close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция № 7 ТОП. Тема: Научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности

код для вставки
План лекции 1.Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса (НТП). 2.Основные области применения НТП в отраслях пищевой промышленности. 3.Показатели НТП. 4.НТР и технология. 5.Химизация народного хозяйства – важно
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Технология пищевых продуктов»
Дисциплина: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА
Специальность: İİ 05.04.05 – «Организация и управление промышленности»
Преподаватель: доц., к.т.н. Эльданиз Энвер оглы Байрамов
Лекция № 7
Тема: Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
План лекции
1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса (НТП).
2. Основные области применения НТП в отраслях пищевой промышленности.
3. Показатели НТП.
4. НТР и технология.
5. Химизация народного хозяйства – важное направление НТП.
5.1. Химизация и комплексное использование сырья в пищевой промышленности.
6. НТП в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация
производства.
7. Применение вычислительной техники и АСУ в технологии.
8. Экологические проблемы НТП.
Литература.
1. Технология важнейших отраслей промышленности: Учеб. для экономических спец. вузов /А. M. Гинберг, Б. А. Хохлов, И. П. Дрякина и др.; Под
ред. А. М. Гинберга, Б. А. Хохлова.−M.: Высш. шк., 1985.−496 с.,(с.46÷62).
7.1
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
1. Сущность, значение и основные направления
научно-технического прогресса
Как известно, технические средства и технология в своем развитии имеют
всегда эволюционные и революционные стадии и периоды. Вначале обычно
происходит медленное, постепенное усовершенствование технических средств
и технологии, накопление этих усовершенствований, что и является эволюцией.
Эти накопленные усовершенствования в определенный период вызывают
коренные качественные изменения, замену устаревших технических средств и
технологии новыми, использующими совершенно иные принципы, и представляют революционную стадию развития. Сущность технической революции
заключается в проявлении и реализации изобретений, вызывающих переворот в
средствах труда, видах энергии и необходимость перехода к новым технологическим способам производства.
Такая техническая революция во второй половине XVIII и начале XIX в.
произошла в Англии, когда возникли машины, заменившие руки рабочего, а
также универсальный тепловой двигатель. Эти машины стали внедряться
прежде всего в текстильном производстве Англии.
Развитие науки и научный прогресс имеют также эволюционную и революционные стадии. Постепенное накапливание научных результатов, изучение
и исследование уже открытых наукой процессов и явлений, формулирование
отдельных законов науки и частных научных теорий — эволюционный период,
который в определенных условиях сменяется революционным. Революция в
науке представляет собой не только открытие принципиально новых явлений и
законов, не укладывающихся в рамки старых теорий и понятий, решительную и
коренную ломку установившихся взглядов, но и использование новых методов
и средств научных исследований, позволяющих получать новые данные, не
объяснимые с помощью старых теории.
Такая научная революция, например, произошла в конце XIX – начале
XX в. в связи с открытием электрона, радиоактивности и т. д. Великие открытия того времени положили начало ломки старых представлений и теорий в
физике, и охарактеризовал положение, сложившееся в естествознании в конце
XIX – начале XX в., как кризис в физике. Эта научная революция не сопровождалась технической революцией.
Коренное отличие процессов, происходящих в наше время в науке и технике, заключается именно в том, что изменилось место и роль науки в современном обществе. Это принципиально повлияло и на техническую революцию, которая превратилась теперь в научно-техническую революцию.
Говоря о научно-технической революции, которую впервые переживает
человеческое общество, следует отметить, что к настоящему времени одни ее
стороны выявились с достаточной четкостью, в то время как другие только
наметились или складываются. Содержание HTP можно определить следующим образом:
7.2
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
 радикальное изменение значения науки в экономике общества, превращение ее в непосредственную производительную силу;
 крупные изменения техники производства, принципиально новые источники энергии и сырьевые материалы, автоматизация, меняющая характер труда и место человека в процессе производства;
 развитие кибернетики, повышающее производительность умственного труда, создающее материально-техническую базу для научной организации
управления общественными процессами;
 крупные изменения роли научно-технической сферы во всех областях
человеческой деятельности.
Говоря о научно-технической революции, можно сказать, что применение
вычислительной техники во всех областях есть один из определяющих ее факторов. В прошлом техника главным образом вооружила руки человека, создавая
различные механизмы и машины, облегчающие труд, механизирующие и автоматизирующие производственные процессы. В последние десятилетия возникли ЭВМ, вооружающие человеческий мозг. Эти машины способны передавать
и принимать информацию, запоминать ее, перерабатывать по законам логики и
выдавать команды исполнительным механизмам.
Создание таких кибернетических машин, механизирующих ряд операций
умственного труда, расширение использования электричества, всемерное
развитие и распространение радиоэлектроники, промышленное использование
атомной энергии, разработка и изготовление материалов с заданными свойствами, освоение космического пространства знаменуют начало HTP 50-х годов XX
в. Эти прогрессивные направления НТР, революционизируют современное
производство и ускоряют его развитие.
Как указывалось ранее, достижения HTP ускоряют научно-технический
прогресс в промышленности. Очевидно, необходимо дать четкое определение
научно-технического прогресса и указать основные его направления. Вот как в
экономической литературе сформулирован ответ на этот вопрос: «Технический
прогресс представляет собой непрерывное развитие и совершенствование
орудий труда, технологических процессов и управления производством,
создание новых видов сырья и энергии, систематический рост технической
оснащенности труда занятых в производстве работников».
