В настоящее время при высоком уровне механизации основных производственных процессов (80%) в большинстве отраслей все еще недостаточно механизированы вспомогательные процессы (25—40), многие работы выполняются вручную. Наибольшее количество вспомогательных рабочих используется на транспорте и перемещении грузов, на погрузочно-разгрузочных работах. Если же учесть, что производительность труда одного такого работника почти в 20 раз ниже, чем у занятого на комплексно-механизированных участках, то становится очевидной острота проблемы дальнейшей механизации вспомогательных работ. Кроме того, необходимо учитывать то обстоятельство, что механизация вспомогательных работ в промышленности обходится в 3 раза дешевле, чем основных.
Но основной и самой важной формой является автоматизация производства. В настоящее время счетно-решающие машины все более решительно входят во все области науки и техники. В будущем эти машины станут основой автоматизации производства и будут управлять автоматикой.
Создание новой автоматической техники будет означать широкий переход от трехзвеньевых машин (рабочая машина — передача — двигатель) к четырехзвеньевым системам машин. Четвертое звено — кибернетические устройства, при помощи которых обеспечивается управление огромными мощностями.
Основными ступенями автоматизации производства являются: полуавтоматы, автоматы, автоматические линии, участки- и цехи-автоматы, заводы- и фабрики-автоматы. Первой ступенью, представляющей собой переходную форму от простых машин к автоматическим, являются полуавтоматы. Принципиальная особенность машин этой группы заключается в том, что целый ряд функций, осуществляющихся ранее человеком, здесь передан машине, однако за рабочим еще сохраняются определенные операции, обычно трудно поддающиеся автоматизации. Высшей ступенью является создание заводов- и фабрик-автоматов, т.е. полностью автоматизированных предприятий.
Экономическая и социальная значимость механизации и автоматизации производства заключается в том, что они позволяют заменить ручной труд, особенно тяжелый, машинами и автоматами, повысить производительность труда и на этой основе обеспечить реальное или условное высвобождение работников, улучшить качество производимой продукции, снизить трудоемкость и издержки производства, увеличить объем производства и тем самым обеспечить предприятию более высокие финансовые результаты, что дает возможность улучшить благосостояние работающих и их семей.
Химизация — процесс производства и применения химических продуктов в народном хозяйстве и быту, внедрение химических методов, процессов и материалов в народное хозяйство.
Химизация как процесс развивается по двум направлениям: применение при производстве различной продукции прогрессивных химических технологий; производство и широкое применение химических материалов в народном хозяйстве и быту.
В общем плане химизация позволяет:
• резко интенсифицировать технологические процессы и
тем самым увеличить выпуск продукции в единицу времени;
• снизить материалоемкость общественного и промышленного производства. Так, 1 т пластмассы заменит 5 т металла;
• снизить трудоемкость продукции за счет внедрения робототехники;
• существенно расширить номенклатуру, ассортимент и качество выпускаемой продукции и тем самым в большей мере удовлетворить потребности производства и населения в товарах народного потребления;
• ускорить темпы НТП. Например, создание космических аппаратов вряд ли было возможным без применения легких, прочных и жаростойких искусственных материалов с заранее заданными свойствами.
Из всего этого следует, что химизация самым существенным и непосредственным образом влияет на эффективность производства. Причем это влияние разноплановое.
Имеется и негативная сторона химизации — химические производства, как правило, это вредные производства, и чтобы обезвредить их, необходимо затрачивать дополнительные средства.
Основой для химизации общественного производства является развитие химической промышленности в Российской Федерации.
Основные показатели уровня химизации подразделяются на частные и общие.
Частные показатели отражают отдельные стороны процесса химизации сферы материального производства и быта. В числе этих показателей можно назвать такие:
• доля синтетического каучука, химических волокон, синтетических моющих средств и других в общем их балансе;
• расход химических средств (кормовых препаратов, минеральных удобрений, химических средств защиты и т.д.) на единицу продукции животноводства, птицеводства, на гектар полезной площади;
• затраты химикатов и строительных деталей, конструкций из химических материалов на 1 млн строительно-монтажных работ производственного, культурно-бытового и жилищного строительства;
• производство пластических масс и синтетических смол в процентах к производству стали по весу и объему и др.
Общие показатели характеризуют уровень развития химизации в целом по стране. К таким показателям относятся:
• доля продукции химической промышленности в общем объеме промышленного производства;
• производство пластических масс и синтетических смол на душу населения;
• доля искусственных и синтетических материалов в общем объеме потребленных материалов;
• доля продукции, производимой с использованием химических технологий, и др.
1.3. ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НТП НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
Выше мы рассмотрели основные направления НТП, которые являются общими и долговременными для всех отраслей народного хозяйства. Государство на каждом этапе своего развития должно определять приоритетные направления НТП и обеспечивать их развитие.
Необходимо отметить, что в период конца существования СЭВ была разработана комплексная программа НТП на длительную перспективу и в этой программе были определены следующие приоритетные направления: комплексная автоматизация производства; электронизация народного хозяйства; развитие атомной электроэнергетики; создание новых материалов и технологии их производства; развитие биотехнологии; создание и развитие других прогрессивных технологий. На наш взгляд, это были удачно выбранные приоритетные направления развития НТП, которые можно назвать приемлемыми для нашей страны на ближайшую перспективу.
Страны ЕС осуществляют комплексную программу НТП под названием «Эврика», и в ней, по сути, заложены эти же приоритетные направления НТП. В Японии список приоритетных направлений насчитывает более 33, но на первом месте стоит развитие биотехнологии.
Рассмотрим сущность некоторых прогрессивных технологий.
Биотехнология — одно из важнейших направлений НТП, новая быстроразвивающаяся отрасль науки и производства, основанная на промышленном применении естественных и целенаправленно созданных живых систем (прежде всего микроорганизмов). Производства, основанные на биологических процессах, возникли в глубокой древности (хлебопечение, виноделие, сыроварение). Благодаря успехам иммунологии и микробиологии стало развиваться производство антибиотиков и вакцин. Продукты биотехнологии нашли широкое применение в медицине и сельском хозяйстве. После второй мировой войны методами биотехнологии стали получать кормовой белок (в качестве сырья используются нефть, отходы целлюлозно-бумажной промышленности). В 50-е годы была открыта модель двойной спирали ДНК. В 70-е годы создана техника выделения гена из ДНК, а также методика размножения нужного гена. В результате этих открытий возникла генетическая инженерия. Внедрение в живой организм чужеродной генетической информации и приемы, заставляющие организм эту информацию реализовывать, составляют одно из самых перспективных направлений в развитии биотехнологии. Используя методы генетической инженерии, удалось получить интерферон и инсулин.
Гибкое автоматизированное производство (ГАП) — автоматизированная производственная система, в которой на основе соответствующих технических средств и определенных решений обеспечивается возможность оперативной переналадки на выпуск нрвой продукции в достаточно широких пределах ее номенклатуры и параметров. Начало ГАП было положено в 50-х годах в связи с созданием станков с ЧПУ. Крупные достижения в робототехнике, разработка различных АСУ, САПР, появление микропроцессоров резко расширили возможности создания и внедрения ГАП. Современные ГАП включают в себя:
• системы автоматизированного проектирования;
• автоматизированное управление технологической подготовкой производства, числовыми программными устройствами;
• роботы (манипуляторы);
• автоматизированные транспортные средства;
• автоматизированные склады;
• автоматизированные системы контроля технологических процессов, качества продукции;
• автоматизированные системы контроля и управления
предприятием.
ГАП позволяют существенно сократить время на проектирование и переналадку производства для выпуска новой продукции.
Роботы, робототехника — область науки и техники, связанная с изучением, созданием и использованием принципиально нового технического средства комплексной автоматизации производственных процессов — робототехнических систем.
Термин «робот» ввел чешский писатель К. Чапек в 1920 г.
В зависимости от основных функций различают:
• манипуляционные робототехнические системы;
• мобильные, перемещающиеся в пространстве;
• информационные робототехнические системы.
Роботы и робототехника — это основа для комплексной
механизации и автоматизации производственных процессов.