Модернизация технической базы промышленности

Промышленные предприятия, выпуская ту или иную продукцию, потребляют большое количество природных ресурсов и энергии. В связи с этим к современным предприятиям предъявляются требования не только производить высококачественную продукцию, но и экономно расходовать природные ресурсы, сберегать энергию и сохранять окружающую среду. Техническое оборудование любого промышленного предприятия со временем устаревает, новые технологии требуют кардинального обновления устаревшего оборудования, т.е. модернизации технической базы промышленности в целом.

Современная промышленность включает множество отраслей, связанных с производством разнообразных материалов, автомобильной и авиационной техники, технических средств связи, станков, инструментов и многого другого. Каждая отрасль имеет свою специфику. В силу того, что промышленных отраслей сравнительно много и практически невозможно охарактеризовать обновление каждой из них, гораздо проще сделать это на примере одной отрасли — автомобилестроения.

Автомобильная промышленность в XX в. достигла гигантских размеров. Только за последние 50 лет мировой автопарк увеличился более чем в 12 раз и превысил 630 млн. машин. Особенно бурно этот процесс протекал в Европе, где за полвека произошел примерно 30-кратный скачок — с 7 до 230 млн автомобилей. Их производство в 1995 г. составило: в США — 12 млн, в Японии — 10,2 млн, в Германии — 4,7 млн, во Франции — 3,5 млн, в Великобритании — 1,8 млн, в Италии — 1,7 млн автомобилей. Всего в мире с конвейеров автозаводов ежегодно сходит более 40 млн машин. В таких странах, как Канада, Германия, Италия, Франция, Япония, Великобритания, на 1000 жителей приходится 500—700 автомобилей, в США — около 800, в России — менее 150. По некоторым прогнозам, рост мирового автомобильного парка продолжится и в первой четверти XXI в.

Примерно до 60-х годов во всем мире производились автомобили без надлежащего учета экономичности. Топливо было недорогим и, следовательно, не было причин его экономить. В середине 60-х годов на мировом рынке появилась продукция фирмы "Фольксваген", поставлявшая ежегодно более 500 тыс. небольших экономичных автомобилей. В следующем десятилетии началось вторжение на мировой рынок автомобилей, изготовленных в Японии. В результате сбора проектной, технологической и инженерной информации японские фирмы создали высокоавтоматизированную и эффективную автомобильную промышленность, способную выпускать самые экономичные и дешевые автомобили в мире.

Предпринимаемые меры по сохранению окружающей среды включают требования экономного расхода топлива и строгие ограничения на загрязнение воздуха отработанными газами. Экономия топлива и достижение безвредного выхлопа требуют решения комплекса задач, таких, как повышение эффективности сгорания топлива, модернизация двигателя и других узлов автомобиля, использование очищенного от вредных примесей топлива, уменьшение массы автомобиля, антикоррозийная обработка деталей и узлов автомобиля, совершенствование трансмиссионной системы, каталитическое обезвреживание газов и др.

Решение одной из важных задач – повышение эффективности сгорания топлива – возможно, например, при электронном управлении всех стадий процесса сжигания в рабочей камере. Для такого управления нужны современные микропроцессорные устройства, производство которых основано на микроэлектронной технологии, во многом определяющей уровень развития различных отраслей промышленности.

Все крупные автомобильные компании, особенно в последние годы, заняты поиском решения экологических проблем, связанных с автомобильным двигателем. Они постоянно совершенствуют действующие и предпринимают шаги к созданию новых моторов с наиболее полным сгоранием топлива. Результат такой работы налицо: современные автомобили ведущих фирм Европы и США выбрасывают в атмосферу в 10-15 раз меньше вредных веществ, чем автомобили 80-х годов. Этому в значительной степени способствовали такие нововведения, как двигатели, работающие на переобедненных смесях, многоклапанные системы газораспределения, впрыск топлива вместо карбюраторного смесеобразования, электронное зажигание. При пуске холодного двигателя в современных карбюраторах используются автоматы пуска и прогрева. На режимах торможения в двигателях применяют экономайзер принудительного холостого хода – клапан, отключающий подачу топлива.

Для уменьшения выброса оксидов азота используется циркуляция – перепуск части отработавших газов из выпускного трубопровода во впускной. При этом понижается температура сгорания и газов образуется значительно меньше. Рециркуляция применяется не только на двигателях с искровым зажиганием, но и на дизелях. Перспективны в этом плане и системы электронного регулирования, оптимизирующие работу двигателя на всех режимах. Кроме того, автомобильные заводы планомерно ужесточают технологические допуски и повышают точность изготовления приборов питания и зажигания, впускной и выпускной систем, деталей кривошипного механизма и газораспределения. Благодаря этим усовершенствованиям загрязнение атмосферного воздуха заметно уменьшается. И все же полностью удалить токсичные вещества из отработавших газов не удается.

Больше 20 лет назад возникла идея ликвидировать вредные вещества, выходящие из цилиндров двигателя, уже в выпускной системе автомобиля, т.е. до выброса их в атмосферу. На пути отработавших газов стали устанавливать каталитические нейтрализаторы – специальные устройства, в несколько раз уменьшающие токсичность выхлопных газов. Проходя через нейтрализатор, несгоревшие углеводороды окисляются до нетоксичных оксидов, а оксиды азота восстанавливаются до азота и кислорода.

Многочисленные полимерные материалы, алюминиевые и высокопрочные стальные и другие сплавы способствуют уменьшению массы автомобиля. Изготовление крупных деталей из полимерных материалов методом литья под давлением, применение композиционных материалов с волокнистой структурой для ведущего вала, керамический блок цилиндров и т.п. – все это коренным образом изменяет не только технологию изготовления автомобиля, но и его конструкцию, и внешний вид. Только впитав важнейшие достижения современного естествознания, и прежде всего новейшие технологии, выпускаемый автомобиль будет наносить минимальный вред окружающей среде, станет экономичным и комфортабельным и, следовательно, конкурентоспособным. Такие качества может обеспечить в современных условиях только модернизация технической базы автомобильной промышленности.

Модернизация технической базы – необходимое условие для успешного развития промышленных предприятий, производящих не только автомобили, но и самолеты, аудио- и видеотехнику, персональные компьютеры и другие виды продукции.

Контрольные вопросы

1. Что такое техника и технология, дайте определение этим понятиям?

2. Какие этапы выделяются в развитии техники и технологии?

3. Что называется научно-техническим прогрессом и к какой исторической эпохе относится его начало?

4. В чем специфика современных биотехнологий?

5. На чём основаны генные технологии?

6. В чём сущность генетического копирования (клонирования)?

7. Какие проблемы исследует биоэтика?

8. Какие перспективные материалы и технологии используются для обновления технической базы энергосистем и промышленности?:

ЛИТЕРАТУРА

1. Али-Заде А.А. Границы науки: о возможности альтернативных моделей познания.М., 1991.

2. Астрономия и современная картина мира. М., 1996.

3. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление.- М., 1986.

4. Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени. - М., 1982.

5. Ахутин А.В. Понятие «природа» в античности и в новое время (фюсис и натура). – М., 1988.

6. Басаков М.И., Голубинцева В.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, 1997.

7. Биология и практика: методологические и мировоззренческие аспекты. Киев,1992.

8. Биоэтика: проблемы, трудности, перспективы. (Материалы «круглого стола») // Вопросы философии, 1992, № 10.

9. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.,1989.

10. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М., 1994.

11. Войткевич Г.В. Возникновение и развитие жизни на Земле. М., 1988.

12. Волков Ю.Г., Поликарпов В.С. Интегральная природа человека. Естественнонаучный и гуманитарный аспекты. Ростов-на-Дону, 1991.

13. Гачев Г. Д. Книга удивлений, или Естествознание глазами гуманитария, или Образы в науке. М.,1991.

14. Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. Становление первых научных программ. М., 1980.

15. Глобальный эволюционизм. М.,1994.

16. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Уч. пособ. М.,1997.

17. Горохов В.Г.Концепции современного естествознания и техники. Уч. пособ. М.,2000.

18. Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания.М.,1998.

19. Девис П. Случайная Вселенная. М.,1985.

20. Девис П. Суперсила. М., 1989.

21. Добронравова И.С. Синергетика: становление нелинейного мышления.Киев,1990.

22. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск, 1997, 2000

23. Дынич В.И., Толкачёв Е.А., Томильчик Л.М. Формирование адекватного образа науки как необходимый элемент гуманитарного образования. Мн.,1996.

24. Зельдович Я.Б., Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы. М.,1988.

25. Злобин Н.С. Культурные смыслы науки. М., 1997.

26. Идлис Г.М. Революция в астрономии, физике и космологии. М., 1985.

27. Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии, биологии. М., 1986.

28. Ичас М.О. О природе живого: механизм и смысл. М., 1994.

29. Кадацкий В.П. Биосфера как система. Мн.,1997.

30. Казаченко В.П. Феномен человека: космические и земные истоки.Новосиб.,1991.

31. Капра Ф. Дао физики. М., Наука,1994.

32. Караваев Э.Ф. «Антропный принцип» и проблема поиска внеземных цивилизаций. – Вестник С-Пб.ун-та, Серия 6. Философия, вып. 2, 1993.

33. Карпинская Р.С., Лисеев И.К., Огурцов А.П. Философия природы: коэволюционная стратегия. Мн.,1994.

34. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический Проект, 2000.

35. Касперович Г.И., Кисель Н.К. Антропный космологический принцип в современной научной картине мира. – В сб.: Философия и культура, Мн.,1992.

36. Касперович Г.И. Научная картина мира как форма систематизации знания.- В кн. «Проблема единства знания: тенденции и факторы интеграции». М., 1987.

37. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как средство интеграции естественнонаучного и гуманитарного образования. – В журн. Высшее образование в России. 1994, № 4.

38. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. М., 1996.

39. Крисаченко В.С. Философский анализ эволюционизма. Киев, 1990.

40. Лось В.А. Основы современного естествознания. М.,2000.

41. Мамзин А.С., Носов В.П. Естественнонаучное и социогуманитарное знание, методологические аспекты взаимодействия. Л., 1990.

42. Медников Б.М. Аксиомы биологии. М., 1982.

43. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990.

44. Мотылёва Л.С., Скоробогатов В.А., Судариков А.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.- СПб.2000.

45. Назаретян А.П. Интеллект во Вселенной. М., 1990.

46. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 1999.

47. Наука и ее место в культуре. Новосибирск. 1990.

48. Наука в системе социальных ценностей. М., 1995.

49. Научные революции в динамике культуры. Мн., 1995.

50. Объяснение и понимание в науке М., 1982.

51. Огурцов А.П. Дисциплинарная структура науки: генезис и обоснование. М.,1988.

52. Поллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. М., Мир.1992.

53. Потупа А.С. Открытие Вселенной – прошлое, настоящее, будущее. Мн., 1991.

54. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой. М., 1986.

55. Проблема поиска жизни во Вселенной. М.,1996.

56. Родин С.Н. Идея коэволюции. Новосибирск. 1991.

57. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. М., 1997.

58. Савенков В.Я. Новые представления о возникновении жизни на Земле. Киев, 1991.

59. Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М., 1994.

60. Свиридов В.В. Химия сегодня и завтра. Мн., 1987.

61. Семеня И.Н. Феномен жизни в аспекте полевой организации природы. Гродно, МП «Свет», 1997.

62. Силк Д. Большой взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. М., Мир, 1982.

63. Сноу Ч. Две культуры. Л., 1973.

64. Современное естествознание в системе науки и практики. Мн., 1990.

65. Степин В.С., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. М., 1994.

66. Тредер Г. Эволюция основных физических идей. Киев, 1989.

67. Успенский П.Д. Новая модель Вселенной. СПб.. Изд. Чернышева, 1997.

68. Физика в системе культуры. М., 1994.

69. Философские проблемы естествознания. М., 1985.

70. Философия, естествознание, социальное развитие. М., 1989.

71. Хакен Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический подход к сложным системам. М., 1991.

72. Хазен А.М. Происхождение и эволюция жизни и разума с точки зрения синтеза информации. М., 1993.

73. Хобринк В. Эволюция: яйцо без курицы. М., 1993.

74. Холтон Дж. Тематический анализ науки. М, 1981.