Основными направлениями научно-технического прогресса в промышленности являются:
 электрификация производства  широкое применение электрической энергии в технологических процессах и двигательных устройствах, в средствах
управления производством, широкое развитие и внедрение радиоэлектроники;
 электронизация производства  масштабное использование вычислительной техники и информационной технологии;
7.3
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
 химизация производства, отличающаяся расширением сырьевой базы промышленности, разработкой и внедрением химических материалов и методов
обработки;
 комплексная механизация и автоматизация производства  замена ручного труда механизмами, переход от механизации отдельных операций к
комплексной механизации всего процесса труда, разработка и внедрение в
производство АСУ и промышленных роботов, которые завершают комплексную автоматизацию производственных процессов, освобождая человека от участия в процессе производства и возлагая на него функции
контроля и оперативного управления, требующие высокой квалификации,
создание гибких автоматизированных производственных систем (ГАПС);
 биотехнология – быстроразвивающаяся отрасль науки и производства,
основанная на промышленном применении естественных и целенаправленно созданных живых систем (микроорганизмов) - хлебопечение, виноделие, сыроварение, производство антибиотиков, вакцин. Методами биотехнологии получают кормовой белок (сырье - нефть, отходы целлюлознобумажной промышленности). Новый этап биотехнологии связан с генной
инженерией;
 освоение лазерной, плазменной технологий;
 развитие энергетики, поиск и использование новых источников энергии.
Указанные направления развития НТП определяют и будут определять
технический и организационный уровень производства, создают основу для
выпуска высококачественной продукции.
2. Основные области применения НТП в отраслях
пищевой промышленности
В условиях дефицита сырья, а также других факторов производства решение задачи по обеспечению общества широким и достаточным ассортиментом
пищевых продуктов высокого качества, сбалансированных по питательным
элементам, возможно только на основе достижений НТП. Приоритетными
направлениями в решении этих задач являются следующие:
- комплексная переработка сельскохозяйственного сырья;
- обеспечение сохранности продукции;
- производство полуфабрикатов с высокой степенью готовности для потребления;
- внедрение прогрессивных ресурсосберегающих технологий и новейшей
техники;
- переход от отдельных технологических процессов и участков к созданию
автоматизированных поточных линий, цехов и производств и управление ими
на принципиально новом уровне  с применением микропроцессорной
7.4
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
техники, который обеспечивает многократное повышение производительности труда, снижение материалоемкости и энергоемкости продукции;
- внедрение технологий, обеспечивающих глубокую и комплексную переработку сельскохозяйственной продукции, сырья и максимальный выход
пищевой продукции на единицу сырья (на основе использования технологий,
элементов генной инженерии, глубокого охлаждения, замораживания, вакуума, и др.);
- создание принципиально новых технологий и рецептур, а также организация
на их основе производства сбалансированных и физиологически полноценных продуктов питания с заданными свойствами;
- внедрение новых видов тары и упаковки и др.
3. Показатели НТП
Основными показателями, характеризующими НТП являются:
 коэффициент механизации производства - величина измеряемая отношением объема продукции выработанной с помощью машин, к общему объему
продукции;
 коэффициент механизации работ - величина, измеряемая отношением количества труда (в человеко- или нормо-часах), выполненного механизированным способом, к общей сумме затрат труда на производство данного
объема продукции;
 коэффициент механизации труда - величина, измеряемая отношением количества рабочих, занятых на механизированных работах, к общей численности рабочих на данном участке;
 доля продукции, изготовленной на автоматизированном оборудовании объём продукции, изготовленной на комплексно-автоматизированном
оборудовании, к трудоемкости производственной программы;
 фондовооруженность определяется отношением среднегодовой стоимости
основных производственных фондов к численности промышленно-производственного персонала предприятия;
 техническая вооруженность определяется отношением стоимости активной
части основного капитала к численности промышленно-производственного
персонала;
 коэффициент обновления определяется отношением стоимости вновь введенных основных производственных фондов к стоимости основных фондов
на конец года;
 коэффициент выбытия определяется отношением стоимости выбывших
основных фондов к стоимости основных фондов на начало года и др.
7.5
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
4. НТР и технология
Рассматривая повышение роли технологии, связанной с влиянием НТР,
следует отметить, что на базе новейших научных открытий возникли принципиально новые, более совершенные и производительные технологические процессы, резко увеличивающие производительность труда и повышающие
качество продукции. К таким процессам следует, например, отнести процессы
элионной технологии, которые основаны на использовании сфокусированных
лучей различных видов энергии.
Если сгруппировать по физическим принципам воздействия процессы
элионной технологии, то они будут выглядеть следующим образом: лазерные,
ультразвуковые, плазменные, электронно-лучевые, ионно-лучевые, электроискровые, световые и некоторые другие. Рассмотрим некоторые из них более
подробно. Так, с помощью воздействия луча лазера можно осуществить многие
технологические процессы; луч лазера может быть применен для выполнения
уникальных медицинских операций, создания многоканальной линии связи;
при использовании лазеров в голографии создаются стереоскопические телевизоры с чрезвычайно большой чёткостью изображения. Лазеры с большой
эффективностью могут применяться как прецизионный инструмент для обработки материалов, включая локальные термохимические реакции (например,
локальное легирование и закалку штампов и режущего инструмента для упрочнения их поверхности) и размерную обработку поверхности различных материалов. Луч лазера легко пронизывает самые твердые материалы  алмазы,
создавая в них точные калиброванные отверстия, необходимые при изготовлении фильер, применяемых для протяжки проволоки с высококачественной точной полированной поверхностью. При этом производительность труда возрастает от 12 до нескольких десятков раз.
