурой и большим  объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых  в течение продолжительного времени. Коэффициент закрепления операций в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 для  массового производства принимают  равным 1

Вид производства - классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления детали. Примерами  видов производства являются литейное, сварочное и т.д

1.6. Виды технологических  процессов

Единичный технологический процесс применяется  для изготовления изделий одного наименования, типоразмера и исполнения независимого от типа производства

Типовой технологический  процесс применяется:

а) как информационная основа при разработке рабочего технологического процесса;

б) как рабочий  технологический процесс при  наличии всей необходимой информации для изготовления детали, база для  разработки стандарта на типовые  технологические процессы

Каждый вид  технологических процессов характеризуется  следующими признаками:

а) основным назначением процесса:

-рабочий,

-перспективный;

б) степенью детализации содержания процесса:

-маршрутный,

-операционный,

-маршрутно-операционный

Рабочий технологический  процесс применяется для изготовления конкретного изделия в соответствии с требованиями рабочей технической  документации

Перспективный технологический процесс разрабатывается  как информационная основа для разработки рабочих технологических процессов  при техническом и организационным перевооружении производства. Рассчитан на применение более совершенных способов обработки, более производительных и экономически эффективных средств технологического оснащения и изменения принципов организации производства

ГОСТ 3.1109-73 устанавливает следующие наименования технологических процессов

Проектный технологический процесс - технологический  процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации

Рабочий технологический  процесс - технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической  и (или) конструкторской документации

Единичный технологический процесс - технологический  процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и  исполнения, независимо от типа производства

Типовой технологический  процесс - технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства  технологических операций и переходов  для группы изделий с общими конструктивными  признаками

Стандартный технологический процесс - технологический  процесс, установленный стандартом

Временный технологический процесс - технологический  процесс, применяемый на предприятии  в течении ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный

Перспективный технологический процесс - технологический  процесс, соответствующий современным  достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии

Маршрутный  технологический процесс - технологический  процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов  обработки

Операционный  технологический процесс - технологический  процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов  обработки

Машинно-операционный технологический процесс - технологический  процесс, выполняемый по документации, в которой содержание отдельных  операций излагается безуказаний переходов и режимов обработки

1.7 Основные методы  организации технологических  процессов

ГОСТ 14.312-74 устанавливает две формы организации  технологических процессов:

- групповая;

- поточная

Групповая форма организации технологических  процессов характеризуется однородностью  конструктивно-технологических признаков  изделий, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализации  рабочих мест

Поточная  форма организации технологических  процессов характеризуется:

-специализацией  каждого рабочего места на  определенной операции;

-согласованным  и ритмичным выполнением всех  операций технологического процесса  на основе постоянства такта  выпуска;

-размещением  рабочих мест в последовательности, строго соответствующей технологическому  процессу

Факторы, определяющие форму организации технологического процесса, и соответствующие ей характеристики следует выбирать в следующем  порядке:

-определяют  виды изделий;

-группируют  изделия по общности конструкторско-технологических  признаков;

-устанавливают  тип производства изделий и  их составных частей;

-учитывают  программу выпуска каждого изделия  и календарные сроки их выпуска;

-определяют  длительность производственных  процессов и наладок технологического  оборудования;

-определяют  потребное количество оборудования  и коэффициенты его загрузки;

-определяют  показатель относительной трудоемкости

Основой при  групповой форме организации  технологических процессов является группирование изделий по конструктивно-технологическим  признакам

Группы изделий  для обработки в определенном структурном подразделении (цехе, участке  и т.д.) устанавливаются с учетом трудоемкости обработки и объема выпуска

По результатам  анализа классификационных групп  изделий и показателей относительной  трудоемкости следует устанавливать  профиль специализации каждого  структурного подразделения (цеха, участка  и т.д.), отбирать и закреплять изделия  за подразделениями

Поточную  форму организации технологических  процессов в зависимости от номенклатуры одновременно обрабатываемых изделий  подразделяют на:

-однономенклатурную поточную линию;

-многономенклатурную  поточную линию

Однономенклатурная поточная линия характеризуется обработкой изделия одного наименования по закрепленному технологическому процессу в течение длительного периода времени

Однономенклатурную поточную линию в зависимости от количества одновременно обрабатываемых объектов одного наименования подразделяют на:

-однопоточную,

-многопоточную

Однопоточная  линия характеризуется обработкой на каждой операции одного объекта  одного наименования

Многопоточная линия характеризуется одновременной  обработкой на каждой операции двух и  более объектов одного наименования, причем выполнение операций дублируется  для каждого объекта

Многономенклатурная поточная линия характеризуется  последовательной обработкой групп  изделий двух и более наименований по типовому технологическому процессу

В зависимости  от характера движения изделий по операциям различают поточные линии:

-прерывные;

-непрерывные

1.8. Понятие о качестве  приборов

stud24.ru