close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Student IBMP

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
____________________________________________________________________
МОДЕЛИРОВАНИЕ
И СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ
КАЧЕСТВОМ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Молодежная секция
Сборник докладов
6–10 апреля 2015 г.
Санкт-Петербург
2015
УДК 001(042.3)
ББК 72я43
М74
М74
Моделирование и ситуационное управление качеством
(Молодежная секция): сб. докл. – СПб.: ГУАП, 2015. – 107 с.: ил.
ISBN 978-5-8088-1028-0
сложных
систем
Доклады отражают весь спектр направлений научных работ, проводимых Институтом
инноватики и базовой магистерской подготовки ГУАП.
Оргкомитет конференции
Ю. А. Антохина – доктор экономических наук, доцент, ректор ГУАП
А. А. Оводенко – доктор технических наук, профессор, президент ГУАП
Е. Г. Семенова – доктор технических наук, профессор, директор Института инноватики и
базовой магистерской подготовки
А. О. Смирнов – доктор физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой
высшей математики и механики
В. Г. Фарафонов – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой
прикладной математики
И. И. Коваленко – кандидат физико-математических наук, доцент, и. о. заведующего
кафедрой физики
В. В. Окрепилов – доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой
метрологического
обеспечения
инновационных
технологий
и
промышленной безопасности.
ISBN 978-5-8088-1028-0
 Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, 2015
ИННОВАТИКА
УДК 69.002.5
Е. А. Живова – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
А. В. Чабаненко – научный руководитель
ПОСЛОЙНАЯ ПЕЧАТЬ ДОМОВ НА 3D ПРИНТЕРЕ
МЕТОДОМ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ,
КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Технология 3D печати стремительно развивается и находит применение в
самых разнообразных областях деятельности. Способ послойного создания
предмета на базе виртуальной объемной модели успешно используется в машиностроении, электронике и медицине. Однако 3D принтеры могут внести
неоценимый вклад и в развитие строительной сферы. С помощью технологии
объемной печати можно создавать здания и архитектурные сооружения.
В начале 2000-х годов сразу несколько независимых друг от друга групп
ученых начали исследования в области применения технологии 3D печати в
строительстве.
В 2012 г. профессор Берох Кошневис (Behrokh Khoshnevis) из университета Южной Калифорнии провел презентацию своего инновационного проекта – строительство домов с помощью 3D принтера.
Для печати домов Кошневис предложил использовать послойный метод
создания, который он назвал Контурной обработкой (Contour Crafting). В качестве материала для строительной печати можно использовать бетон или глину.
Принтер в этом случае представляет собой передвижное устройство, высотой
больше создаваемого здания. Аппарат передвигается по специальным рельсам
вокруг возводимого дома [1].
Принцип работы принтера – это послойное экструдирование вязкой строительной смеси. По тому же методу работают и обычные трехмерные принтеры
для создания объектов из пластмассы. Технология 3D печати предметов представляет собой хорошо спланированный и подготовленный процесс преобразования виртуальных моделей в физические объекты.
Процесс 3D печати состоит из нескольких этапов:
1) создание цифровой модели;
3
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
2) экспорт 3D модели в STL-формат;
3) генерирование G-кода;
4) подготовка 3D принтера к работе;
5) печать 3D объекта методом экструдирования.
Первый этап 3D печати начинается с разработки виртуального образа будущего объекта в 3D редакторе или CAD-программе («3D Studio Max»,
«AutoCAD», «Компас», «SolidWorks» и др.). Примеры виртуальных моделей
приведены ниже на рис. 1, рис. 2.
Рис. 1. Виртуальная модель объекта
Рис. 2. Виртуальная модель дома
На втором этапе, когда моделирование окончено, полученный файл переводится в STL-формат, который распознает большинство современных 3D принтеров.
Третий этап представляет собой обработку STL-файла с будущим объектом специальной программой-слайсером, которая разрезает модель на тонкие
горизонтальные пластины и преобразует в цифровой G-код, понятный трехмерному принтеру. Слайсером задается траектория движения печатающей головки
3D принтера при нанесении расходного материала. Если модель не подвергнуть
слайсингу, то 3D принтер не распознает ее. Примеры объектов в программеслайсере показаны на рис. 3, рис. 4.
Рис. 3. Объект в программе-слайсер
4
Рис. 4. Модель дома
в программе-слайсер
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
На четвертом этапе строители устанавливают на стройплощадке 3D
принтер, перемещающийся на рельсах. У устройства в памяти заложен макет
здания. На площадке складываются детали. Принтер подключается к источнику
питания. В 3D принтер, оборудованный экструдером с соплом, заливают бетонную смесь. Графическое изображение строительного 3D принтера представлено на рис. 5.
Бетонное
хранилище
Сопло
Наполнитель
Кельма
Рис. 5. Графическое изображение строительного 3D принтера
Пятый этап заключается в том, что аналогично мостовому крану, через
основной, свободно перемещающийся рабочий механизм – «печатную» головку (экструдер) – подается раствор. Строительство осуществляется методом послойного экструдирования вязкой строительной смеси. Из сопла выдавливается
быстро затвердевающая смесь, слой за слоем формируется заданная конструкция. Нижние слои постепенно уплотняются, что дает им возможность выдерживать все более увеличивающийся вес конструкции [2].
С помощью предлагаемой 3D технологии появится возможность возведения здания за один день без привлечения большого количества рабочей силы.
Принтер будет поэтапно сооружать фундамент, закладывать стены и возводить
каркас дома. Бетонная смесь позволит получить оригинальные архитектурные
формы без опалубки. Рабочим останется лишь вставить двери и окна в подготовленные проемы. Таким образом, технология 3D печати не только значительно сократит сроки строительства, но и удешевит его.
В то время как в Америке технология 3D строительства тестируется исследователями, в Китае уже печатают жилые дома, их возведение обошлось
5
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
инженерам на 50% дешевле, чем при использовании классических методов
строительства (рис. 6). В 2014 г. архитектурная компания «Winsun», расположенная в городе Сучжоу, собрала собственный 3D принтер «WinSun». Аппарат
150 м длиной и 10 м шириной способен за несколько часов напечатать здание
высотой до 6 м. 3D строительный принтер WinSun в качестве заправки использует цемент, усиленный стекловолокном и строительные отходы (рис. 7). В
этом году китайские инженеры планируют построить 15 заводов за границей и
20 – в Китае. Поступают крупные заказы из Египта, образцы принтеров тестируются в Нидерландах.
Рис. 6. Сооружение, возведенное
с помощью 3D принтера в Китае
Рис. 7. Китайский 3D принтер WinSun
в действии
Основные преимущества печати домов на 3D принтере:
– процесс строительства более быстрый и доступный;
– машинная точность и отсутствие человеческого фактора сокращают
ошибки в процессе деятельности;
– себестоимость строительства каждого сооружения снижается в несколько раз;
– строительные отходы перерабатываются в строительный материал,
экологически чистый метод строительства;
– возможность быстрого перенаправления и адаптации строительства;
– возможность возведения нестандартных форм сооружения.
Ниже приведена таблица сравнения методов строительства «коробки»
дома 200 кв.м. Из нее можно увидеть преимущество 3D печати в сроках строительства, в затрате рабочей силы и себестоимости зданий.
6
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Таблица
Сравнение методов строительства «коробки» дома 200 кв.м
Метод
строительства
Сроки
строительства
Монолитный
5–7 месяцев
Блочнопанельный
2,5 месяца
Экструдирование
(3d принтер)
24 часа
Ресурсы
Газо-, пено-,
керамзитобетон; арболит
Газо-, пено-,
керамзитобетон; арболит;
SIP панели
Бетон, глина;
цемент, стекловолокно,
строительные
отходы
Рабочая
сила
(чел.)
Себестоимость (руб.)
Преимущества
3-5
2,4 млн.
Виброобработка бетона
3–5
2 млн.
Виброобработка бетона
250 тыс.
1. Отсутствие
опалубки.
2. Работа
принтера не
прерывается
сутками.
3. Доступное
жилье
1–2
Несмотря на то, что 3D печати предрекают огромные перспективы в строительстве, имеется несколько тонких вопросов, касающихся самой технологии
возведения зданий. При монолитном, и при блочно-панельном строительстве
применяется виброобработка для удаления воздушных пустот из бетона, чтобы
тот приобрел очень высокую прочность. В случае с технологией 3D строительства из-за отсутствия опалубки и краткосрочного размещения поддерживающих формовочных лопаток в контакте с бетонным раствором виброобработка
фактически невозможна. Это говорит о том, что дом, построенный из бетонной
смеси по 3D технологии без виброобработки, может быть недостаточно прочным. Но это лишь вопрос времени, он может быть решен инженерами, например, за счет введения новых компонентов в строительную смесь для ее упрочнения взамен виброустановок.
Наиболее важный момент – монтаж инженерных систем, без которых современный дом просто не может существовать. В этом случае возможности
принтеров могут раскрыться в полной мере, поскольку они являются устройствами с точной повторяемостью операций и смогут быстро соединить элемен7
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
ты труб в нужной последовательности. Архитекторам лишь придется подумать
над новыми конструкциями элементов инженерных коммуникаций.
Вышеупомянутые технические вопросы являются спорными, их нельзя
назвать неразрешимыми, они характерны для любой прорывной технологии,
начинающей свое развитие. Безусловно, какое-то время инженерам придется
потратить на то, чтобы решить все технические проблемы. Но в скором будущем метод строительства 3D печатью может стать передовым на рынке недвижимости за счет простоты в обслуживании принтера, скорости возведения зданий, низкой себестоимости построек и полной ликвидации строительных отходов. Данная технология позволит сделать жилье доступнее для многих людей.
Сложно представить, насколько преобразится строительная отрасль после того,
как технология трехмерной печати найдет массовое применение.
Библиографический список
1. 3DToday [Электронный ресурс] / 3D Printing Blog. – Режим доступа:
http://3dtoday.ru, свободный (Дата обращения 14.03.15)
2. Enrique Canessa и др. Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития: Перевод с англ. М.: Наука, 2013
УДК 65.014
А. А. Петрушевская – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ОПЫТ УПРАВЛЕНИЯ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТЬЮ
В САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
В целях выведения России на инновационный путь развития государственным управлением разработан ряд законодательных документов. Основным документом является «Стратегия инновационного развития РФ на период
до 2020 года», цель которого – перевод к 2020 г. экономики России на инновационный путь развития [1].
8
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Государством поставлена задача: к 2020 году как минимум пять российских вузов должны войти в первую сотню одного из трех мировых рейтингов [2]. Решение этой задачи возложено на вузы, прошедшие аккредитацию в
Российской Федерации [3].
Управление изобретательской и патентно-лицензионной работой в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего
профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (далее – ГУАП) осуществляется
через Центр интеллектуальной собственности, лицензирования и инновационного менеджмента (далее – ЦИСЛИМ), созданный на базе Отдела интеллектуальной собственности приказом ректора от 01.10.2013 №01-305/13. Положение
о ЦИСЛИМ регулирует организационную структуру, задачи и функции.
Основные задачи ЦИСЛИМ состоят в следующем:
– участие в разработке и осуществлении единой патентной и лицензионной политики ГУАП;
– патентно-информационное обеспечение работ по правовой охране интеллектуальной собственности ГУАП;
– правовая охрана, оценка, учет и коммерческая реализация служебных
объектов интеллектуальной собственности, создаваемых при осуществлении
учебной, научной и производственной деятельности ГУАП;
– научно-методическое сопровождение и учет внешних связей ГУАП с иностранными фирмами, гражданами и организациями. Научно-методическое и информационное сопровождение работы внутривузовской системы экспортного контроля;
– актуализация данных о действующем законодательстве в области экспортного контроля, выработка методических рекомендаций о совершенствовании организации экспортного контроля;
– организация работы экспертной комиссии (далее – ЭК) ГУАП по вопросам открытой публикации и комиссии экспортного контроля;
– организация лицензирования научно-технической и инновационной
деятельности ГУАП, взаимодействие с лицензирующими органами, мониторинг нормативных документов, устанавливающих лицензионные требования;
– осуществление правовой охраны объектов интеллектуальной собственности ГУАП, включая подготовку, оформление и подачу заявок на выдачу
патента и государственную регистрацию объектов интеллектуальной собственности внутри страны и в иностранных государствах.
В ГУАП работает 637 преподавателей, кандидатов и докторов наук, из
которых 72% заняты в области научно-исследовательских и опытноконструкторских разработок (далее – НИОКР). Наличие изобретений – один из
9
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
основных критериев при определении технического уровня разработок, выполненных научных разработок сотрудниками и аспирантами университета.
ГУАП как один из представителей технических вузов России ежегодно
становится обладателем десятков патентов и свидетельств.
Проведенные статистические исследования по заявкам, поданным в Патентное Ведомство, показали, что с 2009 по 2014 гг. года было подано 111 заявок, из них 50 заявок по научно-исследовательским работам (далее – НИР),
остальные по техническим заданиям и индивидуальным планам, утвержденные
руководством вуза. Заявки подаются на изобретения (далее – ИЗ), полезные модели (далее – ПМ), программы для ЭВМ (далее – пр. ЭВМ) и базы данных (далее – БД) [4]. В период с 2006 г. по настоящее время в ГУАП поддерживаются
54 патента на изобретения и полезные модели.
Изобретательская активность ГУАП характеризуется зарегистрированными результатами интеллектуальной деятельности (далее – РИД). В табл. 1,
которая составлена по документам и архивным данным ЦИСЛИМ, представлены сведения о РИД ГУАП 2009–2014 гг., а также для наглядного представления
по данным РИД построены гистограммы, представленные на рис. 1 и рис. 2.
Таблица 1
Количество заявок на РИД за 2009–2014 гг.
РИД
Пр. ЭВМ
ПМ
ИЗ
БД
Год
2009
2010
2011
2012
2013
2014
6
6
0
2
7
1
0
1
3
2
0
18
1
2
0
5
6
3
0
28
9
10
1
Рис. 1. Количество заявок,
поданных на получение патентов и свидетельств по объектам РИД
10
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Рис. 2. Динамика количества заявок,
поданных сотрудниками и студентами ГУАП
В результате анализа сведений за 2009–2014 гг. (табл. 1) были сделаны выводы о неуклонном росте количества заявок, поданных на государственную регистрацию программ для ЭВМ и изобретений. В 2014 г. впервые ГУАП подал заявку
на базу данных (табл. 1). В 2011 г. подано 6 заявок, в 2012 г. – 21 заявка, в 2014 г. –
48 заявок, что на 29% больше, чем в предыдущем отчетном периоде (рис. 2).
Для выявления РИД в ГУАП проводится изучение отчетов по НИР, статей, научно-технических отчетов, диссертаций, докладов, контрактов, монографий, технических заданий по НИР. ЦИСЛИМ принимает участие в работе экспертных комиссий, что позволяет предотвратить открытую публикацию технических решений, по которым не оформлены заявки на РИД.
С 2010 г. в экспертную комиссию сдано 3119 работ. Статистический анализ работ приведен в табл. 3. и на рис. 3.
Таблица 3
Материалы, прошедшие экспертную комиссию
Виды работ
Год
2010
2011
2012
2013
2014
326
300
323
326
309
Тезисы докладов и аннотаций
55
53
50
59
43
Методические материалы
64
43
49
68
67
Научно-технические отчеты
39
40
91
56
25
Диссертации/авторефераты
39
58
20
10
12
Статьи/доклады
11
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Рис. 3. Материалы, прошедшие экспертную комиссию
По данным табл. 3. видно, что большая часть документов представлена в
форме докладов и статей. Максимально результативным являлся 2013 г., резкое
уменьшение актов экспертиз, поданных на диссертации и авторефераты, связано с приостановкой работы и частичным закрытием диссертационных советов.
При ГУАП созданы одиннадцать малых инновационных предприятий:
ООО «Научно-инновационный центр «АэроКос»; ООО «ФАНТОМ»; ООО
«Специализированный центр Илизаровских технологий»; ООО «Петроглиф»;
ООО «Педант»; ООО «ГУАП-Промо»; ООО «Телеком технологии»; ООО «Питер-Аэрокосмос»; ООО «Аэромед»; ООО «Программные и Технологические
Инновации»; ЗАО «МИПАКТ – Миллениум Холдинг». ГУАП участвовал в
формировании уставного капитала данных предприятий.
Кроме прав на коммерческое использование полезных моделей ГУАП
предоставил малым инновационным предприятиям: ООО «Программные и технологические инновации» и ООО «Специализированный центр Илизаровских
технологий» права на использование других объектов интеллектуальной собственности, а именно ноу-хау. Причем ГУАП на 2011 г. обладал 37% уставного
капитала ООО «Специализированный центр Илизаровских технологий».
ЦИСЛИМ ориентирован на активную и квалифицированную работу, организованную на современном уровне с использованием компьютерных технологий и скоординированную со структурными подразделениями и службами
Университета, которая должна обеспечить достижение целей политики в области интеллектуальной собственности.
По данным 2014 г. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный уни12
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
верситет имени М. В. Ломоносова» (далее – МГУ) и Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Санкт-Петербургский государственный университет» (далее –
СПБГУ) вошли в рейтинг 100 самых престижных вузов мира, а также являются
главными представителями Ассоциации ведущих вузов России. Социальная
миссия Ассоциации заключается в содействии динамичному развитию научнотехнологического комплекса страны и обеспечении его необходимыми высококвалифицированными специалистами.
В расширенном мониторинге ведущих вузов присутствуют 50 показателей
учебного заведения. В настоящее время выделено 6 основных показателей:
– средний балл ЕГЭ;
– объем НИОКР на преподавателя;
– число иностранных студентов;
– доходы вуза из средств от приносящей доход деятельности в расчете
на одного НПР;
– учебно-лабораторная площадь на студента;
– доля трудоустроенных выпускников [5].
В табл. 4 представлены результаты сопоставления показателей мониторинга эффективности МГУ, СПБГУ и ГУАП (табл. 4) [6].
Таблица 4
Основные показатели мониторинга эффективности учебного заведения
по архиву материалов мониторинга 2014 года (по данным за 2013 год)
Показатель
Средний балл ЕГЭ
Объем НИОКР (тыс. руб.)
Число иностранных студентов (%)
Общий доход вуза (тыс. руб.)
Учебно-лабораторная площадь (кв. м)
Доля трудоустроенных выпускников (%)
Количество публикаций РИНЦ
Scopus
МГУ
Вуз
СПБГУ
ГУАП
83,35
4 999 592,5
6,65
981,37
965 713
99,826
144489
87505
81,08
1 244 183,7
7,59
520,62
567 996
99,599
67888
28140
75,47
568 002,7
6,19
1 871,66
62 170
99,225
2961
707
На сегодняшний день в СПБГУ более 30 тыс. студентов, обучающихся на
24 факультетах, работают 13 тыс. сотрудников, почти 6 тыс. преподавателей
(1500 докторов наук, почти 3 тыс. кандидатов наук, более 40 академиков государственных академий) представителей 304 кафедр [7]. В СПБГУ поддерживаются 203 патента, что на 26% больше, чем в ГУАП.
13
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
МГУ включает в себя 15 факультет, 41 факультет, более 300 кафедр и 5 филиалов. В университете обучается около 35 тыс. студентов по программам бакалавриата, специалитета и магистратуры, 5 тыс. аспирантов, докторантов, соискателей и 10 тыс. слушателей подготовительных отделений, в общей сложности около
50 тыс. человек. На факультетах и в научно-исследовательских центрах работают
4 тыс. профессоров и преподавателей, около 5 тыс. научных сотрудников. Вспомогательный и обслуживающий персонал насчитывает примерно 15 тыс. человек [8].
Сегодня в ГУАП 6 институтов, 6 факультетов, более 40 кафедр и более
200 образовательных программ. Каждый год ГУАП принимает на первый курс
более 2000 студентов для обучения по программам бакалавриата, специалитета
и магистратуры. Важной составляющей в образовательной и воспитательной
деятельности ГУАП является подготовка офицеров запаса, которая ведется
на военной кафедре с момента основания вуза. В ГУАП учатся более 900 иностранных студентов из 39 стран мира, а студенты и сотрудники вуза регулярно
участвуют в программах обменов и стажировок [9].
На основании проведенного анализа можно утверждать, что для того,
чтобы войти в первую сотню одного из трех мировых рейтингов, в ГУАП необходимо повысить число публикаций в РИНЦ, Scopus и заявок на РИД. Функционирование в настоящее время небольшого числа советов позволяет проводить
защиты как кандидатских, так и докторских диссертаций, что должно привести
к увеличению заявок, поданных на диссертации. Конференций РИНЦ становится больше, увеличивается количество журналов в Scopus, требование руководства вуза в необходимости участия практически всех преподавателей в издании
статей должно привести к увеличению поданных заявок.
Несмотря на высокую разницу показателей, в ГУАП с каждым годом увеличиваются показатели инновационной активности, что говорит о стремлении вуза повышать свой статус и следовать по пути к достижению мировых рейтингов.
Библиографический список
1. Видякина О. В., Дмитриева Е. М. Система подготовки кадров для инновационной экономики России // Монография : Проспект, 2015. 112 с.
2. Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2012 г. № 599 "О мерах по
реализации государственной политики в области образования и науки" //
Российская газета. 2012. 9 мая. № 5775.
3. Попасть в сотню. URL: http://expert.ru/2012/09/21/popast-v-sotnyu
4. Гражданский кодекс
Российской Федерации
(часть
четвертая)
от 18.12.2006 N 230-ФЗ (ред. от 08.12.2011) // СПС "Консультант плюс".
14
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
5. Пожарский В. «Список Климова»: Совет Ассоциации ведущих университетов России одобрил критерии отбора вузов в группу риска // Федеральный
специализированный журнал «Кто есть Кто в образовании и науке». 2011.
№1(7) С. 15-16.
6. Информационно-аналитические материалы к заседанию рабочей группы
Межведомственной комиссии по мониторингу деятельности образовательных организаций высшего образования
URL:http://miccedu.ru/monitoring/2014/
7. Санкт-Петербургский государственный университет. URL: http://sbu.ru
8. Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
URL: http://msu.ru
9. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. URL: http://guap.ru/guap/main/rect_main.shtml
УДК 347.78
Д. С. Пирогова – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЗАЩИТЫ АВТОРСКИХ ПРАВ
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Актуальность темы исследования защиты авторских прав в Российской Федерации обусловлена, прежде всего, тем, что хорошо отрегулированный механизм
защиты и охраны интеллектуальной собственности играет важную роль в формировании качественного уровня развития политической экономической, общественных областях нашей страны и ее авторитета на мировой арене [1]. Показателем цивилизованности общества является то, на каком уровне оказывается развитие литературы, науки и искусства, который в свою очередь формируется из признания за автором его прав на результаты интеллектуальной деятельности.
Конкурентоспособность государства зависит от поддержания высокого
уровня научно-технического прогресса, что означает необходимость постоянного поддержания и увеличения инновационного потенциала, который становится источником экономического роста государства, основанного на знаниях.
Инновации являются не чем иным, как конечным результатом интеллектуаль15
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
ной и творческой деятельности и поэтому являются объектом интеллектуальной собственности. Автором результата интеллектуальной деятельности признается гражданин или группа лиц, создавших его (соавторы). Интеллектуальные права на произведения науки, искусства, литературы, базы данных и программы ЭВМ являются авторскими правами.
К нормативно-правовым актам российского национального законодательства, регулирующим вопросы интеллектуальной собственности, относится, прежде всего, Конституция РФ, где в ч.1 ст. 44 указывается: «Интеллектуальная собственность охраняется законом». Эта общая норма предоставляет правовую охрану объектам, относящимся к интеллектуальной собственности. Прежде всего,
здесь учитывается ч. 4 ГК РФ, вступившая в силу с 01.01.2008, которая является
основным источником права интеллектуальной собственности, действующим на
территории Российской Федерации. Согласно ч. 4 ГК РФ, авторские права это –
интеллектуальные права на произведения литературы, науки и искусства.
В случаях, когда происходит нарушение авторских прав, например – незаконное использование (публичное исполнение, воспроизведение) экземпляров
произведений или фонограмм с целью получения дохода, изменение информации произведения или информации об авторе произведения, выпуск контрафактной продукции и контрафактных экземпляров, законодательством предусмотрены гражданско-правовая, административная и уголовная ответственность.
Меры, которые могут быть приняты: пресечение действий нарушающих
право, возмещение убытков, изъятие материального носителя, публикация решения суда о допущенном нарушении с указанием действительного правообладателя к нарушителю исключительного права, арест на оборудование и материалы, штрафы или лишение свободы, принудительные работы, изъятие и уничтожение контрафактной продукции.
Несмотря на то, что в России существует сильная нормативно-правовая база в исследуемой области, нарушения авторских прав происходят регулярно.
Некоторые вопросы, возникающие при взаимодействии авторов и общества,
остаются не решенными, это значит, что правовой механизм по защите авторских прав не отрегулирован до конца [2].
Обусловлено это может быть рядом проблем, среди которых хотелось бы выделить следующие: специфика становления института авторских прав в России,
его позднее становление из-за медленного формирования культа авторства, бурное развитие цифровой и компьютерно-сетевой технологий и продуктов мультимедиа, выпуск контрафактной продукции, нарушения авторских прав не только
частными лицами, но и государством, национальная правовая культура в Россий16
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
ской Федерации, сложность судебного доказывания в силу нематериальной природы авторских отношений, недостаточная борьба с нарушениями прав автора.
Прежде чем перейти к оценке тенденций развития авторского права в России, хотелось бы провести комплексный сравнительно-правовой анализ содержания данного вопроса.
Становление авторского права в России имеет свою специфику государственного характера. Эта область была для российского законодательства новым явлением и имела долгий этап формирования, вплоть до середины двадцатого века. Например, на Западе развитие авторского права началось в пятнадцатом веке, в России гораздо позже, к тому же в 1917 г. институт авторского права России перенес большое потрясение, в отличие от других стран, где он развивался плавно и на международном уровне, будучи зависимым от содержания
международных соглашений. Из всего вышесказанного можно сделать вывод,
что законодательство России в сфере авторского права было сформировано под
влиянием многих исторически значимых факторов.
Если провести анализ законодательства США в области авторских прав, которое регламентируется Конституцией США, законом об авторском праве от 1976
г., законом об авторском праве в цифровую эпоху, законами различных штатов, то
можно сделать вывод, что данные нормативно-правовые акты определяют защиту
авторского права, как содействие в развитии науки и в увеличении количества хороших книг, музыки, картин, фильмов, приносящих мировую славу и деньги.
Нормы законодательства об авторском праве максимально защищены, но
авторское право в США является отраслью публичного права. Авторы имеют
пожизненные права, но и законодательство старается обеспечить полный доступ людей ко всем произведениям искусства. Авторское право США полностью базируется на имущественном и игнорирует моральное право. В США
существует закон, который защищает провайдеров, в случае если был нарушен
закон со стороны пользователя услуг данного провайдера [3].
При нарушении прав владельца государство строго наказывает нарушителя,
но это сложная система, так как в США, в отличие от России, допустимо законодательством использование авторской идеи другими лицами, копирование, передача произведения другому лицу, распространение в аренду. Также, после первой
продажи покупатели могут использовать произведение по своему усмотрению.
В России все это практикуется, но строго преследуется по закону. Оценив законодательство США в области авторского права, понимаем, что от Российского законодательства оно отличается своим применением, несмотря на то, что в обеих
державах существует сильное законодательство в области авторских прав.
17
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
На сегодняшний день авторское право России обладает мощной нормативно-правовой базой и набором правовых инструментов для реализации прав в
современных условиях, в которых прописаны все основы, но за весь период
действия ч. 4 Гражданского кодекса РФ о высокой эффективности ее применения говорить рано. Но, несмотря на это, российский закон об авторском праве
очень хорошо сложен, из чего можно утверждать, что в дальнейшем ситуация
будет только улучшаться. Для этого необходим ряд мер, например, таких как
улучшение механизма применения закона, более жесткий контроль, усиление
мер наказания.
Наше законодательство согласовано с международными соглашениями,
такими как Бернская конвенция, Всемирная конвенция об авторском праве
и т. д. По признанию ЮНЕСКО, российское законодательство в сфере интеллектуальной собственности сегодня одно из лучших. В мире решение вопросов
связанных с защитой и охраной авторских прав имеет большую перспективу
развития. Есть большая вероятность, что и в России эта тенденция будет еще
расти [4].
Ученые, занимающиеся проблемами авторских прав, считают, что эта область всегда будет являться предметом споров и разногласий. Они дают прогноз, что в Российском законодательстве заработают зафиксированные механизмы. Конечно, без определенного ряда изменений это неосуществимо [5].
Интеллектуальная собственность является центральным элементом современной инновационной экономики. Это собственность авторов на информацию и знания, произведенные в результате их интеллектуальной деятельности в
области промышленности, науки, литературы и искусства, которые, поступая
на рынок, приобретают экономическую ценность. Интеллектуальная собственность имеет юридическое содержание как объект правоотношений, институциональное – как вид собственности, экономическое – как система экономических
отношений между людьми по поводу присвоения/отчуждения и использования
средств и результатов интеллектуальной деятельности [6, 7].
Для создания цивилизованного общества и инновационного рынка необходимы новые пути реализации и надлежащее применение законодательства, новые способы защиты прав, гармонизация с международными факторами, достойное вознаграждение авторов за труд и, при этом, сохранение максимального доступа общества к информации, верховенство закона на каждом этапе
функционирования авторского права, и, непосредственно, активная позиция
самих творцов в защите своих интересов, ведь создание объекта авторского
права потенциально становится самой проблемой.
18
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Библиографический список
1. Близнец И. А. Право интеллектуальной собственности: Учебник, 2013. 183 с.
2. Нагродская В. Б. Правовая защита интеллектуальной собственности: проблемы
теории и практики: Сборник материалов студентов и аспирантов, 2015. 396 с.
3. Закон США об авторском праве:
URL: http://iir-mp.narod.ru/subjects/ipr/laws/usa_law_summary.html
4. Международные контракты. Мир и право:
URL: http://www.miripravo.ru/publications/osnovnye-principy-ohranyavtorskogo-prava-v-ssha.htm.
5. Современное законодательство в сфере защиты авторских прав:
URL: http://cyberleninka.ru/article/n/sovremennoe-sostoyanie-rossiyskogozakonodatelstva-v-sfere-grazhdansko-pravovoy-zaschity-avtorskih-prav
6. Гурова М.В. Интеллектуальная собственность в развитии экономики. Автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата экономических наук:
09.11.2010/ Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. М. 2010. 25 с.
7. Decision making support system in multi-objective issues of quality management
in the field of information technology / Semenova, E.G., Smirnova M.S.,
Tushavin, V.A. // – 2014. – С. 1078-1081
УДК 65.015
Ю. Д. Платонова – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ПРОБЛЕМА НЕРЕАЛИЗОВАННОГО
ТВОРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПЕРСОНАЛА
В настоящее время среди российских предприятий, которые находятся
на стадии зрелости, возникает объективная потребность в повышении конкурентоспособности. Зрелость означает в данном контексте, что компания
уже заняла определенную нишу на рынке и обладает уверенностью и стабильным положительным ростом объема продаж, однако существует риск
наступления кризиса стабильности, когда продукция начинает терять спрос
на рынке. У компании существуют два выхода – либо переход на стадию
спада, либо поиск новых стратегий оптимизации производства без потери
19
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
качества продукта, который позволит пройти кризисную точку и перейти к
стадии последующего роста. Одним из способов решения поставленной задачи в мировой практике является внедрение принципов и элементов бережливого производства.
Бережливое производство – это системный подход к выявлению потерь и поиску путей их устранения, для того чтобы уменьшить время между заказом клиента
и отгрузкой товара. Основными инструментами являются метод «Канбан», Всеобщий уход за оборудованием (TPM), система 5S, метод «Точно вовремя» (JIT), Картирование потока создания ценности, метод «Вытягивающее производство» [1].
Каждый инструмент подразумевает под собой выстраивание определенного бизнес-процесса, требующего уменьшения капитальных вложений, мест
для производства, материалов и времени на всех стадиях реализации продукта,
что позволит высвободить трудовые ресурсы.
Бережливое производство нацелено на устранение потерь (действий, не
несущих ценности) таких как: потери из-за перепроизводства; потери времени
из-за ожидания; потери при ненужной транспортировке; потери из-за лишних
этапов обработки; потери из-за лишних запасов; потери из-за ненужных перемещений; потери из-за выпуска дефектной продукции.
Многие специалисты, такие как Джеффри Лайкер, Джеймс Вумек и Даниел Джонс, выделяют дополнительный восьмой вид потерь – так называемая
«Потеря нереализованного творческого потенциала персонала» [2].
Этот вид потерь влечет за собой следующие риски для предприятия:
− большая текучесть персонала и низкая производительность труда, некачественное выполнение работы, по причине отсутствия мотивации и желания
постоянного совершенствования компании и ее работников;
− большая текучесть персонала, низкая производительность труда и потеря талантливых сотрудников из-за некомпетентности руководства и неумения
вовлечь персонал;
− затраты времени и финансов на поиск новых квалифицированных сотрудников, как следствие приведенных выше рисков.
Этот вид потерь является первостепенным для устранения, так как каждый вид из семи остальных косвенно связан с данным.
В табл. 1 представлено описание семи видов потерь [3] и добавлены
столбцы «влияние персонала» и «риски, связанные с персоналом».
Благодаря таблице 1 возможно сделать вывод, что почти на каждый из
видов потерь влияет низкая производительность труда и квалификация специалистов и инженеров.
20
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
В табл. 2 показаны причины и последствия потери «Нереализованный
творческий потенциал персонала». Расчет потери можно провести через подсчет коэффициента текучести кадров, материальных потерь предприятия по
причине низкой производительности труда, затрат по работе с кадровыми
агентствами, проведя анализ по количеству сотрудников, переведенных на новые должности.
Бережливое производство изначально подразумевает вовлечение всего
персонала в процесс и предлагает для устранения потери творческого потенциала использовать несколько подходов, одним из которых является кайдзен, то
есть система непрерывного улучшения работы организации. Примером кайдзен
подхода служит система учета реализации предложений сотрудников по улучшению процесса их работы. В большинстве своем они не носят глобального характера, а являются незначительными усовершенствованиями. Оператор знает
о своей работе гораздо больше, чем инженер или менеджер. Малые улучшения
рабочего персонала могут привести к большему результату, чем глобальные
проекты. В организации, в которой внедрено бережливое производство, существует отчетность по реализованным «кайдзенам», и для каждого сотрудника
предложения по улучшению входят в цели работы.
Бережливое производство изначально подразумевает вовлечение всего
персонала в процесс и предлагает для устранения потери творческого потенциала использовать несколько подходов, одним из которых является кайдзен, то
есть система непрерывного улучшения работы организации. Примером кайдзен
подхода служит система учета реализации предложений сотрудников по улучшению процесса их работы. В большинстве своем они не носят глобального характера, а являются незначительными усовершенствованиями. Оператор знает
о своей работе гораздо больше, чем инженер или менеджер. Малые улучшения
рабочего персонала могут привести к большему результату, чем глобальные
проекты. В организации, в которой внедрено бережливое производство, существует отчетность по реализованным «кайдзенам», и для каждого сотрудника
предложения по улучшению входят в цели работы.
Другой подход – TWI (Training Within Industry), подразумевает построение правильной программы обучения рабочего персонала, состоящей из четырех модулей (рабочий инструктаж, методы работы, рабочие взаимоотношения,
разработка программ). Первый модуль подразумевает собой обучение руководителей, начальников участков, мастеров эффективному проведению инструктажей, тренингов для своих подчиненных. Второй модуль – предоставление руководителям технологии, которая способствовала бы очевидным улучшениям
на работе за счет применения практического подхода вместо технического. Ос21
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
новной упор в программе третьего модуля был сделан на преподавание важности того, что нужно понимать и решать небольшие проблемы еще до того, как
они станут больше и распространятся. Любой руководитель должен обладать
жизненно необходимым навыком: относиться к людям, как к уникальным личностям. Четвертый модуль – это разработка обучающих планов для удовлетворения конкретных потребностей предприятия [4].
Метод точечного урока вовлекает всех сотрудников предприятия. Урок
одного вопроса – это методика рассказа на обсуждении стандартной операционной карты (СОК). Эта форма обучения используется для сообщения операторам и руководителям о новых или пересмотренных стандартах или методах работы, которые достаточно просты и не требуют создания полной СОК.
Следует отметить, что внедрение элементов бережливого производства
сопровождается высвобождением трудовых ресурсов в виду оптимизации производственных процессов. Таким образом, внедрение бережливого производства может сопровождаться риском сокращения штата.
Необходимо провести дальнейший анализ влияния нереализованного
творческого потенциала персонала до внедрения элементов бережливого производства на производительность труда сотрудников предприятия путем сравнения показателей объема производства единиц предприятия в одном сегменте
рынка. Проведенный анализ позволит количественно оценить влияние восьмого
вида потерь на работу предприятия по сравнению с другими видами потерь до
внедрения элементов бережливого производства и после.
22
–
Причины
большие партии;
– невозможность
быстрой переналадки;
Перепро– упреждающее
изводство
производство;
– избыточное
оборудование, нестабильное качество.
– длительная переналадка;
– выпуск продукции большими
партиями;
Избыточ– несовершенство
ные запасы системы планирования производства
и поставки материалов.
Потери
Определить
сколько на складе
материалов, в которых нет необходимости в ближайшую неделю
(месяц – в зависимости от цикла
поставок)
–
увеличение
площадей;
– дополнительная рабочая сила;
– необходимость
поиска;
– возможность
повреждения;
– необходимость
дополнительных
поддонов.
–
Сумма невостребованной
продукции и заготовок на складах и промежуточных операциях.
В течении месяца, квартала, года.
–
преждевременный расход сырья;
– закупки материалов;
– избыточные запасы, потеря качества.
–
Последствия
Как посчитать потери?
Семь видов потерь
вытягивающая
система производства;
– выравнивание
производства;
– сокращение
размера партии;
– улучшение системы планирования.
–
вытягивающая
система поставок;
– выравнивание
загрузки производственных линий.
–
Как устранить?
некачественная
работа специалистов по планированию
спроса и объемов производства
Высокая производительность труда,
некачественная
работа специалистов по планированию
спроса и объемов производства
Влияние
работников
Затраты на
поиск дополнительной рабочей силы
(кладовщики,
водители погрузчиков)
Затраты на
оплату труда
Затраты на
оплату труда
Большая текучесть персонала
Риски,
связанные
с персоналом
Таблица 1
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
23
24
Перемещения
Транспортировка
Потери
Хронометраж
перемещений
рабочего, определение времени
и расстояния.
Диаграмма спагетти.
–
снижение производительности
труда;
– утомляемость
персонала;
– рост травматизма и профзаболеваний.
–
Стоимость
перемещения заготовок от одной
операции к другой, и на складе.
Возможный брак
при неправильной транспортировке. Карта потока создания
ценности.
–
увеличение издержек на перемещение;
– дополнительные затраты на
поиск;
– повреждение
продукции при
транспортировке.
–
нерациональное
размещение оборудования;
– большое расстояние между производственными
участками;
– неэффективно организованный производственный поток;
– отдаленность
складских помещений.
– нерациональная
организация рабочего пространства;
– нерациональное
расположение оборудования и тары;
– несогласование
операций;
– отсутствие стандартизованных процессов.
–
Последствия
Причины
Как посчитать
потери?
оптимизация
производственного процесса;
– повышение
квалификации
персонала;
– оптимизация
распределения
оборудования;
– эффективно
организованные
рабочие места.
–
оптимизация
расположения
оборудования;
– оптимизация
производственных участков;
– оптимизация
расположения
складов.
–
Как устранить?
Низкая производительность
труда
Низкая квалификация
инженеров по
техническому
развитию,
начальников
производства
и участков
Низкая производительность
труда
Низкая квалификация
инженеров по
техническому
развитию,
начальников
производства
и участков
Влияние
работников
Большая текучесть
персонала
Нарушения
по охране
труда
Риски,
связанные
с персоналом
Продолжение таблицы 1
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Излишняя
обработка
Ожидание
Потери
– увеличение
времени на изготовление единицы продукции;
– снижение производительности;
– демотивация
персонала.
– увеличение затрат на изготовление продукции;
– увеличение
времени на изготовление продукции.
несбалансированность производственных процессов;
– несовершенство планирования;
– производство
продукции большими партиями.
– отсутствие
стандарта;
– отсутствие
понимания чего
хочет потребитель;
– несовершенство технологий.
–
Последствия
Причины
Выяснить у заказчика, какие
свойства продукции
он считает нужными, а какие второстепенными, или
вовсе не нужны.
Затраты на излишнюю обработку.
–
Хронометраж
работы персонала
и оборудования.
Общее время простоев за смену, месяц, год.
–
Как посчитать потери?
стандартизация;
– тщательное
изучение требований потребителя.
–
выравнивание
производственных процессов;
– оптимизация
расположения
оборудования;
– сокращение
времени на переналадку.
–
Как устранить?
Низкая производительность
труда
Низкая квалификация и мотивация инженеров
по техническому
развитию,
начальников
производства и
участков, инженеров по ремонту
и эксплуатации
оборудования
Низкая производительность
труда
Низкая квалификация сотрудников технологов,
отдела качества
Влияние
работников
Затраты
времени на
второстепенную работу
Затраты на
оплату труда
Риски,
связанные
с персоналом
Продолжение таблицы 1
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
25
26
отсутствие мотивации и желания постоянного совершенствования компании и ее
работников
– плохая компетенция
руководства и неумения вовлечь персонала
Нереализованный творческий
потенциал персонала
–
Причины
– возникают дополнительные затраты: на доработку, на контроль; на организацию места для
устранения дефектов
– нарушение технологии;
– низкая квалификация работника;
– несоответствующий инструмент,
оборудование, материалы.
Количество
брака – его стоимость, либо затраты на переделку.
–
Как посчитать
потери?
– большая текучесть персонала
– низкая производительность труда,
– некачественное выполнение работы
– потеря талантливых сотрудников
– Затраты времени и финансов на
поиск новых квалифицированных
сотрудников
Последствия
Восьмой вид потерь
Последствия
Причины
Потери
Дефекты переделка
Потери
Расчет коэффициента текучести кадров
Расчет материальных потерь Вашего предприятия из-за низкой производительности труда
Подсчет затрат по работе
с кадровыми агентствами
Кайдзен система
– TWI (система
обучения на производстве)
– OPL (точечный
урок)
–
Таблица 2
Затраты
времени
на
устранение дефектов и
учета
брака
Как устранить?
Низкая производительность
труда
Низкая квалификация сотрудников технологов, отдела качества, работников
производства
Влияние
работников
Как посчитать потери?
организация
процесса обеспечения выпуска качественной
продукции;
– внедрение системы эффективной эксплуатации
оборудования
–
Как устранить?
Риски,
связанные
с персоналом
Окончание таблицы 1
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Библиографический список
1. Вумек Джеймс П., Джонс Даниел Т. Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. // М.,: «Альпина
Паблишер». – 2011.
2. Лайкер Джеффри. Дао Toyota: 14 принципов менеджмента ведущей компании мира. // М.,: «Альпина Паблишер». – 2011.
3. Алиулова Л. Причины и последствия 7 видов потерь на производстве. Практика применения [Электронный ресурс]// Блог о производственном менеджменте
Leaninfo.ru
http://www.leaninfo.ru/2012/11/02/prichinyi-iposledstviya-7-vidov-poter/
4. Смирнов С. Обучение на производстве (Training Within Industry – TWI):
Корни бережливого производства [Электронный ресурс]// Электронный
портал LeanZone.ru
www.leanzone.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=427:obuche
nie-na-proizvodstve-twi&catid=38&Itemid=90
УДК 683
Н. А. Фетисова, Ю. А. Модебадзе – студенты кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
С. А. Назаревич (канд. техн. наук) – научный руководитель
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ИНДЕКСА
ИННОВАЦИОНОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
В современных условиях одним из ключевых факторов развития экономики выступают инновации. Центральная роль в инновационном процессе отводится предприятию. Оно является источником инициативы инновационной деятельности, предъявляет спрос на инновации, осуществляет их реализацию [1].
Понятие инновационной деятельности неразрывно связано с понятием
инновационной активности. В российской статистике инновационная активность организации характеризует степень участия организации в инновационной деятельности в целом или отдельных ее видов в течение определенного периода времени. Под этим понимается интенсивность деятельности по разработке и внедрению новых или усовершенствованных продуктов (технологий) в хозяйственный оборот. Это показатель отражает темпы, масштабы и продолжи27
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
тельность разработки и внедрения нововведений, основанных на использовании
научно-технического прогресса и передового опыта [2].
Национальная ассоциация инноваций и развития информационных технологий (НАИРИТ) представляет распределение инноваций по отраслям за
первое полугодие 2014 г. (табл. 1), сравнивая с данными 2013 г.
Таблица 1
Распределение инновационных проектов по отраслям, %
Технологические направления
Авиационные и космические системы
Информационно-телекоммуникационные технологии
Промышленные технологии
Сельскохозяйственные технологии
Энергетика и энергосбережение
Индустрия наносистем материалов
Биотехнология и медицина
Другое
Год
2014
2013
2,10
33,60
2,30
1,60
27,80
1,20
29,10
2,30
1,10
35,90
1,40
1,10
28,10
1,30
29,80
1,30
Общая картина распределения инновационных проектов по отраслям за
отчетный период сохранилась в пользу направления ИТ. Второй результат показал сектор биотехнологий и медицины. Третье место занимает направление
энергетики и энергосбережения [3].
Для оценки инновационной деятельности предприятия вводится такое
понятие как индекс инновационной активности. Индекс является обобщенным
показателем измерения уровня инноваций в организации, по которому можно
определить место данного предприятия среди других организаций, а также проанализировать нехватку ресурсов для реализации инновационной деятельности
и силу влияния предприятия на государственную экономику.
Все вышесказанное определяет важность расчета данного индекса. Проблема оценки состоит в том, что в настоящее время существует множество методических разработок в данной области, большинство сложные в расчетах и
неопределенна общая для всех совокупность показателей, оценивающих инновационную активность [1].
Существующую проблему можно попытаться решить с помощью создания более просто метода, если он окажется рентабельным.
Для этого обратимся к понятию инновационный потенциал, который является одним из важных факторов, влияющим на инновационные отношения пред28
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
приятий. Под инновационным потенциалом предприятия понимается мера наличия и сбалансированности материально-технических и других ресурсов, необходимых для осуществления инновационной деятельности экономическим субъектом. От того, каким объемом инновационных ресурсов обладает предприятие,
зависит его инновационная активность, а также способность разрабатывать и
внедрять инновации. Предприятия, обладающие большим объемом ресурсов, характеризуются высокой инновационной активностью и наоборот. Предприятия с
низким уровнем инновационного потенциала не имеют возможности осуществлять инновационную деятельность, их инновационная активность минимальна.
Инновационный потенциал предприятия складывается из отдельных составляющих: финансово-экономической, организационно-технической, маркетинговой и человеческого фактора. Каждый из этих компонентов характеризуются целой группой показателей, выбор которых при оценке инновационного
потенциала осуществляется непосредственно самой организацией в соответствии со своими целевыми ориентирами, достаточностью и доступностью расчетов, с учетом типа предприятия и складывающейся ситуации [4].