Особое место начинает занимать энергия ультразвуковых колебаний.
Акустическая энергия используется сейчас в машино- и приборостроении,
метал лургии, в химической, легкой, пищевой и фармацевтической промышленности, а также в медицине, биологии, сельском хозяйстве. Область применения ультразвука в различных технологических процессах непрерывно расширяется.
Новым направлением совершенствования технологии является разработка малооперационных, ресурсосберегающих и безотходных процессов.
Технология в современном производстве оказывает значительное влияние
на будущие экономические показатели еще в процессе конструирования изделия или разработки нового продукта или материала, создавая высокотехнологичные конструкции и разработки.
В настоящее время технологическая наука и практика располагают
количественными методами оценки технологичности конструкций и уровня
технологии. Если раньше, сравнивая технологичность двух изделий, для выбора оптимального производственного варианта можно было дать недостаточно
7.6
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
точную качественную характеристику, то в настоящее время делается точная
количественная оценка, позволяющая объективно сравнивать и рекомендовать
запуск в производство новой и только оптимальной конструкции.
При максимальной технологичности изделий и материалов, умелом
использовании унификации, стандартизации, четкой организации подготовки
производства оказывается возможным резко сократить продолжительность
периода времени, который лежит между моментом получения первых результатов исследований или возникновения идеи и промышленным производством.
Таким образом, в период научно-технической революции в результате
возросшей роли и возможностей технологии необычайно сокращаются сроки от
возникновения идеи до ее реализации. Если в прошлом веке все они охватывали несколько десятилетий (так, на реализацию идеи, на которой построена
фотография, потребовалось более столетия, телефона  50 лет, радио  35 лет),
то к середине нашего столетия сроки внедрения научных открытий в практику
сократились до нескольких лет (транзисторы и лазер  5 лет, интегральные
схемы  3 года). Можно с достаточным основанием предположить, что эта
тенденция в дальнейшем будет также сохраняться.
В последние три десятилетия для прогнозирования и оптимизации технологических процессов успешно применяются методы математического планирования эксперимента, прочно вошедшие в технологическую науку и практику.
Эти методы позволяют получать математические модели, связывающие параметр оптимизации с влияющими на него факторами, и дают возможность без
подробного изучения механизма процесса выявлять их оптимальные технологические режимы.
Таким образом, технология получила новые современные методы нахождения наилучших оптимальных конечных результатов с наименьшими затратами. Это наглядный пример того, как наука превращается в непосредственную производительную силу.
Научно-техническая революция резко ускорила автоматизацию технологических процессов, поставила ее на принципиально новую основу в связи с
использованием электронно-вычислительных машин. Это позволяет перейти к
комплексной механизации и автоматизации производства.
Широкое внедрение автоматизированной системы управления технологических процессов (АСУТП) позволяет не только значительно повысить производительность труда, но и полнее удовлетворять возрастающие требования к
качеству выпускаемой продукции. В условиях повышенного спроса на высококачественную продукцию это достигается автоматизацией, способной обеспечить точное соблюдение заданных технологических режимов в течение
длительного времени.
Быстрое развитие автоматизации стало возможным лишь благодаря
стимулирующему действию таких факторов, как стандартизация исходного
сырья, полуфабрикатов, внедрение непрерывных технологических процессов,
7.7
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
крупнение оборудования и широкое оснащение производства надежными
радио-электронными средствами автоматизации, а также роботами. Применение средств механизации, автоматизации, ГАПС и автоматизированных
систем управления значительно снижает трудовые и материальные затраты,
увеличивает производительность труда, улучшает качество продукции. Наконец, следует отметить, что если ранее при создании какой-либо сложной продукции главную роль играла работа конструктора, то в настоящее время появление новых изделий во многих случаях определяется уровнем и возможностями технологии. Так, например, появление новых поколений более совершенных ЭВМ конструктивно просматривается достаточно далеко, в то время
как их выпуск промышленностью определяется, главным образом, возможностями технологии обеспечить производственное изготовление соответствующей элементной базы. Таких примеров можно привести бесчисленное количество и все они еще раз подтверждают тезис о том, что в результате нынешней
научно-технической революции роль технологии в общественном производстве
несоизмеримо возросла.
5. Химизация народного хозяйства – важное направление НТП
Одним из основных направлений создания материально-технической
базы общества, одним из главных путей экономического роста и технического
прогресса является химизация.
Химизация тесно переплетается с достижениями механизации и автоматизации, электрификации и атомной техники, оказывая на них обратное
влияние через продукцию. Именно поэтому химизация в народном хозяйстве 
одно из главных направлений развития общества, развертывающегося в силу
необходимости и в соответствии с объективными законами, а также важный
показатель технического прогресса и уровня экономического развития.
Химизация народного хозяйства представляет собой процесс последовательного внедрения в различные области народного хозяйства новейших видов
химического сырья, материалов и химических методов обработки. С развитием
техники все методы совершенствуются, однако в их соотношении можно
проследить знаменательную тенденцию.
Механические методы в большинстве случаев заменяются более эффективными  химическими, физическими и физико-химическими. Химические
методы проникают в производственные процессы самых различных отраслей
производства. Химизация посредством новых методов и новых синтетических
материалов революционизировала электронную промышленность. По мере
овладения человечеством химическими методами и реакциями механическая
обработка все более будет уступать место химическому воздействию. При этом
механические методы не устраняются совершенно, а присутствуют в более
эффективной технологии в качестве определенных фрагментов. В силу
особенностей построения химико-технологических процессов (их непрерыв7.8
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
ность, цикличность, высокая скорость превращений, возможность автоматического проведения) внедрение химических методов в производство позволяет
значительно упростить, рационализировать процесс, создать безотходную малооперационную и энергосберегающую технологию (на основе использования
теплоты химических реакций).
На основе химизации значительно сокращается длительность производственного цикла.
Химические методы имеют большое значение в водоподготовке, очистке
сточных вод и вредных промышленных газов, во всей системе охраны окружающей среды. Несмотря на то что химические производства загрязняют окружающую среду, именно химические методы очистки вредных выбросов являются наиболее надежными и результативными.
Химизация затрагивает все элементы производственного процесса: орудия труда, предметы труда, а также характер труда работников производства.
Химизация прежде всего обусловливается тенденциями и закономерностями
развития техники. Все это возможно лишь при использовании оборудования
современных конструкций высокой производительности. Поэтому на основе
химических процессов создаются новые продукты с улучшенными и заранее
заданными свойствами.
В отличие от других отраслей промышленности, использующих более
или менее ограниченные виды, сырья и материалов, в химических процессах
подвергаются переработке почти все элементы и их соединения, встречающиеся в природе, а также продукты промышленного и сельскохозяйственного
производства. Другая важная особенность сырьевой базы промышленности заключается в том, что с прогрессом химической технологии и увеличением количества производств химическая промышленность все в большей степени становится источником получения сырья и материалов. В общей стоимости сырья и
материалов, используемых в промышленности, доля первичного природного
сырья постепенно сокращается, а доля химических материалов растет.
Для химических производств характерна меньшая доля расхода энергии
на работу оборудования и относительно более высокая, чем по всей промышленности, доля затрат на технологические процессы. Осуществление современных форм химизации невозможно без механизации, автоматизации и электрификации производственных процессов.
В основе комплексного использования сырья и расширения сырьевых
ресурсов лежат, как правило, физико-химические и химические методы обогащения, такие, как флотация, агломерация, спекание и др.
Как показывает практика мировой и отечественной промышленности,
химические производства отличаются наибольшей экономической эффективностью затрат общественного труда по сравнению с другими отраслями и методами производства. Одним из показателей прогрессивности производств может
служить их фондовооруженность.
7.9
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
Химическая промышленность через химизацию оказывает большое влияние на производительность различных отраслей производства, а также на развитие производительных сил и на материально-техническое снабжение предприятий.
Химическая технология, производя новые, современные основные материалы и развивая прогрессивные химические методы, ускоряет научно-технологический прогресс в других отраслях народного хозяйства, передает достижения научно-технической революции всей экономике. Следовательно, значение химизации для всего хозяйства проявляется, в первую очередь, в формировании структуры основных материалов, в их развитии и расширении. Кроме
того, химизация оказывает решающее влияние на темпы развития не только
развитых стран, но и стран с традиционно бедными сырьевыми ресурсами, так
как уменьшает проблемы основных материалов.
В настоящее время химическая промышленность превратилась в носителя
производства современных материалов для многих отраслей народного хозяйства, и эта роль ее постоянно возрастает. Потребность в химических материалах
неуклонно растет и существенно превышает увеличивающиеся потребности в
традиционных материалах. Производство таких видов химической продукции,
как искусственное жидкое и газообразное топливо, масла, смазки, разнообразные полимерные материалы, способствует надежному снабжению народного
хозяйства и стабилизации его экономического развития. Особого внимания
заслуживает продукция химической промышленности для сельскохозяйственного производства, определяющего повышение урожайности многих культур.
5.1. Химизация и комплексное использование сырья
в пищевой промышленности.
Химизация – одно из направлений научно-технического прогресса, характеризующееся внедрением методов химической технологии, химических материалов и изделий из них в материальное производство. Химизация в отраслях
пищевой промышленности направлена на увеличение производительности
труда, снижение себестоимости продукции и максимальное извлечение из
сырья комплекса полезных веществ.
Уровень химизации в пищевой промышленности определяется:
 долей химических материалов, полуфабрикатов и изделий, полученных
химическим путем, в общих материальных затратах (без топлива) предприятия в стоимостном и натуральном выражениях;
 долей трудоемкости изготовления продукции с помощью химических
(электрохимических) технологических процессов в общей трудоемкости
пищевого производства;
 количеством наименований химических материалов и полуфабрикатов
химического происхождения, применяемых при изготовлении продукции;
7.10
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
 стоимостью химического (электрохимического) оборудования, обеспечивающего переработку сырья, в общей балансовой стоимости всех видов оборудования;
 стоимостью производственных фондов, обеспечивающих химическую (электрохимическую) технологическую переработку сырья, в общей балансовой
стоимости производственных фондов предприятия, цеха, участка;
 количеством участков (цехов), характеризующихся преобладанием химических (электрохимических) технологических процессов, в общем количестве производственных подразделений предприятия, объеме производимой продукции, численности работников и т. п.
Химические методы позволяют значительно расширить сырьевые
ресурсы, использовать отходы и побочные продукты производства для выработки необходимых населению товаров, повысить их качество, увеличить общий объем продукций. Так, применение ионнообменных синтетических смол,
активированного угля улучшает очистку сахарных растворов и повышает
выход готовой продукции. Экстракция при выработке растительного масла,
значительно увеличивающая его выход, невозможна, без применения химических методов очистки. Рафинация и дезодорация растительного масла,
омыление жирных кислот в мыловарении, производство саломаса, маргарина,
олифы также основаны на химических превращениях.
Продукты химической промышленности  незаменимое сырье для дрожжевой, спиртовой, мясной и некоторых других отраслей. В кондитерской и
хлебопекарной промышленности применяются химические консерванты,
лактат натрия, эмульгаторы, разжижители, разрыхлители, фосфатидные
концентраты, белки, минеральные, соли; пищевые эссенции, красители. Во
многих отраслях (хлебопекарной, спиртовой, пивоваренной, винодельческой,
молочной, мясной, консервной, рыбной) в качестве катализаторов применяются ферментные препараты. Использование в пищевой промышленности
новых пленочных тарно-упаковочных материалов (полиэтилена, целлофана,
сарана) удлиняет сроки хранения продукции, улучшает использование
холодильного оборудования, уменьшает потери при термической обработке,
способствует повышению культуры обслуживания населения.
Химизация дает возможность более полно использовать отходы производства в различных отраслях пищевой промышленности, особенно в тех,
которые непосредственно связаны с переработкой сельскохозяйственного
сырья. Так, из мелассы (отхода сахарного производства) вырабатывают этиловый спирт, глицерин, бетаин, пищевые и кормовые дрожжи, лимонную и
молочную пищевые кислоты, глютаминовую кислоту, глютамат натрия,
витамин В12, растворители. Хлопковую шелуху, подсолнечную и просяную
лузгу, стержни початков кукурузы путем гидролиза перерабатывают на
кормовые дрожжи, фурфурол, этиловый, тетрагидрофуриловый, фуриловый
спирты, фуриновые соединения, уксусную кислоту, пищевую глюкозу, сухие
7.11
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
корма для животных. Барду спиртового производства используют при выработке хлебопекарных и кормовых дрожжей, глицерина, бетаина, витамина В12,
сернокислого аммония, глютамата натрия, биомицина, кормов для скота. Из
томатной мякоти получают пищевой краситель КМТ, используемый в производстве маргарина; из выжимок и отстоя, образующихся при изготовлении вина и натуральных соков из винограда, плодов и ягод, — сброженные
соки, уксус, энокрасители, этиловый спирт, виннокислую известь, удобрения,
виноградное масло, энантовый эфир, энотанин, пектин, винный камень, корм
для скота; из косточек абрикосов, слив, персиков — миндальную пасту, эфирное масло, активированный уголь; из оболочек какао-бобов—теобрамин,
ароматические вещества; пищевой краситель. В чайном производстве из формовочного материала (грубый чайный лист, ветви чайного куста) вырабатывают
мульчу, кристаллический чай, витамин Р, кофеин, зеленый кирпичный чай,
удобрения.
Качество сырья в пищевой промышленности характеризуется системой
показателей, отражающих химический состав, физические свойства, влажность,
засоренность, однородность, калорийность и другие характеристики, степень
важности которых определяется особенностями готовой продукции. Для исходного сырья основной характеристикой качества выступают содержание полезного вещества, необходимого для выработки данного, вида готового продукта
(например, содержание сахара в свекле, крахмала в картофеле), а также возможности его извлечения, которые, в свою очередь, зависят от структуры,
прочности, однородности сырья.
Степень комплексности переработки сырья определяется как отношение числа наименований извлекаемых и полезно используемых компонентов к
их общему количеству в данном веществе. Другим показателем комплексности
переработки сырья является доля стоимости извлеченных компонентов в
общей стоимости всех полезных компонентов, содержащихся в исходном
сырье.
Степень переработки исходных материалов (уровень извлечения полезных компонентов) характеризует прогрессивность применяемых технологических процессов и выражается в процентах к общему количеству полезных
компонентов, содержащихся в исходном веществе.
Степень утилизации отходов производства определяется отношением
величины полезно использованных (утилизированных) отходов в натуральном
или стоимостном выражении к общему количеству полученных отходов.
6. НТП в области орудий труда. Механизация, автоматизация и
роботизация производства
Современный парк оборудования многих отраслей промышленности
характеризуется переходом на новый уровень машинной техники. В связи с
этими основными направлениями НТП в производстве орудий труда являются:
7.12
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
рост единичных мощностей машин и агрегатов; переход от создания и внедрения отдельных машин к разработке и внедрению их систем, целиком охватывающих весь технологический процесс, механизацию и автоматизацию
производства; возрастающее использование приборов и средств автоматизации,
вычислительной техники, автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).
Увеличение единичных мощностей машин и агрегатов обусловлено тем,
что крупные высокопроизводительные и высокоавтоматизированные устройства позволяют значительно сократить удельные капиталовложения, поднять
производительность труда и снизить себестоимость продукции. Так, в химической промышленности укрупнение в 3÷4 раза единичных мощностей основного
технологического оборудования снижает капиталоемкость на 20÷50%. При
этом численность работающих сокращается в 2÷3 раза и во столько же раз
уменьшается потребность в производственных площадях.
Решающей силой для ускорения научно-технического прогресса является
комплексная механизация и автоматизация производства. Она предусматривает
применение машин, агрегатов, установок, приборов, позволяющих осуществлять производственные процессы без физических усилий человека, а лишь под
его контролем. По словам К. Маркса, «... вместо того, чтобы быть главным
агентом процесса производства, рабочий становится рядом с ним»*. Это
качественно новый, длительный и сложный этап в развитии техники, коренным
образом меняющий тип связи между человеком и техникой.
Следует различать несколько ступеней автоматизации: частичную,
комплексную и полную. Частичная предполагает автоматизацию управления
технологическими параметрами на отдельных агрегатах, узлах и в процессах
данного производства. Это станки с программным управлением, отдельные
автоматические линии с контрольными приборами. Комплексная предполагает
автоматизацию управления производством во всех основных и вспомогательных процессах, начиная с поступления сырья и кончая выходом готовой
продукции. Примером может быть цех-автомат с системой общего электронного управления, осуществляющего контроль за ходом всех производственных
процессов, наладку оборудования, загрузку, разгрузку, транспортировку и т. д.
В данном случае рабочий становится наблюдателем и регулятором производственного процесса.
Полная автоматизация — это система, обеспечивающая автоматическое
функционирование всех без исключения участков производства — от проектирования до выдачи готовой продукции, включая переход на подготовку
новых видов продукции, самопроектирование по заданной программе. Здесь
уже происходит автоматизация управленческого, конструкторского и другого
инженерного труда, а не только груда рабочего. В системе полной автоматизации функции человека поручаются машине, благодаря чему высвобождается
рабочее время миллионов людей для творчества в сфере науки, культуры и т. д.
Однако полная автоматизация производства — дело будущего.
7.13
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
В настоящее время на многих промышленных предприятиях все еще
велика доля ручного труда. На фоне высокомеханизированных участков одного
и того же производства существуют участки, где преобладает малоквалифицированный ручной труд. До последнего времени механизация и автоматизация
охватывали, как правило, основные технологические процессы. Вспомогательные же работы - механизированы недостаточно. В результате этого только в
машиностроении и металлообработке более половины рабочих сейчас занято на
подсобных и вспомогательных работах.
Сложившаяся диспропорция в механизации основных и вспомогательных
работ приводит к дефициту трудовых ресурсов. Для повышения эффективности
производства необходимо создание системы машин, способствующих комплексной механизации трудоемких, погрузочно-разгрузочных, вспомогательных, подземных, подъемно-транспортных и складских работ
Наряду с комплексной механизацией производства высокими темпами
идет процесс его комплексной автоматизации. Автоматизировать следует весь
процесс в целом. Автоматизация на этой стадии заключается в применении
автоматических устройств, самонастраивающихся автоматов, различных видов
автоматического оборудования, в том числе станков с числовым программным
управлением (ЧПУ) и автоматических линий (AЛ). Например, агрегатный
автоматический станок с несколькими головками обрабатывает детали 20÷40
инструментами, одновременно высвобождая 8÷10 станочников, повышая
производительность труда в 7 раз.
Комплексная автоматизация производства предполагает автоматизацию
всех основных и вспомогательных операций (включая транспортировку). Она
осуществляется по заранее заданным программам с помощью различных
средств автоматики, объединенных общей системой управления. В машиностроении создание комплексно-автоматизированных участков программированных станков, управление ими с помощью ЭВМ позволят повысить производительность труда станочников в 13 раз (на 1200%), сократить в 7 раз число
станков и в 5 раз производственные операции.
Другое направление комплексной автоматизации — использование автоматических линии для производства продукции массового применения.
Автоматическая линия (AЛ) — это система производственных автоматов,
расположенных в последовательности технологических операций и связанных
автоматическими транспортно-загрузочными устройствами. Согласованность
работы станков AЛ обеспечивается единой системой управления. При использовании автоматизированных линий из агрегатных станков производительность по сравнению с универсальными станками увеличивается более чем в 30
раз. В отдельных случаях эффективность AЛ может быть повышена применением станков с ЧПУ, а также автоматических транспортных и складских систем, управляемых ЭВМ, работающей в режиме разделения времени.
К перспективному направлению комплексной автоматизации простых
операций относится внедрение роторных машин и роторных линий. Так, авто7.14
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
матизация участка, производящего изделия из пластмасс на роторных машинах,
снижает трудоемкость в 6÷10 раз, уменьшает производственные площади в 5÷8
раз, дает годовой эффект до 7 млн. ман.
В настоящее время в промышленности получает большое развитие робототехника, при этом для автоматизации многих работ практический интерес
представляют манипуляторы и роботы.
Манипулятор — это техническое устройство для воспроизведения двигательных функций руки человека. Он снабжен захватом, подобным кисти руки,
и сервоприводами, перемещающими эту механическую руку. Такие манипуляторы выполняют функции «взять — повернуть — положить». Отечественные
образцы первого поколения 1950-х годов применялись на операциях свободной
ковки. Повторяя команды человека и многократно усиливая его руку с
помощью различных сервомеханизмов, они удерживали многотонный раскаленный слиток металла и поворачивали его между бойками кузнечного молота.
Однако практика показала, что внедрение отдельных манипуляторов на
отдельных процессах не дает нужного эффекта. Это произошло по двум причинам: во-первых, манипулятором была передана только мышечная, а не информационная функция деятельности человека; во-вторых, при внедрении манипуляторов не была обеспечена автоматизация их загрузки и межоперационной
передачи деталей. Конечно, такие манипуляторы, но улучшенной конструкции,
будут использоваться и впредь. Но вместе с ними уже в ближайшие годы должны получить широкое применение роботы-манипуляторы с программным
управлением, обеспечивающие быструю переналадку для выполнения других
механических операций. Для этого роботы оснащаются адаптивными устройствами, в какой-то мере эквивалентными органам чувств человека — техническим зрением, тактильными датчиками и другими средствами восприятия
рабочей среды. Такие датчики снабжаются соответствующими преобразователями для ввода информации в управляющие устройства.
В перспективе развитие адаптивных систем управления должно привести
к появлению роботов нового поколения. Такие роботы будут оснащены развитой системой датчиков и устройств для распознавания окружающей среды. По
этим данным с помощью ЭВМ строится упрощенная модель. Сопоставлением
этой модели с поставленной задачей мини-ЭВМ будет вырабатывать решение в
действиях робота в данной обстановке, планировать их и отдавать соответствующие команды на исполнение своим манипуляторам. Иными словами,
подобные роботы будут иметь иерархическую систему управления со многими
контурами обратной связи, обеспечивающую им высокую автономность действий.
Роботы с высокой автономией действий позволят исключить присутствие
человека при выполнении вредных, опасных и особо опасных работ, связанных
с радиацией, загазованностью, высокими и низкими температурами и давлениями. Такие роботы будут применяться в металлургических, литейных и гальванических цехах, на предприятиях атомной промышленности и энергетики,
7.15
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
подземной добыче полезных ископаемых и нефтепромыслах, подводных работах.
В настоящее время роботы начинают применять для автоматизации сварки, окраски, транспортировки, сборки и др. По мере совершенствования роботов-автоматов их технологические возможности и экономическая рентабельность повышаются.
7. Применение вычислительной техники и АСУ в технологии
Будущее автоматических манипуляторов и автоматизации связано с
электронно-вычислительной техникой. Современная технология ее производства характеризуется использованием интегральных схем, модульных конструкций и единой архитектурой.
Современные качества, присущие ЭВМ, делают их очень удобными и
эффективными при решении многих задач. Они способны производить разнообразные и сложные расчеты с очень большой скоростью (до 5 млн. операций в
секунду). Кроме того, они оперируют с большим количеством данных, которые
хранятся в их памяти.
Электронные машины универсальны, так как работают по программному
принципу, они автоматически выдают необходимые запрограммированные
команды на станки, управляют производственными операциями, контролем
качества продукции, начинают применяться при проектировании, в управленческом труде. На основе ЭВМ стала интенсивно развиваться комплексная
автоматизация процессов производства и управления. Это направление HTP
олицетворяет собой принципиальное изменение положения и роли человека в
процессе производства — передачу логических функций человека машине в
пределах программы, составленной человеком.
В последние два десятилетия для оптимизации и управления технологическими процессами и более эффективного проведения научно-исследовательских работ успешно применяются методы математического моделирования
и планирования эксперимента. Планирование многофакторного экстремального
эксперимента позволяет разрабатывать математические модели, связывающие
параметры оптимизации с влияющими на них факторами. При решении уравнений, адекватно описывающих модель процесса, определяют его оптимальные
технологические режимы. При современном уровне развития технологии и
вычислительной техники математические методы положены в основу системы
автоматизированного управления производством.
На ряде передовых предприятий многие рабочие процессы охвачены
АСУ — автоматизированной системой управления. АСУ синхронизирует
потоки изделий и полуфабрикатов. Основой системы является центральная
ЭВМ, с которой состыкованы малые электронные управляющие машины третьего поколения. На наиболее ответственных операциях действуют автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).
7.16
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
Автоматизированные системы управления технологическими процессами
эффективно применяются на многих крупных предприятиях основных отраслей
промышленности.
В настоящее время АСУТП не только внедряются в основные и вспомогательные производства, но и объединяются в комплексную систему управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия, образуя
АСУ предприятия (АСУП).
При внедрении АСУТП не только значительно возрастает производительность труда, но и существенно улучшается качество продукции в результате оптимизации и стабилизации технологических параметров в процессе
производства. Широкое внедрение АСУТП позволяет все более полно удовлетворять повышение требований к техническому уровню выпускаемой продукции, что характерно для современного промышленного производства. В
условиях повышенного спроса на многие материалы и изделия удовлетворить
эти требования полностью можно только с помощью автоматизации, способной
обеспечить точное соблюдение технологических режимов в течение длительного времени.
В последние годы началась подготовка к созданию общегосударственной
автоматизированной системы сбора и учета информации, планирования и
управления народным хозяйством (ОГАС). Разработка ведется неразрывно с
развитием производственных автоматизированных систем управления всех
уровней и созданием Единой автоматизированной системы связи (EACС). В
состав ОГАС войдет Государственная сеть вычислительных центров (ГСВЦ) и
общегосударственная система передачи данных (часть EACC).
9. Экологические проблемы НТП
Научно-техническая революция порождает невиданные ранее возможности для покорения и эксплуатации сил природы, а вместе с тем и для ее
загрязнения и разрушения. Она интенсифицирует и ускоряет размах индустриальной деятельности человека, придает ей глобальный характер, многие с
граны в различных частях планеты стали на путь интенсивного промышленного
развития. По некоторым данным общий объем продукции в развитых странах
удваивается каждые 15 лет, соответственно увеличивается количество отходов
деятельности человека, засоряющих природную среду.
Процесс получения и отдачи веществ и энергии должен быть сбалансированным, иначе нарушается экологическое равновесие в природе. Важной
проблемой, порождаемой научно-техническим прогрессом, становится создание экологически безвредных производств. Для этого необходимо от созерцательно-констатирующей экологической позиции переходить к общей стратегии
взаимно координированных и взаимно уравновешенных отношений техники и
природы. Задача состоит в том, чтобы по возможности сокращать использование природных ресурсов, а там, где это практически нереально, развитие
7.17
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
производства обеспечивать с наибольшей экономической и экологической
эффективностью. Отсюда вытекает необходимость рассмотрения современного
производства и живой природы как единой эколого-экономической системы.
Основная причина отрицательного воздействия производства на окружающую среду состоит не столько в росте масштабов производства, сколько в
несовершенстве его технологии. Два принципиально различных пути борьбы с
загрязнением среды состоят в очистке вредных выбросов и в более радикальном и экономичном пути создания безотходных или малоотходных технологических процессов. Однако к выбору пути следует подходить только после
тщательного эколого-экономического анализа, так как возникает проблема
поиска допустимого уровня загрязнений и экономического оптимума затрат на
предотвращение загрязнений с учетом экономии от снижения ущерба от загрязнений и с учетом повышения затрат на создание новой безотходной технологии.
Науке предстоит создать систему эколого-экономических моделей для
оптимального управления процессами природопользования. Это даст возможность совместной оптимизации экономической и экологической систем, т. е.
обеспечит рост общественного производства и повысит его эффективность при
жестких экологических ограничениях.
Контрольные вопросы
Перечислите основные направления НТП и их взаимосвязь.
Как определяется содержание HTP?
Какими показателями характеризуется НТП?
Области применения НТП в отраслях пищевой промышленности.
Перечислите приоритетные направления по обеспечению общества
широким и достаточным ассортиментом пищевых продуктов высокого
качества?
6. Назовите основные показатели, характеризующие НТП.
7. Какие проблемы имеются в оценке состояния НТП, пути их решения?
8. Какова роль химизации в развитии НТП?
9. Чем определяется уровень химизации в пищевой промышленности?
10.Какая связь НТР с технологией?
1.
2.
3.
4.
5.
7.18
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
Агломерация (от лат. agglomero — присоединяю, накопляю):
Городская агломерация — компактное скопление населённых пунктов.
Региональная агломерация — компактное территориальное размещение городских
населенных пунктов, объединенных интенсивными хозяйственными, трудовыми и
культурно-бытовыми связями.
Агломерация (металлургия) — образование спеканием относительно крупных
пористых кусков из мелкой руды или пылевидных материалов. При агломерации
легкоплавкая часть материала, затвердевая, скрепляет между собой твердые частицы.
Агломерация (микробиология) — образование скоплений микроорганизмов.
Флота́ция (фр. flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения
полезных ископаемых, который основан на различии способности минералов удерживаться
на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных
энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно
закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются
от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или
капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к
поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и
твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической,
нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.
Гидрофобность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φόβος —
боязнь,
страх) —
это
физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой[1]. Сама
молекула в этом случае называется гидрофобной.
Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди
других нейтральных молекул и неполярных растворителей. В воде такие молекулы часто
кластеризуются с образованием мицелл. Вода на гидрофобных поверхностях собирается в
капли с низкими значениями угла смачивания.
Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных
материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления
разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.
Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» —
«жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в
целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы.
Гидрофильность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φιλία — любовь) — характеристика
интенсивности молекулярного взаимодействия вещества сводой, способность хорошо
впитывать воду, а также высокая смачиваемость поверхностей водой. Наряду
с гидрофобностью относится как к твёрдым телам, у которых оно является свойством
поверхности, так и к отдельным молекулам, их группам, атомам, ионам.
Гидрофильность характеризуется величиной адсорбционной связи молекул вещества
с молекулами воды, образованием с ними неопределённых соединений и распределением
количества воды по величинам энергии связи.
Гидрофильностью
обладают
вещества
с ионными
кристаллическими
решётками (оксиды, гидроксиды, силикаты, сульфаты, фосфаты, глины,стёкла и
др.),
вещества с полярными группами —ОН, —СООН, —NO2 и др. Гидрофильность
и гидрофобность являются частным случаем отношения веществ к растворителю —
лиофильности, лиофобности.
Гидрофильность твёрдых тел может резко понижаться при адсорбции на их
поверхности молекул ПАВ.
Гидрофильность и гидрофобность являются проявлением сил Ван-дер-Ваальса.
7.19
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
Лекция № 7 Научно-техническая революция и научно-технический
прогресс в промышленности
Спекание — в технике, процесс получения твёрдых и пористых материалов (изделий)
из мелких порошкообразных или пылевидных материалов при повышенных температурах;
часто при спекании меняются также физико-химические свойства и структура материала.
Спеканию подвергаются материалы, например, при агломерации, коксовании, при
подготовке слабоспекающихся углей к коксованию, в производстве керамики, огнеупорных
изделий; Спекание — одна из технологических стадий порошковой металлургии.
Спеканием называют процесс развития межчастичного сцепления и формирования
свойств изделия, полученных при нагреве сформованного порошка. Плотность, прочность и
другие физико-механические свойства спеченных изделий зависят от условий изготовления:
давления, прессования, температуры, времени и атмосферы спекания в других факторов.
В зависимости от состава шихты различают твердофазное спекание (т.е. спекание без
образования жидкой фазы) и жидкофазное, при котором легкоплавкие компоненты смеси
порошков расплавляются.
7.20
Преподаватель: доц.Э.Э.Байрамов
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа