Оценка перспективности научно-технических направлений

Не случайно разработчики национальной доктрины инженерного образования, понимая, в свою очередь, реалии многоукладности современной экономики, планируют «слоистость» будущего инженерного корпуса, предусматривая подготовку инженеров разных уровней: инженеров-профессионалов – элиты, инженеров-энциклопедистов (для работы в малых фирмых), инженеров-технологов, инженеров по трансферу технологий и т.д. Разработчики другого важного документа – «Основных принципов национальной доктрины инженерного образования»1 отмечают: устойчивое динамическое развитие экономики и прорывное развитие различных областей практики возможно только на основе высоких образовательно- и наукоемких технологий. Именно качество образования, по их мнению, сможет деятельностно и социально защитить инженеров новой генерации от реальной опасности превращения человека в сменный материал технологий.

Ведь если за последнее десятилетие общее количество рабочих мест в США увеличилось на 15 %, то занятость специалистов в области высоких технологий выросла почти в два раза. Из-за этого в США сегодня почти для половины рабочих мест в промышленности требуется высшее образование. Если дефицит специалистов в области высоких технологий на 1998 год в США оценивался в 200 тыс. чел, то к началу 2001 года, по прогнозу американских экспертов, он достиг более миллиона человек. Потребности Японии в специалистах высоких технологий выражаются на сегодня цифрой более 2 миллионов человек. Южная Корея для покрытия потребности в инженерах сферы высоких технологий за последнее десятилетие увеличила их подготовку почти в 10 раз. Поэтому неслучайно вице-президент Всемирного банка реконструкции и развития Д. Стиглиц еще в 1997 году с опаской отметил: «Новые технологии в сочетании с реформами и инвестициями в образование дают развивающимся странам возможность радикального экономического ускорения, особенно если речь идет о такой группе стран, которая располагает половиной мировых ресурсов. Россия, вместе с Китаем, Индией, Индонезией и Бразилией к 2010-2020 году составят пятерку новых экономических «тигров» и станут сильными активными игроками в глобальной экономике».

Сегодня в мире решается стратегическая задача перехода на технологический путь развития и к антропоэкономике. В связи с этим разработчики вышеупомянутой доктрины подчеркивают, что информационные интеллектуальные технологии, накопленные информационные ресурсы в виде баз данных и знаний, информационно-логических моделей, огромные вычислительные мощности и средства глобального телекоммуникационного общения в настоящее время создают основу для отказа от функционального разделения труда в научно-технической деятельности и обеспечивают (выделено нами.) «впервые в истории человечества возможности для создания сложных систем в творческой лаборатории одной личности».

Результатом применения технологий в производственном процессе является продукт (товар/услуга), как конечный результат производственной деятельности человека (общества), обусловленный спросом на него. В зависимости от возможности использования продукта потребителем, различают три их вида: материальный, энергетический и интеллектуальный. Эти три вида продукта являются самостоятельными множествами, взаимодействующими между собой в различных соотношениях и комбинациях.

Совершенствование технологий – непременное условие научно-технического процесса каждого отдельного фирмы (компании) и всех производительных сил государства. Оно не может вестись без опоры на системный подход. Последний является базовым научным методом изучения сложных систем, к которым относятся производственные технологии. Характерными признаками сложных систем являются: сложность моделей процессов; большая размерность задач управления; иерархичность структуры; агрегирование частей; множественность связей элементов; неопределенность состояний; чувствительность к помехам (отклонениям).

Сущность системного подхода раскрывается в методике его организации, т.е. выделении объекта системного анализа (вещества, явления, процесса, структуры), границы раздела внешней и внутренней среды объекта, целевой функции и структуры объекта, описания и критериев оценки состояния объекта, классификации элементов и способов их агрегирования.

Для рассмотрения технологии группируются по отраслевому признаку в соответствии с Общероссийским классификатором (ОК), принятым Госстандартом России, в составе которого вы­делен отраслевой классификатор продукции, и изучаются при подготовке управленческого персонала в зависимости от его специализации.

Среди технологий производства материального продукта вы­деляют отрасли:

· химическую;

· машиностроительную;

· строительную;

· стройиндустрию;

· металлургическую;

· приборостроение;

· деревообрабатывающую и многие другие.

Каждая из отраслей имеет сложную агрегированную внут­реннюю структуру и области применения по конечным продук­там своей деятельности. Рассмотрим это на примерах макроха­рактеристик химической и машиностроительной отраслей.

Химическая промышленность — это совокупность предпри­ятий и производств, применяющих преимущественно химиче­ские технологии переработки сред и выпускающих химические продукты. Развитие химической промышленности создает базу для химизации общественного производства, экономии дефи­цитных материалов и повышения качества изделий, что обеспе­чивает рост потребительского спроса в смежных отраслях. В машиностроении, например, реализуется до 40% пластмасс, до 35% лаков и красок, до 25% химических волокон.

Значительная часть химических продуктов вырабатывается на фирмых металлургической, нефтеперерабатывающей, деревообрабатывающей, пищевой и других отраслей промыш­ленности. В России фирмы нехимических отраслей произ­водят 35—45% всего производства серной кислоты, 10—15% ми­неральных удобрений, 5—8% каустической соды, 30—36% лако­красочных материалов. В связи с этим возникло понятие «чис­тая отрасль», т.е. совокупность однородных производств, неза­висимо от того, в составе каких предприятий они находятся, и независимо от форм их административно-хозяйственного веде­ния. Аналогичное «смешение» технологий характерно и для дру­гих отраслей, точнее, практически для всех отраслей хозяйства, что делает деление технологий по отраслевому признаку в неко­торой степени относительным.

Отрасль технологий производства химических продуктов в России насчитывает сотни предприятий, развитие которых срав­нительно с другими отраслями осуществлялось ускоренными темпами. Химические производства по их созданию и эксплуа­тации относятся к наиболее тяжелым, характеризуются приме­нением сложных химических технологий, уникального крупно­тоннажного оборудования, массовым типом производства и на­личием химико-технологических процессов непрерывного дей­ствия, высокой степенью комбинирования технологий и про­дуктовой специализации. Например, каждое второе фирма азотной промышленности имеет в своей структуре производство аммиака, слабой азотной кислоты, аммиачной селитры, карба­мида, сложных удобрений (нитрофоски) и серной кислоты.

В период перехода на рыночные условия хозяйствования хи­мические фирмы переживают сложный период адаптации к ним. Нестабильность цен на энергоносители и транспортные услуги, ужесточение требований по соблюдению экологических норм производства, нарушение отраслевой структуры, неплате­жеспособность — все это привело к спаду производства, консер­вированию и перепрофилированию многих производственных мощностей.

Помимо крупнотоннажных, имеются малотоннажные произ­водства, выпускающие продукты широкого ассортимента, каж­дый из которых отличается качественными составными пара­метрами. Эти технологии оснащаются универсальным оборудо­ванием и аппаратурой в пределах групповой специализации, по­зволяющими получать разные продукты на одном и том же обо­рудовании, но разного состава и назначения..

Технологии химических производств отличаются большой энергоемкостью, причем требованиями технологии предусматривается потребление различных видов энергии в пределах за­данных для нее параметров (пар различных давлений и темпера­туры, вода, электроэнергия).

Переработка больших масс сырья на химических фирмых резко обостряет обязательность его комплексной, полной переработки, исключающей различные отходы и отбросы (отва­лы, стоки, выбросы в атмосферу дымов, газов, паров). Должен быть создан «замкнутый цикл», в который также включаются вода и вторичные энергоресурсы (например, тепло реакций).

Создание замкнутого цикла имеет исключительное социаль­но-экономическое значение: уменьшается потребность в сырье, воде, топливе, капиталовложениях. При необходимости осуще­ствляется утилизация отходов и обезвреживание их в соответст­вии с соблюдением установленных в Российской Федерации правил и норм. Для этих целей на фирмых предусматри­ваются замкнутые схемы водоснабжения, новейшие установки по очистке газовых сбросов и промышленных стоков.

К особенностям научно-технического процесса в развитии технологий производства химических продуктов следует отнести:

• изменение структуры сырьевой базы, применение нефтегазового сырья и твердого сырья в мелкодисперсной
• оправдание и внедрение принципиально новых технологий, ориентированных на массовый потребительский спрос на­селения.

Кроме приведенного макроописания, отрасли технологий можно представить более подробно, на уровне предметной (т.е. конкретной, деловой) области. Прежде всего необходимо оста­новить внимание на одной из множества технологий. В химиче­ской отрасли, например, выделяют:

· производства неорганических веществ (аммиак, серная ки­слота, азотная кислота, аммиачная селитра, минеральные удобрения и др.);

· производства органических веществ (метанол, формальде­гиды, ацетилен, этиловый спирт, фенол, ацетон, этилен и др.);

· производства высокомолекулярных соединений (целлюлоза, химические волокна, пластмассы, каучуки, лаки, кра­сители, резины и др.).

Машиностроение как отрасль производственных технологий включает в себя заготовительные, обрабатывающие, сборочные, литьевые, сварные, ковочные, штамповочные, упаковочные и другие технологии. Их создание и применение имеет в основе ряд общих принципов.

Принцип дифференциации предполагает разделение техноло­гического процесса на отдельные технологические операции, переходы, приемы, движения. Анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов.

Принцип специализации основан на ограничении разнообра­зия элементов вида технологии. В частности, уровень специали­зации определяется количеством технологических операций, выполняемых на одном рабочем месте за определенный проме­жуток времени. Узкая специализация технологии создает пред­посылки ее высокой эффективности.

Принцип пропорциональности предполагает относительно рав­ную пропускную способность всех технологических участков производства, выполняющих основные, вспомогательные и об­служивающие операции. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в технологии или, наоборот, к их неполной загрузке и снижению эффективности производствен­ного процесса.

Принцип прямоточности заключается в обеспечении крат­чайшего пути движения деталей и сборочных единиц в техноло­гии какого-либо вида. Не должно быть возвратных движений объектов обработки на участке, цехе, производстве.

Принцип непрерывности предполагает сокращение до воз­можного минимума перерывов в технологии производства, в том числе технологических, связанных с несинхронностью операций обработки, транспортирования или складирования, илипо ор­ганизационным причинам.

Принцип ритмичности заключается в выпуске равных или равномерно нарастающих объемов технологических операций в

единицу времени.

Принцип автоматизации технологических процессов обеспе­чивает интенсификацию технологии и эффективность производ­ства в целом.

Принцип гибкости обеспечивает мобильность технологии при ее перенастройке на другие виды изделий в широком диапазоне.

Принцип электронизации позволяет повысить управление тех­нологическим процессом на основе применения вычислитель­ной техники с развитым программным обеспечением.

Организационно-технический уровень технологии машино­строения признается конкурентным, если фирма выпускает высокопроизводительные изделия и оборудование, имеет ресур­сосберегающую экономику фирмы, к которой относятся роботизированные и гибкие, комплексно механизированные технологии.

Технологии производства энергетического продукта

Особенность энергетического продукта состоит в том, что он не является конечным для получения результата труда в мате­риализованной форме или в форме интеллектуального продукта, защищенного авторским правом, патентом, товарным знаком и т.п. Энергетический продукт — это определенная порция затрат энергии всех видов, в том числе энергии живого труда, исполь­зованная целевым способом на создание продукта материально­го или интеллектуального вида. Например, подрядная строи­тельная организация выполняет строительство здания из мате­риалов заказчика. Она не является владельцем самого здания, не создает материальный продукт (кирпич, блоки, перекрытия, пе­сок, цемент), а только расходует электроэнергию, тепло, воду, живой труд, механическую энергию, химическую, которые и яв­ляются составляющей частью стоимости создаваемого объекта, но для строительной фирмы эта работа — конечный продукт взаимных расчетов с заказчиком.

В природе существуют различные виды энергии: ядерная, химическая, электростатическая, гравистатическая, магнитоста-тическая, упругостная, тепловая, механическая, электрическая, электромагнитная и другие, в том числе отнесем сюда и энергию живого труда в форме работ и услуг, соответствующих общим требованиям классификации продукта деятельности человече­ского общества. Услуги могут быть: транспортные, охранитель­ные, информационные, финансовые, консультационные, юри­дические, страховые и др. Среди работ выделяют: ремонтно-строительные, строительно-монтажные, пуско-наладочные, тор­гово-закупочные, проектные, услуги НИОКР, техническое и ме­дицинское обслуживание и др. Указанные технологии, как и другие, имеют отраслевую специфику и порядок организации.

Энергия — это источник деятельных сил и мера движения всех форм материи. В отличие от других видов производствен­ных ресурсов, энергия в процессе потребления полностью рас­сеивается и не накапливается ни в какой форме.

Обратная величина энергии, мера ее рассеяния и увеличения всех форм беспорядка — это энтропия. Закон сохранения энергии — всеобщий закон природы, в том числе и общества.

Энергетика как отрасль энергетических производственных технологий объединяет фирмы по производству, передаче и распределению электроэнергии и тепла. Это ведущая ценооб-разующая отрасль промышленности, которая обеспечивает все другие отрасли народного хозяйства и жилищно-коммунальное хозяйство электроэнергией и теплом. Огромная роль энергетики обусловлена тем, что все процессы в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, все виды обслуживания насе­ления связаны с все большими масштабами использования энергии, ростом энерговооруженности труда, а следовательно, наличием энергетической составляющей в каждом из видов про­дукта, в том числе для изделий массового спроса и продуктов питания. Производство всех видов энергии в мире возросло с начала XIX в. в 9 раз и достигло 9 млрд т в пересчете на услов­ное топливо (1 кг усл. топлива = 7000 Ккал).

Темпы мирового прироста производства электроэнергии в 3—4 раза выше темпов прироста народонаселения в мире.

Все возрастающая потребность в. электроэнергии определяет­ся ее преимуществами по сравнению с другими видами энергии. Электроэнергия:

· легко превращается в другие виды (механическую, тепло­вую, световую);

· • обеспечивает наибольшую интенсивность, скорость и точность производственных процессов и наилучшие условия управления ими;

· позволяет осуществлять развитие все новых путей для непрерывного развития орудий труда;

· • дает возможность достичь высокой степени концентрации производства и использования в рамках всего региона.

Применение электроэнергии в химико-технологических про­цессах положило начало созданию новых производств — элек­тролиза, электротермообработки, электрогальванических покры­тий, электросварки, электрометаллургии, электросвязи, электро­транспорта, производства электробытовых приборов, электроизмерений и др.

К отраслям, определяющим научно-технический прогресс в энергетике, относятся машиностроение, химия, металлургия.

Россия — единственная страна в мире, которая полностью обеспечена собственными энергоресурсами. Энергетика является частью топливно-энергетического комплекса (ТЭК) федераль­ного хозяйства, куда еще входят газо-, нефте- и угледобываю­щие отрасли.

В современных условиях энергетика — это сложная совокуп­ность больших, непрерывно развивающихся производственных систем, объединенных по признаку однородности экономиче­ского назначения производственного продукта — электроэнер­гии. Все виды предприятий энергетики имеют статус юридиче­ских лиц. Для планирования работы энергопредприятий боль­шое значение играют выявление общей потребности в энергии и мощности, а также режимы потребления энергии.