В ходе работы были исследованы три методики оценки инновационного
потенциала: индикаторный метод, методика анализа факторов и методика комплексной оценки.
Можно сделать следующие выводы по этим методам: они, конечно, хорошо
применяются на практике и общие их достоинства это результативность, но есть
недостаток – это частные случаи применения и сложность в расчете. После проведения исследования возможных способов оценивания инновационного потенциала была разработана методика оценки индекса инновационной активности предприятия при помощи экспертного метода. В исследовании приняли участие шесть
квалифицированных экспертов. Экспертам был предложен бланк, содержащий
двадцать один критерий, которые используются для оценки предприятия в инновационной сфере. Для оценки была предложена шкала от 1 до 5 (слабая важность – высокая важность, соответственно). По результатам оценок экспертов было выбрано одиннадцать критериев, набравших наивысший балл (см. табл. 2).
По результатам было проведено ранжирование, рассчитана средняя значимость фактора S и весовой показатель qk для каждого фактора [5].
В спорных суммарных значениях место присуждалось по числу наличия
наивысшего балла предложенной шкалы для оценивания данных факторов.
29
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Таблица 2
Данные экспертов и расчет веса факторов
Место
Наименование
Номера экспертов
Сумма
S
qk
1 2 3 4 5 6
1
Коэффициент освоения новой техники 4 4 4 4 5 4
25
3
Коэффициент освоения
новой продукции
4 5 5 3 5 2
24
4
0,13
4
Коэффициент инновационного роста
4 5 4 3 5 3
24
4
0,12
5
Коэффициент сбалансированности
денежных потоков
2 4 5 4 5 4
24
4
0,10
2
Доля дохода, полученного от реализации инновационной деятельности
1 4 4 5 5 5
24
4
0,15
5 4 4 4 5 1
23
3.83 0.07
5 5 3 3 5 2
23
3,83 0,09
7
6
Коэффициент наукоемкости
производства
Удельный вес
инновационной продукции
4,16 0,16
11
Коэффициент обеспеченности
интеллектуальной собственностью
4 4 5 3 4 3
23
3,83 0,015
10
Объем инвестиций в инновации
3 4 4 3 4 5
23
3,83 0,03
9
Степень инновационности
объектов инвестирования
5 4 4 3 4 1
22
3,6 0,045
8
Доля прибыли
от инновационной деятельности
3 4 5 5 4 1
22
3,6
Расчет веса проводился по следующей формуле [5]:
,
0,06
(1)
где qk – вес показателя; М – место; k – количество показателей.
При этом сумма всех весов должна равняться единице. Следующим шагом в исследование являлось практическое применение полученной модели.
Выбрав некое производство «N», осуществили расчеты показателей с учетом их
веса, после чего рассчитали индекс инновационной активности при помощи
суммирования данных (см. табл. 3).
Для расчета индекса инновационной активности использовалась формула:
11
(2)
I = ∑1 Φ i qk
где I – индекс инновационной активности; Фi – значение фактора; qk – вес фактора.
30
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
Таблица 3
Расчет индекса инновационной активности
Место
1
3
4
5
2
7
6
11
10
9
8
Наименование показателя
Фi
Коэффициент освоения новой техники
Коэффициент освоения новой продукции
Коэффициент инновационного роста
Коэффициент сбалансированности денежных потоков
Доля дохода, полученного от реализации инновационной деятельности
Коэффициент наукоемкости производства
Удельный вес инновационной продукции
Коэффициент обеспеченности интеллектуальной собственностью
Объем инвестиций в инновации
Степень инновационности объектов инвестирования
Доля прибыли от инновационной деятельности
Фiqk
I
0,48 0,08
0,58 0,07
0,55 0,06
1,25 0,132
0,57
0,08
0,63
0,55
0,04
0,05
0,612
0,09 0,001
0,42 0,01
0,45 0,01
0,58 0,035
Для оценки индекса инновационной активности использовалась квалиметрическая шкала. Чтобы найти верхнюю и нижнюю границу шкалы использовались следующие гипотезы. Если принять максимальное значение фактора равным единице, Фimax=1, и взять максимальный возможный вес для каждого фактора, qkmax=0.09, то мы получим верхний предел равный единице. Аналогично происходит и с нижней границей, где минимальное значение фактора Фimin=0, а значение минимального веса qimin=0,01, то нижний предел будет равен нулю [6].
Качественная оценка инновационной активности (P) будет выражаться по
формуле:
∑ q *I
P=
∑ q *I
11
k
1
11
1
k
(3)
баз
– вес показателя; Iбаз – оптимальное значение индекса инновационной акгде
тивности, Iбаз=1.
P = 0,5936
Тем самым можно сказать, что предложенная нами модель оценки индекса инновационной активности является качественной с вероятностью 60%.
Таким образом, можно наглядно убедиться (рис. 1), что полученное значение индекса инновационной активности приближается к единице, следовательно, исследуемое предприятие «N» имеет средний показатель в развитии
инновационной составляющей.
31
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Индекс для предприятия N рассчитан с помощью (2) и отображен в таблице 3, (I=0,612).
Рис. 1. Квалиметрическая шкала
Основываясь на расчетах данного эксперимента, можно сделать несколько выводов. Предлагаемая методика оценки условий инновационного развития
предприятия предполагает определение инновационных возможностей как совокупности инновационного потенциала и инновационной восприимчивости.
Данная методика является универсальной для всех предприятий и промышленностей (химической, газовой, целлюлозно-бумажной и т. д.), что значительно
упрощает расчет индекса инновационной активности предприятия и дает почву
для начала серьезных исследований в современной науке.
Библиографический список
1. Авдонина С. Г. Факторы инновационной активности предприятий// Управление экономическими системами. 2012. № 3. С 15-35
2. Кузнецова Н. А. Инновационная активность предприятий российской Федерации// Экономика и управление. 2012. № 2. С 102-109
3. Итоги I полугодия развития сферы инноваций в России// Национальная ассоциация инноваций и развития информационных технологий. 2014
4. Сайфуллина С. Методика оценки инновационных возможностей предприятия// Экономика и управление. 2013. № 3. С 76-81
5. Кошевой О. С.и др. Организация экспертного опроса привлечением специалистов органов Государственного и Муниципального управления// Известия
высших учебных заведений. Поволжский регион. 2012. № 1 (21). С 98-107
6. Варжапетян А. Г. Квалиметрия: Учебное пособие/СПбГУАП. СПб., 2005.
176 с.
32
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
УДК 374
А. И. Хмелева – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
РАЗРАБОТКА КУРСОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ
АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА СТУДЕНТАМИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВОЙ МЕТОДИКИ ЕГО УСВОЕНИЯ
Рассмотрена история развития методов усвоения английского языка,
сущность и последующие эффекты после их применений. Проведен качественный и количественный анализы качества усвоения, где отмечена определяющая
роль качественного освоения английского языка и показатель эффективности в
роли удовлетворенности студента при посещении курсов. Разработана методика по качественному усвоению английского языка, а так же показаны преимущества приведенного исследования.
В современном мире возникает необходимость изучения иностранных
языков, в частности английского, для расширения своих возможностей. Процесс усвоения языка предполагает приобретение четырех навыков: чтение,
произношение, аудирование и письмо [2]. При этом существуют два различных подхода к усвоению: прямые и лексико-грамматические методы. Но в последнее время благодаря Интернету быстро распространились и другие методики, например, такие как: методики Владислава Милашевича, Виталия Левенталя, Илоны Давыдовой, Игоря Шехтера, Николая Замяткина, Тимура Байтукалова, Григория Громыко, Александра Драгункина и др. [1]. При детальном рассмотрении были выделены как плюсы, так и минусы каждой из методик. Почти все из них основаны на систематическом обучении, в основе которого лежат лексико-грамматические методы (заучивание и неоднократное повторение). Те же делают упор только на приобретение нескольких навыков,
что является неполноценным освоением языка, и качество усвоения сравнительно уменьшается.
Был проведен качественный и количественный опрос студентов в возрасте от 17 до 25 лет (рис. 1). Результаты показали, что наиболее распространенным способом изучения английского языка является обучение в языковой
школе (рис. 2).
33
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
а)
б)
Рис. 1. Результаты опроса 70 студентов возраста от 17 до 25 лет
а) количество изученных языков (опрошено 70 человек);
б) количество времени, необходимого для достижения разговорного уровня
при изучении английского языка (опрошено 50 человек)
Рис. 2. Применение метода анализа иерархий
для определения оптимального решения
При этом у некоторых вскоре пропадает интерес к занятиям, вследствие
приобретения данным процессом оттенка «обязанности», «необходимости».
Снижение удовлетворенности ученика значительно уменьшает эффективность
уроков, а время обучения, которое необходимо для достижения определенного
уровня английского языка, соответственно увеличивается.
Решением проблемы с качественным и эффективным освоением и изучением английского языка студентами, с учетом возрастных потребностей и
предпочтений, а также новых направлений, современных тенденций, новых
технологий и инноваций, является разработка новой методики. Назовем данную
методику «English-quest». В ее основе лежит прохождение квестов (приключен34
ИННОВАТИКА
______________________________________________________________
ческих игр) на английском языке в интерактивных пространствах и артплощадках.
Данный метод позволит студентам, посещающим соответствующие курсы, раскрыть весь свой потенциал: приобрести комплекс навыков по окончанию обучения, развить свои коммуникативные и ораторские навыки, что расширит возможности в будущем.
Преимущества, которые дает данная методика:
– возможность преодоления речевого барьера быстрее, чем в других
языковых школах, за счет работы в команде;
– получение удовольствия и удовлетворенности от посещения, за счет
получения эмоций, вызванных во время занятий;
– создание эффекта полного погружения в процесс, в силу принятия
быстрых решений во время процесса;
– придание ощущения свободы выбора и принятия решений студенту;
– получение знаний о законах, правилах, географии расположения городов и улиц в реальном времени за счет новых технологий.
Курсы с методикой «English-quest» предполагают прохождение квестов,
сопровождающихся новыми технологиями, такими как: интерактивные презентации, сенсорные панели управления, 3D технологии, использование 3D очков
и технологии Google Street View, игровые симуляторы, подобие Siri (персональный помощник и вопросно-ответная система, разработанная для iOS).
Студент, исходя из своих предпочтений, может выбрать удобную и интересную для себя тематику квестов, а так же определяет цель изучения языка.
Слово «группы» здесь заменены на «команды», так как студенты во время прохождения квестов объединены одной целью и необходимо выполнять как командные задания, так и индивидуальные, следовательно, численность команд
должна составлять не более 5 человек. Также команду должен сопровождать
квалифицированный преподаватель для слежения за соблюдением правил, организации и выполнения других функций.
Прохождение квеста включает в себя автоматизированную систему
награждений, бонусов, очков и др., что создает мотивацию в конкурентной
борьбе за достижение определенного уровня разговора на английском языке.
В последующем возможно развитие данных курсов и проведение выездных/реальных квестов с использованием активного отдыха, что также повысит
удовлетворенность учащихся и эффективность обучения. Возможно развитие
данных курсов и в отношении обучения и другим иностранным языкам.
Методика «English-quest» существенно отличается от других методов по
изучению языка, однако здесь учтены основы, результаты применения других
35
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
методик и задействованы все параметры, с помощью которых можно максимально повысить качество усвоения и восприятия студентом иностранного
языка. При прохождении курса, студент знакомится с реальными и достоверными данными о всевозможных правилах и географических месторасположениях, так как предусмотрено прохождение виртуального тура по улицам мира с
использованием новых технологий и игровых стимуляторов.
Библиографический список
1. Мурашев О. В. 9 методик изучения английского языка// Иностранные языки.
2013 г.
2. Гальскова Н. Д., Гез Н. И. Теория обучения иностранным языкам. Лингводидактика и методика: учебное пособие для студ. – М.: Издательский центр
«Академия», 2006 г. 336 с.
36
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
УДК 502.131
Р. А. Гусев – студент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
Г. И. Коршунов (д-р техн. наук, проф.) – научный руководитель
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ОТ ВРЕДНЫХ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
Основной вклад в загрязнение воздушной среды крупных городов вносит автомобильный транспорт. Так, в Москве и Санкт-Петербурге доля выбросов автотранспорта в общем объеме неочищенных выбросов в настоящее время составляет
более 90% [1]. В основной своей массе городской автотранспорт представлен легковыми автомобилями, оснащенными бензиновыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Парк данного вида транспортных средств постоянно увеличивается, а
рассчитывать на его существенное сокращение в ближайшие годы не приходится. В
связи с этим возникает необходимость принятия мер по защите окружающей среды
от выбросов вредных отработавших газов бензиновых автомобилей.
Методы снижения загрязнения окружающей среды вредными отработавшими газами ДВС автомобилей подразделяются на три основные группы:
1) методы, направленные на то, чтобы не допустить либо минимизировать образование вредных веществ в цилиндрах и камерах сгорания двигателя
автомобиля (АМ);
2) методы уменьшения объемов выбросов отработавших газов;
3) методы очистки отработавших газов в системе выпуска.
К методам, направленным на то, чтобы не допустить либо минимизировать образование вредных веществ в цилиндрах и камерах сгорания двигателя
АМ относят следующие:
– использование систем рециркуляции отработавших газов;
– повышение качества топлива и добавка присадок;
– усовершенствование существующих или применение принципиально
новых конструкций двигателей;
37
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
– использование экологически безопасных видов топлива;
– регулярное техническое обслуживание двигателя.
Методы уменьшения объемов выбросов отработавших газов:
– снижение удельного расхода топлива в автомобилях;
– регулярное техническое обслуживание двигателя;
– усовершенствование существующих или применение принципиально
новых конструкций двигателей;
– рациональная организация транспортных потоков;
– рациональная транспортная планировка городов.
Методы очистки отработавших газов в системе выпуска:
– нейтрализация вредных компонентов отработавших газов (термическая, каталитическая, жидкостная и комбинированная)
– использование сажевых фильтров;
– комбинированные методы очистки.
Кратко охарактеризуем достоинства и ограничения перечисленных методов.
Система рециркуляции отработавших газов предназначена для снижения
в отработавших газах (ОГ) оксидов азота за счет возврата части газов во впускной коллектор.
Оксиды азота (NOx) образуются в двигателе под действием высокой температуры. Чем выше температура в камерах сгорания, тем больше образуется
NOx. Возврат части отработавших газов во впускной коллектор позволяет снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси, что ведет к уменьшению образования NOx. При этом соотношение компонентов в топливновоздушной смеси остается неизменным, а мощностные характеристики двигателя изменяются незначительно [2].
Однако важно отметить, что в автомобилях с бензиновыми ДВС, оборудованными турбонаддувом, система рециркуляции ОГ не применяется. Недостатком
данного метода также является то, что он эффективен лишь в отношении NOx, тогда как другие опасные компоненты ОГ – оксид углерода (СО) и углеводороды
(СxНy), поступают в атмосферу по-прежнему в значительных количествах.
Такие методы, как повышение качества топлива и добавка присадок
включают в себя различные способы улучшения физико-химических свойств
топлива путем изменения состава смеси. Также к данной группе относится метод, при котором для снижения токсичности ОГ применяется впрыск водной
смеси в камеру сгорания.
Содержащиеся в бензине смолы в цилиндрах ДВС сгорают не полностью,
из-за чего образуются твердые отложения – нагар. Это приводит к нарушению
режима работы свечей и камеры сгорания, к ухудшению работы распылителей
38
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
форсунок, потере подвижности поршневых колец и другим проблемам. Результатом является повышение дымности и токсичности ОГ, снижение мощности
ДВС, увеличение расхода топлива. Для решения данной группы проблем и
применяются присадки – моющие, антидымные, антисажевые и пр. [3].
Использование такого рода присадок позволяет снизить выбросы СО на
20–85%, СxНy на 15–80%, NOx до 55%, а также уменьшить эмиссию сажи. Однако достичь достаточно низкого содержания вредных веществ в выбросах
можно лишь, комбинируя применение присадок с другими методами защиты
окружающей среды от ОГ.
Группа методов «усовершенствование существующих или применение
принципиально новых конструкций ДВС» предполагает конструктивнотехнические мероприятия по изменению параметров уже разработанных ДВС
либо по разработке принципиально новых ДВС, которые будут более экологически безопасны в процессе эксплуатации. К недостаткам можно отнести то,
что данные методы практически неприменимы к значительному количеству
уже эксплуатируемых транспортных средств.
Снизить токсичность ОГ позволяет также использование экологически
более безопасных видов топлива.
Наиболее распространенным видом альтернативного автомобильного
топлива является сжатый газ. Сжатый газ как моторное топливо представлен
двумя основными разновидностями –компримированный природный газ (КПГ)
и сжиженный углеводородный газ (СУГ). Первый является метаном, а второй –
смесью пропана и бутана, продуктом переработки попутного нефтяного газа.
Исторически первым распространение получил пропан-бутан. Его преимущество в том, что он легко сжижается при обычной температуре при давлении
всего 10–15 атмосфер. При этом для его перевозки достаточно стального баллона с толщиной стенок всего 4–5 мм. С метаном сложнее. Сжижать его можно
только при низких температурах, порядка минус 160ºС. Соответствующие технологии сжижения недешевы. Метан можно также сжимать. Однако чтобы количество сжатого газа по объему было хотя бы примерно сопоставимо со сжиженной пропан-бутановой смесью, сжаться он должен до 200–250 атмосфер.
Поэтому для перевозки компримированного метана нужны гораздо более прочные и тяжелые баллоны. У метановых установок более высокие требования и к
безопасности. Поэтому чаще всего на легковые автомобили ставят пропановое
оборудование [4]. С экологической точки зрения газ является самым чистым
видом органического топлива.
В настоящее время основными недостатками сжатого газа при использовании его в качестве топлива для легковых АМ являются: наличие высокого
39
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
уровня опасности при использовании газобаллонного оборудования на АМ
(особенно при использовании КПГ); значительные масса (более 50 кг) и габариты оборудования; усложнение пуска ДВС при низких температурах; возможное
возникновение неравномерности работы ДВС.
В последнее время к числу альтернативных видов автомобильных топлив
стали относить и шахтный метан, добываемый из угольных пород. Прогнозируется, что газовая добыча метана в угольных бассейнах мира уже в ближайшее
время составит 96–135 млрд. м3.
Ограничения применения шахтного метана в качестве газомоторного
топлива идентичны ограничениям КПГ. Вдобавок к этому, возникают экологические проблемы при добыче данного топлива. Добычу шахтного метана целесообразно вести вне полей действующих шахт путем бурения с поверхности
специальных скважин с применением искусственных методов повышения газопроницаемости угольных пластов, что обусловливает неизбежное нарушение
экосистем и высокую вероятность загрязнения территорий токсичными сточными водами [5].
Другим видом альтернативного топлива является синтетический бензин.
Сырьем для его производства могут быть уголь, природный газ и другие углеводороды. Наиболее перспективным считается синтезирование бензина из природного газа. Из 1 м3 синтез-газа получают 120–180 г синтетического бензина.
Вредных выбросов при сгорании такого вида топлива образуется значительно
меньше. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа
в 1,8–3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных.
Среди альтернативных видов топлива также следует отметить спирты, в
частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к
бензину, но и в чистом виде. Главные достоинства – высокая детонационная
стойкость, хороший КПД рабочего процесса.
Этанол обладает высокой энергетической ценностью, добывается из отходов древесины и сахарного тростника. Применение его в качестве топлива
обеспечивает двигателю высокий КПД и низкий уровень выбросов. Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя.
Учитывая то, что чистый метанол токсичен, возникает необходимость
предусмотреть тщательную герметизацию топливной системы автомобиля. Однако стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина. Существенным недостатком спиртов является пониженная тепловая способность, что
уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5–2 раза
по сравнению с бензином. Кроме того, низкое давление насыщенных паров и вы40
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
сокая температура испарения спирта делают практически невозможным запуск
бензиновых двигателей уже при температуре окружающей среды ниже +10ºС [3].
Наиболее энергетически эффективным видом топлива является водород.
Взрывоопасность водорода резко снижается применением специальных присадок. По сравнению с бензином и дизельным топливом выбросы СО и СxНy при
использовании водорода существенно ниже, однако значительно возрастают
выбросы NOx. Среди существенных минусов данного вида топлива следует отметить высокую себестоимость получения водорода.
Еще одним методом минимизации образования вредных веществ является регулярное проведение диагностики и соответствующего технического обслуживания систем двигателя АМ в специализированных сервисных центрах.
Данные меры позволяет обеспечить исправную работу ДВС – постоянство
установленных параметров термохимической реакции в цилиндрах и камерах
сгорания, что снижает токсичность ОГ.
Следует отметить, что меры по регулярному техобслуживанию двигателей автотранспортных средств имеют в значительной мере организационный
характер, поэтому существенная отдача от реализации данных мер возможна
лишь после их закрепления и соответствующего сопровождения на законодательном уровне.
Вторая группа методов направлена на уменьшения объемов выбросов ОГ.
К таким методам относится, в частности, снижение удельного расхода
топлива. Уменьшение удельного расхода топлива ведет к снижению удельного
объема образовавшихся ОГ.
Снизить удельный расхода топлива можно различными методами: уменьшением массы автомобиля и улучшением его аэродинамических форм, повышением качества топлива и добавлением присадок, изменением конструкции ДВС.
Помимо этого, сокращению расхода топлива способствует также применение
упоминавшихся выше методов: регулярное техническое обслуживание двигателя, усовершенствование существующих или применение принципиально новых
конструкций двигателей. Данные меры заслуживают внимания, но высокой эффективности по снижению вредных выбросов можно добиться, лишь совмещая
метод снижения удельного расхода топлива с другими методами и средствами.
Уменьшить объемы ОГ позволяет также применение таких мер, как рациональная организация транспортных потоков и рациональная транспортная
планировка городов. Данные методы не связаны с конструктивными изменениями систем автомобиля, а непосредственно затрагивают транспортную инфраструктуру и управление в системе транспорта. Указанные методы направлены
на то, чтобы снизить интенсивность автомобильного движения, обеспечить для
41
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
транспортных средств оптимальный скоростной режим и уменьшение времени
нахождения в пути, что приведет к уменьшению объемов выбросов. Как и
предыдущий метод, данные мероприятия целесообразно комбинировать с другими мерами по снижению вредных выбросов.
Третья группа методов предполагает способы очистки ОГ в системе выпуска.
Снижения количества вредных веществ в выбросах автомобилей можно
достичь оборудованием транспортных средств системами нейтрализации и
очистки ОГ. К таким системам относятся жидкостные, термические, каталитические, комбинированные нейтрализаторы, а также сажеуловители.
В основе метода термической нейтрализации лежит окисление отработавших газов путем подачи к ним дополнительного воздуха в термических реакторах. В реакторе происходит дожигание СxНy и СО и превращение их в СО2 и Н2О
за счет кислорода воздуха и собственного тепла ОГ. Термические реакторы особенно эффективны на режимах богатой смеси (недостаток воздуха в топливе
больше 20%) при больших нагрузках; не выходят из строя со временем. Однако
применение термических реакторов не дает полного окисления СО и СxНy и не
восстанавливает NOx, поэтому данные устройства применяются в качестве дополнительной ступени очистки перед каталитическим нейтрализатором.
Принцип действия жидкостных нейтрализаторов основан на растворении
или химическом взаимодействии токсичных компонентов ОГ при пропускании
их через жидкость определенного состава: вода, водный раствор сульфита
натрия, водный раствор гидрокарбоната натрия. Пропускание ОГ через рабочий
раствор приводит к ослаблению их запаха, альдегиды поглощаются с эффективностью 0,5, а эффективность очистки от сажи достигает 0,6–0,8, при этом
несколько уменьшается содержание бензапирена, не требуется время для выхода на рабочий режим после пуска холодного двигателя. К недостаткам жидкостных нейтрализаторов можно отнести: большую массу и габариты; необходимость частой смены рабочего раствора; сложности эксплуатации транспортных средств при отрицательных температурах, так как возможно замерзание
раствора при неработающем двигателе; неэффективность очистки от СО; малоэффективность по отношению к NOx.
В каталитических нейтрализаторах достигается высокая (80–100%) степень очистки по основным опасным веществам, таким как СО, СxНy, NOx. Существуют разные виды систем каталитической нейтрализации ОГ, каждая их которых имеет свои преимущества и недостатки. В большинстве случаев основными
недостатками являются: достаточно быстрое снижение эффективности и ресурса
42
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
эксплуатации устройства вследствие использования топлива низкого качества и
других факторов; относительно высокая стоимость устройства [3, 6].
Важно отметить, что для решения проблемы выбросов ОГ целесообразно
использовать комплексный подход, комбинируя различные методы. Однако
действительно решить проблему загрязнения воздушной среды в мегаполисах,
не используя методов очистки выбросов ОГ, в настоящее время не представляется возможным. Наиболее целесообразным представляется метод каталитической нейтрализации. Существующие проблемы данного метода могут быть решены, что уже находит свое воплощение в новых разработках.
По оценкам специалистов будущее моторного топлива принадлежит сжатому газу, в частности, КПГ. Предполагается, что ограничения для использования газа в качестве моторного топлива в легковых автомобилях в ближайшей
перспективе будут устранены.
Очевидна необходимость проведения НИОКР с целью снижения выбросов вредных ОГ существующих автотранспортных средств и обеспечения широкого распространения альтернативных, экологически более безопасных, технологий для автомобилей.
Библиографический список
1. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013
году: Государственный доклад. М.: Мин. прир. рес. и экологии РФ, 2014.
463 с.
2. Система рециркуляции отработавших газов// Системы современного автомобиля [Электронный ресурс]:технич. журн., 2013. – Режим доступа:
http://systemsauto.ru/output/recirculation.html.
3. Сольницев Р. И., Коршунов Г. И. Разработка замкнутой системы управления
«Природа–Техногеника»: отчет о НИР/ СПбГУАП, 2014.
4. Золотницкий В. А. Автомобильные газовые топливные системы. М.: АСТ.,
2007. 128 с.
5. Кириллов Н. Г. Сжиженный шахтный метан – альтернативный вид топлива//
Горная промышленность. 2002. №1.
6. Справочник по методам и техническим средствам снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, применяемым при разработке проекта
нормативов ПДВ. СПб, 2005 г.
43
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
УДК 658
А. М. Дозмаров – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
А. В. Курлов – научный руководитель
КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ
В УСЛОВИЯХ ЭКОНОМИЧЕСКОГО КРИЗИСА
НА ПРИМЕРЕ ООО «НЕВСТРИМ»
Экономический кризис в новейшей истории происходит уже не в первый
раз. Он приводит к уменьшению покупательной способности жителей, что в
свою очередь приводит к уменьшению объема производств различных компаний и уменьшению доходов соответственно. В связи с этим появляется острая
необходимость разработки современных алгоритмов и концепций, помогающих
компаниям переносить кризисы с наименьшими потерями. Вследствие уменьшения производственных мощностей, компании вынуждены сокращать расходы. В первую очередь на персонал. Это происходит путем уменьшения заработных плат или сокращения штата сотрудников. Поэтому особенно актуальны
современные разработки в сфере управления персоналом.
Для начала определим, что такое управление персоналом.
Управление персоналом – целенаправленная деятельность руководящего
состава организации, а также руководителей и специалистов подразделений системы управления персоналом, которая включает разработку концепции и стратегии кадровой политики, принципов и методов управления персоналом [2, с. 17].
Разработанные в ходе исследований предложения по концепции управления персоналом в условиях экономического кризиса отражены на рис.1.
Цель предлагаемой концепции – предоставить инструмент руководителю
отдела (специалисту), помогающий в определении кадровой политики компании.
Задачи, решаемые при реализации данной концепции:
– разработать подход к расчету объективных критериев оценки деятельности сотрудников;
– разработать предложения по оценке мотивационной составляющей сотрудников;
– составить рекомендации по выбору стратегии управления персоналом.
44
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
1. Анализ хозяйственной деятельности предприятия.
Определение служебных функций и обязанностей сотрудников.
2. Разделение сотрудников. Группировка по виду деятельности.
3. Выработка оценки персонала по объективным критериям.
4. Оценка мотивационных компонентов.
5. Выбор стратегии управления персоналом.
6. Сокращения штата
сотрудников.
7. Уменьшение заработных
плат сотрудников.
8. Утверждение программы кадровой политики компании.
Рис. 1. Концепция управления персоналом в условиях экономического кризиса
На первом этапе необходимо изучить хозяйственную деятельность компании. На основе выводов определяются приоритетные для дальнейшего изучения категории работников. Далее анализируются обязанности сотрудников в
соответствии с занимаемой должностью.
На втором этапе происходит разделение штата на группы, основанное на
проведенном анализе обязанностей сотрудников в соответствии с занимаемыми
ими должностями. Данный этап необходим для того, чтобы происходило сравнение равных по значимости для компании сотрудников.
Третий этап позволит составить списки работников в соответствии с их
опытом работы, образованием, возрастом и т. д. На данном этапе учитывается
вклад каждого сотрудника в развитие компании, что позволит избежать ситуаций
с сокращением хорошо зарекомендовавших себя и проверенных сотрудников.
Таким образом мы сможем провести полноценное объективное ранжирование сотрудников компании, опираясь на балл ценности.
45
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Распределение баллов в соответствии с объективными критериями отражено в табл. 1.
Таблица 1
Таблица распределения баллов
в соответствии с объективными критериями
Критерий
Краткое пояснение
Количество баллов
Образование
Два и более высших/одно высшее/ среднее профессиональное
10/5/0
Опыт работы
Год работы /год работы в исследуемой компании
1/2
Возраст
До 25/до30/до35
5/3/1
Знание языков
3 и более/2/1
10/5/0
Вредные привычки
Количество
реализованных
проектов и проч.
Отсутствие таковых
5
Оценивается экспертной комиссией
–
Четвертый этап. После составления характеристики сотрудника на основании объективных критериев, следует продолжить составление общего портрета
работника на основании нынешних результатов работы. Для форсирования этих
процессов предлагается форматировать ведения деятельности компании под
определенную мотивационную модель. Для это стоит обратиться к такому понятию как мотивационный менеджмент. Мотивационный менеджмент-это построение системы управления на основе приоритетов мотивации, на основе выбора эффективной мотивационной модели [1].
Предлагается использовать две уже существующие мотивационные модели: рациональную мотивационную модель и мотивационную модель самореализации. Дадим определения этим моделям.
Рациональная мотивационная модель – это модель, в основе которой лежит
использование материальных стимулов, то есть награждение или взыскание по
результатам работы [1].
Мотивационная модель самореализации – модель, суть которой состоит в
активизации внутренних мотивов человека, возможности самовыражения, проявления творческой инициативы в работе; признание заслуг, расширение само46
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
стоятельности и ответственности, перспективы карьеры и профессионального
роста [1].
Итогом запуска в работу этих моделей станет второй этап начисления баллов – за успехи в работе. Каждые две недели будут подводиться итоги, основанные на объеме выполненных задач. В табл. 2 наглядно показано, как это будет происходить.
Таблица 2
Начисляемые баллы
по результатам деятельности работника за две недели
Положение в списке по результатам деятельности
Начисляемые баллы
1
10
2
9
3
8
4
7
5
6
6
5
7
4
8
3
9
2
10
1
Через три месяца на основании баллов по объективным критериям а также
баллам, которые были начислены по результатам работы после введения в эксплуатацию мотивационной модели, составляется список ценности сотрудников
для компании. Каждый сотрудник получает свой балл ценности.
Балл ценности – это сумма всех баллов сотрудника компании, состоящая из
баллов, полученных после исследования объективных критериев, и баллов, полученных после внедрения мотивационной модели за установленный компетентным лицом (менеджером по персоналу, генеральным директором и т. д.) отрезок времени.
Следующий, пятый, этап – определение стратегии управления персоналом.
Существует три возможных стратегии управления персоналом в условиях
47
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
уменьшения выделяемых средств на персонал: сокращение штата сотрудников,
сокращение заработных плат, частичное сокращение персонала и уменьшение
заработных плат. Любую из этих стратегий рекомендуется проводить, опираясь
на данные, полученные в ходе исследований в 3 и 4 пунктах.
Шестой этап. С помощью проведенных исследований в этапах 3 и 4, удастся сохранить ценных работников при сокращении штата. Для того чтобы выявить их, необходимо определить пороговый балл ценности.
Пороговый балл ценности – это балл ценности, ниже которого сотрудник считается потерявшим ценность для компании. Определяется компетентным лицом.
Седьмой этап – уменьшение заработных плат сотрудников. При уменьшение заработной платы также стоит руководствоваться исследованиями, проведенными в пунктах 3 и 4. Чем ниже балл ценности сотрудника, тем большему
сокращению подлежит его заработная плата.
Заключительный, восьмой, этап – утверждение программы кадровой политики компании. В случае неудовлетворенности руководителя компании, данную
концепцию можно применить еще раз, сделав более подробные исследования.
Предлагаемая концепция была внедрена в компании ООО «Нестрим».
Данные исследования позволили форматировать работу компании под сложившиеся условия экономического кризиса, что положительно отразилось на успехах организации. Расходы на персонал уменьшились, доходы компании увеличились соответственно.
Все вышеперечисленные модели и системы позволяют сформировать концепцию управления персоналом в условиях экономического кризиса.
Цель и задачи, поставленные в ходе исследования, достигнуты с помощью
предлагаемой концепции.
Библиографический список
1. Кирьянов А. В. «Концепция управления человеческими ресурсами в организации». Режим доступа: http://www.cfin.ru/bandurin/article/sbrn08/09.shtml –
2. Кибанов А. Я. «Основы управления персоналом» 2005 г.
48
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
УДК 65.011.24
Р. О. Кургузиков – студент кафедры инноватики и интегрированных систем
качества
Е. А. Фролова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
В создании продукции основными участниками являются разработчики и
производители. При этом разработчики выпускают комплект технической документации, а производители являются ее потребителями. Чем лучше сделана
документация, тем меньше ошибок допустит производитель.
Для оценки качества документации выработан ряд критериев [1]:
− соответствие заложенных величин материалоемкости, энергоемкости,
и трудоемкости технологического процесса установленным нормам;
− достаточность объемов и методов операций, контролирующих качество;
− соблюдение норм и правил безопасности производства, экологии и
охраны окружающей среды;
− соблюдение установленных правил и требований при разработке документации;
− стабильность изготовления и уровень качества.
Они направлены на соблюдение нормативных документов, результативность эффективность производства, повышение конкурентоспособности.
При разработке, постановке, производстве продукции по разным причинам приходится вносить изменения в документацию. Все изменения вносятся
на основе ГОСТ 2.503-2013 «Единая система конструкторской документации.
Правила внесений изменений», а также внутренних стандартов предприятия и
специально разработанных инструкций [2].
Документация выступает в данном случае как носитель информации, в
которой установлены требования соответствия и должна содержаться вся необходимая, полная, актуальная и непротиворечивая информация. При подготовке
производства и постановке на производство корректировка документации
необходимость, и является одной из целей. На этапе производства это всегда
затраты, которые условно можно разделить: значимые для потребителя и значимые для производителя.
49
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Внесение изменений в документацию ответственный процесс, производимый на основе извещения об изменении, регистрируемом в журнале учета
изменений конструкторской документации. Всегда необходимо оценивать целесообразность внесения изменений с точки зрения дальнейшего, будущего изделия и его позиции на рынке.
На основе анализа данных внесения изменений в конструкторскую документацию за 2014 г. на ОАО «Завод «Навигатор» выделены причины изменений и ранжированы по их количеству (рис. 1).
Рис. 1. Причины внесения изменений в конструкторскую документацию
Доли основных причин изменений следующие:
− 30% – отработка документации;
− 29% – конструктивные улучшения;
− 12% – устранения ошибок;
− 10 % – введение нового документа;
− 19% – остальные.
Это необходимо учитывать, для того чтобы определить, на что направлены
изменения либо на совершенствование продукции, либо на совершенствование
процесса, неотъемлемой частью которого является работа с документацией.
Внесение изменений значимо для производства, так как изменения это
нарушение установленного ритма, некоторая перестройка в работе, что в свою
очередь может иметь разные последствия. Остановимся на наиболее значимых
50
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
причинах изменений. Отработка документации важна для установления единого понимания содержания конструкторско-технологической документации, для
устранения неопределенностей и двусмысленностей. Конструктивные улучшения могут быть связаны с различной технологической сложностью производства как увеличивающейся, так и уменьшающейся, что, в свою очередь, потребует корректировки технологической документации. Устранение ошибок необходимо для предотвращения потенциальной возможности выпуска несоответствующих изделий. Остальные причины необходимо отслеживать для сравнительной оценки стоимости внесения изменений.
Когда изменение вступает в силу очень важно принять решение о том,
что делать с изделиями, составными частями, произведенными до вступления
изменения в силу (задел продукции); сколько изделий идет на доработку,
сколько не идет; где изменения влияют на дальнейшее использование, где нет;
и сравнить решения по другим причинам (рис. 2).
Главной идеей является определение стоимости внесения изменений в
документацию и на что направлены эти изменения.
Затраты на внесение изменений входят в состав переменных затрат. К переменным затратам относятся: затраты на сырье, материалы, оплату производственных рабочих и другие, изменяющиеся пропорционально изменению объема производства [3]. В свою очередь стоимость изменений включает в себя:
трудоемкость, капиталоемкость, оценку значимости для потребителя и ответственности производителя. Приводя эти показатели к денежному выражению,
можно оценить, стоимость внесения изменений.
Рис. 2. Решения о работе с изделиями,
изготовленными до вступления изменения в силу
51
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
В табл. 1 представлены взаимосвязи причин изменений с составляющими
стоимости внесения изменений.
Таблица 1
Взаимосвязь причин изменений с составляющими стоимости
Трудоемкость
(на кого возложена)
Отработка документации
службы сопровождающие производство (конструкторские, технологические и др.)
Внесение
производственные
конструктивных
подразделения
улучшений
Устранение
ошибок
службы, сопровождающие производство, представители
разработчика
Капиталоемкость
(этап производства,
на что направлена)
Значимость
для потребителя,
степень
ответственности
производителя
при мелкосерийном и
штучном производстве
возможно в процессе
производства
значимость для
потребителя
низкая
закупка материалов и
комплектующих, оплата труда, отработка
технологии, стоимость
внесения изменений в
задел , а также продукции, поставленной потребителю
при улучшении
свойств изделия
значимость для
потребителя высокая
сокращение стоимости
внесений изменений в
продукцию
значимость для
потребителя
средняя
Из таблицы видно, что при отработке документации службы, сопровождающие производство, затрачивают много времени при низкой значимости для
потребителя. А внесение конструктивных изменений всегда связано с привлечением ресурсов производства, значительными затратами и высокой значимостью для потребителя. Устранение ошибок в документации необходимо в качестве предотвращения выпуска бракованной продукции.
В итоге можно отметить, что качество конструкторско-технологической
документации оценивается по стоимости внесения изменения в документацию.
Определяется структура и взаимосвязи изменений, их направленность. Показателем качества служит доля в переменных затратах на производство конкретных изделий.
52
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
Библиографический список
1. ОСТ 134-1028-2012 «Ракетно-космическая техника. Требования к системам
менеджмента предприятий, участвующих в создании, производстве и эксплуатации изделий»
2. ГОСТ 2.503-2013 «Единая система конструкторской документации. Правила
внесений изменений»
3. Герасимов Б.И. и др. Экономика машиностроения, М.: Форум , 2010 г. – 304 с.
УДК 338.2
А. В. Курлов – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
МЕТОДИКА ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ ФАКТОРОВ РИСКА
В ПРОЕКТНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ГРУППЕ «СОЮЗ»
Практическую значимость приобрела проблема разработки универсального инструментария оценки и разработки программы управления рисками
предприятия, которым мог бы пользоваться любой руководитель или специалист [1]. Далеко не всегда предприятия среднего и малого бизнеса всерьез относятся к этой проблеме, чем вызывают объективную опасность для своего положения на рынке, а также создают значительные препятствия для реализации
инновационных и инвестиционных проектов. В настоящее время существуют
различные методы оценки факторов риска, основные из них [2]:
− марковский анализ;
− структурированные или частично структурированные интервью;
− метод Дельфи;
− анализ «галстук-бабочка»;
− предварительный анализ опасностей (PHA);
− исследование опасности и работоспособности (HAZOP);
− анализ опасности и критических контрольных точек (HACCP);
− оценка токсикологического риска;
− структурированный анализ сценариев методом «что, если?» (SWIFT);
− анализ сценариев;
− метод экспертных оценок.
53
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Для оценки риска в проектно-строительной группе «Союз» была разработана
методика, которая основывается на использовании метода экспертных оценок. Цель
данной методики – определение наиболее значимых факторов риска, представляющих угрозу компании. Главной задачей является анализ существующих опасностей
(рисков), а также их ранжирование. Другой, не менее важной задачей, необходимо
считать минимизацию субъективности при оценивании факторов. Основным преимуществом данных методов является простота применения. На рис. 1 представлена
разработанная методика экспертной оценки факторов риска на предприятии, которая
была успешно реализована в проектно-строительной группе «Союз». Естественным
представляется и возможная адаптация методики для других видов предприятий, в
том числе и промышленных. Предложенная методика состоит из трех основных этапов, а также из десяти подэтапов. В зависимости от сложности организации деятельности компании и от постановки стратегических целей, некоторые пункты могут
быть расширены дополнительными данными и рекомендациями.
I. Анализ факторов риска
1
этап
II. Экспертное оценивание факторов риска по балльной шкале (Сj)
III. Расчет обобщенного мнения экспертов (Sj)
VI. Оценка компетентности эксперта
2
этап
V. Расчет
объективного
коэффициента
компетентности (Ко)
VI. Расчет
субъективного
коэффициента
компетентности (Кс)
VII. Определение обобщенного мнения экспертов
с учётом их компетентности (Sjk)
VIII. Определение степени согласованности экспертов (Vj)
IX. Ранжирование факторов риска
3
этап
X. Предложения методов по превентивному управлению рисками
Рис. 1. Методика экспертной оценки факторов риска на предприятии
54
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
Первый этап – сбор данных, первичная оценка данных.
I. Анализ факторов риска.
1. Выявление факторов риска, влияющих на деятельность предприятия
(мозговой штурм, анкетирование и т. д.).
2. Выбор количества экспертов.
3. Распределение факторов риска по группам (например: внешние и
внутренние факторы риска).
4. Распределение «отрицательных» и «положительных» рисков.
II. Экспертное оценивание факторов риска по балльной шкале ( C j ).
Эксперты оценивают каждый фактор риска, исходя из того, какой риск
представляет наибольшую угрозу.
Второй этап – расчетная часть.
III. Расчет обобщенного мнения экспертов ( S j ).
Оценивается обобщенное мнение экспертов по каждому фактору.
IV. Оценка компетентности эксперта.
Для оценки компетентности эксперта были введены следующие понятия:
коэффициент компетентности K i , объективный и субъективный коэффициенты
компетентности K Ο , K ς [1].
V, VI. Расчет объективного и субъективного коэффициентов компетентности K Ο , K ς .
Объективный коэффициент компетентности Κ Ο определялся по материалам, полученным в результате анкетирования. Компетентность рассматривалась в прямой зависимости от занимаемой должности и стажа работы в отрасли, на предприятии. Оценка занимаемой должности проводилась по пятибалльной шкале:
5 – высшее руководство предприятия (дирекция);
4 – руководители основных подразделений предприятия;
3 – ведущие специалисты соответствующих подразделений;
2 – специалисты, руководители группы;
1 – экономисты.
Присвоенный балл умножался на 0,01. Стаж работы оценивался как сотая
доля стажа работы.
Субъективный коэффициент рассчитывается по формуле [1]:
(1)
K ς = S j (K и + K a ),
где K и – коэффициент информированности; K a – коэффициент аргументации,
Sj
– обобщенное мнение экспертов. Оценка информированности и аргумента55
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
ции проводилась по десятибалльной шкале. Произведением объективного и
субъективного показателей определялась компетентность эксперта в целом.
VII. Определение обобщенного мнения экспертов с учетом их компетентности ( S j k ), которое определяется по формуле [1]:
S jk =
1 n
∑C j Ki
n 1
(2)
VIII. Определение степени согласованности экспертов ( V j ), формула [1]:
Vj =
δj
Sj
(3)
где δ j – среднеквадратическое отклонение значений обобщенного мнения экспертов с учетом их компетентности; S j – среднее арифметическое значение
обобщенного мнения экспертов с учетом их компетентности.
Третий этап – выводы и рекомендации.
IX.
Ранжирование факторов риска.
Исходя из обобщенного мнения экспертов с учетом их компетентности,
присваивается ранг каждому фактору риска.
X.
Предложение методов по превентивному управлению рисками. Разработка алгоритмов и методов управления риском. Анализ рисков с точки зрения их воздействия на предприятие. Изучение возможности регулирования или
прогнозирования последствий.
Методика экспертной оценки факторов риска в проектно-строительной
группе «Союз» была успешно внедрена, а именно, были выделены десять основных факторов риска, оказывающие, по мнению экспертов, наиболее существенное влияние на деятельность организации (таблица).
Таблица
Результаты внедрения методики экспертной оценки факторов риска
в проектно-строительной группе «Союз»
№
в анкете
8
1
7
10
4
56
Фактор риска
Ранг
Отсутствие резерва мощностей
Работа аппарата управления (схема принятия решения, количество
уровней согласования, время принятия управленческих решений)
Состояние основных средств
Эффективность деятельности предприятия
Банкротство или ликвидация предприятий – поставщиков
или потребителей
1
2
3
4
5
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
Окончание таблицы
№
в анкете
3
5
6
2
9
Фактор риска
Ранг
Ошибки в системе модификации цен
Квалификация персонала, система подготовки
и переподготовки кадров
Проявления нелояльности персонала в различных формах
(коррупция или хищения, разглашение информации)
Информационное обеспечение
Уровень допустимой дебиторской и кредиторской задолженности
6
7
8
9
10
Выводы. Предложенная методика в полной мере предоставляет возможность проанализировать и оценить факторы риска, влияющие на предприятие.
Разработанный подход к вычислению субъективного оценивания значительно снижает возможность получения недостоверных данных.
Алгоритм, разработанный в методике, позволяет провести ранжирование
факторов риска, тем самым определить, какой фактор представляет наибольшую угрозу.
Библиографический список
1. Капустина Н.В., Крюкова Р.Н., Федосова Р.Н. Новая методика оценки рисков деятельности предприятия. Журнал «Менеджмент в России и за рубежом» №4, 2008г.
2. ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010-2011. Менеджмент риска. Методы оценки риска.
УДК 004.855.5
М. А. Лагунов – студент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
А. В. Чабаненко – научный руководитель
МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ МЕТОДОМ ПОДКРЕПЛЕНИЯ
Обучение человека происходит методом проб и ошибок на протяжении
всей его жизни, начиная от умения ползать и ходить, и заканчивая получением
высшего образования.
Обобщить данный метод можно таким образом: действие => результат =>
анализ, после чего цикл повторяется. Инженеры подразделения Google
57
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
DeepMind поставили задачу применить данный метод к обучению искусственного интеллекта.
Обучать машину решили на видеоиграх компании Atari, таких как Pinball,
Boxing, Gopher и др. Всего было взято 49 различных игр, которые из-за своей
простоты не представляли большой сложности для выяснения цели самой игры и
особенностей игрового процесса. Программа научилась играть, не зная правил и
не имея доступа к коду, а просто наблюдая за картинкой на экране. Искусственному интеллекту (который назвали DQN от deep Q-network) не сообщали правила игры. Нейросеть сама анализировала состояние и искала способ, каким образом набрать максимальное количество очков. При обучении и принятии решения
она учитывала только четыре последних кадра. На рис. 1 приведен график отношения количества очков, набранных с помощью алгоритма DQN, к количеству
очков, набранных лучшими аналогами, на примере нескольких игр.
Рис. 1. Сравнение алгоритма DQN с аналогами.
Результаты DQN приняты за 100
Следует отметить, что искусственный интеллект DQN показал всю свою
мощь на простых аркадных играх, таких как Breakout, одна из версий Арканоида,
Robotank и других, где требуется лишь внимание и хорошая реакция игрока. На
играх, в которых уже требуется некоторое воображение, планирование на некоторое время вперед, таких как Krull, система DQN показала низкие результаты,
связано это с отсутствием у нее такого понятия, как абстрактное мышление.
Результаты: алгоритм DQN, за счет эффективного использования заложенных в него функций, опередил прежние алгоритмы машинного обучения в 43 из
49 игр. Более чем в половине игр алгоритм превосходил более чем на 75% уровень профессиональных людей-игроков.
Работает это следующим образом: в алгоритмы DNQ включены несколько
ключевых особенностей, которые впервые позволили использовать мощности
58
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
глубоких нейтронных сетей (Deep Neural Networks) в рамках машинного обучения, таким образом, определяя, как следует действовать в заданных условиях, для
того, чтобы увеличить совокупное количество очков (например, счет игры). Прообразом использовался нейробиологический механизм «опыт воспроизведения»:
на этапе обучения DNQ тренировался на образцах, используемых из базы предыдущих различных эпизодов. У человека, похожим действием занимается отдел головного мозга гиппокамп (hippocampus) – ультрабыстрая реактивация недавних
событий во время отдыха (например, во время сна). Действительно, включение
функции «опыт воспроизведения» имело большое значение для результативности
алгоритмов DQN: отключение этой функции вызвало серьезное ухудшение производительности. Так же в основу функций системы лег метод глубинного изучения
(deep learning), который основан на репрезентационном обучении.
Самообучение DQN предполагало анализ информации на экране в реальном времени, то есть обработку примерно 2 млн. пикселей в секунду. Такими
темпами искусственный интеллект в будущем сможет научиться анализировать
окружающую действительность настоящего мира в реальном времени, снимая
всё вокруг себя с помощью видеокамер. Это открывает для него совершенно
новые области применения.
Предполагается, что данные алгоритмы дадут исследователям возможность подробнее изучить процессы человеческого обучения.
Работа такой системы на данный момент демонстрирует выполнение лишь
простейших задач, однако подобные технологии могут помочь в разработке элементов виртуальной реальности и робототехники. Робот, как и система DQN,
должен будет суметь сложить свое представление об окружающей среде из пикселей изображений, получаемых его камерами. И на основе полученного представления, робот сможет планировать свои действия, нацеленные на выполнение
поставленной ему задачи. Так же, по мнению экспертов, система DQN имеет все
шансы найти применение в рекламной стратегии компании Google. Пиксели аркадных игр являются аналогом многочисленных данных, которые поисковик собирает об отдельных пользователях, а очки – аналогом прибыли от рекламы.
Обучение с подкреплением пригодится для улучшения качества объявлений: чем
чаще на них кликают, тем больше очков получает система.
Библиографический список
1. From Pixels to Actions [Электронный ресурс] / Google Research Blog. – Режим доступа: http://googleresearch.blogspot.com, свободный (Дата обращения
09.03.2015 г.).
59
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
2. Human-level control through deep reinforcement learning [Электронный
ресурс] / International Journal of Science. – Режим доступа:
http://www.nature.com, свободный (Дата обращения 09.03.2015 г.).
УДК 620.1.052.2
А. А. Марков, П. В. Трегубов – студенты кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
М. С. Смирнова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
МЕТОД ТЕРМОПРОФИЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
МОНИТОРИНГА МОНТАЖА SMD И BGA КОМПОНЕНТОВ
На современном производстве электроники важнейшее место занимают
операции контроля качества. Огромное значение для обеспечения заданного
качества готового изделия являются методы неразрушающего контроля изделия
на всех технологических этапах от входного визуального контроля компонентов и заготовок печатных плат и промежуточных этапов оптической инспекции
до выходного функционального контроля и рентгеноскопии.
При производстве изделий радиоэлектроники широко используется технологии пайки – контактного соединения многочисленных электронных компонентов. Основная проблема с обеспечением контроля качества сборки данной
продукции заключается в невозможности отслеживания многочисленных технологических параметров, особенно без использования дорогостоящего профессионального оборудования. Данное оборудование могут позволить только
крупные производственные компании, у мелких компаний нет материальной
возможности для приобретения данного оборудования. При этом возможно
ухудшение качества будущих изделий, появление возможных рисков, связанных с рекламациями, возникновение затрат на обнаружение и исправление брака уже на конечных этапах сборки продукции. Более того, скрытые дефекты,
возникающие в ходе сборки продукции, могут испортить дорогостоящее оборудование на последующих этапах сборки. Обнаружение брака прерывает производство и требует дорогостоящих переделок; возможны случаи, когда производственный брак обнаруживается настолько поздно, что производство вынуждено браковать всю партию, неся огромные убытки.
60
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
Ключевым производственным процессом в сборке любой радиоэлектроники является пайка. Современное производство радиоэлектронной продукции
подразумевает использование различных по своим характеристикам и принципу действия систем пайки, таких как: системы пайки волной, конвекционная
групповая пайка, селективная пайка мини-волной или окунанием. При этом
технология отладки процесса пайки, а именно создание термопрофиля, не всегда содержит мероприятия по улучшению качества пайки из-за отсутствия необходимых для этого средств и методик. Зачастую производства по выпуску
радиоэлектронной продукции используют различные системы пайки разных
производителей, где контроль температуры может быть замерен тем или иным
способом [1]. И, к сожалению, это не означает, что один и тот же задаваемый
термопрофиль будет одинаково отработан системами пайки, что, в свою очередь, отражается на качестве выпускаемой продукции.
Существует несколько основных способов контроля (рис. 1):
− оптический;
− рентгеновский;
− принцип термопрофилирования.
Применение систем автоматической оптической инспекции позволяет
обеспечить производителям электроники прозрачный и полный контроль всего
технологического процесса, помогая им достичь более высокой эффективности
и улучшения качества, при минимально возможных затратах.
Рентгеновский контроль стал незаменимым инструментом для оценки качества и контроля проведенных работ по монтажу SMD и BGA компонентов.
Используя возможности цифровой обработки изображения, инструменты обнаружения неисправностей и их анализа, производство получает возможность
точно отладить технологический процесс, что в конечном итоге приводит к
улучшению качества выпускаемых изделий, сокращению брака и уменьшению
возврата готовых изделий по гарантии.
61
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Рис.1. Метод мониторинга монтажа
SMD и BGA компонентов на печатные платы.
А) – оптический метод контроля, B) – рентгеновский метод контроля
Проблема организации мониторинга производства качества изделий радиоэлектроники сводится к методам пост-производственного контроля, т. е.
проведению, как правило, неразрушающего контроля изделия на всех технологических этапах от входного визуального контроля компонентов и заготовок
печатных плат и промежуточных этапов оптической инспекции, до выходного
функционального контроля и рентгеноскопии. Оказание влияния непосредственно на контроль до начала производства сводится к проверке входных показателей аппаратуры и тестов на ее работоспособность.
Необходимость разработки кардинально нового подхода к предупреждению возникновения брака на производстве привело к созданию метода термопрофилирования.
Принцип термопрофилирования основан на количественном измерении
составляющих температурно-временной характеристики и определении их соответствия требуемым допускам. Это соответствие и есть критерий определения качества пайки. Метод термопрофилирования состоит в том, что данные о
профиле собираются с многочисленных термопар, стратегически расположенных на печатной плате [2]. Отслеживание термопрофиля дает следующие преимущества:
− увеличение производительности;
− уменьшение производственного брака;
− увеличение эффективности расхода материалов;
− снижение риска и предотвращение порчи продукции;
62
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
− соответствие требованиям руководящих документов.
Последовательность операций сводится к определению критических точек на
печатной плате, в которых необходимо провести измерения. Затем устройство для
записи температурно-временной информации подключают к выбранным точкам
измерений. Измерения рекомендуется проводить, по крайней мере, в трех точках:
− в точке сильного нагрева (где установлен легкий элемент);
− в точке слабого нагрева (где установлен тяжелый элемент, с большой
«тепловой массой»);
− в точке с повышенной температурной чувствительностью.
После предварительной подготовки, плата, снабженная термобарьером (то
есть помещенная в специальный чехол), пропускается через систему пайки (рис. 2). В процессе пайки температурно-временная информация записывается в память устройства, либо передается в режиме реального времени на ПК
и, с помощью специализированного программного обеспечения отображается
на мониторе оператора. Таким образом, оператор (инженер) с помощью программного обеспечения может проанализировать полученные характеристики и
отрегулировать настройки системы пайки, а также сохранять, редактировать
полученный профиль, использовать его для настройки других систем [3].
Сама методика позволяет проверять работу не только непосредственно
старых печей, где не предусмотрена установка температурных датчиков, но и
анализировать и совершенствовать технологический процесс, добиваясь нужных показателей и уровней работы.
Рис. 2. Построение температурно-временной характеристика процесса пайки
63
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Применение данного метода позволяет предотвратить нештатные ситуации в процессе производства, сократить временные затраты на разработку, планирование и проверку соответствия температурно-временных параметров
функционирования систем пайки, повысить надежность и качество процесса
пайки при минимальных затратах на организацию контроля качества монтажа
печатных плат с применением SMD и BGA компонентов.
Библиографический список
1. Технология радиоэлектронных средств: техническое пособие. В. Н. Грошев. – Тамбов: Изд-во Тамб, 2008.
2. Белевцев А. Т. Технология производства радиоаппаратуры. – М.: Энергия, 2004.
3. Майкл Джюд, Кейт Бриндли. Пайка при сборке электронных модулей. –
М.: Издательский Дом «Технологии», 2006.
УДК 65
Ю. А. Романовский – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
В. М. Милова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ВЫБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ
Для успешного осуществления научно-исследовательских и опытноконструкторских работ (НИОКР) необходимо отслеживать качество их исполнения. Известно, что под качеством НИОКР подразумевается соответствие
присущих характеристик требованиям [1]. Предъявляемые требования предполагают выбор набора показателей и методы их оценки для получения объективных результатов. Наличие математического аппарата, способного обобщить
оценки выбранных показателей, позволит видеть общую картину. Как известно,
процесс НИОКР связан с множеством рисков, что значительно усложняет задачу обеспечения качества ее выполнения.
В данной статье предлагаются методики обеспечения качества НИОКР в
области автоматизации и приборостроения.
Выбор показателей качества, предлагаемый в статье проводился в ходе
выполнения НИОКР на Санкт-Петербургским предприятием «НПП Буревест64
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
ник» ОАО – «Разработка Рентгенографического Сепаратора (РГС)». Под РГС
понимается аппарат, предназначенный для обогащения алмазосодержащей породы. Решение поставленной задачи предполагало решение следующих сопутствующих задач.
− анализ системообразующих факторов НИОКР в области машиностроения;
− анализ нормативной документации, касающейся обеспечения качества
НИОКР;
− выбор обобщенного показателя для обеспечения качества НИОКР.
Понятие, виды НИОКР и их составляющие представлены в Федеральном
Законе №127, стандартах семейства ГОСТ 15 (Система разработки и постановки продукции на производство), их аналогах для оборонной промышленности –
ГОСТ РВ 15; стандарте ГОСТ 7.32-2001 (Отчет о научно-исследовательской
работе), внутренних стандартах предприятия (СТП) «НПП Буревестник» ОАО,
касающиеся разработки и постановки продукции на производство.
В соответствии с ФЗ №127 под научно-исследовательскими работами
(НИР) понимают работы, связанные с осуществлением научной (научноисследовательской деятельности), научно-технической деятельности и экспериментальных разработок [2]. Под опытно-конструкторскими работами понимается комплекс работ по разработке конструкторской и технологической документации на опытный образец, изготовлению и испытаниям опытного (головного) образца (опытной партии), выполняемых для создания (модернизации)
продукции [3].
С учетом указанных нормативных документов предлагается алгоритм методики обеспечения качества, состоящий из следующих этапов:
1) определение основных факторов, влияющих на качество НИОКР;
2) определение весовых коэффициентов выбранных факторов;
3) определение ключевых показателей качества НИОКР;
4) выбор обобщенного показателя качества;
5) оценка фактических значений единичных показателей;
6) интерпретация данных;
7) разработка комплекса корректирующих и предупреждающих мероприятий.
Описаны этапы, посвященные выбору показателей, так как они являются
наиболее важными, от их выбора будет зависеть конечный результат.
В основу структуры показателей качества осуществления НИОКР был заложен метод анализа иерархий, предложенный Т. Саати [4].
65
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Первый этап. Проведены экспертные опросы, направленные на определение основных факторов, определяющих качество осуществления НИОКР. Экспертам
была предложена анкета с просьбой перечислить факторы, влияющие на эффективность НИОКР в машиностроении. Перечень полученных факторов приведен ниже:
− квалификация исполнителей;
− доступ к современным комплектующим;
− оперативность работы службы снабжения;
− финансирование;
− грамотность организатора;
− наличие опытного производства;
− качество оборудования рабочих мест;
− уровень обеспеченности вычислительными средствами;
− наличие стендового оборудования;
− наличие материального стимулирования;
− адекватность в распределении труда;
− наличие специалистов по разным направлениям;
− отсутствие давления руководства;
− наличие взаимодействия с разработчиками других предприятий данной области промышленности;
− точность постановки задачи (точность ТЗ)
− актуальность направления работы.
Далее полученные факторы были объединены по смыслу и переформулированы:
− квалификация исполнителей;
− уровень использования современных комплектующих;
− оперативность работы службы снабжения;
− достаточность выделяемых на этапы работы средств;
− состояние опытного производства;
− уровень оборудования рабочих мест;
− уровень обеспеченности вычислительными средствами;
− уровень материального стимулирования;
− уровень адекватности в распределении труда;
− наличие специалистов по разным направлениям;
− уровень взаимодействия с разработчиками других предприятий данной области промышленности;
− точность постановки задачи (точность ТЗ);
66
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
− уровень согласованности действий персонала.
Второй этап. Весовые коэффициенты выбранных показателей были
определены с помощью метода парного сравнения [4]. Для формирования матрицы парных сравнений, экспертам было предложено попарно сравнить силу
влияния показателей по следующей шкале:
 5, если
 2, если

aij =  1, если
 0,5, если

0,2, если
i влияет явно сильнее j;
i влияет незначительно сильнее j;
j и i влияют одинаково;
j влияет незначительно сильнее i;
(1)
j влияет явно сильнее i.
Далее был вычислен собственный вектор матрицы парных сравнений. Искомый вектор являлся собственным вектором, соответствующим максимальному
собственному числу – λmax. После расчета λmax по формуле (2) стало возможным
решение уравнения, следующего собственного вектора матрицы (3) [5].
imax
 n

 n ∏ a1 
 j =1 
,
=  


 n

 n ∏ ai 
 j =1 


(2)
где λmax – максимальное собственное число.
A ⋅ w = λmax ⋅ w ,
(3)
где А – рассматриваемая матрица; w – искомый столбец.
Далее полученный столбец был отнормирован. Расчеты выполнены в MS
Excel (см. рис. 1).
=СРГЕОМ(C4:O4)
=P4/$P$17
=P4/$P$17
=P4/$P$17
Рис. 1. Расчет собственного вектора с помощью MS Excel
67
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Третий этап. Показатели с низкими коэффициентами присоединены к
родственным по смыслу. Весовые коэффициенты были пересчитаны. Полученные по показателям весовые коэффициенты представлены в таблице.
Таблица
Полученные показатели и их весовые коэффициенты
Показатель
Вес
Квалификация исполнителей
Достаточность выделяемых на этапы работы средств
Состояние опытного производства
Уровень оборудования рабочих мест
Уровень материального стимулирования
Уровень адекватности в распределении труда
Точность постановки задачи (Точность ТЗ)
Уровень согласованности действий персонала
0,219
0,117
0,159
0,112
0,082
0,084
0,135
0,092
Четвертый этап. В качестве обобщенного показателя качества предлагается использовать среднее взвешенное значение показателей (4). Подразумевается, что все показатели будут иметь одинаковую размерность, что необходимо
учесть на этапе оценки фактических значений показателей при выборе шкал.
n
Q = ∑ pi di ,
(4)
i =1
где Q – интегральный показатель качества НИОКР; p – фактическое значение
i-го показателя; d – весовой коэффициент i-го показателя.
Выводы. Предложена методика, позволяющая оценить качество конкретной НИОКР. В рамках методики рассмотрен выбор показателей качества
НИОКР как важнейший этап.
Рассмотренный алгоритм выбора показателей может быть применен к
НИОКР различных областей промышленности. Обобщенный показатель качества дает возможность проанализировать общий уровень качества конкретной
НИОКР. Ключевые показатели – отдельные стороны этого процесса.
Использование данной методики (либо отдельных ее элементов) способствует получению руководством точной информации и увеличивает оперативность и качество принимаемых управленческих решений.
Библиографический список
1. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. ГОСТ ISO
9000-2011;
68
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
______________________________________________________________
2. О науке и государственной научно-технической политике. №127-ФЗ
от 23.08.1996г;
3. Рекомендации по стандартизации. Система разработки и постановки
продукции на производство. Термины и определения. Р 50-605-80-93;
4. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и Связь,
1992, 278с.;
5. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров
и учащихся втузов. М.: Наука, 1980, 544с.
69
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК 624.131.31
А. А. Атякшева – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
А. С. Смирнова – научный руководитель
РИСКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫХ СИТУАЦИЙ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
НА ГАЗОГЕНЕРИРУЮЩИХ ГРУНТАХ
Подземное пространство Санкт-Петербурга характеризуется сложным геолого-литологическим, структурно-тектоническим строением, гидрогеологическими, инженерно-геологическими и геоэкологическими условиями, которые необходимо учитывать при выборе и обосновании проектных решений для строительства
и эксплуатации зданий и сооружений. Поэтому газогеохимические исследования
являются важным пунктом инженерно-экологических изысканий. Их проведение и
анализ полученных результатов дают возможность исключить риски связанные с
газопроявлением в процессе строительства и дальнейшей эксплуатации объекта.
В настоящее время в рамках инженерных изысканий для строительства
большое внимание уделяется исследованию грунтов по газовой составляющей.
О том, что в толщах четвертичных отложений образуются газы, то есть происходит газогенерация, было известно еще в начале XX в. [2].
На территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области было установлено около 20 участков, где проводившееся в разное время бурение сопровождалось выделением газов, причем во многих случаях оно имело характер
газо-грязевых выбросов (например на станции Сортировочная (кирпичный завод) фонтанирование газо-грязевой смеси на высоту 6–7 м происходило в течение часа), отмечалось также возгорание газов. В некоторых случаях выбросы
газов были такой интенсивности, что происходила деформация буровой штанги и обсадных труб. Интересно отметить, что продолжительность газирования
скважин изменяется в широких пределах – от нескольких часов до года. Все
эпизоды газовых проявлений можно подразделить на три группы: 1 – газогенерация из верхней 6–15 м толщи четвертичных отложений, приуроченная, как
правило, к обогащенным органическим веществом болотным и литориновым
70
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
образованиям в островной части города; 2 – газовыделения из межморенной
толщи, где газопродуктивными слоями служат микулинские суглинки и глины
с высоким содержанием органики; 3 – газовыделения из толщи коренных отложений нижнекембрийского и вендского возраста [5].
При накоплении биохимических газов, обогащенных метаном, возникает
опасность образования взрывоопасных смесей. Взрывоопасный диапазон концентраций метана лежит в интервале 5–14% к объему воздуха при содержании
двуокиси углерода около 12%. Интенсивное газовыделение в виде газо-грязевого
выброса и самовозгорания отмечалось в Купчино, Красногвардейском и Невском
районах. Таким образом, газогеохимические исследования должны занимать особое место в комплексе работ по инженерно-экологическим изысканиям.
Чаще всего газогенерирующие грунты – это техногенные образования
(насыпные грунты погребенных стихийных свалок, иловый осадок сточных
вод), представляющие собой подвижные современные геосистемы, в пределах
которых процесс литификации длительное время (десятки лет) сопровождается
образованием экологически опасного биогаза и не менее опасного фильтрата.
Интерес представляют и природные отложения (торфа и торфосодержащие
грунты) в составе грунтовых массивов как источники депонированного болотного газа (метана) [5].
Потребность в газогеохимических исследованиях возникла при освоении
резервных территорий Санкт-Петербурга под строительство. Важнейшим параметром насыпных грунтов является их возможность генерировать биогаз,
накопление которого в том числе может привести к созданию взрывопожарной
ситуации в зданиях и сооружениях.
В настоящее время, согласно [1], газогеохимические исследования проводятся исключительно на территориях с грунтами, способными генерировать
и накапливать экологически опасный биогаз. К таким грунтам относятся
насыпные грунты с примесями строительного, реже промышленного мусора и
бытовых отходов, заторфованные грунты, иловый осадок сточных вод. Основная опасность использования насыпных грунтов в качестве оснований сооружений связана с их способностью генерировать биогаз, состоящий из горючих
и токсичных компонентов. Главными из них являются метан – СН4 (до 40–
60% об.) и двуокись углерода – СО2; в качестве примесей присутствуют: тяжелые углеводородные газы, окислы азота, аммиак, угарный газ, сероводород,
молекулярный водород и др. Биогаз образуется при разложении «бытовой» органики в результате жизнедеятельности анаэробной микрофлоры в грунтовой
толще. В верхних аэрируемых слоях грунтовых толщ происходит аэробное
окисление органики и продуктов биогазообразования, что приводит, в том
71
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
числе, к увеличению содержания двуокиси углерода на этих глубинах. Биогаз
обладает хорошей миграционной способностью, сорбируется вмещающими
насыпными грунтами и отложениями естественного генезиса, растворяется в
грунтовых водах и диссипирует в приземную атмосферу.
При строительстве на насыпных грунтах возникает опасность накопления
биогаза в технических подпольях зданий и инженерных коммуникациях до пожаро- и взрывоопасных концентраций по метану (5–15% об. при О2 12,1% об.)
или до токсичных содержаний (выше ПДК) отдельных компонентов. Потенциально опасными в газогеохимическом отношении считаются грунты с содержанием метана > 0,1% об. и СО2 > 0,5% об.; в опасных грунтах содержание
метана > 1,0% об. и СО2 до 10% об.; пожаровзрывоопасные грунты содержат
метана > 5,0% об., при этом содержание СО2 достигают n•10% об. [4].
В настоящее время не существует единой методики проведения работ по
оценки газогеохимического риска на территориях под строительство. Не
утвержден алгоритм проведения газогеохимической съемки. Однако в
СП 47.13330.2012 приводятся следующие способы исследования газогеохимического состояния грунтов:
− различные виды поверхностных газовых съемок (шпуровая, эмиссионная) с отбором грунтового воздуха;
− скважинные газогеохимические исследования (с послойным отбором
проб грунтового воздуха, грунтов, подземных вод);
− лабораторные исследования отобранных проб газов по компонентному составу.
История геологического освоения подземного пространства Ленинградской области подтверждает существование реальной пожаро- и взрывоопасности для персонала при проведении строительных и буровых работ
на территориях, представляющих опасность в газогеохимическом отношении. Однако риски при строительстве на газогенерирующих грунтах связаны еще и со снижением геотехнических параметров пород, токсичным действием биогаза, усилением биокоррозии и пр. Таким образом, задача исследования газогеохимических аномалий становится все более актуальной.
Также стоит отметить, что отсутствие единой утвержденной методики по
проведению газогеохимических исследований в рамках выполнения инженерно-экологических изысканий для территории Ленинградской области
значительно затрудняет работу на предпроектных стадиях строительства,
поэтому необходима разработка дополнительных методических указаний
по данной теме.
72
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Библиографический список
1. СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные
положения»
2. Краснов И. И. Газы четвертичной толщи предглинтовой полосы Ленинградской области //В сб. Природные газы СССР. М. – Л., 1935.
3. Дашко Р. Э. Микробиота в геологической среде: её роль и последствия. /
Сергеевские чтения. Выпуск 2. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии
(23-24 марта 2000) – М.: ГЕОС, 2000, с. 72–78.
4. Балакин В. А. Труфманов Е.П. Газогеохимические исследования при инженерно-экологических изысканиях // Инженерные изыскания. 2011. №9.
5. Руденко Е. С. К вопросу о биохимическом газообразовании в подземном
пространстве Санкт-Петербурга.// Реконструкция городов и геотехническое
строительство. 2000. №1. с. 88–95.
УДК 504.062
Е. С. Белова – студент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
Н. А. Жильникова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ПОДХОДЫ К УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
В РФ И КНР
Природоохранная деятельность включает в себя широкий круг мероприятий административно-правового, экономического и производственно-технического характера.
Административно-правовая часть подразумевает под собой создание необходимых актов законодательной базы в области охраны природы, нормирование опасных факторов, формирование единой системы контроля за соблюдением установленных норм, а также ответственность за их соблюдение.
Экономическая часть позволяет решать вопросы финансирования природоохранных мероприятий, определяет соответствие их проведения с текущими экономическими задачами, развитием производственной и культурно-социальной сфер.
Производственно-техническая – или инженерная – часть связана с конструированием различного рода природоохранных сооружений в соответствии
73
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
с современными требованиями экологических норм, а также с реконструкцией
уже существующих предприятий, проведением агролесомелиоративных и прочих мероприятий, направленных на защиту природной среды.
К общим факторам формирования окружающей среды страны можно отнести:
– географическое положение;
– демографические характеристики;
– политику в области энергетики;
– особенности экономического развития;
– характеристики антропогенной деятельности;
– экологическую политику;
– социальные характеристики отношения к проблемам экологии («экологическое воспитание»).
Актуальная программа управления окружающей средой играет одну из
ведущих ролей в эффективном функционировании системы управления окружающей средой, так как при продуманном подходе она представляет собой
набор последовательных действий, план по достижению целевых экологических показателей и решению поставленных задач.
При разработке программы важно:
− дать оценку существующей ситуации для установления начальных характеристик деятельности, по отношению к которым будет оцениваться результативность (эффективность) функционирования системы экологического менеджмента;
− сформулировать конкретные задачи, отвечающие целям экологической политики, решение которых будет способствовать улучшению выбранных
показателей деятельности в области управления окружающей средой;
− охватить все сопряженные виды деятельности и определить ответственность за достижение целей и решение задач с указанием ресурсов, выделенных на достижение целей по конкретным направлениям деятельности, времени выполнения и порядка контроля за ходом выполнения.
Сравнение систем экологического менеджмента разных стран, методы
формирования экологической политики страны выделяют наиболее перспективные подходы к решению проблем управления качеством окружающей среды.
Государственное управление использованием природных ресурсов и
охраной окружающей среды осуществляют различные государственные органы, наделенные разной компетенцией и функционирующие на разных уровнях,
которые включают в себя следующие виды:
− органы общей компетенции;
74
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
− специально уполномоченные органы в рассматриваемой сфере (табл. 1);
− иные органы, несущие ответственность за отдельные функции и задачи по охране окружающей среды.
Таблица 1
Структура системы государственного управления
в области охраны окружающей среды в РФ и КНР
(специально уполномоченные органы)
РФ
КНР
1. Министерство природных ресурсов и экологии
2. Министерство сельского хозяйства
3. Министерство экономического развития
4. Федеральная служба безопасности
5. Федеральное агентство по рыболовству
(Росрыболовство)
6. Федеральная служба по экологическому,
технологическому и атомному надзору
7. Федеральное агентство лесного хозяйства
1. Министерство охраны окружающей среды
2. Министерство земельных и природных ресурсов
3. Министерство общественной
безопасности
4. Министерство водного хозяйства
5. Министерство сельского хозяйства
6. Администрация лесных ресурсов
Для обеих стран характерно в первую очередь конституционное правовое
регулирование вопросов экологической сферы страны. К ее важнейшим функциям можно отнести определение основных направлений внутренней и внешней экологической политики государства; организацию системы центральных
органов исполнительной власти; гарантии соблюдения прав граждан в области
природопользования и охраны окружающей среды; обеспечение согласованного функционирования и взаимодействия органов государственной власти в области природопользования и охраны окружающей среды.
Управление охраной окружающей среды и природопользованием в РФ
осуществляется как непосредственно Президентом, так и структурами в его администрации. В настоящее время такой структурой является Межведомственная
комиссия по экологической безопасности Совета безопасности РФ [1]. На специализированные органы управления, действующие на разных уровнях, возложены
узконаправленные функции, связанные с экологическим нормированием, экспертизой, лицензированием, экспертизой, сертификацией, контролем и прочее.
Деятельность ведомств и министерств природоохранной направленности
в Китайской Народной Республике регулируется Государственным советом
КНР, который исполняет законы и постановления, разработанные и принятые
75
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Всекитайским собранием народных представителей (ВСНП) и его Постоянным
комитетом.
Для РФ одним из ключевых вопросов при освещении систем качества
окружающей среды является деятельность ведомств природноресурсного блока, так как значительная часть экологических проблем возникает на стадии добычи, эксплуатации и переработки природных ресурсов.
В настоящее время распределение функций между государственными органам власти различного уровня имеет несколько «размытый» характер, здесь
на законодательном уровне необходимы уточнение и детализация распределения функций для дальнейшего экономически эффективного и экологически
безопасного природопользования. Здесь нужно акцентировать внимание на вопросы учета и экономической оценки природных ресурсов, установления лимитов использования природных ресурсов и воздействия на окружающую среду,
системы платежей, лицензирования природопользования, экологического контроля, мониторинга и экспертизы, экологического образования. Недостаточная
эффективность управления в сфере охраны окружающей среды и природопользования объясняется также проблемами информационного обеспечения процесса принятия решений.
В свою очередь, интерес мирового сообщества в целом к Китаю объясняется не только его стремительно развивающейся экономикой, которая довольно
быстро стала одной из лидирующих на планете, но и в связанном с этим
обострением экологических проблем. Экологическая напряженность в стране
растет вместе с увеличением численности предприятий. И, несмотря на предпринимаемые активные меры в экологической сфере, руководство страны вынуждено признавать, что экологическая ситуация ухудшается, создавая опасность для обеспечения не только национальной, но региональной и глобальной
экологической безопасности [2].
Проблема охраны окружающей среды преимущественно трактуется китайским правительством в рамках приоритетных экономических интересов, с
защитой которых и согласуется проведение экологической дипломатии, которая, в свою очередь, поддерживает стратегический курс страны на ускорение ее
экономического развития и повышение конкурентоспособности. Здесь чаще
всего и возникает проблема столкновения интересов национальной стратегии с
обеспечением экологической безопасности не только на внутреннем уровне, но
и для международного сообщества. Это проявилось и в подходе Китая к проблеме предотвращения изменения климата.
При этом КНР выступает против принятия обязательств на глобальном
уровне, поскольку поддержание ее экономического развития требует увеличе76
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
ния потребления энергии. Китай остается по-прежнему одной из самых энергоемких стран мира, и в настоящее время по всем показателям эффективности
использования энергетических ресурсов КНР отстает в среднем на 10% от развитых стран [2].
Россия концентрирует свое внимание в сфере сотрудничества с Китаем на
удовлетворение его спроса на энергоресурсы (поставки нефти и газа, электроэнергии), что подвергает опасности экологическую ситуацию прежде в ее дальневосточных регионах. Поэтому, по мнению экологов из Международного
фонда дикой природы, целесообразным представляется на государственном
уровне стимулировать российско-китайское сотрудничество по разработке и
внедрению экологических, ресурсосберегающих технологий, производству соответствующего экологического оборудования [3].
Между тем Россия, как ближайший сосед Китая, попадает в группу
наибольшего экологического риска, определенного бурной индустриализации
страны, что в свою очередь увеличивает опасность повышения уровня загрязнения окружающей среды и увеличения спроса на природные ресурсы, что становится угрозой разрастания трансграничных экологических проблем.
Для предотвращения риска угрозы разрастания экологических проблем в
приграничных зонах – что является одним из важнейших параметров, когда
речь идет о соседствующих странах – были заключены ряд соглашений и начата работа по решению вопросов, в первую очередь информационного обмена,
предупреждения, технологии мониторинга. Так в январе 2008 г. РФ и КНР подписали «Соглашение о рациональном использовании и охране трансграничных
вод», которое возлагает на стороны обязательства по принятию мер, направленных на противодействие трансграничному загрязнению окружающей среды.
В первую очередь в Соглашении концентрируется внимание на проблеме мониторинга загрязнений [4].
Соблюдение требований экологической безопасности должно стать важнейшим компонентом взаимодействия между двумя странами в условиях, когда
активизируется российско-китайское сотрудничество в освоении природных
ресурсов, и реализуется «Программа сотрудничества между регионами Дальнего Востока и Восточной Сибири РФ и Северо-Востока КНР (2009–2018)». Данная программа направлена как на создание совместных предприятий под контролем Министерства регионального развития Российской Федерации и Государственного комитета Китайской Народной Республики по развитию и реформам, которые по мере осуществления сотрудничества могут вносить в настоящую программу необходимые изменения и дополнения, так и на проведение
ряда мероприятий по развитию зон научно-технического сотрудничества,
77
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
укреплению российско-китайского сотрудничества в сфере трудовой деятельности и туризма [5].
В дальнейшем подобное сотрудничество на государственном уровне позволит:
− на уровне государственного регулирования: осуществлять обмен технологиями в области охраны окружающей среды в рамках законодательств
двух стран; осуществлять совместными усилиями охрану биологического многообразия приграничных территорий, проводить обмены по вопросам создания
приграничных особо охраняемых природных территорий;
− на технологически-производственном уровне: осуществлять обмен в
области технических методов мониторинга в области окружающей среды, в том
числе технологиями экологически чистого производства; осуществлять обмен
опытом по переработке и утилизации отходов производства и потребления;
− на уровне социальной политики: осуществлять обмен информацией в
области развития системы экологического просвещения населения; укреплять
сотрудничества и обмены в области высшего образования, поощрение совместного создания учебных заведений; создание совместных лабораторий, организация обменов учеными, укрепление преимущества междисциплинарных обменов, повышение уровня регионального научного и технического персонала.
Библиографический список
1. Указ Президента РФ от 12 мая 2008 г. №724 "Структура федеральных органов исполнительной власти" (в ред. указа Президента РФ от 30 мая 2008 г.
№ 863).
2. Н. Г. Рогожина. Проблема экологической безопасности во внешней политике
Китая и перспективы регионального сотрудничества с Россией. Часть 1. //
Новое восточное обозрение. 11.11.2011.
3. Экологические риски российско-китайского трансграничного сотрудничества – от “коричневых планов” к “зеленой стратегии”. – Международный
фонд дикой природы. – Москва, Владивосток, Харбин. – 2010.
4. Соглашение между Правительством Российской Федерации и Правительством Китайской Народной Республики о рациональном использовании и
охране трансграничных вод (Пекин, январь 2008).
5. Программа сотрудничества между регионами Дальнего Востока и Восточной Сибири Российской Федерации и Северо-Востока Китайской Народной
Республики (2009-2018 годы).
78
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
УДК 504.3.054
А. В. Воробьева – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
Н. А. Жильникова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА МОРСКОГО УЧАСТКА
ЗАПАДНОГО СКОРОСТНОГО ДИАМЕТРА
Строительство искусственных сооружений сегодня занимает особое место
среди потенциально опасных для окружающей среды видов производственной деятельности человека. Кроме того, данный процесс прочно ассоциируется с важнейшей
экологической проблемой крупных городов – загрязнением атмосферного воздуха.
Обозначенная проблема остается актуальной, поскольку в большинстве
случаев при производстве строительных работ не предусмотрены специальные
мероприятия по снижению неблагоприятного воздействия на атмосферный воздух. Это приводит к повышению уровня загазованности и запыленности приземных слоев воздуха, и, как следствие, к ухудшению санитарных условий
жизни населения и микроклимата городской среды.
Строительство Западного скоростного диаметра является одним из главных элементов решения транспортной проблемы Санкт-Петербурга. С его помощью планируется разгрузить городские автомагистрали центральной части
города за счет перенаправления транспортных потоков. Воздействие на атмосферный воздух при производстве работ рассмотрено на примере морского
участка Западного скоростного диаметра в период возведения технологической
эстакады. Учитывая характер и расположение объекта, предполагается, что в
процессе эксплуатации массированного загрязнения атмосферного воздуха не
произойдет, однако в момент строительства возможно значительное увеличение
поступления пылевых и газовых выбросов в атмосферу. Временное воздействие
вызывается общей организацией строительства и производства работ, расположением временных береговых поселков, строительных площадок и подъездных
дорог. Основными источниками загрязнения атмосферы в районе строительных
работ являются двигатели строительной техники, транспортных и плавательных
средств, двигатели передвижных дизельных электростанций, сварочные работы,
заправка техники и пересыпка строительных материалов.
В первую очередь требуется оценка состояния воздушной среды с учетом
дополнительного загрязнения от выбросов строительной техники. В соответствии
79
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
с методическими указаниями о порядке проведения расчетов выброса вредных веществ от автотранспорта, а также передвижных и стационарных источников (дизельные электростанции и компрессоры, строительные машины – буровые, краны,
бульдозеры и т. д.), определяют совокупную концентрацию вредных веществ [1].
Расчет выбросов загрязняющих веществ от дорожно-строительных и
транспортных машин (тракторы, экскаваторы, погрузчики, бульдозеры, дорожные катки и др.), осуществляется в соответствии с указаниями, изложенными в
«Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом)» [2]. Токсичность техники обусловлена, главным образом, наличием окислов азота
(NOx) и сажи, так как большинство из них имеют дизельные двигатели. Методика предназначена также для оценки эффективности мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ.
Расчет выбросов от дорожно-строительных машин проводится по основным загрязняющим веществам, содержащимся в отработанных газах дизельных
и бензиновых двигателей: оксид углерода (CO), углеводороды (CH), оксиды
азота (в пересчете на NO2), твердые частицы (сажа – C), ангидрид сернистый
(серы диоксид – SO2), свинец и его неорганические соединения.
При переработке грунта бульдозером и при перегрузке сыпучих материалов в атмосферный воздух выделяется неорганическая пыль. Расчет выбросов
загрязняющих веществ от двигателей самосвалов осуществляется в соответствии с «Методикой расчета вредных выбросов для комплекса оборудования
открытых горных работ» [3].
Разгрузка самосвалов является интенсивным неорганизованным источником пылеобразования. Определение выбросов загрязняющих веществ от погрузочно-разгрузочных операций производится в соответствии с «Методическим
пособием по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов» [4].
Для расчета выбросов от двигателей дизельных электростанций, главных
и вспомогательных двигателей морских и речных судов, применяется «Методика расчета загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных
установок» [5]. Методика позволяет осуществлять расчет выбросов для следующих вредных веществ, поступающих в атмосферу: оксид углерода (CO), оксиды азота (NOx) (в пересчете на NO2), углеводороды (CH) (для стационарных
дизельных установок при произведении расчета рассматривается керосин), сажа (C), диоксид серы (SO2), формальдегид (CH2O), бенз(α)пирен.
При сварочных работах в атмосферный воздух поступают: триоксид железа (Fe3O4), марганец и его соединения (MnOx), диоксид азота (NO2), оксид уг80
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
лерода (CO), фториды газообразные. Расчет выделения загрязняющих веществ
при сварке штучными электродами определяется по «Методике расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах» [6].
Для дальнейшей оценки уровня загрязнения атмосферы выбросами от источников производятся расчеты с применением нормативной методики расчета
ОНД-86 [7]. В результате, прогнозируемый уровень концентрации вредных газов и пыли от суммарных выбросов машин и транспортных средств, работающих на строительной площадке не должна превышать установленные санитарные нормы. Совокупная концентрация вредных выбросов сравнивается с предельно допустимой и согласовывается с органами санитарного надзора.
Для соответствия установленным нормам ПДК и ПДВ приземных концентраций очень важно, чтобы при выполнении строительных работ принимались меры по сокращению загрязнения пылью, выбросами газов тепловых
установок и двигателей. Основные мероприятия по сокращению загрязнения
атмосферного воздуха должны быть направлены на уменьшение выбросов отработавших газов. Объем и содержание в них токсичных веществ зависит от
количества потребляемого топлива и технического состояния двигателя [8].
Таким образом, можно выделить ряд мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха:
– работа строительных машин и механизмов должна быть отрегулирована на минимально допустимый выброс выхлопных газов;
– обеспечение профилактического ремонта дизельных механизмов;
– максимально возможное ограничение одновременного использования
строительной техники (не в ущерб проведения работ);
– использование современного оборудования и применение новых, экологически безопасных технологий;
– сокращение времени холостой работы техники;
– добавление в дизельное топливо присадок, снижающих дымность выбросов;
– фильтрация выхлопных газов дизелей от сажи;
– применение средств пылеподавления при разгрузке строительных материалов;
– усиление контроля за точным соблюдением технологического регламента.
Также для предотвращения серьезного изменения качественного состояния
атмосферного воздуха следует предусматривать технологии производства работ
с применением других механизмов. Например, стационарное оборудование переводить на электропривод, а дорожно-строительные машины – на газовое топливо.
81
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Интересно, что когда двигатели работают на сжиженном природном газе,
выбросы оксидов азота (NOx) примерно на 85% меньше, чем допустимая норма,
а выбросы оксида углерода (CO) на четверть меньше, чем при таком же ходе на
дизельном топливе. Уровень выброса оксидов серы (SOx) практически стремится к нулю [9].
Равным образом данные мероприятия позволят снизить до минимума
возможность загрязнения не только атмосферного воздуха, но и почв и поверхностных вод.
Чтобы результаты исследований не превращались в стандартные выводы
об отсутствии превышений установленных критериев качества воздуха на строительной площадке, нужно ответственно подходить к разработке воздухоохранных мероприятий для каждого конкретного объекта. Конечно, они вызывают дополнительные затраты, но для предотвращения неблагоприятных последствий
загрязнения атмосферы нужно выполнять рассмотренные рекомендации и предложения, это способствует восстановлению и оздоровлению окружающей среды.
Библиографический список
1. Ю.С. Рязанов. Охрана окружающей среды при строительстве мостов: Учеб.
Пособие/ДВГУПС. Хабаровск, 2003. 32 с.
2. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в
атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом)/
ОАО «НИИАТ». М., 2008.
3. Методикой расчета вредных выбросов для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей). Люберцы, 1999.
4. Методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов. Новороссийск, 2001.
5. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок/ОАО «НИИ Атмосфера». СПб., 2001.
6. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах/ОАО «НИИ Атмосфера». СПб., 2000.
7. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных
веществ, содержащихся в выбросах предприятий/Гидрометиздат. Л., 1987.
8. Методические рекомендации по охране окружающей среды при строительстве и реконструкции автомобильных дорог/СОЮЗДОРНИИ. М., 1999. 17 с.
9. Скоренко Т. Переправа класса люкс//Популярная механика.2015. №2 (148).
С. 46–49.
82
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
УДК 658.345. 656
А. В. Назарова, В. И. Русецкий – студенты кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
Е. Н. Киприянова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
Жизнь зародилась в океане, в воде. Человек на 80% состоит из воды. Вода
на сегодняшний день самый ценный ресурс, пока мы этого не осознаем, нам кажется, что самое ценное это нефть, газ, золото, и другие полезные ископаемые,
но это не так. В своем стремлении улучшить свою жизнь, человек загрязняет
окружающую среду, не понимая простой истины – планета у нас одна и все что
мы сбрасываем в воду, в конечном счете, к нам и вернется. Особенно сложная
ситуация складывается в городах-мегаполисах. В связи с этим представляет интерес проанализировать состояние водных объектов Санкт-Петербурга.
Для оценки качества воды в реках и водоемах принято использовать индекс загрязненности воды (ИЗВ). По значению ИЗВ все воды разделяют на несколько классов (табл. 1).
Таблица 1
Классификация загрязненности воды в водных объектах
Класс качества вод
Очень чистые
Чистые
Умеренно загрязненные
Загрязненные
Грязные
Очень грязные
Чрезвычайно грязные
Диапазон значений ИЗВ
I
II
III
IV
V
VI
VII
ИЗВ < 0,25
0,25 < ИЗВ ≤ 0,75
0,75 < ИЗВ ≤ 1,25
1,25 < ИЗВ ≤ 1,75
1,75 < ИЗВ ≤ 3,00
3,00 < ИЗВ ≤ 5,00
ИЗВ > 5,00
В табл. 2 приведены значения ИЗВ, определенные для разных участков
Невской губы за 2012 и 2013 гг. Как видно, вода во всех исследованных акваториях относится к «умеренно загрязненной». Установлено, что основными проблемами как Балтийского моря в целом, так и восточной части Финского залива, включая Невскую губу, остаются эвтрофирование и химическое загрязнение. Велико аномальное развитие патогенных бактерий, загрязнение ионами
ртути и меди, хлорорганическими пестицидами, фенолами, нефтепродуктами,
полиароматическими углеводородами.
83
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Таблица 2
Качество воды в районе Невской губы
Класс качества
2012 г.
2013 г.
ИЗВ
2012 г.
ИЗВ
2013 г.
1,55
1,96
III
III
1,37
1,34
III
III
МТП
1,66
1,8
III
III
Центральная
часть
1,53
1,36
III
III
Акватория
Северный
курортный район
Южный
курортный район
Характеристика качества воды
2012 г.
2013 г.
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
«умеренно
загрязненная»
В 2013 г. гидрохимические съемки водотоков в черте СанктПетербурга (рис. 1) проводились в 15 пунктах (22 створа); во всех створах,
кроме одного, расположенного в Неве ниже впадения р. Славянки, пробы отбирались на одной вертикали и одном горизонте (поверхностном).
Рис. 1. Схема расположения створов наблюдений за загрязненностью вод рек
на территории Санкт-Петербурга
По данным доклада об экологической ситуации в Санкт-Петербурге
в 2013 г. можно проследить изменение загрязненности воды в водотоках города (табл. 3) [1].
84
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Таблица 3
Характеристика загрязненности водотоков Санкт-Петербурга
в 2012–2013гг.
Характеристика загрязненности воды
№ пункта (ствоВодный объект
ра)
2011 г.
2012 г.
141
пр. б/н № 840 очень загрязненная
грязная
142
р. Каменка
грязная
грязная
161 (1)
р. Нева
загрязненная
загрязненная
161 (2)
р. Нева
загрязненная
загрязненная
161 (3)
р. Нева
загрязненная
загрязненная
161 (4)
р. Нева
загрязненная
загрязненная
161 (5)
р. Нева
загрязненная
загрязненная
161 (6)
Большая Нева
загрязненная
загрязненная
162
Большая Невка
загрязненная
слабо загрязненная
163
р. Карповка
очень загрязненная
загрязненная
164
р. Черная речка очень загрязненная очень загрязненная
165
Малая Невка
загрязненная
загрязненная
166
р. Фонтанка
слабо загрязненная слабо загрязненная
167
р. Мойка
загрязненная
слабо загрязненная
168
Малая Нева
загрязненная
слабо загрязненная
169
р. Ждановка
слабо загрязненная слабо загрязненная
172
р. Ижора
очень загрязненная очень загрязненная
173
р. Славянка
очень загрязненная очень загрязненная
174
Обводный канал очень загрязненная
загрязненная
175(1)
р. Охта
грязная
грязная
175(2)
р. Охта
грязная
очень грязная
175(3)
р. Охта
грязная
грязная
Исследования содержания концентраций ионов тяжелых металлов (меди,
цинка, никеля, свинца, марганца, кадмия, кобальта и хрома общего) показали,
что различные акватории Невской губы в 2013 г. в наибольшей степени загрязнены медью, цинком, марганцем и свинцом (табл. 4). По общему количеству
проб, превысивших ПДК в 2013 г. на акваториях центральной части Невской
губы, северного и южного курортных районов, морского торгового порта, металлы ранжируются следующим образом: медь (96 %) > цинк (34 %) > марганец (22 %) > свинец (9 %).
85
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Таблица 4
Количество проб, в которых содержание ионов тяжелых металлов
превысило ПДК в 2013 году
Металл
Медь
Цинк
Марганец
Кадмий
Свинец
Никель
Кобальт
ЦЧ
ЮКР
СКР
МТП
N
%
N
%
N
%
N
%
223
223
223
223
223
223
223
95
84
26
0
9
0
0
18
18
18
18
18
18
18
100
39
33
0
17
0
0
6
6
6
6
6
6
6
100
67
17
0
0
0
0
20
20
20
20
20
20
20
95
63
47
0
11
0
0
Примечание. N – общее количество проб, % – количество проб, превысивших ПДК,
ЦЧ – центральная часть, ЮКР – южный курортный район, СКР – северный курортный район, МПТ – морской торговый порт.
Как видно из приведенных данных, превышение ПДК по ионам тяжелых
металлов в воде Невской губы явление хроническое, практически постоянное.
Учитывая, что эти вещества относятся ко 2-ому и 3-ему классам опасности (т. е.
высоко и умеренно опасные), а также то, что сбросы промышленных сточных
вод будут и дальше продолжаться без очистки от этих компонентов, как это
происходит в настоящее время, следует ожидать усугубления ситуации в дальнейшем.
При этом можно выделить следующие направления влияния загрязнения
воды тяжелыми металлами на биологические объекты.
Влияние тяжелых металлов на организм человека. Тяжелые металлы, попадающие в окружающую среду в результате производственной деятельности
человека (промышленность, транспорт и т. д.), являются одним из самых опасных загрязнителей биосферы. Они опасны тем, что обладают способностью
накапливаться в живых организмах, включаться в метаболический цикл, образовывать высокотоксичные металлорганические соединения, изменять формы
нахождения при переходе от одной природной среды в другую, не подвергаясь
биологическому разложению. Тяжелые металлы вызывают у человека серьезные физиологические нарушения, токсикоз, аллергию, онкологические заболевания, отрицательно влияют на зародыш и генетическую наследственность.
Негативное влияние загрязненной воды на биогеоценоз водоемов. Токсическое действие металлов на микроорганизм проявляется в ингибировании их
метаболизма, в изменениях кинетики роста и морфологии [2]. В качестве меха86
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
низмов, обеспечивающих устойчивость микроорганизмов к воздействию тяжелых металлов, отмечают биологическую трансформацию и частичную детоксикацию некоторых из них. Воздействие тяжелых металлов сказывается, прежде
всего, на первичных продуцентах – микроводорослях и цианобактериях. Они
наравне с гетеротрофными микроорганизмами могут использоваться для детоксикации среды от металлов, так как способны аккумулировать их из воды и
донных отложений. Следовательно, извлечение тяжелых металлов из водных
объектов возможно с помощью водных растений.
Таким образом, состояние водных объектов Санкт-Петербурга требует
активного внедрения мероприятий по снижению сбросов ионов тяжелых металлов в водотоки предприятиями города, включающих:
− совершенствование технологии очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов;
− переход на малоотходные и безотходные технологии;
− увеличение размеров штрафов за сбрасывание неочищенных сточных
вод;
− уменьшение стоимости очистных сооружений.
Библиографический список
1. Доклад об Экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2013 году/ под
редакцией И.А.Серебрицкого. – СПб.: ООО «Единый строительный портал», 2014. – 173 c.
2. Работнова И. Л., Иванова И. И, Печуркин Н. С. Непрерывное и периодическое культивирование микроорганизмов. Материалы 11 Всесоюзной НТКНовосибирск, 1992. – 23–28с.
87
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
УДК 502.37+502.36+66-6
И. А. Оборин – студент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
Ю. С. Николаев (канд. хим. наук, доц.) – научный руководитель
ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ БИОТОПЛИВА
КАК АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ В СФЕРЕ ТРАНСПОРТА
В мире с каждым годом все чаще всплывает проблема загрязнения окружающей среды. Промышленность, сельское хозяйство, транспорт и другие отрасли, производят огромное количество отходов разног класса опасности. Основным источником загрязнения окружающей среды является транспорт, порядка 86% от всех источников загрязняющих веществ (ЗВ). Каждое авто, работающее на традиционном топливе, представляет собой небольшой завод, помимо полезной работы производящий огромное количество выбросов. Основной
проблемой являются такие соединения как: CO, SO2, NOx, УВ, ЛОС. Каждый
год число транспортных средств (ТС) в России растет, только в СанктПетербурге с 2012 по 2013 гг. число транспортных средств увеличилось с
1,7 млн до почти 2 млн единиц, включая автобусы и грузовые машины. Не
смотря на большое количество транспорта, часть выбросов постепенно рассеиваются в атмосфере, но сажа и копать из двигателей постепенно оседает как в
наших домах, так и в нас самих. Можно сделать логический вывод, что сокращение ТС решит глобальную экологическую проблему, но данный метод плохо
стыкуется с нынешней концепцией, когда каждый хочет иметь собственное ТС.
Нельзя не отметить тот факт, что разработка более совершенных и экономичных
двигателей, такие как электрические и пневматические двигатели решат проблему, но на замену всех машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), такие как бензиновые, дизельные и двигатели с газобаллонным оборудованием (ГБО), уйдут долгие годы. Другим решением является усовершенствование
ДВС, и разработка более перспективных и экологически чистых источников
энергии для транспорта.
Одним из таких решений является разработка нового вида топлива, которое будет дешево в производстве, экологически более приемлемым и не потребует внесения больших модернизаций в конструкцию классического ДВС. Данное решение и известно под названием «Биотопливо».
Биотопливо – это топливо, изготовленное из растительного или животного
сырья, различных отходов жизнедеятельности организмов, и отходов производства. Существует множество видов и подвидов биотоплива. Основная класси88
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
фикация – классификация по консистенции. Различные метанолы, этанолы и
биодизель – это жидкое биотопливо, пригодное для заправки в обычный автомобиль. Солома, пеллеты, дрова – это твердое биотопливо. Водород и биогаз –
газообразное биотопливо. В данной статье будут затронуты только некоторые из
них, а именно те, что лучше всего подходят к применению в классических двигателях: биогаз, биоэтанол, биодизель. Так же будут приведены некоторые реакции окисления топлив и их теплота сгорания.
Биогаз получается в результате переработки органики специальными бактериями без доступа кислорода. Так, в качестве источников для получения биогаза может использоваться практически вся органика, это и навоз, и органические остатки растений, останки животных. Производство биогаза может быть
очень выгодным для человечества. Для хозяйства – бесплатная утилизация мусора, дешевый источник энергии, и превосходное удобрение. Для экологии отсутствие выбросов метана в атмосферу, а метан как известно в 21 раз сильнее
вызывает парниковый эффект чем СО2.
Биогаз состоит из: метана CH4 – 55–70% и углекислого газа СО2 – 30–40%.
Остальная часть может содержать различные газы, к примеру, H2S, NH3 и другие. Горение метана в кислороде представлено уравнением:
СH4(г) + 2 O2(г) = СO2(г) + 2 H2О(ж) + 890 кДж
Заметим, что при сгорании метана выделяется не многим более 55 МДж
энергии на килограмм, а при сжигании бензина всего 47,3 МДж на килограмм.
Таблица 1
Состав природного газа и биогаза [1]
CH4
C2H6
CO2
%
N2
Природный газ
98
2
0,84
1,5
Городские очистные сооружения1
67,75
–
31,75 0,48 0,425
–
Спиртзавод2
69,3
–
30,2
0,2
0,3
–
Животноводческая ферма3
69,44
–
30,6
0,09
–
0,11
Наименование
O2
H2S
–
–
Бортническая станция аэрации ПАО «Киевводоканал».
Экспериментальный спиртзавод г. Лужаны (Черновицкая обл).
3
Молочная ферма с. Большая Крупель (Киевская обл.).
1
2
Разложение любого органического соединения может привести к получению 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг остатка, которое
89
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
не подвергается разложению, или гумуса. Данные расчеты исходят из наличия
1 кг органического вещества, которое разложилось биологически на 70%. В ходе
разложения органики выделяется много тепла, которое можно использовать с
помощью двигателя Стирлинга для производства энергии в бытовых целях.
Таблица 2
Выход биогаза в зависимости от вида субстрата [5]
Субстрат
Выход биогаза, м3/т
Зерно
Меласса
Свежая трава
Рыбные отходы
Силос кукурузный
Птичий помет
Корнеплодные овощи
Фруктовый жом
Навоз свиней
Навоз КРС
500–600
430
250–350
300
200–300
70–130
100
70
65
60
По сравнению с природным газом, особенностью биогаза является пониженное содержание метана. В биогазе содержится 50–75% метана по сравнению с 90–99% содержания метана в природном газе за счет присутствия больших количеств углекислого газа. Следовательно, для использования биогаза
потребуются некоторые изменения в конструкции ДВС, либо разработка технологии удаления CO2 из смеси.
Биоэтанол – тот же этанол только изготовленный из растительного сырья.
Если очистить его от посторонних примесей и довести объемную концентрацию с максимальных 96% (обезвоженный спирт) до 99.9% (абсолютированный
спирт) – это и есть биоэтанол. В качестве сырья подходят практически любые
виды растений: рожь, кукуруза, свекла, картофель, рис, древесина, тростник –
все, что содержит достаточно углеводов, а именно крахмал и сахар. Сырье собирается, перемалывается и закладывается в бродильный чан. Туда же добавляются вода, дрожжи и специальные ферменты, облегчающие и ускоряющие
процесс. Процесс брожения продолжается несколько дней, в результате которого дрожжевой грибок разлагает содержащийся в бывших растениях сахар на
свободно улетучивающуюся углекислоту и спирт. Схема реакции разложения
глюкозы (упрощенная):
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
90
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Когда содержание спирта в браге достигает 15%, брожение прекращается,
брагу фильтруют и заливают в специальный бойлер, в котором ее доводят до
температуры 80–90 градусов. Спиртовой пар прогоняют через охлаждающий
дистиллятор (змеевик). В получившемся спирте еще содержится 4% воды. Далее, раствор пропускают через специальные адсорбенты, вытягивающие лишнюю воду и доводящие объемный процент конечного продукта до 99,6%. Из
тонны ржи получается 375 литров спирта, из тонны кукурузы – 410 литров, из
тонны проса – 510 литров этанола. Средний современный завод по производству биоэтанола может производить до 150 млн литров биотоплива в год. Производительность крупных биозаводов уже сейчас достигает миллиарда литров в
год (этого хватит примерно на 700 000 автомобилей). Горение этилового спирта
имеет вид:
С2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O + 1370 кДж
При сжигании 1 кг этанола образуется около 30 МДж энергии, но заливать чистый этанол в бак обычного автомобиля не рекомендуется, поскольку он
является хорошим растворителем и окислителем. Следовательно, все соприкасающиеся с ним детали должны быть изготовлены либо из нержавеющей стали,
либо из пластика. В результате в переделанный под его использование автомобиль можно заливать как бензин, так и этанол в любых соотношениях. Сейчас
разными компаниями в мире уже разработаны 34 модели автомобилей, как легковых, так и грузовых, с «совмещенной» системой заправки, они называются
Flexible-Fuel Vehicle (FFV). Только по дорогам Соединенных Штатов уже ездят
более 6 млн таких автомобилей. Специально для них в 36 штатах на заправках
продается спирто-бензиновая смесь E85 (85% этанола и 15% бензина). Бензин в
нее добавляется для того, чтобы двигатель лучше заводился в холодную погоду. В Швеции такая смесь в обязательном порядке должна быть на любой
крупной заправочной станции, а автомобили, работающие на этаноле, могут
бесплатно въезжать в центр Стокгольма и освобождаются там от платы за парковку, а для их владельцев снижен автомобильный налог. Так поощряется
внедрение автомобилей с переделанными под биотопливо двигателями.
Для того чтобы использовать в качестве топлива смесь Е10 (10% этанола
на 90% бензина), никаких изменений в двигателе не требуется. Специалисты
бразильской компании Petrobas утверждают, что 20-процентная этаноловая добавка никакого вреда автомобилю не причинит. Только в прошлом году бразильцы произвели 16,5 млрд литров этанола. Это 45% мирового производства.
Как результат, цена на биобензин опустилась ниже полудоллара за литр, а на
топливе с 85% содержания спирта ездит 40% автомобилей и летают самолеты.
Продажа чистого бензина без содержания спирта в Бразилии запрещена.
91
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Даже 10-процентная добавка биоэтанола в бензин уже на многое способна.
Она снижает выбросы парниковых газов почти на 20%, так как этанол способствует более полному сгоранию топлива и изменению процентного состава выхлопа в сторону менее опасных газов – углекислый газ СО2 вместо угарного CO
(по данным Argonne National Laboratory – от 12 до 19%). Добавка почти вдвое
снижает токсичность выхлопа, увеличивает температуру самовоспламенения
топлива с 290 до 425 градусов, что уменьшает вероятность пожара. Эффект от
использования смеси Е10 в 2005 г. только в США был сравним, по подсчетам
экологов, с сокращением автомобильного парка страны на 1000000 единиц.
Биодизель – метиловый эфир жирных кислот, обладающий свойствами
горючего материала, получаемый переэтерификацией растительных или животных жиров. Главное достоинство биодизеля – это сокращение концентрации
СО2 в атмосфере: при сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла. При использовании дизельного топлива на минеральной основе в атмосферу ежегодно выбрасывается
огромное количество углекислого газа, получаемого из углеводородов, миллионы лет находившихся в земле в виде нефти. А повышение концентрации углекислого газа в атмосфере приводит к парниковому эффекту. Использование же
биодизеля не нарушает баланса углекислого газа в атмосфере Земли.
Биодизельное топливо сгорает практически без образования токсических
окислов серы. Полученный эфир отличается хорошей воспламеняемостью,
обеспечиваемой высоким цетановым числом. Если для нефтяного дизельного
топлива характерен показатель в 50–52 единиц при теплотворной способности
в 44 МДж/кг, то для метилового эфира – 56–58 единиц с теплотой сгорания
30 МДж/кг. Это позволяет использовать его в дизельных двигателях без прочих
веществ, стимулирующих воспламенение.
Данное топливо имеет и ряд других полезных свойств. Биодизель не содержит бензола и ароматических углеводородов, поскольку изготавливается из
масел, сырьем для которых служат растения. Он биологически безвреден. По
сравнению с нефтяным дизельным топливом, 1 литр которого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны,
биодизель при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при переводе водного транспорта на альтернативное топливо. Хорошие смазывающие
свойства. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сер92
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
нистых соединений теряет свои смазывающие способности. Биодизель же, несмотря на почти полное отсутствие серы, характеризуется хорошими смазывающими свойствами. Высокая температура воспламенения. Для биодизеля ее
значение превышает 100°С, что позволяет назвать его относительно безопасным веществом. Анализ экологических показателей двигателей свидетельствует о снижении токсичных выбросов при работе на биотопливе. Содержание
окиси углерода СО при любой нагрузке и выбросы углеводородов сокращаются
в два раза, количество твердых частиц (сажа) в режиме максимальной нагрузки
снижается в два раза, а в режиме малой нагрузки дымность практически отсутствует. Исследования по замене дизельного топлива биодизельной смесью (при
соотношении в ней компонентов 1:1) показали существенное улучшение экологических характеристик двигателя. Выбросы оксидов азота при номинальном
режиме работы двигателя сократились на 15–20%, сажи – на 30–35%, оксидов
углерода и углеводородов – на 10–15%. Однако использование чистого биодизеля может резко сократить срок службы двигателя из-за различия некоторых
свойств между двумя видами топлив.
Подводя итог, можно сказать, что развитие альтернативной энергетики не
стоит на месте. Найдены новые источники энергии для ТС, обладающие отличными энергетическими показателями, экологичностью и качеством. Некоторые
из видов альтернативного топлив (биоэтанол, биодизель) доступны без конструктивных изменений ДВС, если применять их в смеси с традиционным топливом (бензин, керосин). 10–20-процентное содержание биологического топлива благоприятно сказывается на состоянии ОС и в некоторых случаях способствует увеличению срока службы ДВС. Нельзя не заметить экономическую выгоду при использовании альтернативного топлива. Производство биогаза обладает высоким потенциалом, особенно в странах с теплым климатом. Большое
количество выбрасываемого материала может стать источником энергии, тем
самым возможно решить сразу несколько проблем, с экологией и с энергетическим вопросом. Для использования биогаза в сфере транспорта, необходимы
конструктивные изменения в ГБО автомобиля, либо усовершенствование технологии производства и очистки биогаза.
Библиографический список
1. И.Я. Сигал, А.В. Марасин, А.В. Смихула, А.И. Сигал, В.А. Колчев. Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология».
№ 17 (139) с.84 –89.
93
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
2. И.А. Садаков, А.В. Азясев. //Всероссийский научный аграрный журнал Аграрный вестник Урала №7 (86), 2011 год. С.44 – 45.
3. И.А. Зернина, В.В. Вольхин. О возможности утилизации отработанного растительного масла путем переработки на биодизель// Вестник Пермского
государственного технического университета. с.17 – 24
4. Владимир Булатников. Биодизель и проблемы экологии // Журнал стандарты и качество с.36 – 39.
5. Сайт «Альтернативная энергетика» http://enegiya-prirpdy.com
УДК 504.75
Е. А. Хомич – студент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
Е. Н. Киприянова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗАПУСКА РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ «АНГАРА-5»
«Ангарá» – семейство ракет-носителей модульного типа с кислороднокеросиновыми двигателями, включающее в себя носители четырех классов – от
легкого до тяжелого – в диапазоне грузоподъемностей от 1,5 («Ангара 1.1») до
35 («Ангара-А7») тонн на низкой околоземной орбите (при старте с космодрома
«Плесецк») [1]. Головным разработчиком и производителем РН семейства «Ангара» является Государственный космический научно-производственный центр
имени М. В. Хруничева.
После распада СССР космодром «Байконур», с которого осуществлялись
запуски тяжелых ракет-носителей «Протон» и «Энергия», оказался за пределами Российской Федерации. Возникла необходимость создания комплекса ракеты-носителя тяжелого класса, все элементы которого изготавливались бы из
российских комплектующих на российской производственной базе, а пуски
осуществлялись с космодромов, расположенных на территории России.
России необходим ракетный комплекс, способный выводить на геостационарную орбиту полезные нагрузки с территории Российской Федерации (космодром «Плесецк», возможный вариант – космодром «Восточный»). В настоящее время ракета-носитель «Протон» запускается только с космодрома
«Байконур», расположенного на территории Казахстана..
Из соображений стратегической безопасности комплекс полностью спроектирован и изготовлен кооперацией российских предприятий, находящихся на
территории России.
94
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Традиционно в качестве топлива для «тяжелых» РН (в СССР и РФ) – использовался гептил, очень токсичное вещество; в наше время данный тип топлива используется на РН Протон-М. В РН «Ангара» используется экологически чистое топливо на основе керосина; в качестве окислителя выступать жидкий кислород. Такая РН значительно более безопасна при использовании. В будущем
возможна сертификация применения РН «Ангара» и для пилотируемых полетов.
Модульность РН позволит упростить доставку готового изделия по железной дороге к месту старта. Модульная концепция построения позволяет
создать целое семейство РН: легкого класса (на базе 1-го модуля первой ступени с массой полезной нагрузки на низкой околоземной орбите 1,5 т), тяжелого (до 35 т, состоящего из 7 универсальных ракетных модулей в составе
первой ступени).
Полезная нагрузка «Ангары А7» – до 35 тонн, что больше, чем у РН
«Протон». Данные технические возможности «Ангары А5» позволят вывести с
космодрома Плесецк на геостационарную орбиту полезную нагрузку такой же
массы, как и с космодрома Байконур при помощи РН «Протон-М».
Проектирование ракеты-носителя на замену тяжелому «Протону» началось еще в 1992 г. А Указ Президента РФ № 14 «О разработке космического
ракетного комплекса «Ангара», давший официальный старт программе, датирован 6 января 1995 г. То есть ракету создавали, без нескольких дней, два
десятилетия.
В 90-е годы экономическая ситуация в стране изменилась столь кардинально, что проект вскоре потребовал серьезного пересмотра. Первоначальный
замысел строился на заделе, оставшемся от советского шаттла. По сути, это был
уменьшенный вариант сверхтяжелой «Энергии». В конце 90-х стало ясно, что
такая ракета стране не нужна. Тогда-то и появилась идея модульного принципа:
создать серию ракет-носителей различной грузоподъемности на основе универсального ракетного модуля УРМ.
Но главная причина задержки состоит в том, что до 2006 г. на создание
«Ангары» было выделено меньше 4% запланированных средств. Процент выполненных работ был соответствующий. Полноценное финансирование началось только в начале 2006 г., и уже через три года УРМ-1 был запущен в качестве первой ступени южнокорейской космической ракеты «Наро».
Изюминка «Ангары» – модульный принцип. Именно этот принцип считается самым перспективным для коммерческих ракет-носителей: создание серии
ракет различной грузоподъемности на основе УРМ.
Ее первая ступень состоит из одинаковых элементов – универсальных ракетных модулей (УРМ) длинной 25 м, диаметром 2,9 м и массой 130 т каждый.
95
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
9 июня 2014 г. из Плесецка стартовала легкая «Ангара-1», в составе которой
один УРМ. Она позволяет выводить в космос 3,8 т груза. Три УРМ формируют
«Ангару-3» среднего класса с возможностью вывода на околоземную орбиту
14,6 т. Из пяти УРМ получается тяжелая «Ангара-5» грузоподъемностью 24,5 т,
первый старт которой состоялся в самом конце года, 23 декабря 2014 г.
Таким образом, одна «Ангара» заменяет все космические носители, которые в настоящее время используются Россией: легкий «Рокот», средний «Союз» и тяжелый «Протон». При этом в отличие от «Протона», «Ангара» не использует ядовитые компоненты топлива, а запускать ее можно с территории
России. Также в перспективе УРМ смогут совершать мягкую посадку и использоваться многократно – и мы получаем самую совершенную систему доставки
грузов в космос на ближайшие десятилетия.
Расчетная стартовая масса – 773 т. Масса полезной нагрузки, выводимой
на низкую опорную орбиту 24,5 т (орбита космического аппарата около Земли).
Орбиту правомерно называть «опорной», если предполагается ее значительное
изменение – увеличение высоты или изменение наклонения. Если же маневры
не предусмотрены или космический аппарат вообще не имеет собственной двигательной установки, предпочтительно использование названия «низкая околоземная орбита». В общем случае считается, что космический аппарат находится
на опорной орбите, если он движется с первой космической скоростью, и находится на высоте, где соответствующая плотность верхних слоев атмосферы, в
первом приближении, допускает круговое или эллиптическое движение. При
этом на орбите такого типа аппарат может находиться не менее одного витка.
Масса полезной нагрузки, выводимой на геопереходную орбиту 5,4 т.
Масса полезной нагрузки, выводимой на геостационарную орбиту:
3,0 т /4,6 т.
Интенсивная ракетно-космическая деятельность на территории России в
последние годы породила огромное количество проблем и стала привлекать
внимание не только специалистов, но и широких слоев населения. К этим проблемам следует отнести загрязнение окружающей среды отделяющимися частями ракет-носителей, а также токсическими компонентами ракетного топлива
(гептил и его производные, азотный тетраоксид и др.). Однако самая большая
проблема – это повышение заболеваемости населения, проживающего на территориях, прилегающих к районам падения. Сюда следует отнести нарушение
билирубинового обмена, анемию беременных и рождение «желтых» детей, развитие иммунодефицитов и др. Экспериментальными исследованиями доказано,
что эти формы патологии связаны с токсическим действием гептила.
96
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Гептил – это ракетное топливо на основе несимметричного диметилгидразина (НДМГ) – высокотоксичного вещества 1-го класса опасности. Всемирной организацией здравоохранения НДМГ внесен в список особо опасных химических соединений. Гептил оказывает на организм человека общетоксическое и кожнораздражающее действие. В организме гептил распределяется равномерно, поражая печень, центральную нервную, сердечно-сосудистую и кроветворную системы. Его характерные свойства: летуч, растворяется в воде в
любом соотношении, способен к накоплению в организме, легко окисляется,
образуя при этом более опасные соединения.
К ним относится нитрозодиметиламин – жидкость желтого цвета, частично растворимая в воде и во многих других органических растворителях. Он в
10 раз токсичнее самого гептила. Нитрозодиметиламин опасен для человека
при любом поступлении в организм, он нарушает деятельность многих органов
и систем.
В качестве окислителя в ракетных двигателях используется азотный тетраоксид (AT) – летучая жидкость желтого или красного цвета с резким запахом.
Он бурно реагирует со многими органическими растворителями и хорошо растворим в воде. AT является веществом 1-го класса опасности. При ингаляционном воздействии на организм человека нарушается в первую очередь деятельность органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Отдаленными последствиями острых и хронических отравлений AT может быть развитие хронического бронхита и склероза легких.
Исследования загрязненности районов падения (РП) отделяющихся частей ракет-носителей для полигонов «Плесецк», «Капустин Яр» и «Байконур»
показали следующие результаты.
По полигону «Плесецк» максимальные концентрации зафиксированы в
грунте – 268,4 мг/кг (2684 ПДК) для несимметричного диметилгидразина (НДМГ,
гептила) (РП «Койда»), грунтовых водах – 24,0 мг/л (1200 ПДК) для НДМГ (Район
Падения «Нарьян-Мар») и 10,5 мг/л (1050 ПДК) для несимметричного диметиламина (НДМА) (Район падения «Печора»), растительности – 46,6 мг/кг (466
ПДК) для НДМГ и 7 мг/кг для НДМА. При этом площадь растительного покрова,
загрязненного компонентами ракетного топлива, на 40–60% меньше площади загрязнения почвы. Северные РП расположены в арктической и субарктической
климатических зонах, что определяет их очень слабую и слабую способность к
самоочищению. Исследование загрязненных компонентами ракетного топлива
мест падения разной давности (от 5 до 23 лет) показало, что уменьшение концентрации НДМГ до уровня 1–2 ПДК происходит более чем за 20 лет.
97
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
На большей части (85%) территорий РП первых ступеней полигона «Байконур» (Казахстан) распространены почвы, в которых НДМГ неустойчив и
быстро разлагается. Анализ наличия НДМГ в растениях в целом по РП и прилегающим к ним территориям показал, что большинство растений содержат НДМГ
в области значений 0,1–0,5 мг/кг; в местах, связанных со взрывом компонентов
ракетного топлива, – 0,5–10 мг/кг; при проливах топлива – свыше 10 мг/кг. Результаты анализа экологической ситуации в РП свидетельствуют, что наиболее
опасны для окружающей среды ракеты-носители «Протон», «Космос», «Циклон» и «Циклон-М». При падении отделяющихся частей 1 ступени «Циклона»
пролито примерно 16,8 т НДМГ, 28,7 т азотного тетраоксида и 1,35 т азотной
кислоты. Загрязнение локализовано в радиусе 60–100 м от мест падения. Следует
отметить, что проведенные исследования являются неполными, их необходимо
продолжить для уточнения оценок и регламентации воздействий ракетнокосмической техники на окружающую среду и здоровье местного населения.
Анализ материалов комплексной оценки экологических последствий ракетно-космической деятельности в РП позволил сделать ряд выводов:
– токсичность компонентов топлива и опасность поражения людей обломками ступеней ракет-носителей вызывают необходимость эвакуации работающего в РП населения в периоды пусков;
– загрязнение северных и приравненных к ним по природноклиматическим условиям РП приводит к снижению продуктивности территорий, сокращению нерестообразующих акваторий и в результате к падению
народно-хозяйственной и социально- экономической значимости административных районов, на территории которых находятся РП;
– интенсивный атмосферный перенос загрязняющих веществ с мест падения отделяющихся частей ракетоносителей происходит в течение нескольких
часов после приземления ступеней;
– до сих пор не проводился учет специфической заболеваемости групп
риска, то есть людей, непосредственно посещающих территории РП с целью
проведения хозяйственных работ (пастбищное животноводство, заготовка кормов, лекарственных растений, рыболовство, рыбоводство, охота, добыча полезных ископаемых и т. д.);
– отрицательное воздействие пусков ракет (химическое загрязнение
почв и растительности, засорение территории обломками ОЧРН) распространено на большие территории и при отсутствии работ по экологическому мониторингу и реабилитации загрязненных земель может представлять экологическую
и социально-экономическую угрозу для населения этих районов.
98
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Перечень неотложных мер, принятие которых позволит свести к минимуму ущерб, наносимый населению и окружающей природной среде воздействием ракетно-космической техники, включает следующее:
– разработка правовых основ реституции территорий РП, изъятых для
нужд космической деятельности;
– внедрение комплекса организационных и технических мероприятий по
информированию и инструктированию населения;
– осуществление программ медицинских обследований;
– проведение химического мониторинга территорий РП;
– очистка территорий РП от обломков изделий;
– осуществление токсикологического контроля качества продуктов питания и животноводческих кормов;
– проведение работ по детоксикации и реабилитации почв в РП;
– разработка и использование в ракетной технике слаботоксичных и нетоксичных компонентов ракетных топлив.
Таким образом, преимущества РН «Ангара А5» перед такими ракетоносителями как «Протон-М», «Космос», «Циклон» и «Циклон-М» были научно обоснованы. «Протон-М» работает на ядовитом топливе «гептил», а новый ракетоноситель «Ангара А5» – на очищенном керосине, что значительно сокращает вредные воздействия на окружающую среду. По результатам проведенной ТОО
«НПО ВК-ЭКО» оценки воздействия на приземную атмосферу, почву и человека, эксплуатация РП первой ступени РН «Ангара А5» на территории региона не
приведет к ухудшению общей экологической обстановки в районе падения.
В настоящее время ФГУП ГКНПЦ им. М.В. Хруничева разрабатывает
кислородно-водородный разгонный блок РБ КВТК, который позволит существенно расширить возможности РКН тяжелого класса «Ангара-А5» по одиночному и групповому выведению космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты.
Библиографический список
1. Гудилин В. Е., Слабкий Л. И. Ракета-носитель «Ангара» // Ракетно-космические системы (История. Развитие. Перспективы) [Электронный ресурс] URL
http://www.buran.ru/htm/gudilin2.htm
2. Ю. А. Матвеев, А. А. Позин, Д. А. Кошелев «Методическое обеспечение системы экологического мониторинга РП ОЧРН» [Электронный ресурс] URL
http://readings.gmik.ru/lecture/2009-METODICHESKOE-OBESPECHENIESISTEMI-EKOLOGICHESKOGO-MONITORINGA-RP-OCHRN
99
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
3. Государственного доклад "Воздействие ракетно-космической техники на
районы падения отделяющихся частей ракет-носителей"
4. Тарайко В. И. Космодром "Плесецк" и проблемы чрезвычайных ситуаций.–
"Экология человека" (Архангельск), №3, с.50-53.
УДК 628.35
В. С. Черечукина – студент кафедры инноватики
и интегрированных систем качества
Е. Н. Киприянова (канд. техн. наук, доц.) – научный руководитель
ГАЗОГИДРАТЫ – ТОПЛИВО БУДУЩЕГО
Газогидраты – относительно новый и потенциально обширный источник
природного газа. Они представляют собой твердые кристаллические соединения
низкомолекулярных газов, таких как метан, этан, пропан, бутан и др. с водой.
Внешне они напоминают снег или рыхлый лед, устойчивы при низких
температурах и повышенном давлении. При нарушении указанных условий
легко распадаются на воду и газ.
Самым распространенным природным газом – гидратообразователем
является метан. Содержание метана в гидратах очень высоко: из одного кубометра можно получить более 160 м3 метана. По содержанию энергии газовые
гидраты сопоставимы с битуминозной нефтью и нефтеносными песками. Различают следующие типы газогидратов.
Техногенные гидраты могут образовываться в системах добычи конвенционального природного газа (в стволах скважин) и при его транспортировке. В
технологических процессах добычи и транспортировки конвенционального
природного газа образование газогидратов рассматривается как нежелательное
явление, что предполагает дальнейшее совершенствование методов их предупреждения и ликвидации.
Природные гидраты могут формировать скопления или находиться в
рассеянном состоянии. Они встречаются в местах, сочетающих низкие температуры и высокое давление, таких как глубоководье (придонные области глубоких озер, морей и океанов) и зона вечной мерзлоты (арктический регион) [1].
В процессе добычи газовых гидратов особое значение имеет наличие
нижнего пласта свободного природного газа или свободной воды.
100
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Свободный газ. В этом случае разработка газогидратных месторождений
происходит способом, схожим с добычей природного газа. Добыча свободного
газа из нижнего пласта вызывает снижение давления в гидратонасыщенном
пласте и разрушает границу между ними. Газ, полученный из газогидратов, дополняет газ, полученный из нижнего пласта. Это наиболее перспективное
направление разработки месторождений газогидратов.
Свободная вода. Когда под газогидратным месторождением находится
вода, снижение давления в зоне гидратов может быть достигнуто за счет ее извлечения. Этот способ технически реализуем, но менее экономически привлекателен по сравнению с первым.
Отсутствие нижнего слоя. Перспективы разработки газогидратных месторождений, снизу и сверху окруженных непроницаемыми осадочными породами, остаются туманными [2].
Оценка ресурсов природных газогидратов в мире позволила установить,
что они на порядок выше ресурсов конвенционального природного газа, оцененных на уровне 250 трлн. куб. м.
К примеру, возможные ресурсы газогидратов в США по типу месторождений показаны на рис. 1 (в сравнении с ресурсами природного газа).
Рис. 1. Пирамида запасов газогидратов
На вершине пирамиды находятся хорошо разведанные месторождения в
Арктике вблизи существующей инфраструктуры, подобные месторождению
Маллик в Канаде.
Далее следуют менее изученные газогидратные образования со сходными
геологическими характеристиками (на Северном склоне Аляски), но требующие
развития инфраструктуры. По последним оценкам, технически извлекаемые ресурсы газогидратов Северного склона Аляски составляют 2,4 трлн. куб. м газа.
101
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
Вслед за арктическими запасами расположены глубоководные месторождения средней и высокой насыщенности. Так как стоимость их разработки потенциально крайне высока, наиболее перспективным регионом для этого считается Мексиканский залив, где уже создана инфраструктура нефте- и газодобычи.
У подножия пирамиды обозначены скопления газогидратов, которые характеризуются крайне неравномерным распределением в больших объемах
мелкозернистых и недеформированных осадочных пород [3].
К методам обнаружения газогидратных залежей относят:
–
сейсмическое зондирование;
–
гравиметрический метод;
–
измерение теплового и диффузного потоков над залежью;
–
изучение динамики электромагнитного поля в исследуемом регионе и др.
Качественные результаты дает метод высокого разрешения трехмерной
(3D) сейсморазведки. Проводится на частотах от 250–650 до 1200 Гц при разрешающей способности до 1–2 м. Метод позволяет определить верхнюю и нижнюю
границу гидратонасыщенных пород, а также концентрацию гидрата в породах.
Данные сейсмического зондирования дополняются с помощью других
методов анализа (геофизические исследования пробуренных скважин, отбор и
комплексный анализ образцов горной породы, извлеченной из скважины).
К настоящему времени в мире открыто уже более 220 месторождений
газогидратов. Подтвержденные и предполагаемые газогидратные месторождения показаны на рис. 2.
Рис. 2. Карта месторождений газогидратов
(желтым цветом на карте отмечены подтвержденные запасы,
а красным – предполагаемые)
102
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
Они обнаружены вблизи берегов США, Канады, Коста-Рики, Гватемалы,
Мексики, Японии, Южной Кореи, Индии и Китая, а также в Средиземном, Черном, Каспийском, Южно-Китайском морях.
Ожидается, что значительные запасы газогидратов могут находиться в
Аравийском море, вблизи западного побережья Африки, у берегов Перу и Бангладеш [4].
В настоящее время известны три основных метода разработки залежей
газогидратов включающие разгерметизацию (снижение давления), нагревание и
ввод ингибитора.
Разгерметизация – наиболее перспективная сегодня технология разработки газогидратных месторождений. Ее суть состоит в искусственном понижении давления в пласте вокруг скважины за счет понижения давления в буровой. Когда давление в слое газа ниже, чем необходимое для фазового равновесия, газогидрат начинает распадаться на газ и воду, поглощая при этом тепловую энергию окружающей среды.
Ограничения технологии: при низких температурах высвобождающаяся
в ходе разгерметизации вода может замерзнуть и закупорить оборудование.
Нагревание осуществляется с использованием электричества. При разработке газогидратов электроды вводятся в верхнюю и нижнюю части пласта и
через пласт пропускается переменный ток. Также применяется микроволновое
нагревание пласта с помощью подведения к нему микроволнового излучателя,
который может перемещаться вдоль всей глубины пласта. Технология опробована и признана в настоящее время малоперспективной.
Введение ингибитора. Ингибитор – вещество, замедляющее или предотвращающее течение какой-либо химической реакции. При разработке газогидратов ингибиторы применяются для снижения температуры замерзания воды и
метана (формирования метангидрата). Введение ингибитора рассматривается
как способ нарушения фазового равновесия газогидрата и понижения его температуры. В качестве ингибиторов могут выступать органические (например,
этанол, метанол, гликоль) или соляные растворы (например, морская вода) [5].
При добыче газогидрата используют следующее сочетание стадий:
– экзотермическая химическая реакция жидкой кислоты и жидкой щелочи, в результате которой образуется горячий солевой раствор;
– контакт газового гидрата с горячим солевым раствором и разложение
по крайней мере части газового гидрата;
– подъем водно-газовой смеси из скважины;
– отделение природного газа от солевого раствора.
103
МОЛОДЕЖНАЯ СЕКЦИЯ
______________________________________________________________
В промышленном масштабе добыча метана из газогидратных залежей
нигде в мире не ведется, и запланирована она только в Японии – на 2018–
2019 гг.
Тем не менее, ряд стран реализуют исследовательские программы.
Наиболее активны здесь США, Канада и Япония. Дальше всех в изучении
потенциала разработки залежей газогидратов продвинулась Япония. В начале
2000-х гг. страна начала реализацию программы по освоению газогидратов.
В феврале 2012 г. Японская национальная корпорация по нефти, газу и
металлам (JOGMEC) начала пробное бурение скважин в Тихом океане, в 70 км
к югу от полуострова Ацуми, для получения гидратов метана.
А в марте 2013 г. Япония (первой в мире) приступила к тестовому извлечению метана из газогидратов в открытом море. По оценке JOGMEC, с
имеющимися запасами метангидратов на шельфе страны Япония может покрыть свои потребности в природном газе на 100 лет вперед.
Южная Корея занимается оценкой газогидратного потенциала в Японском море. Исследования показали, что наиболее перспективно для дальнейшей
разработки месторождение Уллеунг.
Исследовательские программы по изучению газогидратов есть и в Европейском союзе, но их отличает акцент на научных и экологических вопросах.
Россия обладает собственными месторождениями газогидратов. Их
наличие подтверждено на дне озера Байкал, Черного, Каспийского и Охотского
морей, а также на Ямбургском, Бованенковском, Уренгойском, Мессояхском
месторождениях.
В современной России в основном проводятся лабораторные исследования газогидратов: например, создание технологий предотвращения их образования в газотранспортных системах или определение их физических, химических и иных свойств.
Предварительные оценки «Газпрома ВНИИГАЗ» указывают на наличие
в стране ресурсов газогидратов в 1100 трлн. куб. м. (только на шельфе Курил –
87 трлн. куб. м.) [6].
Большинство экспертов сходятся в том, что если «эпоха газовых гидратов» и наступит, то не ранее чем через 10–20 лет.
Из доклада Геологической службы США 2011 г.: «Газогидраты, несмотря на содержащиеся в них потенциально огромные ресурсы метана, вероятно,
будут осваиваться в самую последнюю очередь из всех неконвенциональных
ресурсов природного газа (т. е. требующих новых технологий) в следующие несколько десятилетий. Тем не менее, активные исследования и разработки в этой
104
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
______________________________________________________________
области должны продолжаться, постепенно устраняя препятствия на пути превращения газогидратов в энергетический ресурс».
Экологические риски – еще один источник неопределенности для прогнозирования развития разработки газогидратных месторождений – их влияние
на окружающую среду. Оно недостаточно изучено, и исследования в этой области продолжаются.
Наибольшие опасения высказываются относительно применения ингибиторов. Кроме этого, экологические опасения связаны с прогнозируемым рядом экологов выбросом метана («метангидратное ружье») – быстрым распадом
гидратов в связи с глобальным потеплением климата и повышением температуры мирового океана. Гипотеза о метангидратном ружье – обобщенное наименование для серии гипотез о том, что растущая температура океана (и/или падение его уровня) может запустить внезапное высвобождение метана из отложений гидратов метана морского дна, это, ввиду того, что метан является сильным
парниковым газом, в свою очередь приведет к дальнейшему росту температур и
продолжению дестабилизации гидратов метана – в результате запуская самоусиливающийся процесс, в той же мере неостановимый, как уже начавшийся
выстрел из ружья [7].
Библиографический список
1. Гриценко А. И., Истомин В. А. Сбор и промысловая переработка газов на
северных месторождениях России / М.: «Недра», 1999.
2. Софийский И. Ю., Пухлий В. А., Мирошниченко С. Т. Газовые гидраты и
энергосберегающие технологии // Сборник научных трудов СНУЯЭиП, Выпуск 1(37), 2011. С. 169-177.
3. Energy Resource Potential of Methane Hydrate / US DOE Report, 2011.
4. Макогон Ю. Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы // Российский химический журнал, т. XLVTI, № 3, 2003.
5. Мельгунов М. С., Фенелонов В. Б., Пармон В. Н. Патент Российской Федерации на способ добычи природного газа из газовых гидратов. Номер патента:
2169834. Заявитель: Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, 2001.
6. Прогноз развития энергетики мира и России на период до 2040 года /
ИНЭИ- РАН – Аналитический центр при Правительстве РФ, 2013.
7. Дядин Ю. А., Гущин А. Л. Газовые гидраты. Химия. 1998.
105
СОДЕРЖАНИЕ
ИННОВАТИКА ......................................................................................................................................... 3
Живова Е. А.
ПОСЛОЙНАЯ ПЕЧАТЬ ДОМОВ НА 3D ПРИНТЕРЕ МЕТОДОМ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ,
КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ............................................................................................ 3
Петрушевская А. А.
ОПЫТ УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТЬЮ
В САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ ......................................................................................... 8
Пирогова Д. С.
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЗАЩИТЫ АВТОРСКИХ ПРАВ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ .....................15
Платонова Ю. Д.
ПРОБЛЕМА НЕРЕАЛИЗОВАННОГО ТВОРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПЕРСОНАЛА ...............................19
Фетисова Н. А., Модебадзе Ю. А.
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ИНДЕКСА
ИННОВАЦИОНОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ .................................................................................27
Хмелева А. И.
РАЗРАБОТКА КУРСОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА СТУДЕНТАМИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВОЙ МЕТОДИКИ ЕГО УСВОЕНИЯ...............................................................33
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ..............................................................................................................37
Гусев Р. А.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ОТ ВРЕДНЫХ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ...........................37
Дозмаров А. М.
КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ В УСЛОВИЯХ ЭКОНОМИЧЕСКОГО КРИЗИСА
НА ПРИМЕРЕ ООО «НЕВСТРИМ» ............................................................................................................44
Кургузиков Р. О.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ..............................49
Курлов А. В.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ ФАКТОРОВ РИСКА
В ПРОЕКТНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ГРУППЕ «СОЮЗ» ..................................................................................53
Лагунов М. А. Машинное обучение методом подкрепления ............................................................57
Марков А. А., Трегубов П. В.
МЕТОД ТЕРМОПРОФИЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГА МОНТАЖА SMD
И BGA КОМПОНЕНТОВ ...........................................................................................................................60
Романовский Ю. А.
ВЫБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ
И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ ................................................................................................64
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ .................................................................................................70
Атякшева А. А.
РИСКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫХ СИТУАЦИЙ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ НА ГАЗОГЕНЕРИРУЮЩИХ ГРУНТАХ......70
106
СОДЕРЖАНИЕ
______________________________________________________________
Белова Е. С.
ПОДХОДЫ К УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РФ И КНР ...............................73
Воробьева А. В.
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА
МОРСКОГО УЧАСТКА ЗАПАДНОГО СКОРОСТНОГО ДИАМЕТРА ..........................................................79
Назарова А. В., Русецкий В. И.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД САНКТ-ПЕТЕРБУРГА ..................................83
Оборин И. А.
ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ БИОТОПЛИВА КАК АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ
В СФЕРЕ ТРАНСПОРТА ...........................................................................................................................88
Хомич Е. А.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗАПУСКА РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ «АНГАРА-5» ..........................................94
Черечукина В. С.
ГАЗОГИДРАТЫ – ТОПЛИВО БУДУЩЕГО ............................................................................................ 100
107
Научное издание
МОДЕЛИРОВАНИЕ
И СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ
КАЧЕСТВОМ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Молодежная секция
Сборник докладов
Ответственный за выпуск:
Е. Г. Семенова, С. Н. Назаревич
Ответственный секретарь В. Н. Соколова
Компьютерная верстка В. Н. Костина
Материалы публикуются в авторской редакции
____________________________________________________________________
Подписано к печати 28.10.15. Формат 60×84 1/8. Бумага офсетная.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,3. Уч.-изд. л. 6,8
Тираж 150 экз. Заказ № 401
____________________________________________________________________
Редакционно-издательский центр
ГОУ ВПО «СПбГУАП»
190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, д. 67
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
18
Размер файла
3 332 Кб
Теги
ibmp, students
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа